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导语:数字化探究实验系统,在业内也被称作“数字化信息实验系统”(DigitalInformationSystem),简称“DIS”,在教育部颁布的装备标准中被称为“计算机数据采集处理系统”或“理科综合/生物/理科综合实验微机接口及辅助教学系统”,不管哪种叫法,都是计算机信息技术应用到理科实验中去的一种现代化实验平台。

 
     
 
1、计算机信息技术的快速发展及普及:随着计算机信息技术的日益快速发展,计算机已经走进了生活、工作中的各个领域,也日益成为我们普遍使用的现代化工具,这为数字化探究实验系统的出现提供了基本的技术准备。 2、新课程标准中明确提出了提倡把计算机信息及多媒体技术应用的理科实验中去:“现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用,为理科综合课程提供了丰富的课程资源。将信息技术与理科综合课程整合,既有利于学生学习理科综合知识和技能,又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。
3、教材中出现了相关的实验内容,比如沪教版、人教版的高中理科综合教材中已经有很多的理科综合实验需要数字化实验方式解决。 4、传统的实验仪器及方式越来越不能满足现代化教学的需要,传统的实验仪器使很多实验没法做、做不好,新的教学方法越来越重视探究性教学,数字化实验系统是探究性教学的平台和工具,师生也越来越欢迎新的实验手段和方法。
 
 
 
 
  实验过程可视化包括实验过程空间可视性和实验过程时间可视性。这是学生学习物理过程分析,建立物理概念,理解物理规律的认知基础,是学会处理物理问题的关键所在。数字化实验通过与计算机连接的传感器实时采集数据,记录数据,实现了时间上细微过程的实验过程数据自动记录,相当于用传感器和计算机代替人眼、手、纸和笔记录数据,实现了数据记录的时间连续性,实现了瞬间变化“可视化”。 更多...
 
 
  数字化实验由传感器和数据采集器代替人眼读取数据,用计算机软件取代纸笔方式手工记录数据,计算机软件代替人脑对数据进行简单统计、处理和分析,使学生摆脱了繁琐的计算过程,能够直接把测量数据的变化过程通过“待测物理量──时间”图象直接显示出来,直观地看出物理量之间的变化关系,使学生摆脱了手工作图的繁琐和作图不准确而造成的实验错误。更多...
 
 
  数据采集“智能化”的基础是计算机信息技术的应用。系统设置了连续采样、单点采样、阈值触发采样等多种采集模式,软件可以设置采集器的各种参数,实现数据采集的自动化。功能强大的数据采集器可以自动把整个实验过程中物理量的变化通过高采样率完整的记录下来,存储在数据文件中。并且由于数据采集器提供了反馈输出,可以通过附加一些器材,通过回控使得整个实验的操作过程也实现自动化。更多...
 
 
  1、“智能化”地进行实验重演;2、“智能化”地进行数据拟合;3、“智能化”地创建实验报告。每个实验的配置、传感器的设置都以模板文件(.exs)存储在硬盘上,每次实验数据都以一定的数据文件(.exd)存储在硬盘上。软件提供了回放功能,只要调用相应的实验模板和数据文件,就能够实现实验的重演。 更多...
 
 
  1、教学手段现代化;2、教学方式现代化。与传统的实验仪器相比,传感器更具有品种多、技术新、功能强、发展快、性能可靠等优势。过去实验测量器材有电流表、电压表、弹簧秤、水银温度计等,现在则可用电流传感器、电压传感器、力传感器、温度传感器等来测量物理量。 更多...
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  新课改《标准》的教育理念、思想、模式,彻底改变传统教师的角色定位,需要新的实验模式、新的实验技术和实验方法来支撑教师的教学、学生的学习;因此探究实验室首先应按新课程《标准》要求,研制和创设的科学探究的场所。
  探究实验本质上是模拟的科学研究活动,科学研究活动有其自身的规律、程序,探究实验室的设计方便学生分组,角色定位,方便实施模拟的科学研究活动。
  数字化实验室需以学生为主体,创设能让常规学科验证型实验转化成探究型实验,学生是开展课题研究的主体,在教师的引导下自主选择探究课题,自主实施探究实验。
  遵循教学规律,引导探索、尝试、创造。从课程学习、社会现象、自然现象选择具有一定的灵活性、开放性、趣味性、主动性、综合性的实验,来构建我们的数字化实验室的课题内容,方便创设问题情境。
  探究实验室需要营造鼓励学生创新的环境,掌握科学研究的常用方法、培养科研素养、科研能力。
 
 
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