数字化探究实验室的简介
    数字化探究实验室 -简介

数字化探究实验室简介:

众所周知,我国目前正轰轰烈烈的进行中小学课程改革。课程改革的核心理念,就是要强化学生的自主探究性学习,让学生通过自主探究性学习,掌握新的知识,获得新技能,培养科学探究的能力。在课程改革的新形势下,理科教学中实验教学的地位显得更为重要。许多的知识、规律不再是由教材直接给出后通过教师灌输给学生,而是要求让学生通过探究性实验来再发现,这就对理科实验室提出更高的要求。

传统的理科实验室的缺陷,常常使教师在教学过程中产生困惑。最主要有以下几个方面的问题:一是传统实验仪器的分辨率不高,影响了探究实验的结果。既然要求学生通过探究实验对科学知识和规律进行再发现,那么就必须使探究实验的结果和需再发现的规律尽可能的相符合,可是由于传统实验仪器的分辨率不高,导致最后得到的结果和科学规律不尽相符,教学目的无法实现;二是传统实验室中实验数据的记录只能采用手工记录,数据采样率不高,对实验结果的精确度影响较大,更重要的是这种传统的数据记录方法面对一些快速连续变化的量时往往无能为力,导致一些实验无法完成;三是中学生分析处理数据的能力不强。传统实验室只能根据实验要求采集实验数据,但没有自动分析处理实验数据的功能。学生虽然在老师的指导下获得实验数据,但不懂如何分析和处理数据,最后还是回到由教师直接给出实验结果的老路上,使实验不能真正体现课程改革的理念。长此以往,学生会觉得实验难做,实验意义不大,严重影响学生的学习兴趣。

在这种情况下,数字化探究实验室产品应运而生,为中学理科实验教学提供完美的解决方案。对比传统实验室,数字化探究实验室在上述几个方面都拥有巨大的优势:首先数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具,其分辨率远远高于传统实验仪器。以物理实验室中最简单、最常用的测力工具为例,传统实验室大多用弹簧测力计作为测力工具,其分辨率一般为0.1N,而数字化探究实验室采用力传感器作为测力工具,其分辨率一般可达到0.005N,精确度远高于传统测力工具。数字化探究实验平台采用各种类型的高分辨率传感器作为实验数据采集工具,精确度大大优于传统实验室,为科学规律的再发现提供了完美的工具;其次,数字化探究实验平台具有实验数据自动采集的功能,采集频率一般在10kHz以上。足够高的数据采样率保证了实验结果的精确度,同时可以轻松解决许多传统实验室无法解决的涉及到连续快速变化的量的各种实验;最后,数字化探究实验平台的软件部分具有强大的数据处理功能,可以帮助学生轻松的对实验结果进行分析处理,让学生通过探究实验对科学规律进行再发现,使理科实验教学得到大大的简化,真正体现了新课程改革的核心理念。

数字化探究实验室所具有的这些优势,使其在基础教育中能得到广泛的应用。在发达国家,数字化探究实验室早已经成为基础教育中必备的工具,而在我国,在课程改革的要求下,也开始了关于数字化探究实验室在基础教育中的尝试。作为中国新课程改革首批试点地区的上海率先将数字化实验室引入基础教育中,2002年上海市教委将数字化探究实验室引入二期课改的高中物理教材,开了我国在基础教育部分推广数字化探究实验室的先河。在上海市课程改革取得初步成功的基础上,中国教育部在2003年制定的《普通高中物理课程标准(实验)》也将数字化探究实验室引入到国家新课程理科实验教学中,正式拉开了在我国基础教育部分广泛应用数字化探究实验室的序幕。目前,全国大多数省市已将数字化探究实验室列入基础教育装备标准,数字化探究实验室作为基础教育中理科实验室的发展方向,已经得到教育界大多数专家、学者和决策者的公认。

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    收录时间:2016年05月17日 12:32:06 来源:百科网 作者:匿名
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