DIS Lab在中学热学教学中的应用

尉世民

摘要：随着科学技术的发展进步，信息技术和与教育改革相结合，以技术为辅助的教育方式成为新世纪教育发展的方向。在這样的教育改革形势下，中学热学教学作为中学物理课程的难点必须应用现代高科技的实验器材和试验手段进行教学，使中学热学教学内容通俗易懂和深入浅出。本文对DIS实验进行了全面介绍，并对DIS实验在中学热学教学中的作用和优劣势进行了分析。

关键词：DIS Lab实验 中学热学教学 作用 优劣势分析

一、DIS Lab的相关说明

DIS Lab是Digital Information System Labratory的简称，中文为“数字化信息系统实验室”。DIS Lab是一种专用于试验室采集数据的智能化系统，由数据采集器、传感器、计算机系统及配套软件构成。数据采集器将传感器采集的信息通过A/D转换输入计算机，并通过相应的辅助软件对被测的信息进行各种数据处理，从而构建了一个现代化的数据测量和处理平台。

二、DIS Lab在中学热学教学中应用的作用

1.热学试验结果直观显示。热学试验结果的直接显示是DISLab最大的特点，可以通过DIS Lab设备的辅助软件在计算机桌面上直接观察到试验结果。热学试验结果的显示方式有三种：数字显示、示波显示和仪器仪表显示。显示结果直观、清晰和易懂。

2.数据的自动化采集。DIS Lab实验系统是一个自动化的试验数据采集、比较和分析的系统，使热学试验变得更加简单和容易操作，试验数据更加的精确。在使用DIS Lab实验软件系统之前，系统开发工程师就应经设定了软件统计、计算和分析的程序，包括了中学物理热学中的所有公式体系。并根据物理试验的需求研制了信息化试验系统的专用软件系统和通用软件系统，可以依据不同的需求选择使用。DIS Lab实验系统中表格计算功能可以随心所欲地设置数据记录时间间隔和数据统计分析方法，极大地方便了试验数据的统计和分析。

3.数据计算分析的及时性。在热学教学中，大多试验需要进行定量计算。传统的试验仪器要对试验数据进行一系列的记录，再进行人工处理和计算机辅助计算。数据处理和计算缓慢，数据处理工作所花费的时间很长，不利于试验的进行。而用DIS Lab系统时，直接进入软件界面后，根据试验需要选择“计算表格”选项，设置好表格参数，再添加好各参数之间的关系，系统也自带了热学中所有的表达式供选择使用。在实验中，数据采集器将传感器感应到的数据传输到软件中，试验的数据通过点击鼠标可以及时显示在计算机屏幕上，节约了繁琐的计算和分析，减少了记录和计算误差。还可以设置更高的数据记录方式如表格数据分析、图形数据分析等，使试验数据及时的得到处理和计算，只需要简单的动手操作鼠标即可，简洁方便。

三、DIS Lab 在中学教学应用中存在的问题

1.DIS Lab在物理教学中得不到重视。近几年来，很多学校购置了DIS Lab设备，但由于DIS Lab设备比较昂贵，生怕在试验教学中由于操作不当而损坏，从而不去使用。还有一些教师的计算机操作水平不高，对设备不会操作。另外，DIS Lab试验需要大量的试验材料，学校不愿花钱购置试验消耗材料，而学生的物理试验能力比较差，思维停留在抽象的课本知识的认知上，最后影响到学生的考试成绩。

2.教师对教学再设计重视不足。DIS Lab设备为教师进行热学试验设计提供了很好的条件。但是传统的试验教学方式，教师是教学试验的主体，学生只是参观者，教师讲解实验过程，学生站在旁边听讲和观察，学生试验操作能力差，教学方法依然单一，教学成果不明显，学生对知识点记忆不深刻。

3.教师利用 DIS Lab 设计新实验的能力不足。在实践教学中，多数教师只是按照书本上所列举的试验教学作为试验教学课程，并没有自己去开发新的试验教学课，试验教学比较单一，试验课程的开发与设计与教师的能力和精力有很大的关系，这就需要教师利用 DIS Lab 设计实验的能力尚需加强。

四、DIS Lab 在热学教学中的发展趋势

1.DIS Lab应用技术的改进。DIS Lab在物理试验教学中经过一段时间的应用后发现了许多问题，如无线的传感器和数据采集器不能自由移动作业，不能自由移动作业，DIS Lab设备组合性也不太好，不同的仪器不能组合使用，情景试验能力较差。因此，DIS Lab应用技术应该向网络化和无线化发展，通过蓝牙与电脑相连，扩展DIS Lab的使用空间。DIS Lab设备的传感器探头多功能化，可以适应各种不同的物理热学试验，避免了实验中传感器探头的频繁更换。DIS lab 软件建立区域网络连接，储存实验数据，实现试验数据同享。学生和教师通过网络可以查询相关试验过程和数据，以便学习和交流，巩固物理试验知识。

2.教师水平的提高和教学技术的改进。DIS Lab属于高科技产品设备，其操作和养护需要有一定水平的计算机知识和专业的操作技能。中学物理教师仅限于物理知识，大多对计算机知识了解不是甚多，操作DIS Lab相当困难。因此，加强物理教师计算机知识的培训，掌握DIS Lab设备的操作与维护，设置专门的物理实验室操作人员进行管理和操作。DIS Lab在物理教学中要挖掘课本知识，创新设计多个实验，把热学抽象难度的知识点通过实验以具体的直观的展现给学生，提高学生的理解能力和动手能力。

五、结论

随着国家对中学实验教学的重视，DIS Lab这种先进的物理试验设备得到了推广和普及，改进了传统试验教学方式，提高了学生的试验动手能力和知识点的理解能力。本文针对资金缺乏和教师的计算机水平和DIS Lab本身的一些问题进行分析，提出了物理热学试验教学进展不太顺利和DIS Lab应用机会较少的因素，并提出了一些解决问题的意见。总之，DIS Lab在热学教学中的应用已成为趋势，问题需要改进，才能使教学能够顺利开展。

参考文献：

[1]肖荣荣.DISLab—让实验教学更为有效[J]实验教学，2009（3）.

[2]纪为民.DISLab对中学物理实验的帮助[J]中国现代教育装备，2011（14）.

[3]郭桂叶.中学物理实验教学现状及对策研究[J]河南教育学院学报，2005（12）.

（责编 张景贤）