中学生物理实验数字化DIS实验研究
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
在这样的背景下，本研究旨在探究DIS实验如何可以结合中学物理传统实验教学模式，从而提升传统实验教学的效果。通过对DIS实验的概念及特点、中学物理传统实验教学模式的分析以及实施策略和效果评估的研究，可以更好地了解DIS实验在中学物理教学中的应用前景和作用。
3.3 总结
本文主要通过探讨DIS实验在中学物理传统实验教学模式中的引入，分析了DIS实验的概念特点、中学物理传统实验教学模式的现状、DIS实验引入的必要性、实施策略以及效果评估。通过研究发现，DIS实验的引入可以有效促进学生对物理实验的理解和探究能力的提高，增强学生的动手实践能力。需要注意的是，在引入DIS实验时要充分考虑学生的实际情况和实验环境，确保实验的有效进行。
3.2 未来的发展方向
1. 探索更多的领域：除了物理领域，可以将DIS实验引入到其他学科中，如化学、生物等，进一步拓展其应用范围。
2. 开发更多具有挑战性和创新性的实验：设计更加复杂和有趣的实验任务，激发学生的创造力和探究欲望，提高他们的实验设计和解决问题的能力。
3. 加强与现实应用的联系：结合现实生活中的问题和需求，设计相应的DIS实验任务，让学生在实践中感受科学知识的应用和力量。
2. 正文
2.1 DIS实验的概念及特点
DIS实验是指数字化实验，是一种通过计算机仿真和模拟实验现象的教学方法。DIS实验在物理实验教学中起着重要的作用，其特点如下：
1. 超越物理实验室的限制：DIS实验可以在不受实验室设备限制的情况下进行，学生可以随时随地进行实验操作，极大地方便了教学和学习。
初中物理DIS数字化实验教学的实践与思考
初中物理DIS数字化实验教学的实践与思考初中物理是一门以实验为基础的科学，需要初步建立物质结构、力与能量等观点.按照;“;从生活到物理，从物理到社会;”;的新课程理念，初中物理应注重培养学生的应用和思考能力，让学生可以在熟悉、亲切和愉悦的环境下学习.初中物理DIS数字化实验教学则是建立在由传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件和与之配套的相应的实验仪器、实验技术、实验方法基础上的数字化实验开展初中物理教学.我校于2021年暑期配备了初中物理标准数字化实验室，为初中物理数字化实验教学的系统研究提供了技术平台保障.笔者结合《初中物理课程标准（2021）》及苏科版初中物理八、九年级教材，经过一线的实践进行了初步的研究与思考.1DIS数字化实验对初中物理教学的促进作用1.1利用DIS数字化实验化解实验操作难点传统实验培养学生的动手能力，对实验仪器使用的规范，关注学生处理实验数据的能力和观察能力等，但学生在;“;观察水的沸腾;”;、;“;探究冰熔化和凝固;”;、;“;探究不同物质的吸热升温现象;”;等实验时，需要要求学生把铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计等器材按要求装配起来，还要在加热的同时进行搅拌，定时读出温度计示数，然后根据数据描点作图，通过图像分析得出结论，整个实验过程太复杂，对初中生而言难度太大，而且偶然因素多，实验误差大，得不到正确的图像，在一节课的有限时间里可操作性不强，往往会冲淡教学重点，达不到应有的教学目标.由于DIS数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，使得其具备了;“;实时实验;”;的功能，即可以对实验的过程进行实时的跟踪与数据的采集，同时还完成了数据处理.这就将教师与学生从以前那种数据读取、记录、运算以及图线描绘等繁琐的劳动中解放出来，为学生的自主探究、小组协作与充分的体验提供了足够的时间和空间.案例1DIS探究不同物质的吸热升温现象利用温度传感器代替温度计进行测量，可以达到的效果：（1）实时直观的图像展示了水和沙子温度随时间变化的情况，通过投影屏幕展示，可视性强;（2）因为这节课的重点并不在于培养学生读数和描点作图的能力，使用传感器后可以大大省去学生读数的环节和描点作图的环节，缩短实验的时间，也能避免由于读数错误或描点错误造成的实验失误.实验器材：温度传感器和数据采集器、数字化信息系统软件、200 g的水和煤油、电炉.收集数据展示：利用TriE iLab V8.0数字化信息系统软件可以展示水和沙子的温度的实时数据，也能同步绘出水和煤油温度随时间变化的图像，如图1所示.1.2利用DIS数字化实验增强实验可视性使用DIS数字化实验室，计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来，可以极大地扩展实验的可视性和可重复性.