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摘要：本文讨论了Dis技术与传统实验的优缺点，并通过在教学实践中的具体应用讨论了两者之间的关联。
关键词：Dis技术；传统实验；实验教学；结合
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003—6148(2011)9(5)-0053—3
实验在物理教学中的地位和实验本身的特点，决定了它在物理教学中起着重要的作用。DIS技术，即数字信息系统(Digital InformationSystem)，它是由“传感器 数据采集器 实验软件包 计算机”构成的新型实验系统。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，如今正逐步应用于中学实验教学。本文结合教学实践谈谈对Dis技术和传统实验关系的认识。
1 Dis技术与传统实验的比较
1.1Dis技术的优势
数字化实验能够精确、实时、动态地采集实验信息，实验误差较小，使物理学规律的发现或验证更具严谨性和可信度。由此也较容易发现或验证各物理量间的数学关系，对定量研究物理学规律非常适用。同时，实验设备先进，使得数字化实验具有很强的拓展性，能够更加方便地开展研究型课程和进行研究性学习，给了学生更为广阔的进行自主发展的空间。
1.2Dis技术的劣势
由于对数字化实验设备的工作原理，学生一无所知，不符合学生的认知过程。同时现代化设备对重现当年物理学家对物理规律的发现过程有所忽略。传统物理实验贴近生活，能激发学习的兴趣。另外，数字化实验设备价格昂贵，而且更新速度较快。
总之，这两类实验方式在对学生各方面能力的培养上各有侧重，在教学中若能取长补短，会达到更好的效果。
2 机械能守恒定律一节的实验教学
“机械能守恒定律”这一节课曾获南通市一等奖，其具体内容这里做简略的说明，主要教学过程如图1：
在实际教学过程中，在“新课导入”、“探究实验”、“应用举例”这三个方面对现代教育技术和传统实验进行了整合，其中又以Dis技术的应用为重点。
2.1新课导入
用ipad的apple store里的热门游戏“愤怒的小鸟”电脑游戏引入(如图2)。游戏中，小鸟的整个弹射过程包含了动能、重力势能、弹性势能的相互转化。学生参与游戏，大大激发了学生的学习兴趣。尤其是游戏画面中飞鸟弹射和飞行过程出现运动轨迹，学生在分析机械能间相互转化时，对象和过程都非常明确，完美的实现了引课目标。
较传统实验(如“单摆碰鼻”实验，“过山车”实验等)该引入不仅具有生动性，体现学生的参与性，而且囊括了机械能的各种形式，较快的运、动过程用轨迹也得以体现，有助于分析。
2.2
探究实验
用单摆实验探究：只有重力做功时，系统机械能守恒。该实验的原理是：在单摆摆动过程中测出物体的动能(测V)和重力势能(测h)，验证物体处处机械能不变，是守恒的。
本节课所设计的实验是传统的单摆实验及用打点计时器探究落体运动中机械能守恒实验的改进。传统的单摆实验只适合定性分析，定量测量很困难。而传统的落体运动实验虽然可以借助打点计时器和纸带测量出物体的动能，但缺点一是误差大，二是实验操作时间和数据处理时间都比较长，作为探究规律的课堂演示实验都不合适。在实际教学过程中笔者将传统的单摆实验和Dis技术进行了结合。最核心的内容是用Dis技术解决单摆物体各位置的速度测量问题。在实际实验中对看似简单的传统单摆实验进行了创新。
首先，将单摆悬挂于黑板平面(如图3)，而非悬挂于铁架台。这样做的优点是：①以黑板平面为参考释放物块，避免形成圆锥摆，以减小测量误差；②便于在黑板上描绘单摆的运动轨迹，以便于在实验中方便测量高度；③便于放置光电门(实验中用双面胶将光电门粘于黑板平面，易粘且易取。)；④有黑板片面作为参考，学生更容易观测单摆运动。
