數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室在現(xiàn)代的產(chǎn)生背景

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)家對(duì)教育業(yè)的重視度也不斷提高，對(duì)于教育方式也由傳統(tǒng)只局限于書(shū)本上的講解逐步步入數(shù)字化的形式，特別是理化生學(xué)科。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)徹i底解決了理化生學(xué)科的數(shù)字化試驗(yàn)問(wèn)題，可以通過(guò)傳感器來(lái)完成。利用數(shù)字化可以讓力學(xué)等原理更加形象化，這也會(huì)提高孩子對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。這一更符合人的認(rèn)識(shí)規(guī)律的教學(xué)方法重在培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)造性思維能力，能更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也要求理科實(shí)驗(yàn)室能成為學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的有力工具。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)生背景是哪些？

1、國(guó)家在課程改革對(duì)科學(xué)教育的反思，當(dāng)時(shí)一直強(qiáng)調(diào)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究。

2、現(xiàn)代傳感技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)探究數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)生提供了有利的技術(shù)支持。

3、2個(gè)主流的科學(xué)教育觀點(diǎn)的影響特推動(dòng)了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)生。

數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)儀器具有以下特點(diǎn)：

1、具有科學(xué)性和指向性。數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)儀器符合科學(xué)原理和有關(guān)規(guī)范，能揭示科學(xué)規(guī)律；啟發(fā)學(xué)生i 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使探究實(shí)驗(yàn)儀器與問(wèn)題有聯(lián)系，突出研究?jī)?nèi)容。

2、具有真實(shí)性、簡(jiǎn)易性和穩(wěn)定性。探究實(shí)驗(yàn)儀器十分具有真實(shí)性；符合學(xué)生認(rèn)知水平，貼近學(xué)生實(shí)際，易操作；從準(zhǔn)備到使用時(shí)保持性能不變化，確保實(shí)驗(yàn)成功。

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)，直觀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。2）條碼不符合規(guī)范，例如缺少必須的空白區(qū)，條和空的對(duì)比度過(guò)低，條和空的寬窄比例不合適。

      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。

系統(tǒng)設(shè)置了連續(xù)采樣、單點(diǎn)采樣、閾值觸發(fā)采樣等多種采集模式，軟件可以設(shè)置的各種參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化。功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物理量的變化通過(guò)高采樣率完整的記錄下來(lái)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件中。并且由于數(shù)據(jù)提供了反饋輸出，可以通過(guò)附加一些器材，通過(guò)回控使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程也實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4、傳感器的性能采用數(shù)字化誤差補(bǔ)償技術(shù)和高度集成化電子元件，用軟件實(shí)現(xiàn)傳感器的線性、零點(diǎn)、溫漂、蠕變等性能參數(shù)的綜合補(bǔ)償，消除了人為因素對(duì)補(bǔ)償?shù)挠绊?，大大提高了傳感器綜合精度和可靠性。