例如，利用声音传感器可以采集声音振动图像，从视觉上可以直观地比较振动频率和振幅;利用磁场传感器可以直接探测磁体周围磁场的强弱;利用力传感器可以描绘力随时间变化的图像，在比较一对相互作用力大小时，学生看到完全对称的两个力的图形时是多么激动，印象深刻.案例2DIS探究影响滑动摩擦力的因素（图2）用传统实验探究影响滑动摩擦力的因素时，学生在水平面上拉动木块时很难保证木块作匀速直线运动，而且在弹簧测力计运动过程中读数也很困难，可视性很差，当研究滑动摩擦力与物体运动速度是否有关时，需要用不同的速度匀速拉动木块，更给实验增加了难度，也难以得到正确的实验结论.而采用教师演示的方式，除了实验者能看到，其他学生的可视性也很差.而借助DIS数字化实验可以很好地解决这个问题：（1）用力传感器代替弹簧测力计，利用配套软件把力的大小变化实时在计算机中以图像的形式表现出来（图3）;（2）利用电动机代替人工拉动物体做匀速直线运动，使得实验过程更加严谨，避免人为造成的错误;（3）从图像中不仅可以分析出影响滑动摩擦力大小的因素，而且还可以反映出静摩擦力的大小变化，对学生深入理解摩擦力的知识起到了很好的辅助作用.1.3利用DIS数字化实验拓展思维，激发探索热情数字化实验室凭借传感器技术弥补了传统实验中的多个空白，解决了物理实验中精确采集数据的难题，同时系统辅以相对完善的软件系统，可以进行很多利用传统实验装置想做而又做不到的实验.例如，利用两个声音传感器可以在实验室里测出声速;利用位移传感器、光电门可以完美地展现出电动机拉动下的小车匀速直线运动的位移-时间图线和速度-时间图线;利用压强传感器可以研究一定质量的气体压强与体积的关系等;利用电流传感器和电压传感器可以展示定制电阻和小灯泡的伏安特性图线.这些课本上涉及到的，但传统实验器材无能为力的实验，数字化实验室的先进科技手段为学生打开了一扇窗，使他们看到了更加有趣、更加新奇、更加需要去探索的物理世界，同时也感受到科技进步所带来的震撼.案例3DIS测量声波在空气中的传播速度（图4）2DIS数字化实验教学的现状思考DIS数字化实验是教育技术发展的最新成果，从根本上改变了以前几十年不变的实验教学模式，为教学改革的创新提供了舞台，促进常规教学的创新、传统的实验改进和科学探究的深入，也是时代发展的需要.但是，初中阶段的DIS数字化实验教学的开展还存在不少困难和局限.2.1初中学生的认知层次和动手操作能力的局限性数字化实验室采用了;“;传感器+数据采集器+计算机;”;的体系结构，在数字化实验室的软件系统中提供了曲线拟合功能.计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者的要求自动绘制函数图像，使得实验结果以图像方式直观地呈现出来.初中学生是初二刚接触物理学习，观察图像、分析图像及根据图像得出结论的认知水平还不具备，只有在;“;观察水的沸腾;”;等实验时才对图像初步接触，然后随着学习知识的加深对图像的认知才逐步深入，所以数字化实验教学的开展是不能一蹴而就的，必须根据学生的认知水平发展进行展开.同时，数字化实验室应配备相应的实验器材，有些实验器材的安装比较复杂，比如探究小车运动、探究滑动摩擦力的大小等，超出了初中生课堂动手能力的要求.2.2受数字化实验室的软件系统的局限性数字化实验室都有相配套的软件系统，开发公司会根据教学需要事先做成一部分常用实验模版供师生使用.但在实际教学中这些现成的实验模版往往不能满足教学需求，这就需要教师自己进行创建，而创建新模版要求教师具有较高的计算机操作能力、公式编辑能力、函数处理能力以及对配套软件的使用经验，这也给数字化实验教学的开展带来不便.2.3受数字化实验室教学开发现状的局限目前，基础教育中的高中阶段数字化实验的开发已经历多年且成果显著，但初中的数字化实验教学才刚刚起步.因此，大部分的教学软件及实验器材还是基于高中的教学要求和高中生的学习能力进行配套，大多数不适合初中教学，造成很大的资源浪费，真正能用到初中一线课堂的少之又少.开发公司的技术人员基本没有初中一线的教学经历，开发的实验不足，经常不能满足初中的教学要求，初中教师也为不能把数字化实验充分运用到课堂为学生服务感到苦恼.所以，要能在初中把数字化实验教学进行到底，就需要我们进行认真的实践与思索，积极参与初中数字化教学的研究.。
高中物理教学中DIS实验与传统实验的对比研究
三、DIS实验与传统实验的整合 策略
1、结合两种实验的优势
在整合过程中，应充分发挥传统实验和DIS实验的优势。例如，在探究电磁 感应现象时，可以先通过传统实验让学生观察感应电流的方向与磁场方向的关系， 再利用DIS实验进行定量测量和验证。
2、注重实验过程的设计
