課程改革的核心理念,就是要強化學生的自主探究性學習,讓學生通過自主探究性學習,掌握新的知識,獲得新技能,培養科學探究的能力。在課程改革的新形勢下,理科教學中實驗教學的地位顯得更為重要。許多的知識、規律不再是由教材直接給出后通過教師灌輸給學生,而是要求讓學生通過探究性實驗來再發現,這就對理科實驗室提出更高的要求。數字化探究實驗室不單是知識傳授,更是希望學生在獲得知識的過程中,促進學生掌握科學方法、科學思維的發展,培養科學精神。
數字化探究實驗室產品應運而生,為中學理科實驗教學提供解決方案。對比傳統實驗室,數字化探究實驗室在上述幾個方面都擁有巨大的優勢:首先數字化實驗室采用傳感器作為采集實驗數據的工具,其分辨率遠遠高于傳統實驗儀器。以物理實驗室中簡單、常用的測力工具為例,傳統實驗室大多用彈簧測力計作為測力工具,其分辨率一般為0.1N,而數字化探究實驗室采用力傳感器作為測力工具,其分辨率一般可達到0.005N,準確度遠高于傳統測力工具。新課程標準要求學生通過強化實驗方案的自我設計,深入對實驗過程和實驗誤差分析,重視對實驗方案和實驗結果評估。
探究實驗室教學儀器配備原則:所配教學儀器必須安全、可靠、質量好、實驗效果好,充分保證學校長期、高頻度使用要求。選擇適合學生使用、趣味性強、可以解決教學中的重點、難點、概念抽象方面的適合探究學習的教學儀器,通過實驗、探究,易于學生掌握相關知識。選擇與學生認知規律、課程、生活聯系緊密、綜合性強的探究性教學儀器,通過對典型課題的實驗、探究,培養學生認識問題、分析問題和舉一反三的能力。在玩中學的情境,有利于提高學生對于科學實驗的興趣,激發學生學習的內在動力,從而樂于探究、熱愛科學。
樣品儲藏分為常溫和低溫兩種條件。常溫環境宜采用儲物架存放;數字化實驗室是一個開放性的實驗平臺,將傳感器和計算機組成多功能的測量系統,并且獨立地或者與傳統的儀器結合起來進行實驗。低溫環境宜采用冰箱或者冰柜儲藏樣品。樣品儲藏室要求通風良好,避光,一定的濕度。環境監測常涉及到的廢液主要包含有機廢液和無機廢液,有機廢液又包含含氯有機廢液和非含氯有機廢液。根據廢液的類型,有機廢液和無機廢液需要分開存放,含氯有機廢液和非含氯有機廢液也要分開存放。