數(shù)字化實驗室充分發(fā)揮了傳感器和計算機的優(yōu)勢,實現(xiàn)了高精度、高速度和自動化的測量,采集到多種完整、動態(tài)的信息,并且能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)作出多維的、綜合性的分析處理。這樣就把教師和學(xué)生從繁瑣的、重復(fù)性的勞動中解放出來,集中精力于設(shè)計實驗方案、歸納總結(jié)、交流信息和從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。經(jīng)統(tǒng)計,與傳統(tǒng)教學(xué)相比可以提高效率100%以上。
雖然很多傳統(tǒng)的實驗設(shè)備,具有簡單、直觀、易于操作等優(yōu)點。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(fù)雜的問題。而數(shù)字化實驗室通過高精度、高速度的數(shù)據(jù)采集,能夠?qū)崟r記錄實驗的每一個過程,把轉(zhuǎn)瞬即逝的實驗數(shù)據(jù)記錄下來,高效、直觀,便于學(xué)生仔細觀察,加深理解,從而輕松解決教學(xué)中的難題。
數(shù)字化實驗室的開放性和易操作性,提供了一種良好的環(huán)境,激勵學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí),自主提出感興趣的研究課題,自主進行實驗研究。在這個過程中,學(xué)生通過了解和掌握現(xiàn)代實驗手段,增強創(chuàng)新意識,提高實踐能力,培養(yǎng)實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度,養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣,認(rèn)真分析誤差,對實驗方案和實驗結(jié)果做出評估。總之,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、動手能力以及探索精神可以得到極大的提高。
目前全國各省級教育部門組織的高中會考中,理化生實驗考試是必考的內(nèi)容,每年有458萬名考生參加。在全國各地市組織的中考升學(xué)考試中,物理、化學(xué)實驗操作考試也是作為必考加分內(nèi)容,每年全國大概有2085萬初中畢業(yè)班生參加。
但是,在目前進行的上述理科實驗考試中,存在著兩大問題。
第一,考試信度問題。由于需要大量監(jiān)考老師,有些地方不得已請本校其他學(xué)科教師甚至請大學(xué)生來參與監(jiān)考,這些監(jiān)考教師對于考試標(biāo)準(zhǔn)的理解千差萬別,把握的尺度各有差異,由此給出的考試成績自然信度極差,絕大部分都一次通過,流于形式,沒有起到真正的作用。
第二,考試效率問題。由于實驗考試主要考察學(xué)生實際動手操作能力,同時又必須在短時間內(nèi)完成考試,這就必須實行一個教師監(jiān)督幾個學(xué)生完成實驗的考核方式。每次考試一般學(xué)校一個年級有上百人參加,多的可到上千人,教師的工作量極大,考試效率極低。
1 實驗前,任課教師除對學(xué)生講解實驗要求和儀器使用方法等知識外,還必須講解安全要求和事故預(yù)防措施。
2 做好安全防范工作,定期檢查漏電保護器、滅火器等安全設(shè)備。 望實驗室各相關(guān)人員嚴(yán)格遵照執(zhí)行。
3 實驗室要科學(xué)管理。儀器/器材等物品都應(yīng)登記造冊,擺放整齊。
4 學(xué)生進實驗室時要保持良好秩序,按實驗小組順序就座,實驗時要遵守紀(jì)律, 不準(zhǔn)喧嘩、 打鬧。 未經(jīng)實驗員同意不得將外來軟盤隨意帶入實驗室使用; 嚴(yán)禁擅自搬動、 私自拆卸儀器;嚴(yán)禁在實驗室內(nèi)玩各種游戲。
5 實驗室要有嚴(yán)格帳目管理制度,按要求記好儀器總帳、明細帳。
6 實驗室器材、儀器,不準(zhǔn)借出室外,特殊需要時,外借需經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。
7 調(diào)進或調(diào)出實驗室,要辦好交接手續(xù),帳目清楚,實物點清,以保證實驗室 工作正常進行。
8 數(shù)字化實驗室要專人管理。未經(jīng)許可,外人不得擅自動用儀器、設(shè)備。
9 學(xué)生在實驗過程中要認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,仔細分析思考,實事求是做實驗記 錄。不經(jīng)教師允許,不得做規(guī)定以外的實驗。
10 師生要愛護室內(nèi)一切設(shè)施和用品,未經(jīng)允許不得擅自動用,要保持實驗室的 清潔,不要亂扔碎紙和雜物,實驗課后值日,打掃衛(wèi)生。
11 實驗員要注意防火、防雷電、防盜、防塵、防潮、防毒、防蛀、防破裂等, 對各類儀器設(shè)備要經(jīng)常維護,確保始終處于完好備用狀態(tài)。室內(nèi)定期打掃,保持環(huán)境整 潔美觀。
1 在數(shù)字化實驗室內(nèi),學(xué)生的一切行動聽從教師的安排;得到教師的許可 后,方能使用計算機和實驗儀器。
2 因不正當(dāng)使用造成設(shè)備損壞,將追究肇事者,給予處分并進行經(jīng)濟賠償。
3 學(xué)生不得帶軟盤或光盤進入數(shù)字實驗室,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)予以沒收銷毀,并 給予紀(jì)律處分。
4 對違反以上條例的學(xué)生,學(xué)校將對其進行教育、批評、給予處分
5 遇到問題或設(shè)備發(fā)生故障,學(xué)生無權(quán)自行處理,應(yīng)立即停止使用并及 時報告教師,由教師進行處;
6 進行實驗操作時,按要求正確使用設(shè)備并愛護設(shè)備。
7 上課前預(yù)備鈴響后,由班長、課代表在教室外整好隊,得到任課教師 認(rèn)可后方可進入實驗室。
8 下課前,認(rèn)真填寫使用記錄。
9 學(xué)生按號入座,座位固定。