智慧實驗室從理科教學(xué)的重要環(huán)節(jié)——實驗入手,通過智慧校園實驗室管理平臺去解決理化生學(xué)科教學(xué)中的問題,不僅提高了教學(xué)效率,解決了教學(xué)難題,更進一步培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和探究精神。改變了原有的實驗教學(xué)模式,為教學(xué)改革的創(chuàng)新提供了舞臺,為促進信息技術(shù)與中學(xué)理科教學(xué)的全面整合起到了重要的的作用。
在小學(xué)、中學(xué)階段,在學(xué)校的實驗室做過理科實驗,要很細心的記錄數(shù)據(jù),然后精確的計算出數(shù)值,不能有一絲馬虎,不然可能全組人的心血就會付之東流。傳統(tǒng)的理科實驗室,不僅僅使學(xué)生感到“鴨梨山大”,教師在教學(xué)過程中也會產(chǎn)生困惑。由于傳統(tǒng)實驗儀器的分辨率不高,導(dǎo)致最后得到的結(jié)果和科學(xué)規(guī)律不盡相符,教學(xué)目的無法實現(xiàn)。
學(xué)生雖然可以在老師的指導(dǎo)下獲得實驗數(shù)據(jù),但不懂如何分析和處理數(shù)據(jù),最后還是回到由教師直接給出實驗結(jié)果的老路上,使實驗不能真正體現(xiàn)課程改革的理念。長此以往,學(xué)生會覺得實驗難做,實驗意義不大,嚴重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。數(shù)字化探究實驗室,支持初高中階段的物理實驗、化學(xué)實驗、生物實驗,以及小學(xué)階段的科學(xué)探究,地理教學(xué)中關(guān)于環(huán)境的監(jiān)測。
對比傳統(tǒng)實驗室,數(shù)字化探究實驗室擁有很大的優(yōu)勢:
數(shù)字化探究實驗平臺采用各種類型的高分辨率傳感器作為實驗數(shù)據(jù)采集工具,精確度大大優(yōu)于傳統(tǒng)實驗室,為科學(xué)規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)提供了完美的工具;而且數(shù)字化探究實驗平臺的軟件部分具有強大的數(shù)據(jù)處理功能,可以幫助學(xué)生輕松的對實驗結(jié)果進行分析處理,讓學(xué)生通過探究實驗對科學(xué)規(guī)律進行再發(fā)現(xiàn),使理科實驗教學(xué)得到大大的簡化,真正體現(xiàn)了新課改的核心理念。
新課改的核心理念,就是要強化學(xué)生的自主探究性學(xué)習(xí),讓學(xué)生通過自主探究性學(xué)習(xí),掌握新的知識,獲得新技能,培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。在新課改的新形勢下,理科教學(xué)中實驗教學(xué)的地位顯得更為重要。許多的知識、規(guī)律不再是由教材直接給出后通過教師灌輸給學(xué)生,而是要求讓學(xué)生通過探究性實驗來再發(fā)現(xiàn),這就對理科實驗室提出更高的要求。簡單的說就是理化生實驗采用數(shù)字化儀器來完成,利用數(shù)字化教具進行實驗,然后采集傳感器數(shù)據(jù),傳入電腦,通過軟件自動分析處理實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)果并進行分析處理。
智慧校園數(shù)字化實驗室搭建組成部分:
1.?傳感器
根據(jù)學(xué)科性質(zhì)、實驗性質(zhì)的不同,分為電流傳感器、電壓傳感器、力傳感器、溫度傳感器、光電門傳感器等四十余種。
2.?數(shù)字化教具
不同學(xué)科的教具有二十多種,需要做哪一類實驗的時候,就可以在相應(yīng)的位置放置相應(yīng)的傳感器。數(shù)字化教具方便學(xué)生進行實驗以及收集實驗數(shù)據(jù)。
3.?智慧實驗室管理平臺
數(shù)字化實驗室軟件主要用于傳感器數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)表現(xiàn)與數(shù)據(jù)分析。操作簡單,使用方便,具有優(yōu)秀的兼容性、穩(wěn)定性和操作上的靈活性。
現(xiàn)代教育的理念是不僅要使學(xué)生獲得一定的知識和技能,更要通過學(xué)習(xí)過程養(yǎng)成科學(xué)的思維和研究方法,還要形成正確的情感、態(tài)度和價值觀。新課改提倡全面發(fā)揮學(xué)生的主動性,使學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理、化學(xué)、生物實驗的有關(guān)理論、方法和技能,進一步提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)。而數(shù)字化探究實驗室在激發(fā)學(xué)生興趣,幫助師生更好地對實驗過程探究、實驗誤差分析、實驗結(jié)果評估等方面顯然具有傳統(tǒng)實驗設(shè)備無法超越、無可比擬的優(yōu)勢。
科技的進步必然促進教育的發(fā)展,智慧校園實驗室管理平臺提供了全新的教學(xué)手段,開拓了全新的視野,更產(chǎn)生了的全新的成果。