數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程“可視化”

      實(shí)驗(yàn)過(guò)程可視化包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程空間可視性和實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)間可視性。這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理過(guò)程分析，建立物理概念，理解物理規(guī)律的認(rèn)知基礎(chǔ)，是學(xué)會(huì)處理物理問(wèn)題的關(guān)鍵所在。

      物理實(shí)驗(yàn)中，空間上細(xì)微過(guò)程人眼難以觀(guān)察，一般借助于顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)細(xì)致的觀(guān)察。時(shí)間上細(xì)微過(guò)程難以捕i捉，難以記錄，是物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)難點(diǎn)，瞬間變化的可視化尤其是難點(diǎn)。例如彈簧振子F-t、x-t關(guān)系，小學(xué)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室，電容充、放電電流i-t關(guān)系，碰撞過(guò)程研究等等，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)以往一般只能定性講述，或者用多媒體軟件進(jìn)行模擬演示。

      怎樣突破這個(gè)難點(diǎn)呢？傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器由于人眼觀(guān)察與手工記錄的斷續(xù)性，確實(shí)難解決這個(gè)問(wèn)題。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)通過(guò)與計(jì)算機(jī)連接的傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)間上細(xì)微過(guò)程的實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，生物探究實(shí)驗(yàn)室，相當(dāng)于用傳感器和計(jì)算機(jī)代替人眼、手、紙和筆記錄數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間連續(xù)性，化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了瞬間變化“可視化”。例如將傳感器技術(shù)引入超重、失重教學(xué)，就可以在很短的時(shí)間內(nèi)清晰地記錄下壓力隨時(shí)間變化的圖像，具體再現(xiàn)超重、失重的過(guò)程，便于總結(jié)超重、失重現(xiàn)象的特點(diǎn)和條件，符合歸納法教學(xué)的要求。

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手持?jǐn)?shù)據(jù)（Bar code Hand Terminal），又稱(chēng)盤(pán)點(diǎn)機(jī)、掌上電腦。它是將條碼掃描裝置，RFID技術(shù)與數(shù)據(jù)終端一體化，帶有電池可離線(xiàn)操作的終端電腦設(shè)備。具備實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸功能。為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性、實(shí)時(shí)性、可用性提供了保證。其具有一體性、機(jī)動(dòng)性、體積小、重量輕、，并適于手持等特點(diǎn)。

數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“重點(diǎn)化”

      數(shù)字化實(shí)驗(yàn)由傳感器和數(shù)據(jù)代替人眼讀取數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)軟件取代紙筆方式手工記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)軟件代替人腦對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)、處理和分析，使學(xué)生擺脫了繁瑣的計(jì)算過(guò)程，能夠直接把測(cè)量數(shù)據(jù)的變化過(guò)程通過(guò)“待測(cè)物理量──時(shí)間”圖象直接顯示出來(lái)，北京實(shí)驗(yàn)室，直觀(guān)地看出物理量之間的變化關(guān)系，使學(xué)生擺脫了手工作圖的繁瑣和作圖不準(zhǔn)確而造成的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，從而讓學(xué)生能夠?qū)⒏嗟臅r(shí)間、心力用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，用于探究和分析，用于驗(yàn)證和修改假設(shè)，從而有利于更好地理解概念，掌握規(guī)律。

      當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成為學(xué)生思考的中心與重點(diǎn)，可以提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的興趣。

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