利用DIS实验提升学生探究的层次，本文主要内容关键词为：层次论文,学生论文,DIS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
现代化实验手段正逐步迈入寻常课堂。随着DIS实验介入中学实验教学，研究物理量的变化从定性走向定量，从抽象走向形象，物理现象更易于凸显，测量也更加便捷。例如过去在研究电磁振荡时，常常借助演示电流表进行，其指针的左右摆动虽能反映振荡电流大小和方向的改变，但振荡图线并不能形象展现，对周期性的研究更是显得勉强。然而，通过DIS实验却能很好地记录电磁振荡中电流随时间变化的图线，巧妙利用并高效发挥这种图线在教学中的功能，可极大地提升学生探究问题的层次。现就DIS实验图线在电磁振荡研究中发挥的重要作用作以简要介绍。
一、利用DIS实验图线充分感知电感和电容元件的i-t特性
首先将学生分成每两人一组，连接图1所示电路，用DIS实验系统中的电流传感器记录电感器对电流的阻碍特性，并对图线中展示的i-t特性作出初步解释（如下表实验1、2）；再用同样方法研究电容器充电和放电的i-t特性（如下表实验3）。
小组进行DIS实验测量的目的是让学生充分感知这些元件在电路中的特性，为提出和解决问题准备了理论与实践相结合的经验。
这是学生敢于探究未知的基础！
二、提出探究话题，激发学生在知识重组中研究新问题
学生对电感器和电容器的特性有了一定了解后，教师应抓住时机提出新的问题：若将图5中的电阻R换成电感器L（如图7），则当开关S从1合向2后，你能大体画出电流表中的电流随时间变化的曲线吗？试试看！
图7
图8
将电阻换成电感元件，电感器对电流的阻碍特性在新的组合中究竟发挥怎样的作用？学生思维受到激发，讨论兴趣加浓，教学实践中发现一般有如图8、9、10等猜测：
图9
图10
这些猜测是对学生认识过程中的普遍反映，他们有着不确定或模糊的理解，尽管存在一些幼稚的想法，但每一个学生的解释都获得了其他同学的鼓励。
这种巧设悬念之后不经意间引导学生进行合理猜测，就像春雨润物，虽细无声息却让学生能够主动地去运用所学并积极构建新的知识。
三、对比实验测量图线体验验证的快乐，而新疑问提升了探究层次
同学们的猜测哪一个更加接近真正的情境呢？请大家利用电流传感器描绘图7电路中电流随时间变化的图线吧！
大多数学生很快用DIS实验系统描绘出图7电路的i-t图线，如图11。
图11
新的实验图线呈现在眼前，同学们有的高兴、有的惊讶、有的感慨、有的深思……这时，教师抛出新的话题：你看到了什么？你验证了什么，你又有哪些新的疑问？说出你的发现！
“最初的电流是从零开始‘逐渐’增大的，图10的猜测是对的！”
“电流呈现周期性变化的特征！”
“周期似乎相等！”
“电流的振幅不断变小！”
“电流的方向在改变！”
“好像是按照正弦规律变化的！”
……
对反映实际情境的实验图线进行对比，使学生的视觉受到刺激，思维被调动，表达的欲望上升了，发现的问题不断增加，真是“一石激起千层浪”！
于是，对LC振荡电路规律的探究便逐步完成。若进一步用DIS实验系统记录不同组合的LC振荡电路的i-t图线，还可以用来推测影响振荡周期的因素。
总之，DIS实验图线可以快速形象地反映物理现象的内在规律，这正是现代教育技术下的实验系统优越于传统实验的地方。这种高质量测量图线的生成既成为师生对话的桥梁，又成为研究实际问题的资源，更有助于学生根据实际情境提出新的问题。可见，合理开发DIS实验在中学物理中的教学功能应是我们广大教师的职责，它将成为学生提升探究问题层次的有效工具。
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