在整合过程中，应注重实验过程的设计。例如，在探究电磁感应定律时，可 以先让学生通过传统实验探究感应电动势与磁通量变化率的关系，再利用DIS实 验进行定量测量和验证。同时，还应注重实验过程中的安全问题，确保学生的人 身安全。
3、培养学生的创新能力和实践 能力
在整合过程中，应注重培养学生的创新能力和实践能力。例如，在探究电磁 感应现象时，可以让学生自行设计实验方案并进行探究。同时，还应鼓励学生将 所学知识应用于实际生活中，提高其实践能力。
四、结论
通过整合高中物理电磁学DIS实验与传统实验，可以充分发挥两种实验的优 势，提高教学效果。这种整合方式还可以培养学生的创新能力和实践能力。因此， 我们应该在未来的教学中积极推广和应用这种整合方式。
一、DIS实验与传统实验概述
DIS实验，即数字化信息系统实验，是一种基于传感器、数据采集器和计算 机软件的物理实验方法。通过传感器对物理量进行测量，数据采集器将传感器数 据传输至计算机，经软件处理后以图形、表格等形式呈现实验结果。DIS实验具 有实时性、精确性和直观性等特点。
传统实验则是指采用常规实验器材和测量工具进行的物理实验。传统实验方 法历史悠久，技术成熟，具有简便、易操作等优势。但在数据测量与处理方面， 传统实验手段相对费时、精度有限。
1、合理选择实验方法：根据课程内容和教学目标，选择合适的实验方法。 对于需要高精度测量和直观呈现结果的实验，可优先考虑DIS实验；对于侧重于 学生动手能力和创造性培养的实验，可采用传统实验方法。
DIS实验在高中物理教学中的应用
DIS实验在高中物理教学中的应用DIS，即数字信息系统实验（Digital Information System）。
它由“传感器＋数据采集器＋实验软件包（教材专用软件、通用扩展软件）＋计算机”构成的新型实验系统。
随着计算机技术和传感器技术的不断发展，计算机实时测量技术已经广泛应用到科学技术研究以及生产领域，同时也开始应用于中学教学。
它改变了传统的实验教学方法，形成新的教学模式。
1 数字化实验的内涵数字化实验是以真实实验为基础，借助计算机来完成的实验。
数字化实验应该包括3个方面。
1.1 仿真实验仿真实验是一个开放性的实验仿真软件，提供一个实验器具完备的综合实验系统，可以仿真所能想象的所有实验。
例如：可以提供质点模型、弹簧、滑轨等器具，可以提供电场、磁场、重力场、阻尼介质等实验环境；可以完成自由落体运动、机械能守恒、带电粒子在电场中的偏转等实验项目，人造地球卫星、太阳系的运行等也能利用仿真系统模拟。
仿真实验不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时提供相关的实验实时数据。
通过仿真，模拟理想化的实验环境，帮助学生建立理想化的物理模型，得出物理规律。
1.2 借助传感器，计算机自动采集和处理数据在物理实验中，实验数据的采集要通过传感器把各种物理量如力、声、光、温度、位移、磁场强度等转化成模拟电信号，通过1/0和0/1转换，转换成计算机能够识别的数字信号。
由计算机采集数据，利用编制的软件，快速、方便、准确地处理采集到的实验数据，可以及时得到实验结果，如计算结果、图表、误差分析等。
1.3 用多媒体手段表现物理现象计算机的多媒体功能越来越强，可以非常直观形象地表现实验现象，尽管表现出来的本质是虚拟的，但是它突破了真实物理实验现象的时空局限，大小、动静可以变化，使实验现象的观察更方便，感受理解更生动。
2 数字化实验与传统实验的比较在物理课堂教学中引入数字化实验系统进行演示，可以实现信息技术与物理教学的整合，与传统的演示实验相比有许多优越性。
DIS数字化信息系统在中学物理实验教学中的应用研究
DIS数字化信息系统在中学物理实验教学中的应用研究摘要：中学物理课程与信息技术整合是新课程关注的重点领域之一,数字化信息系统(DIS)进入中学物理实验教学是其具体的表现。
本文在研究DIS的特点基础上,以现代教学技术的理论为指导,从现代教学理念的角度,通过对数字信息化系统(DIS)的构成要素、技术特征和在教育教学中的地位和作用的深入分析,设计了DSI在物理教学中的应用的案例,以期对DIS这门新兴技术的研究有些裨益,也希望能对中学物理教师有所借鉴。
关键词:DIS 物理实验教学基于传感器的实验仪器回顾近半个世纪的物理教育改革,最重要的成就是逐步确立了现代物理教学观。
教学过程从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化,从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。
重视科学过程和重视能力培养,构成了现代物理教育的基本原则。
