让数字化实验更好地为教学服务

让数字化实验更好地为教学服务一、小学科学传统实验教学中存在的问题2022年版《义务教育科学课程标准》指出：探究和实践是科学学习的主要方式，要加强对探究和实践活动的研究与指导，整合启发式、探究式、互动式

让数字化实验更好地为教学服务 一、小学科学传统实验教学中存在的问题 2022 年版《义务教育科学课程标准》指出：探究和实践是科学学习的主要方式，要加强对探究 和实践活动的研究与指导，整合启发式、探究式、互动式、体验式和项目式等各种教与学方式的基本 要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究和实践。在义务教育阶段，通过科学探究实验 可以培养学生的创新精神、实践能力，提高学生的科学学习能力。然而，长期以来，小学科学的探究 实验由于实验器材的局限性，往往很难得到精确的数据，实验结果以模糊、定性为主，定量研究的开 展较为困难。这在一定程度上影响了学生对科学本质的理解，不利于培养学生严谨的科学思维。除此 之外，传统实验还存在实验操作时间较长、数据处理过程烦琐、效率低等问题。 二、小学科学数字化实验概述 2.0 教育部印发的《教育信息化行动计划》强调，一个国家的教育信息化要发挥全球引领作用、 达到世界领先水平，先进的软硬件基础设施、丰富的优质教育资源、数字化（乃至智慧化）校园环境、 …… 师生较高的信息技术应用能力与信息素养这些都是必须具备的基础与条件。数字化实验作为信息 技术与小学科学课程结合的平台，为小学科学教学内容的呈现、教学方式的转化，提供了变革的契机。 本文中的数字化实验，特指运用数字化实验系统开展的小学科学实验。 DigitalInformationSystemDIS 数字化实验系统（，即）由传感器、数据采集器、计算机、配 套软件包（通用软件和专业软件）、配套实验材料等构成。从基于传感器的数字化实验模式来看，该 模式是通过数字传感器采集实验数据产生的信息，通过数据采集器转化信息并输入计算机进行信息处 理，通过软件系统以数据表、图像等形式输出处理后的实验数据。数字化实验通常有以下特点。 （一）实验数据更精准 GB7665-87 国家标准对传感器的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输 出信号的器件或装置。传感器中的敏感元件以电学方式采集数据，因而传感器具有精度高、速度快， pH 输出信号便于传输、转换、处理、显示的特点。例如，力、电流、酸碱度等实验变量的测量，分 pH 别使用力传感器、电流传感器、传感器，将其转化成电信号，输入数据采集器。这是传统的科学 pH 实验仪器弹簧测力计、电流表和试纸等无法比拟的。有些传感器则填补了传统实验测量的空白， 如，电磁传感器能够测量磁感应强度，因此较大程度地扩展了实验变量的测量范围。 （二）实验结果更直观清晰 传统的实验设备，几乎很难展现各个实验变量之间的因果关系，需要学生进行数据记录和计算， 占用了课堂大部分的时间和精力，而数字化实验系统则实现了实验数据的采集、记录、分析同步，实