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朱兴杰博客

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DISLab“数字化信息系统”的理论学习心得  

2013-11-21 23:25:49|  分类: 教学偶得 |  标签: |举报 |字号 订阅

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         DISLab是英文Digital Information System Laboratoryd的缩写,意为“数字化信息系统实验室”。DISLab是传统实验室与现代化计算机技术,通讯技术,电子技术,多媒体技术等相关信息加工处理技术的有机结合。

       一、DISLab“数字化信息系统”的特点

(1)基于Windows系统的显示,例如曲线图,数据表,测量等;

(2)广泛的分析工具,包括积分,统计,曲线拟合,计算数列,检查和修改等;

(3)多通道的数据运行;

(4)在保存实验文件前,方便的传感器设置和实验设置;

(5)在文本窗口中注释图表和记录。

二、DISLab“数字化信息系统”教学功能

(1)合理化的教学安排

由于数字化实验室采用了传感器+数据采集器+计算机的体系结构,使得其具备了“实时实验”的功能,即可以对实验的过程进行实时的跟踪与数据的采集,同时还完成了数据处理。这就将教师与学生从以前那种数据读取、记录、运算以及图线描绘等繁琐的劳动中解放出来,为学生的自主探究、小组协作与充分的体验提供了足够的时间和空间。

(2)利用新技术填补了测量的空白

数字化实验室凭借传感器技术弥补了传统实验中的多个空白,解决了物理实验中精确采集数据的难题,同时系统辅以相对完善的软件系统,可以进行很多利用传统实验装置想做而又做不到的实验。

(3)实现了跨学科融合教学

在传统实验中,物理、化学、生物实验室相互独立,实验室的功能单一。在新课标中提倡跨学科的探究实验,而这种实验在传统条件下即费时又费力,而且实验效果并不理想。数字化实验室依托软件平台,能较好的解决上述问题。学生可以同时、同地的测量同一实验的理、化、生的不同量,在真正意义上实现了跨学科的实验教学。

(4)实验过程与结果的可视化

在有些物理实验中,实验现象并不明显,或是实验过程十分短暂。例如高中物理中“研究弹性形变中的微小形变”实验,教师与学生在观察此类实验时难度较大,实验数据的测量也很困难。数字化实验室由于装备了高灵敏的传感器探头、摄像装置,可以将实验过程以视频方式储存并重放,实现了实验的可视化,同时可以根据要求放慢或加快播放速度,而且摄像头的变焦功能可以对实验的某个细节进行放大,便于观察。

在传统实验中,实验者在实验后为了直观的理解测量值之间的关系,通常要手工绘制函数图像。在数字化实验室的软件系统中提供了曲线拟合功能。计算机在采集、计算、分析实验数据后会按照实验者要求自动绘制函数图像,使得实验结果以图像方式直观的呈现出来。

    (5)将“黑箱”变为透明,可激发学生学习的兴趣

传统实验装置自身的内部结构对于外界来说是不可见的“黑箱”,很少有学生去探究实验器件本身的原理。而在数字化实验室中,大多数的仪器外壳是透明的材质。学生可以很清晰的看清楚各种仪器的内部构造,有利于激发学生探究未知世界的兴趣。

总之,DISLab 提供了许多传统实验室无法达到的教学功能,符合新课程的教学理念,能激发学生的探究热情,能培养学生的创造力。

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