而物理学中,概念的形成、规律的发现、理论的建立,都有赖于实验。
因此,强调重视实验、改进实验,成为新课改对物理教学的基本要求。
一、DIS的定义及其构成DIS(Digital Information System)实验技术,又称“数字化信息系统”,是由“传感器+数据采集器+实验软件包(教材专用软件、通用扩展软件)+计算机”构成的新型实验系统。
该系统成功地克服了传统物理实验仪器的诸多弊端,有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。
传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器。
它们的主要功能是:实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成电信号送入数据采集器。
并且,多种传感器可以组合使用。
在复杂实验中,相比功能单一的传统仪器仪表,这种组合的优势更加明显—组合意味着进一步的创新。
比如,光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验仪”的基础;电流传感器和力传感器组合出了“安培力测量装置”;而磁感强度传感器与位移传感器的组合,则创造性地获得了“磁感强度一距离”关系图线。
数据采集器,与计算机之间以串行方式通信。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究在中学物理实验教学中，传统的实验教学模式已经成为常规，其内容和形式都相对固定。
随着科技的不断发展和教育理念的转变，越来越多的人开始对传统的实验教学模式提出质疑，认为其已经不再适应现代教育的需要。
越来越多的学者开始探索和尝试新的实验教学模式，其中就包括了基于DIS实验引入的模式。
本文将从该模式的实践意义、实验设计和实验教学效果三个方面探讨【DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究】。
我们先来谈谈DIS实验引入中学物理传统实验教学模式的实践意义。
DIS实验是一种以数字化、信息化和智能化为特征的实验方式，其采用先进的技术手段进行实验设计和实验操作，可以有效地提高实验的精准度和可靠性。
在传统的实验教学模式中，很多实验都存在着设备老化、操作不便、实验数据不准确等问题，而DIS实验引入可以很好地解决这些问题，从而提高实验的有效性和可信度。
DIS实验引入还可以为学生提供更广阔、更自由的实验空间，激发学生的学习兴趣，增强他们的实践能力和创新思维，有利于培养学生的科学素养和科学精神。
DIS实验引入对于中学物理传统实验教学模式具有非常积极的意义。
我们来谈谈DIS实验引入中学物理传统实验教学模式的实验设计。
在DIS实验引入中，实验设计显得尤为重要。
一方面，实验教学内容要与课程教学大纲相契合，明确实验目的和要求，确保实验内容不仅具有科学性和实践性，同时也具有启发性和趣味性。
实验教学手段要与实际的教学环境相适应，选择合适的实验设备和软件环境，保证实验操作的便捷和数据的准确。
在实验设计上，可以通过合理的实验步骤安排、清晰的实验指导和贴近学生生活的实验内容等方式，使DIS实验引入更加符合学生的认知规律和学习需求，提高学生对实验教学的接受度和参与度，增强实验的教学效果。
【DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究】是一个具有重要理论和实践价值的课题。
通过对这一课题的深入探讨和研究，可以丰富实验教学模式的形式和内容，拓宽教师的教学思路和视野，提高学生的学习兴趣和实践能力，有利于提高实验教学的质量和水平，促进学生全面发展。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式探究【摘要】本文探讨了在中学物理传统实验教学模式中引入DIS实验的可行性和效果。
首先介绍了DIS实验的概念和特点，然后分析了传统实验教学模式的优缺点。
接着探讨了DIS实验在中学物理教学中的应用，并对引入DIS实验对学生学习效果的影响进行了研究。
最后提出了实验教学模式的改进策略。
通过研究发现，DIS实验的引入可以提高学生学习效果，并且能够激发学生对物理的兴趣和学习动力。
本文的研究结果对中学物理传统实验教学提供了新的启示，未来可继续深入研究不同类型的DIS实验对教学效果的影响，以及结合现代技术进一步改进实验教学模式。
【关键词】DIS实验、中学物理、传统实验教学模式、教学效果、改进策略、启示、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍中学物理实验教学一直是中学教育中的重要组成部分，通过实验教学可以帮助学生更好地理解物理知识，培养学生的实验能力和科学精神。
