唐文偉

（江蘇省南菁高級中學江蘇江陰214400）

淺議DIS實驗教學在化學課改中的作用

唐文偉

（江蘇省南菁高級中學江蘇江陰214400）

DIS實驗教學，是運用現(xiàn)代信息技術進行學習的一種實驗教學手段，從課堂內(nèi)外二方面出發(fā)，結合化學課改的精神和學校自身科技教育的特點，自主設計實驗，挖掘?qū)嶒灩δ埽_展用“數(shù)字化信息系統(tǒng)”進行化學實驗的研究。

DIS實驗教學；化學課改

DIS是數(shù)字化信息系統(tǒng)（Digital Information System）的簡稱，它是用傳感器獲取信息，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器由計算機對信息進行數(shù)據(jù)和圖形處理的數(shù)字技術平臺，是為實現(xiàn)理科教學和信息技術整合而開發(fā)的，它是運用現(xiàn)代信息技術進行學習的一種手段。當今世界各國教育部門都非常重視并積極推進中學課程中的DIS實驗教學。

數(shù)字技術為我們提供了豐富實用的各種傳感器、便于實現(xiàn)即時數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集儀和計算機（或圖形計算機器），從而為化學實驗教學注入了新的內(nèi)容。利用DIS改進化學實驗可以豐富實驗內(nèi)容、實驗方法與實驗手段，對化學教學的效率和科學性有很好的輔助作用，有助于培養(yǎng)學生適應信息時代的學習能力和創(chuàng)新能力。

DIS實驗教學加強信息技術與化學課程的整合，推進了中學化學課堂教學的改革，其作用體現(xiàn)在以下幾方面：

一、新的學習環(huán)境的創(chuàng)設

DIS實驗教學可以讓學生在學習中認識數(shù)字化的學習環(huán)境。DIS實驗系統(tǒng)通過一個傳感器獲取實驗信息，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器傳遞給電腦，進行數(shù)據(jù)和圖形處理，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的即時處理和直觀表現(xiàn)。在科學實驗中有許多物理量，如距離、位移、力、速度、溫度、壓強、電壓、電流、濕度、二氧化碳、氧氣濃度、化學pH值等，都可以用這類儀器進行測量。通過用“DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)”開展高中化學創(chuàng)新實驗的研究，不僅能將一些復雜實驗簡化，能夠完成以往條件下較難完成的實驗，同時數(shù)字化信息系統(tǒng)作為一個載體，它能解決的不僅僅是實驗的難點，更重要的是學生認知能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)上的難點。因為，在學習過程中，學生通過觀察已經(jīng)獲得一些規(guī)律性的東西，也就有了驗證這些規(guī)律的渴望，而在傳統(tǒng)的實驗中，由于條件的限制或者知識的不全面，學生“求證”往往不能得到滿足，數(shù)字化信息系統(tǒng)正是為學生創(chuàng)設了新的學習環(huán)境，提供了“求證”的條件。

二、新的探究工具的形成

為學生自主探究提供有效的工具，以利于培養(yǎng)學生適應信息時代的學習能力和創(chuàng)新能力。普通實驗設備記錄下的一般都為最后的結果值，而DIS實驗系統(tǒng)能準確地記錄下實驗的各個過程量（最多可達4個物理量的同時記錄），并可以直接在圖形計算器中將所得數(shù)據(jù)整理，繪制成函數(shù)圖像，并可以傳入電腦，進行人為的篩選等。這些功能都是一般實驗所無法達到或難以達到的，這樣一來，既節(jié)省了更多的時間進行探索挖掘，又能保證實驗的準確性，讓學生學會更為完整、全面地思考問題。

在實驗中，難免會有其他因素對實驗造成一定影響，而由于該系統(tǒng)的精確性，所以結果往往與事先預料有所出入，只有通過不斷思考，才能完善整個實驗。學生通過自己的努力，求知欲與“求證”欲得到滿足。利用這套設備，學生可以完成書本上的一些較為復雜的實驗，如求中和滴定過程中pH值變化等等，只要使實驗時需要測量的物理量在該系統(tǒng)上合理搭配，就可以更為簡單、有效、準確地完成實驗與證明，培養(yǎng)學生創(chuàng)新的精神。在借助DIS實驗系統(tǒng)形成新的探究工具的同時，學生的合作精神、探究精神、創(chuàng)新思維及嚴密思維能力在研究過程中也得到了鍛煉與提高。

三、實驗教學的效率的提高

用傳統(tǒng)儀器設備，僅數(shù)據(jù)記錄和計算消耗的時間就占據(jù)了實驗過程的大部分，很難完整地展現(xiàn)各個物理量之間的因果關聯(lián)。而DIS具備“實時實驗”的功能，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的采集、記錄和分析同步進行，即數(shù)據(jù)采集、處理和圖線描述都由計算機完成，實驗效率的提高使得單位時間的使用效率空前提升。師生可以從數(shù)據(jù)讀取、記錄、公式運算和圖線描繪等繁瑣的簡單勞動中解放出來。DIS為實現(xiàn)學習方式的多樣化，培養(yǎng)學生的自主探索研究，進行廣泛的體驗、合作和交流提供了時間和空間。DIS引導學生改變實驗條件，對化學現(xiàn)象和化學規(guī)律進行深入的分析和討論，提高了學習過程的質(zhì)量，學生的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀就能獲得實實在在的發(fā)展。

四、對傳統(tǒng)實驗的優(yōu)化改進

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