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數(shù)字化探究實驗室所具有的這些優(yōu)勢,使其在基礎教育中能得到廣泛的應用。在發(fā)達國家,數(shù)字化探究實驗室早已經(jīng)成為基礎教育中必備的工具,而在我國,在課程改革的要求下,也開始了關(guān)于數(shù)字化探究實驗室在基礎教育中的嘗試。作為中國新課程改革首批試點地區(qū)的上海將數(shù)字化實驗室引入基礎教育中,2002年上海市教委將數(shù)字化探究實驗室引入二期課改的高中物理教材,開了我國在基礎教i育部分推廣數(shù)字化探究實驗室的先河。但是其用途往往單一,而且需要人工讀數(shù)和記錄,難以觀測快速變化的過程,也不便于研究復雜的問題。
數(shù)字化探究實驗室的特點
實驗過程“可視化”
實驗過程可視化包括實驗過程空間可視性和實驗過程時間可視性。這是學生學習物理過程分析,建立物理概念,理解物理規(guī)律的認知基礎,是學會處理物理問題的關(guān)鍵所在。
物理實驗中,空間上細微過程人眼難以觀察,一般借助于顯微鏡可以實現(xiàn)細致的觀察。時間上細微過程難以捕i捉,難以記錄,是物理實驗的一個難點,瞬間變化的可視化尤其是難點。例如彈簧振子F-t、x-t關(guān)系,電容充、放電電流i-t關(guān)系,碰撞過程研究等等,這類實驗以往一般只能定性講述,或者用多媒體軟件進行模擬演示。對比傳統(tǒng)實驗室,數(shù)字化探究實驗室在上述幾個方面都擁有巨大的優(yōu)勢:首先數(shù)字化實驗室采用傳感器作為采集實驗數(shù)據(jù)的工具,其分辨率遠遠高于傳統(tǒng)實驗儀器。
怎樣突破這個難點呢?傳統(tǒng)的實驗儀器由于人眼觀察與手工記錄的斷續(xù)性,確實難解決這個問題。數(shù)字化實驗通過與計算機連接的傳感器實時采集數(shù)據(jù),記錄數(shù)據(jù),實現(xiàn)了時間上細微過程的實驗過程數(shù)據(jù)自動記錄,相當于用傳感器和計算機代替人眼、手、紙和筆記錄數(shù)據(jù),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)記錄的時間連續(xù)性,實現(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,就可以在很短的時間內(nèi)清晰地記錄下壓力隨時間變化的圖像,具體再現(xiàn)超重、失重的過程,便于總結(jié)超重、失重現(xiàn)象的特點和條件,符合歸納法教學的要求??茖W探究實驗室以他強大的全自動化的學習系統(tǒng)贏得了孩子們的喜愛,讓學習像做游戲一樣輕松有趣。
安科隆科技,專精數(shù)字化實驗室、探究設備,傳感器制造。是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、服務于一體的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。歡迎新老客戶來電咨詢!
探究實驗室組建原則:
模擬科學研究活動原則探究實驗本質(zhì)上是模擬的科學研究活動,科學研究活動有其自身的規(guī)律、程序,探究實驗室的設計方便學生分組,角色定位,方便實施模擬的科學研究活動。創(chuàng)造性原則探究實驗室需要營造鼓勵學生創(chuàng)新的環(huán)境,掌握科學研究的常用方法、培養(yǎng)科研素養(yǎng)、科研能力。尤其是MEMS(微型機電系統(tǒng))技術(shù),它使數(shù)字傳感器的體積非常微小并且能耗與成本也很低。