传统的物理实验教学模式存在一些问题，如实验内容相对传统、实验设备有限、实验操作过程相对单一等。
如何改进中学物理传统实验教学模式，提高学生的实验能力和学习效果，一直是物理教育领域的研究热点。
近年来，随着信息技术的快速发展，虚拟实验技术被引入到物理教育中，DIS实验（Digital Interactive Simulation Experiment）作为其中一种形式，受到了越来越多教育工作者的关注。
DIS实验利用计算机软件模拟真实实验过程，可以更好地展示物理现象，提高学生的实验操作能力和实验数据处理能力。
DIS实验引入中学物理传统实验教学模式，可以为传统实验教学模式带来新的活力。
本文将探究DIS实验在中学物理传统实验教学中的应用情况，分析DIS实验引入对学生学习效果的影响，并提出相应改进策略，旨在为中学物理实验教学提供新的思路和方法。
1.2 研究意义部分内容如下：2. 正文2.1 DIS实验的概念和特点DIS实验是指基于数字化教学平台进行的实验教学模式，通过计算机仿真或者虚拟实验等方式进行实验操作。
初中物理DIS数字化实验教学的研究
初中物理DIS数字化实验教学的研究DIS作为一项全新的实验系统，应用在初中物理实验教学过程中，对提高实验教学的质量与效率具有重要意义.在信息技术快速发展的背景下，计算机的实时测量技术在多个领域得以广泛的应用，将其应用在教学过程中，有利于改变落后的实验教学方法，形成全新的教学模式，提高学生的综合素质.1DIS数字化实验教学的内涵DIS数字化的实验教学属于一种现代化的实验教学平台，其通过传感器的应用，可以获取据大量的信息，而后借助于计算机以及采集器的应用，可以实现对数据的实时采集以及处理，而后通过计算机的应用，能够完成数据的显示、存储分析以及传输等一系列的任务，推动数字化处理的实现，一方面可以直观地呈现物理规律，方便学生更好地理解物理规律，另一方面可以帮助学生利用已有的知识，加强彼此的沟通与交流.此外，学生在进行数字化实验教学的过程中，不仅可以帮助学生讨论以及应用全新的方式，进行实验的重新设计，加强对学生思维的训练，提高学生解释实验图像的能力，促使学生对物理现象进行积极的探究.教师则可以通过全新的教学理念的建构，改变落后的实验方式以及改变学生的学习方式.2初中物理DIS数字化实验教学的意义2.1加深对物理知识的研究DIS数字化实验系统能够很好地处理函数图像，可以直观地对相关的物理量间的关系进行揭示.通过DIS数字化实验技术的应用，能够对物理量间的关系进行直观的揭示，从多个角度加强对物理现象的深入分析以及研究.2.2拓宽实验领域通过DIS数字化实验的应用，能够实现对可见度较小且瞬间发生变化的物理过程的显示.例如，经过摩擦做功之后，可以使得系统温度升高的实验；其次，液体在蒸发过程中，会使得温度下降等实验.教师在过去面对此类型实验时，往往是感到不知所措，而且仅仅是借助于实验的演示，并不能够全面地展示实验过程.然而，通过DIS数字化实验技术的应用，借助于数据采集器，则可以实现在短时间范围内，记录大量的数据，实时地将其向电脑传送，运用配套的软件进行处理.基于传统实验装置，通过DIS数字化实验系统的应用，可以帮助学生加深对物理相关概念、物理学思想和方法的理解.例如，进行摩擦做功后，会使得系统温度发生变化的实验过程中，由于变化过于微小，而且过程十分的短暂，应用传统的测量方式以及实验仪器，无法开展此种类型实验.然而，通过DIS数字化实验系统的应用，可以更加直观地呈现实验过程，方便学生进行观察.此外，因其具有较高的探测灵敏度，且结果的输出兼具实时性及直观性，不仅节省实验时间，而且可以取得较好的实验效果，有效地激发学生进行物理探究的兴趣.2.3提升物理实验的深度DIS数字化实验系统具有以下功能：准确的、便捷的数据采集功能；较好的绘图功能，可以实现实时地将多种数据绘制成各种图像.较之于传统仪器的绘制效果，传感器具有明显的实时绘制的效果.通过对图像进行仔细的观察以及细致的分析，能够加深对实验特征的了解，帮助学生加强对物理概念以及规律的理解.3初中物理DIS数字化实验教学的基本原则3.1科学性原则教师在初中物理课堂教学中，应用DIS数字化实验教学方式，应当始终坚持科学性原则，一方面，应当遵循物理的客观规律；另一方面，应当遵循初中物理教学的规律，开展初中物理DIS数字化实验教学，进而可以充分展现初中开展物理实验教学的功能.3.2针对性原则教师在设计初中物理教学实验活动过程中，应当以初中物理的实验教学目标为指导，在改造以往传统物理实验的同时，应当提高对实验教学目的以及意义的重视，根据学生的实际状况，结合初中物理教学内容的重点、难点，有针对性地设计DIS数字化实验.3.3实践性原则开展初中物理教学实验的目标，不仅仅是对物理现象进行演示，或者是对原理进行论证，而更加关注于在开展实验教学的过程中，传授学生科学的实验方式，重视培养学生的科学能力.