教育装备采购网
河南大学体育论坛580*60 第六届图书馆论坛580*60

数字化在泗水一中化学实验教学中的应用

教育装备采购网 2016-07-07 09:29 围观444次

  数字化实验是在传统实验的基础上引入了计算机技术,使传统实验技术向现代化、数字化的方向发展。数字化实验作为一种新型的实验手段,能在新课程改革背景下蓬勃而出,与他的先进性和实用性息息相关。数字化实验既是对传统实验的补充,又是传统实验教学的延伸,数字化实验的作用就是解决传统实验“做不了”和“做不好”的实验。泗水一中在2005年装备了北京威成亚实验室设备有限公司的物理、化学、生物三个学科的数字化实验室,使我们的实验效果有了质的飞跃。

  一、数字化实验室的优越性

  数字化实验是应用传感器技术,将实验中采集的信息数字化后传送到计算机,由传感器软件处理后,通过点线图、表格、数字仪表、指针仪表等多种形式显现出来。能使学生观察到实验变化的整个过程,对变化过程进行直观、形象处理。在一定程度上能通过宏观的变化图表展现出微观变化等数据,从而更好的揭示其中的科学规律。从我校数字化实验室使用情况来看,数字化实验具有以下特点:

  ①数字化实验室具有开放性。根据教学的实际需要,数字化实验室既可用于演示实验(配合投影设备),也可进行分组实验;既可课堂教学使用,也可用于探究实践活动。其中最适合于综合实践活动,使用智能数据采集器,可以在家庭、田野、工厂等等许多地方采集信息。因此,数字化实验室又是一个开放性的实验平台,无论在教学内容还是教学方式上都具有开放性。例如,测定自来水中的pH、电导率、溶解氧等指标,传统的实验是到各点取样,送回实验室分析,这样即费时又费力。而数字化实验就可以直接带上设备到各点测定,数据由电脑分析得出结论后通过无线网络发回,可以方便地汇总数据。

  ②数字化实验室具有智能型的特点,其智能性特征基本贯穿整个科学实验过程。例如,在中和热的测定实验中,传统的实验方法无论取点和作图都由手工完成。而数字化实验这些过程都是由计算机完成的,而且能准确、清晰地显示出温度的变化曲线。用软件能够直接计算出中和热的结果,而且可以同步显示真实数据。

  ③数字化实验与传统实验具有统一性。数字化实验还是以学生的动手实验为基础,只是在信息采集、处理这两个环节上结合了计算机技术(采集、处理和表达),从而实现了计算机技术与实验技术的统一。

  二、数字化实验是对传统实验的延伸与发展

  传统定性实验一般是通过人的观察(颜色、气味、状态、沉淀、气泡等)来判断反应进行的情况。定量实验则是通过仪器(温度计、电流表、电压表等)断断续续地测量、记录数据,由手工绘制图表,最后通过分析来完成任务。而数字化实验则是通过传感器采集信息将信息数字化后把数据传给计算机,由计算机输出结果。测定各组成成分的数值及其之间的数量关系时,计算机能更科学地分析问题、解决问题。

  由于传感器和计算机的加入,实验的过程中能更快更准确地连续监测、采集和处理实验数据,能够利用软件实时显示数据。并能够存储、传输以及对数据进行统计等分析处理,提高了实验准确性,使实验结果更真实。这样数字化实验不仅使原来的定量实验实现自动化,迅速、准确地给出实验结果,而且可以使原来的定性实验做定量化。

  数字化实验可以及时捕捉细微的变化过程。而传统实验一般都是靠眼睛观察实验现象、靠手脑记录和处理数据。但很多实验现象变化太快,稍纵即逝,根本来不及观察或者根本观察不到,有时即使能够读数,也容易造成较大误差。而数字化实验可以通过传感器捕捉 “瞬时”的变化,并能够通过计算机记录进行分析,使可探究的问题范围和深度都大大拓展,能更便利、更深刻地揭示客观规律。

  数字化实验可以拓展问题探究的深度和广度,更有利于探究性教学。把很多原来只能意会的问题通过数字、表格、点线图等形式显示出来,有机的将传统实验技术与传感技术、信息技术的完美结合,使学生能观察、捕捉并分析传统实验仪器无法观察到的微弱信息和瞬间信息,对探究问题的深度提出了更高的挑战,更具备发展性,更有培养学生的积极探究意识。

  例如,在做酸碱中和滴定实验时,传统实验是通过酸碱指示剂来确定终点。实验过程中只能看到终点时指示剂颜色的突变,不能看到pH值变化的全过程。而在数字化实验中使用pH传感器就可以让学生看到在中和反应中溶液pH值变化的全过程,并将整个过程用点线图显示出来。学生可以很方便地探究中和反应的实质问题。

  数字化是在传统实验技术的基础上,引入传感器、数据采集器和计算机组成的多功能实验平台。数字化实验既是对传统实验教学的有效补充,又是传统实验教学的变革,更是一次对新课标下实验教学的挑战。这需要我们不断地探索,才能有效地用于实验教学,才能发挥数字化的巨大优越性。

来源:教育装备采购网 作者:威成亚 责任编辑:荔枝 我要投稿
校体购终极页

相关阅读

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:教育装备采购网"的所有作品,版权均属于教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

九牧