其次，关于摆球的处理和光电门放置的窍门。利用光电门传感器可以测量物体通过光电门的遮光时间，再用物体的宽度除以该时间，算出平均速度，近似代表物体通过该处的瞬时速度。传统的单摆是用小球作为摆动物体的。在实际实验中，由于光电门放置时很难精确做到使小球的直径AB(如图4)恰好通过光电门的红外线发射、接受孔CD，而往往是A’B’为遮光宽度。计算时却用直径来计算速度，相对误差很大，导致实验结论错误。笔者对实验进行了。改进：用圆柱体(砝码)代替小球，同时将光电门对准悬点放置(如图5)。这样即使光电门放置时位置稍有偏差(图中C’D’)，也能保证每次遮光宽度为圆柱体直径，大大减少了测量误差。
最后，关于电脑操作和数据处理。本实验中物块初始释放时位置不好，极易形成圆锥摆，故实验单摆操作部分由老师完成，而Dis数据采集由学生辅助完成。虽然只是课前几句简单的交代，学生便能使用朗威软件配合老师完成每次测量(如图6)。在实验过程中，由于物块放置时的偏差，出现了错误数据，学生竞能用右键在软件的特定选项中进行删除。在学生利用软件测量数据时其水平大大出乎笔者的意料。最后利用exce[软件对数据进行处理，并拟合出E-h图像。实际教学中该实验相当成功。
2.3应用举例
利用机械能守恒定律解决实际问题由习题和实验两部分组成。其中的实验是传统的“双锥上坡”实验(如图7)。在讨论过程中，假设锥和坡间的阻力影响可以忽略，根据机械能守恒的条件，判定系统的机械能应是守恒的，而实验却明明显示锥体向上行，学生感到困惑，是守恒条件判断错误?还是能量变多了?传统实验，魅力无穷!最后通过flash动画，学生知道：原来锥体上行过程中，重心实际是降低的。该实验不仅使学生加深了对机械能守恒条件的理解，同时使学生的能量守恒的思想得到进一步加深。
机械能守恒定律这一课对传统实验和新技术的整合比较到位，课堂效果很好。
3 结语
Dis技术与传统实验的结合，就是以实验为先导，数理分析为辅助，将物理实验加数学分析的实验研究方法，用传统实验与数字化实验的整合，展现在课堂教学之中，这样会有效的提高物理实验教学的质量。
关键词：Dis技术；传统实验；实验教学；结合
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003—6148(2011)9(5)-0053—3
实验在物理教学中的地位和实验本身的特点，决定了它在物理教学中起着重要的作用。DIS技术，即数字信息系统(Digital InformationSystem)，它是由“传感器 数据采集器 实验软件包 计算机”构成的新型实验系统。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，如今正逐步应用于中学实验教学。本文结合教学实践谈谈对Dis技术和传统实验关系的认识。
1 Dis技术与传统实验的比较
1.1Dis技术的优势
数字化实验能够精确、实时、动态地采集实验信息，实验误差较小，使物理学规律的发现或验证更具严谨性和可信度。由此也较容易发现或验证各物理量间的数学关系，对定量研究物理学规律非常适用。同时，实验设备先进，使得数字化实验具有很强的拓展性，能够更加方便地开展研究型课程和进行研究性学习，给了学生更为广阔的进行自主发展的空间。
1.2Dis技术的劣势
由于对数字化实验设备的工作原理，学生一无所知，不符合学生的认知过程。同时现代化设备对重现当年物理学家对物理规律的发现过程有所忽略。传统物理实验贴近生活，能激发学习的兴趣。另外，数字化实验设备价格昂贵，而且更新速度较快。
总之，这两类实验方式在对学生各方面能力的培养上各有侧重，在教学中若能取长补短，会达到更好的效果。
2 机械能守恒定律一节的实验教学
“机械能守恒定律”这一节课曾获南通市一等奖，其具体内容这里做简略的说明，主要教学过程如图1：
在实际教学过程中，在“新课导入”、“探究实验”、“应用举例”这三个方面对现代教育技术和传统实验进行了整合，其中又以Dis技术的应用为重点。