所以，在应用实验教学方式的过程中，要求教师务必坚持实践性原则，培养学生“勤动脑、勤动手”的良好习惯，创造出更多的动手操作机会给学生，致力于提升学生的实践能力，进而提高学生的综合素质.4提高初中物理DIS数字化实验教学质量的措施4.1提高对DIS数字化实验教学的认识作为学校领导，首先应当提高对DIS数字化实验教学的认识，从而促使教师应用DIS数字化实验教学方式，推动初中物理实验教学的开展，这就要求学校的相关领导应当改变传统的教育观念，解放思想、开拓创新，主动接受DIS数字化实验教学这一全新的教学方式，积极地鼓励教师与学生，在开展相关的物理实验的过程中，应用DIS数字化实验方式，增强学生进行自主探究的能力.需要指出的是，不可否认DIS 数字化实验教学具有传统的物理教学所无法比拟的优势，然而，我们应当认识到传统物理实验教师的优点，实现两者的有机结合，充分地发挥两种实验教学方式所具有的教学价值.4.2构建统一的标准现阶段，学校应用DIS数字化实验教学方式还只是处于起步阶段，对于一部分的问题，还未能够建构起统一的、全国性的标准，不利于DIS数字化实验教学方式的进一步发展.所以，国家的相关部门应当根据初中实验教学的实际需要，有针对性地制定应用DIS数字化实验教学方式的配备标准，将DIS数字化实验教学方式的质量标准进行明确，科学地、规范地开发DIS数字化实验技术仪器，为物理规律以及现象的实时反映提供准确的重要技术保障.4.3提高教师的专业素质然而，初中教师依然缺乏对DIS数字化实验教学方式的认识.在新课程改革不断深化的背景下，要求教师具有较高的综合素质，这就要求学校应当加强对教师的专业技能的培训，一方面可以推动与促进教师专业技能的提升；另一方面可以提高实验教学的质量与效率.提高教师的专业素质可以通过以下几种方式进行：首先，相关教育行政部门以及学校的领导，应当强化对教师的培训，根据教师各自不同的特点，结合实际的教学需求，有针对性地开展专项培训工作，努力为物理教师创设更多的沟通与交流平台，促使各位教师在互相的切磋、交流、互动中，进一步地拓宽自身的视野.在各种实践活动中，积极地探索传统实验与DIS数字化实验技术相互整合的方式，推动与促进初中物理实验教学的质量与效率的提升.4.4加强对学生的引导俗话说，兴趣是最好的老师，学生在物理实验教学的过程中占据着主体地位，只有学生具有较强的学习动机以及学习兴趣，才可以推动DIS数字化实验教学的顺利进行.此外，作为一项全新的实验技术，DIS数字化实验技术对于学生来说，属于一种全新的事物，在理解方面难免会遇到一定的问题，这就要求教师应当加强对学生的引导，促使其主动接受新知识，逐步地掌握DIS数字化实验技术的基本内容，对于学生的各种困惑，教师应当及时地给出解释，激发学生学习DIS数字化实验技术的主动性和积极性.综上所述，初中实验教学中运用DIS数字化实验技术，因其不仅具有方便的操作流程，而且还具有良好的数据处理能力，有利于初中物理实验教学的顺利进行，一方面，实现数字化的初中物理实验教学，另一方面，激发学生进行自主研究探索的热情，推动与促进初中物理实验教学质量与水平的提升.。
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中学物理实验报告实验名称数字化（DIS ）实验研究班级姓名学号实验日期2013/4/28同组人一、实验目的1、熟悉DIS的使用方法，熟练DIS的操作步骤要领；2、明确DIS实验的原理，能够感知实验的设计过程；3、参与DIS的操作过程，获得实验的体会；4、在实验过程中探讨教学方法，提高自己的教学技能；二、实验过程实验一：摩擦力（1）实验器材朗威?DISLab数据采集器、力传感器、配重块、摩擦力实验器、计算机、砝码、弹簧测力计。
（2）实验操作1、将力传感器接入数据采集器，并与摩擦力实验器相连。
2、点击教材专用软件主界面上的实验条目“用DIS研究摩擦力与哪些因素有关”，打开该软件。
3、点击“开始记录”，对传感器进行软件调零。
图26-1研究摩擦力与哪些4、选择摩擦力大的滑块，打开摩擦力实验器电动机电源开关，使滑块下底板在电动机的牵引下由静止状态变为匀速运动状态过程，点击“停止记录”，观察实验曲线。
5、选择100g的滑块，重复上述操作，得到滑动摩擦力与时间的关系。
6、将实验获得的f-t图线置于显示区域中间，点击“选择区域”，选择需要研究的一段f-t图线即可得到相应的摩擦力数值。
7、在100g滑块上添加不同质量的砝码，重复实验后得到一组摩擦力数据。
