用信息技術(shù)手段做試驗(yàn)

1、上海市三林中學(xué)物理組 第一章 C、用信息技術(shù)手段做實(shí)驗(yàn) 一.背景和教學(xué)任務(wù)簡(jiǎn)介 上海市三林中學(xué)是一所上海市的區(qū)重點(diǎn)中學(xué)，也是二期課改新教材試點(diǎn)學(xué)校之一，所執(zhí)教 的班級(jí)是高一年級(jí)雙語特色班。本節(jié)內(nèi)容應(yīng)該在第一章直線運(yùn)動(dòng)中學(xué)習(xí)，由于學(xué)校在假期進(jìn) 行全面改造，DIS實(shí)驗(yàn)室遲遲沒能恢復(fù)，因此在今天才能勉強(qiáng)上第一堂實(shí)驗(yàn)課。高一學(xué)生從 來沒有接觸過 DIS實(shí)驗(yàn)，本堂課以介紹 DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和練習(xí)用信息技術(shù)手段做實(shí)驗(yàn)為主， 在此基礎(chǔ)上研究勻速直線運(yùn)動(dòng)的S-t圖像和V-t圖像。 二教學(xué)目標(biāo) 1. 知識(shí)和技能領(lǐng)域 (1) 了解物理測(cè)量的三個(gè)組成部分。 (2) 知道數(shù)字化信息系統(tǒng)的構(gòu)成。 (3) 初步學(xué)會(huì)使用計(jì)算

2、機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究勻速直線運(yùn)動(dòng)。 2. 方法和過程領(lǐng)域 (1) 運(yùn)用類比法對(duì)物理量測(cè)量的兩種方法進(jìn)行比較(常規(guī)和DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)) (2) 知道物理實(shí)驗(yàn)過程的一般方法。 3情感，態(tài)度，價(jià)值觀領(lǐng)域 (1) 通過兩種測(cè)量方法的類比，開闊學(xué)生的視野，感知科學(xué)發(fā)展的不斷創(chuàng)新，努力 培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望和探究進(jìn)取的精神。 (2) 通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成尊重客觀事實(shí)，合作交流，相互提高的良好習(xí)慣。 4. 重點(diǎn)： 了解DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和運(yùn)用 DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究勻速直線運(yùn)動(dòng)。 5. 難點(diǎn)： 實(shí)驗(yàn)的測(cè)量和結(jié)論分析。 三.教學(xué)準(zhǔn)備 本堂課需要如下器材：直尺，三角尺，皮尺，計(jì)算器，多媒體計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，運(yùn) 動(dòng)傳感器，軌道

3、實(shí)驗(yàn)小車等。 器材完成以下任務(wù)：直尺，三角尺，皮尺，計(jì)算器完成測(cè)量體積，面積。 其它儀器做DIS實(shí)驗(yàn)。 四.教學(xué)設(shè)計(jì)思路和流程 1. 對(duì)物理量的測(cè)量是物理學(xué)科的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在二期課改中，運(yùn)用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)探究，以本節(jié)課為起點(diǎn)。因此，本次實(shí)驗(yàn)的儀器介紹，操作步驟，數(shù)據(jù)采集，結(jié)果 分析十分重要。 2. 以創(chuàng)設(shè)如何測(cè)量“書本的體積”，“實(shí)驗(yàn)桌的面積”，“教室的面積”為問題情景，讓學(xué) 生通過討論，交流，初步形成測(cè)量的三個(gè)組成部分；然后介紹運(yùn)用信息技術(shù)手段測(cè)量的方 法的優(yōu)越性，并通過類比，讓學(xué)生感受其優(yōu)點(diǎn)在于“簡(jiǎn)單方便，精度高，誤差小”，進(jìn)而 引導(dǎo)學(xué)生拓展視野，努力創(chuàng)新；最后通過“勻速直線運(yùn)

