PLAB (prodigy lab)探究性实验室

摘要：随着数字化校园的建设，探究性实验室的研究将会得到进一步关注。探究性实验室是传统实验室与现代计算机技术、网络通讯技术、多媒体技术等相关的信息加工处理与传播技术的有机结合，是以实验的教与学为中心的综合性开放型实验教学环境。探究性实验室提倡实验教师、学习者、实验教学资源的有机协调和融合。

关键词：PLAB, 探究性实验室, 新课改.

探究性实验室是Digital Information System Laboratory的缩写，即“数字化实验室”，它是一种用于实时采集数据的智能化系统，由传感器、数据采集器、计算机及配套软件构成。随着国家新一轮课程教材改革的推进,探究性实验室介入了中学物理实验教学，实现了信息技术与实验教学的新型实验模式。探究性实验室实验是以真实的实验为基础，应用传感器代替传统的实验仪器，通过数据采集器将采集到的实验数据送往计算机进行数据处理、图线分析，借助计算机平台更直观地显示物理现象，更深刻地提示物理规律。

在中学物理学中，概念的形成、规律的发现、理论的建立，都有赖于实验。实验在教学中的地位和功能无可置疑。因此，强调重视实验、改进实验，成为新课改对物理教学的基本要求。中学物理的教学过程应是以实验为主导的。但在传统教学中往往受仪器设备功能上的限制，存在一些物理量不能直接测量，很多实验做不了，或是做出来的实验效果不好等等，导致学生对实验兴趣不高。但为了应付考试，于是出现教学中有些“做实验不如讲实验、讲实验不如背实验、背实验不如做实验题”的荒谬作法。这对于在中学物理实验中实施素质教育是很不利的。

随着信息化的迅速发展，传统中学仪器设备呈现出诸多的弊端，不仅很难满足学生发展的需要，有些还成为阻碍实验教学质量提高的瓶颈。传统的实验仪器将各种物理量转化成长度进行测量。如众所周知的温度计是利用水银热胀冷缩的特性用长度来表示温度，杠秤也是把质量转化成杠杆的长度来测量，指针式的手表则是把时度转化成角度来表示时间的变化。多种物理量不能直接测量，而且传统实验仪器普遍存在测量精度低，误差大，操作耗时费力，以致实验效率低下，大大影响教学进度，影响教师进行实验教学的积极性。

探究性实验室技术的出现及应用，初步实现了运用现代技术改造传统的实验手段和方法，而且为信息技术的融合创造了条件。探究性实验室 传感器是将各种物理量转换成模拟信号，经A/D转换变成数字信号，在PC机上就可直观显示出数据图线。与传统的实验仪器相比，探究性实验室 传感器更具有品种多、技术新、功能强、发展快、性能可靠的优势，在测量精度、量程、稳定性、反应时间都大大地提高。物理系列传感器包括电压传感器、电流传感器、微电流传感器、温度传感器、压强传感器、力传感器、磁感应强度传感器、光电门传感器、位移传感器、声波传感器、光强传感器、G-M传感器等。能够完成力、热、声、光、电、位移、磁感强度、辐射等多种物理量数据的采集，全面满足中学物理实验教学及实验探究的要求。

探究性实验室 传感器的应用，基本扫清了实验“禁区”和“死角”，使现用教材的物理内容发生了许多改变，原来不能做的实验现在可以做，原来做不好的实验现在做起来效果好。如在“声波”教学中，如何给学生构建一个“波”的现象是教师面临的一个难题，而声波传感器的应用则很轻松地解决了这个问题。应用传感器教学，可直观、形象地看到实验数据变化的整个过程，便于同学进行更深入的思考，对问题进行更深入的研究。如在“作用力与反作用力”的实验教学中，传统的实验是用两个弹簧测力计相互对拉，测出几组瞬时的实验数据，进而验证牛三定律。这显然是不够科学的做法，改用两个力传感器进行实验，在实验过程中计算机可实时显示数据的大小变化，即使在运动状态上。还可运用高速摄影的功能将瞬间动态过程拍摄下来回放，变“不可见”为“可见”。

探究性实验室传感器与计算机相连，计算机具备强大的功能，如实时显示数据、数据记录、公式计算、图线分析、求导、曲线拟合，微分等，使师生从繁琐的数据处理工作中解脱出来，有更多的时间去观察实验现象，发现问题，解决问题。探究性实验室传感器给师生带来的便利可在使用过程一一体验，戴尔言“教育应从具体经验人手，逐步进入抽象，有效的学习之路必需是铺满着具体经验”，而传感器正是为“有效的学习之路”创设了良好的条件。

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