8、点击“Ff-Fn图像”，得到一组数据点，对数据点进行“直线拟合”，总结摩擦力与正压力的关系。
（3）实验数据（最大砝码由静止变匀速）（“选择区域”相应摩擦力数值）（一组不同质量砝码摩擦力数据）由实验数据可知：摩擦力随着正压力的变大而变大，所以摩擦力与正压力成正比实验二：气体压强与体积的关系及烛光光强的测定（1）实验目的1、了解气体压强与体积的关系；2、研究烛光的光强。
（2）实验原理在使用“cd”（坎德拉）作为光强单位之前，“烛光”曾经作为光强度的标准计量单位被使用多年。
探照灯、照明弹等都以“×图13-1气体压强与体积关系实×万烛光”来说明其亮度。
尽管我们日常使用的蜡烛与定义“烛光”时使用的蜡烛不同，但探究一下其发光强度是有一定意义的。
（3）实验器材朗威?DISLab 数据采集器、压强传感器、注射器、计算机、火柴、激光笔、普通照明蜡 烛、光强度传感器。
（4）实验操作（一）气体压强与体积的关系1、将压强传感器接入数据采集器。
点击通用软件。
2、点击“开始记录”，观察压强传感器实时测得的大气压强值。
3、把气球置于初始位置，并将气球口压强传感器前端软管紧密连接，确保其气密性。
4、点击“记录数据”，记下此刻压强值，不断挤压气球，实时记录。
5、把气球挤破，记下此时压强值。
6、返回主页面，点击教材专用软件主界面上的实验条目“气体压强与体积的关系”，打开该软件。
7、点击“开始记录”，观察压强传感器实时测得的大气压强值。
8、把注射器活塞置于初始位置（本次实验为11ml 处），并将注射器与压强传感器前端软管紧密连接，确保其气密性。
9、在软件窗口下方的表格中输入活塞初始位置对应的气体体积值。
点击“记录数据”，记录下此刻的压强值。
10、连续改变注射器活塞的位置使气体体积发生变化，将变化后的体积值输入到表格中，同时记录该体积对应的压强值，获得多组数据。
点击“数据计算”对表格中数据进行计算。
11、点击“P-V 绘图”，根据已有数据点绘出“压强-体积”关系图线。
12、点击“P-1/V 绘图”，绘出“压强-体积倒数”关系图线。
注意：点击“清屏”按钮，可清除已绘制的图线；如实验数据有误，可点击“清除本次数据”，重新进行实验；读取体积数据时，应考虑到软管中气体的体积（约1ml ）； 因绘出的图线是基于数据点拟合得来，所以“P-V ”数据少于三组时，点击“绘图”后只出现数据点，不能绘出相应的图线。
（二）烛光光强的测定1、将光强分布传感器接入数据采集器；2、保持烛光与光强分布传感器的距离为32cm 不变，点亮一支蜡烛，待其烛光稳定后，得到光强度图线；将蜡烛的数量依次增加到两支、三支和四支，分别得到光强度图线。
3、比较可见：随着烛光数量增多，光强度在增强。
注意：本实验是在暗室中完成的。
（5）实验数据（P-V 图）（P-V1图）由图示和数据可知：：压强与体积的倒数成正比（烛光光强图线）实验三：乐声与噪声波形（1）实验目的：观察噪声波形（2）实验原理：噪声是发声体无规则振动时发出的声音。
（3）实验器材：朗威?DISLab、计算机、声波传感器。
（4）实验过程与数据分析1、将声波传感器接入数据采集器第一通道；2、用书本敲打桌子，唱歌，播放音乐等；3、记录实验波形，分析原因。
（5）实验数据（尖叫声波形）（唱歌波形）我们小组做了尖叫声与音乐声的波形比较，发现尖叫声波形无规则，而音乐声没有尖叫声起伏那么大和突然，所以人们在听音乐时不会觉得像尖叫那么刺耳。
实验四：通电螺线管的磁感强度测量（1）实验目的：观察通电螺线管内部磁感应强度大小，并研究其分布规律。
（2）实验原理：通电螺线管产生磁场，其方向符合右手螺旋定则。
（3）实验器材：朗威?DISLab、计算机、螺线管、稳压电源、直尺、导线等。
（4）实验步骤1、将磁传感器接入数据采集器；2、螺线管接入6V稳压电源，水平放置在桌面上。
调节磁传感器的高度使其探管正好在螺线管的轴心线上通过；3、打开“计算表格”，调节磁传感器探管前沿与螺线管一端相距1cm；4、增加变量“s”表示磁传感器移动的相对距离，记录当前磁感强度值，输入s值为“0”；5、将磁传感器向螺线管内每次移动0.5cm，输入s值并记录对应的磁感强度数据；6、打开“组合图线”，选择X轴为“s”、Y轴为“B1”，基于已获得的实验数据，得到通电螺线管内部的磁感应强度与相对距离关系图线；7、点击“锁定”，锁定当前图线；将电源电压调整为3V（改变通过螺线管的电流强度），重复步骤3-6，得到另一条图线，比较二条图线的异同；图76-1实验装置结论：随着烛光数量增多，光强度在增强实验操作中要求烛光与传感器相距32cm 处，但实际实验中32cm处电脑上数据无变化，分析原因是因为实验不是在暗室中进行自然光影响实验，故选取10cm处进行实验。