4、動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”，熟悉該實(shí)驗(yàn)裝置，使 用方法，數(shù)據(jù)采集，圖像描繪和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，討論，讓學(xué)生掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系 統(tǒng)研究勻速直線運(yùn)動(dòng)有關(guān)的圖像實(shí)驗(yàn)，并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)探究方法。 教學(xué)流程圖: 創(chuàng)設(shè)情景 動(dòng)手測(cè)量 /方法J 分析類比 k DIS實(shí)驗(yàn) 提出問題 :L5 討論交流 形成丿 拓展視野 介紹 反思=卜實(shí)驗(yàn)探究 五教學(xué)過程 (一) 情景引入，提出問題： 問題提出：你知道物理教科書的體積嗎？我們實(shí)驗(yàn)桌的面積有多大？教室內(nèi)的地面面 積是多少？ (二) 動(dòng)手測(cè)量，討論交流： 分組進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行討論交流。 結(jié)論：大家都有一個(gè)測(cè)量的對(duì)象，都需要一定的工具才能測(cè)量，測(cè)量完后都把數(shù)據(jù)記錄下 來，

5、并經(jīng)過一定的處理后得到需要的結(jié)果。最后歸納出進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的一般過程。 常規(guī)方法: 被測(cè)對(duì)象 探測(cè)器記錄，處理和顯示 (三) 分析類比，拓展視野： 過去我們?cè)跍y(cè)量和做實(shí)驗(yàn)中主要使用一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器，最大的缺點(diǎn)是精度不高。如 米尺在室內(nèi)使用問題還不大，但如果要建造摩天大樓，浦江大橋時(shí)它的精度就大大不夠了。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化，信息化技術(shù)給物理量的測(cè)量帶來了革命性的變化，不但使 測(cè)量簡(jiǎn)單方便，而且測(cè)量精度高，誤差小。 那么如何用現(xiàn)代技術(shù)手段來做實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?(四) DIS實(shí)驗(yàn)儀器介紹： 1. 圖形計(jì)算器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)儀器 主要器件 (1) 傳感器； (2) 數(shù)據(jù)采集器； (3) 圖形計(jì)數(shù)器。 測(cè)量系

6、統(tǒng)框圖 優(yōu)點(diǎn)：器件小巧，便于攜帶，在野外也能使用。 缺點(diǎn)：全英文，菜單化操作，對(duì)于初學(xué)者掌握較難。 2. 計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)儀器 主要器件 (1) 傳感器：用于探測(cè)物理量。常用的有力、運(yùn)動(dòng)、溫度、光、壓強(qiáng)、電壓、 電流等物理傳感器。 (2) 數(shù)據(jù)采集器：用于采集傳感器探測(cè)到的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，把數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成圖像。 （3）計(jì)算機(jī)：運(yùn)用專門的實(shí)驗(yàn)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示圖像。 測(cè)量系統(tǒng)框圖 研究對(duì)象 傳感器 數(shù)據(jù)米集器 計(jì)算機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：圖形化，全中文界面，對(duì)于初學(xué)者容易掌握。 缺點(diǎn)：不便于攜帶。 （五）DIS實(shí)驗(yàn) 我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過勻速直線運(yùn)動(dòng)的S-t圖像和V-t圖像。今天我們利用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)來研究勻速直線運(yùn)動(dòng)的這兩個(gè)圖像。 請(qǐng)同學(xué)們閱讀書本 20頁學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并完成這一實(shí)驗(yàn)。（由于是第一次做 DIS實(shí)驗(yàn)，先 由老師演示，再讓學(xué)生做） （六）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論 1. 如果實(shí)驗(yàn)得到的S-t圖像不是一條直線，而 V-t圖像也不是一條平行于 t軸的直線， 小車做的是什么運(yùn)動(dòng)？ 2. 如果V-t圖線向上傾斜，說明小車做什么運(yùn)動(dòng)？這時(shí)應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)斜面，才能讓小 車做勻速直線運(yùn)動(dòng)？ 3. 如果V-t圖線向下傾斜，說明小車在做什么運(yùn)動(dòng)？這時(shí)又該如何調(diào)節(jié)斜面，才能讓 小車做