【摘要】將信息技術與物理教學深度融合，充分發揮學生的學習自主性，能夠更有效地落實學科核心素養。筆者利用DIS（數字化信息系統）實驗，激發學生進行實驗探究的興趣，提高課堂探究實驗的效率，達到了很好的教學效果，學生的學習自主性得到了提高。【關鍵詞】DIS實驗；自主探究；信息化數字化信息系統（DIS，DigitalInformationSystem）實驗作為一種現代化實驗教學手段已被應用到物理新課程中。DIS實驗是數字化信息系統實驗的簡稱，以傳感器測量為基礎。信息技術與物理教學深度融合，能夠精準、快速、便捷地記錄和分析處理數據，并將測量數據可視化、即時化，更好地顯示測量數據的變化過程，讓數據計算、圖像顯示更加快捷。“雙新”改革是在高中階段由國家主導的新課程和新教材教育改革，是一個系統化的改革舉措，主張教師和學生通過情境實踐和問題探究學習。對于筆者所處的基礎薄弱校來說，學生的科學探究能力有限，面對探究實驗中的數據分析和處理存在較大困難，數學計算、圖像處理能力都比較弱，一定程度上影響了學生對實驗的學習熱情和深入思考分析。筆者嘗試使用DIS進行有關實驗探究，發現學生實驗探究的興趣得到了很大提高，對實驗的思考更加深入了，提出的問題的角度也多了，很好地改善了實驗探究的效果，學生的學習自主性也得到了提高。降低數據分析難度，提高實驗探究興趣高中生對物理實驗的興趣大多數停留在新奇的實驗現象上，而對數據分析有畏難情緒。利用DIS實驗，既能保護學生好奇心的星星之火，也能降低學生對枯燥的數據和復雜的數據分析的畏難心理。以高二物理“電感器和電容器對交變電流的作用”為例。人教版（2019）新教材將這部分內容變為了選擇性必修二第三章“交變電流”第二節“交變電流的描述”一節的拓展學習內容，課時變得更加緊張。學生提出交變電流在遇到電容器之后，其電流值有所改變，但是交變電流的周期是否受到影響呢？如何通過實驗驗證呢？能否用電流傳感器觀察一下？根據學生的設想和問題，課下筆者協助學生設計了如下DIS實驗。實驗器材：學生電源（交流2V）、電容器（1000μF、3300μF、470μF）、導線、開關、電阻箱、朗威電流傳感器（頻率采樣1kHz）。實驗電路：將交流電源與電容器、電阻箱和電流傳感器串聯起來即可。實驗步驟及數據：第一步，電阻箱選擇5Ω，電路中未接入電容器時，電流傳感器記錄到的正弦式交流電，電流峰值0.68A，周期為0.02s；第二步，電路中加入3300μF的電容器，交變電流峰值變為0.64A，周期保持0.02s不變；第三步，改為加入1000μF的電容器，交變電流峰值變為0.52A，周期保持0.02s不變；第四步，改為加入470μF的電容器，交變電流峰值變為0.39A，周期保持0.02s不變。通過對比實驗數據，學生發現電容器對交變電流有阻礙作用，電容越小，阻礙作用越大，但是周期保持不變。完成實驗后，學生很有成就感，更加激發了他們日后遇到問題不僅需要理論分析，而且需要通過實驗探究論證的熱情。整合教材引發質疑，提高課堂探究實驗效率教師在課堂上要創設有利于“質疑”的情境和氛圍。質疑不僅是一種能力，更是一種習慣，它是學生發現問題的前提，是提出問題的基石[1]。如果想讓學生有質疑，提出有質量的、有價值的研究問題，教師自身也需要有質疑和自主探究的精神。教師如何引導學生在課本學習中發現有價值的研究問題呢？首先就是研究教材。在教學設計中教師要敢于打破常規，整合教材內容，用教材而不是教教材。“觀察電容器的充放電現象”是新課程標準增加的必修課程學生實驗，在人教版普通高中教科書物理必修三第10章第4節“電容器的電容”中。教材上提供了實驗電路圖，交代了實驗器材，但對實驗器材的具體參數沒有交代。學習這部分內容的時候還沒有學習恒定電流一章，學生對于電壓表是由小量程電流表改裝而成的知識并不了解。初中教學一再強調電壓表接在電路中等效于斷路，也讓學生對于電壓表內阻無窮大的印象根深蒂固。然而這個實驗的問題恰恰就是電壓表不能視為理想電表，要考慮其內阻。在以往的教學中，教師往往一帶而過，直接使用傳感器或者數字萬用表替代傳統電壓表。這可以使得探究實驗很順利地進行下去，又能得到教材上描述的實驗結論。然而這也損失了一個讓學生產生質疑并進行研究的機會。筆者將教材內容進行調整，把觀察電容器充放電的實驗放到了恒定電流一章的最后。也就是做完了所有電學實驗之后，再做這個觀察電容器充放電的實驗。希望學生能夠自己發現問題，并且能夠解釋出現的問題。在課堂上，教師給學生提供教材上的實驗器材，學校現有的電容器多數為幾千微法，電流表使用靈敏電流計，再提供電壓表、電阻箱（最大阻值9999.9歐姆）、2-4節干電池等，連接電路并進行實驗。按照實驗電路進行實驗，學生是無法達到預期實驗結果的。于是學生就會對實驗產生如下疑點。質疑點一：單刀雙擲開關置于1，給電容器進行充電，會觀察到靈敏電流計指針迅速偏到最大后又迅速減小，后來減小變慢，最后停在某一電流值。這個現象與教材給出的充電時充電電流逐漸減小至0出現沖突。質疑點二：充電時電壓表由0逐漸增大，最終停在某一電壓值。若將單刀雙擲開關空置，與電源斷開，則可以看到電壓表示數逐漸減小到0，即電容器通過電壓表放電。而教材表述內容為“即使斷開電源，兩極板上的電荷由于相互吸引而仍然被保存在電容器中”，這在實驗中也是沒看到的[2]。發現疑點之后，教師引導學生用所學過的知識解釋疑點，并且啟發學生思考能否突破這個疑點。這僅靠課上的時間是遠遠不夠的，讓學生自主探究需要給他們充分的時間。從收集資料、查看前人完成實驗的經驗，到不斷更換儀器進行反復實驗嘗試。學生利用學校中午開放實驗室的時間進行了討論和交流，最終得到了教材上的表述需要在一定參數條件下才能成立的結論。在此期間，學生的探究欲望很強，搜集資料、預約實驗室做實驗、記錄實驗結果的過程讓學生體會到了科學探究的樂趣。身邊的DIS實驗，探究生活中的物理問題利用智能手機中的phyphox應用程序，日常的測量速度、加速度、磁場磁感應強度等，都可以激發學生的實驗探究興趣。例如，高一上學期的自由落體運動，課上教師讓學生利用手機測量了自由落體運動的加速度。高一下學期的超重和失重現象，課上利用手機記錄下蹲和起立過程中的F-t圖像，分析超重和失重狀態。有了課堂上的引導，令人欣慰的是學生去滑雪時，他們自發地用手機測量乘坐纜車和從滑道上滑下時的加速度，坐地鐵公交也拿出手機測量加速和減速時的加速度，并和