8、将位移传感器接收器接入数据采集器的第一通道，将发射模块与磁传感器固定在一起（保持同步运动），用位移传感器实时测出的距离替代人工读数；将磁传感器接入第二通道，在“组合图线”中设置“位移-磁感强度”图线；9、拉动磁传感器在螺线管中运动，即可获得“位移-磁感强度”图线；10、改变供电源电压，使线圈中的电流随之改变，重复上述实验，可得出几组不同的图线；11、分析比较各组图线的异同，归纳决定通电螺线管磁感强度因素。
讨论：什么是匀强磁场？获得匀强磁场，需要螺线管具备什么样的特征？（5）实验数据（图1：螺线管内部磁感强度）（图2：网上资料：磁感强度分布规律）因时间关系，这个实验没做电压对磁感强度的影响，但根据上网查的资料，现在对结果进行分析：螺线管内部磁感强度是呈如图1分布，不是单一线性关系，而螺线管内部磁感强度还与两端所加电压有关，分布规律如图2，在加了电压后磁感强度比不加时大。
实验五：心率的测量以及比较运动前后人体呼吸率变化的测量（1）实验目的1、通过使用心电图传感器测量被测者心电图，计算出被测者心率；2、监测并比较人体安静状态下和深呼吸状态下的呼吸状态。
（2）实验原理心电图是心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形（简称ECG）。
心电图是心脏兴奋的发生，传播及恢复过程。
通过心电图传感器测量出R-R间期，即心房频率。
气体交换，也就是一般呼吸所指的意思，指生物呼出二氧化碳及吸入氧的行为，也称：呼吸运动”。
（3）实验器材朗威?DISLab数据采集器、计算机、心电图传感器、呼吸率传感器、呼吸监控带。
（4）实验过程（一）心率的测量1、连接计算机、数据采集器及心电图传感器，将心电图传感器接入对应颜色的电机夹上。
打开计算机，进入实验软件系统。
点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器。
2、将心电图传感器电极夹夹于被测者腕部，左手为黑黄色电极夹，右手为红色电极夹。
3、打开“组合图线”，添加“时间—心电图”图线，显示被测者心电图随时间的变化，检测心电图过程中被测者手部应保持平放。
4、将心电图一个周期的图像放大后选取有效范围（可选择相邻两R波间距离），界面下方X标尺中两个最低点间距离，即为被测者心跳周期。
5、被测者心率=60/心跳周期（二）比较深呼吸与平稳呼吸的人体呼吸率变化测量1、连接计算机、数据采集器、呼吸率传感器和呼吸监控带。
进入实验软件系统，点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器。
2、将呼吸监控器绑在腰部，粘牢。
将气囊处的小螺丝逆时针拧开，挤压气囊数下，腹部感觉到压力即可停止，并顺时针拧紧螺丝。
3、添加呼吸率随时间变化的曲线（红色），采集30—60s后停止，锁定曲线，逆时针拧开螺丝，放气。
4、解开腰腹部的监控带。
再测深呼吸的时候的呼吸率随时间变化。
(5)实验数据（时间-心电图）图像被测者心率=60/心跳周期=60/0.72=83（平稳呼吸）（深呼吸）实验六：有氧运动对呼出气体成分的影响（1）实验目的：探究有氧运动对呼出气体成分的影响。
（2）实验原理气体交换，也就是一般呼吸所指的意思，指生物呼出二氧化碳及吸入氧气的行为，也称“呼吸运动”，有氧运动会加快机体代谢，消耗更多的氧气产生更多的二氧化碳，氧气和二氧化碳进出机体是通过肺换气完成的，利用氧气传感器，在运动前后对呼出气体氧含量进行测量，可了解有氧运动对呼出气体成分的影响。
（3）实验器材：朗威?DISLab数据采集器、计算机、氧气传感器。
（4）实验过程1、连接计算机，数据采集器、氧气传感器，打开电源，进入实验软件系统；2、点击“通用软件”，系统自动识别所接入的传感器。
3、在平静状态下用干净已排空气体的塑料袋采集呼出的气体（采集前不可憋气），用氧气传感器测量。
4、做深蹲或俯卧撑几分钟，随即采集呼出气体，用氧气传感器测量。
5、比较运动前后两个氧气含量的数据。
（运动前）（运动后）经过对比发现：有氧运动会加快机体代谢，消耗更多的氧气产生更多的二氧化碳，利用氧气传感器检验，在运动后呼出气体的氧含量比运动前少，也就是说运动后呼出气体中二氧化碳含量增多。
三、实验结论通过本次实验，我掌握了各种传感器的作用、使用方法和操作步骤，发现现在的科技真的是在飞速发展，以前我们想要测量的一些数据比如光强度、氧气含量等都要通过测量其他的数据，再通过公式换算才能得到，又或者测量此数据的仪器、过程很复杂，但现在各种传感器不仅能直接测得我们所要的数据，而且操作简单，还能通过计算机处理数据，直接得出图表和结果，为我们物理实验解决了很多繁琐的过程，所以传感器是一种很方便、实用的测量装置。