2.1新课导入
用ipad的apple store里的热门游戏“愤怒的小鸟”电脑游戏引入(如图2)。游戏中，小鸟的整个弹射过程包含了动能、重力势能、弹性势能的相互转化。学生参与游戏，大大激发了学生的学习兴趣。尤其是游戏画面中飞鸟弹射和飞行过程出现运动轨迹，学生在分析机械能间相互转化时，对象和过程都非常明确，完美的实现了引课目标。
较传统实验(如“单摆碰鼻”实验，“过山车”实验等)该引入不仅具有生动性，体现学生的参与性，而且囊括了机械能的各种形式，较快的运、动过程用轨迹也得以体现，有助于分析。
2.2
探究实验
用单摆实验探究：只有重力做功时，系统机械能守恒。该实验的原理是：在单摆摆动过程中测出物体的动能(测V)和重力势能(测h)，验证物体处处机械能不变，是守恒的。
本节课所设计的实验是传统的单摆实验及用打点计时器探究落体运动中机械能守恒实验的改进。传统的单摆实验只适合定性分析，定量测量很困难。而传统的落体运动实验虽然可以借助打点计时器和纸带测量出物体的动能，但缺点一是误差大，二是实验操作时间和数据处理时间都比较长，作为探究规律的课堂演示实验都不合适。在实际教学过程中笔者将传统的单摆实验和Dis技术进行了结合。最核心的内容是用Dis技术解决单摆物体各位置的速度测量问题。在实际实验中对看似简单的传统单摆实验进行了创新。
首先，将单摆悬挂于黑板平面(如图3)，而非悬挂于铁架台。这样做的优点是：①以黑板平面为参考释放物块，避免形成圆锥摆，以减小测量误差；②便于在黑板上描绘单摆的运动轨迹，以便于在实验中方便测量高度；③便于放置光电门(实验中用双面胶将光电门粘于黑板平面，易粘且易取。)；④有黑板片面作为参考，学生更容易观测单摆运动。
其次，关于摆球的处理和光电门放置的窍门。利用光电门传感器可以测量物体通过光电门的遮光时间，再用物体的宽度除以该时间，算出平均速度，近似代表物体通过该处的瞬时速度。传统的单摆是用小球作为摆动物体的。在实际实验中，由于光电门放置时很难精确做到使小球的直径AB(如图4)恰好通过光电门的红外线发射、接受孔CD，而往往是A’B’为遮光宽度。计算时却用直径来计算速度，相对误差很大，导致实验结论错误。笔者对实验进行了。改进：用圆柱体(砝码)代替小球，同时将光电门对准悬点放置(如图5)。这样即使光电门放置时位置稍有偏差(图中C’D’)，也能保证每次遮光宽度为圆柱体直径，大大减少了测量误差。
最后，关于电脑操作和数据处理。本实验中物块初始释放时位置不好，极易形成圆锥摆，故实验单摆操作部分由老师完成，而Dis数据采集由学生辅助完成。虽然只是课前几句简单的交代，学生便能使用朗威软件配合老师完成每次测量(如图6)。在实验过程中，由于物块放置时的偏差，出现了错误数据，学生竞能用右键在软件的特定选项中进行删除。在学生利用软件测量数据时其水平大大出乎笔者的意料。最后利用exce[软件对数据进行处理，并拟合出E-h图像。实际教学中该实验相当成功。
2.3应用举例
利用机械能守恒定律解决实际问题由习题和实验两部分组成。其中的实验是传统的“双锥上坡”实验(如图7)。在讨论过程中，假设锥和坡间的阻力影响可以忽略，根据机械能守恒的条件，判定系统的机械能应是守恒的，而实验却明明显示锥体向上行，学生感到困惑，是守恒条件判断错误?还是能量变多了?传统实验，魅力无穷!最后通过flash动画，学生知道：原来锥体上行过程中，重心实际是降低的。该实验不仅使学生加深了对机械能守恒条件的理解，同时使学生的能量守恒的思想得到进一步加深。
机械能守恒定律这一课对传统实验和新技术的整合比较到位，课堂效果很好。
3 结语
Dis技术与传统实验的结合，就是以实验为先导，数理分析为辅助，将物理实验加数学分析的实验研究方法，用传统实验与数字化实验的整合，展现在课堂教学之中，这样会有效的提高物理实验教学的质量。