数字化实验室发挥了传感器和计算机的优势,实现了高精度、高速度和自动化的测量,采集到多种完整、动态的信息,并且能够对实验数据作出多维的、综合性的分析处理。这样就把教师和学生从繁琐的、重复性的劳动中解放出来,集中精力于设计实验方案、归纳总结、交流信息和从中发现规律。经统计,与传统教学相比可以提高效率100%以上。
二. 解决了教学难题
很多传统的实验设备,具有简单、直观、易于操作等优点。但是其用途往往单一,而且需要人工读数和记录,难以观测快速变化的过程,也不便于研究复杂的问题。而数字化实验室通过高精度、高速度的数据采集,能够实时记录实验的每一个过程,把转瞬即逝的实验数据记录下来,高效、直观,便于学生仔细观察,加深理解,从而轻松解决教学中的难题。
三. 培养了学生的动手能力和研究精神
数字化实验室的开放性和易操作性,提供了一种良好的环境,激励学生进行研究性学习,自主提出感兴趣的研究课题,自主进行实验研究。在这个过程中,学生通过了解和掌握现代实验手段,增强创新意识,提高实践能力,培养实事求是、严谨认真的科学态度,养成交流与合作的良好习惯,认真分析误差,对实验方案和实验结果做出评估。总之,学生的科学素养、动手能力以及探索精神可以得到极大的提高。
四. 实现了理科实验教学及考试的信息化
目前全国各省级教育部门组织的高中会考中,理化生实验考试是必考的内容,每年有458万名考生参加。在全国各地市组织的中考升学考试中,物理、化学实验操作考试也是作为必考加分内容,每年全国大概有2085万初中毕业班生参加。(数据来源《教育统计年鉴》)
但是,在目前进行的上述理科实验考试中,存在着两大问题。
第一、考试效率问题。由于实验考试主要考察学生实际动手操作能力,同时又必须在短时间内完成考试,这就必须实行一个教师监督几个学生完成实验的考核方式。每次考试一般学校一个年级有上百人参加,多的可到上千人,教师的工作量极大,考试效率极低。
第二、考试信度问题。由于需要大量监考老师,有些地方不得已请本校其他学科教师甚至请大学生来参与监考,这些监考教师对于考试标准的理解千差万别,把握的尺度各有差异,由此给出的考试成绩自然信度极差,绝大部分都一次通过,流于形式,没有起到真正的作用。
教育部《关于推进中小学评价与考试制度改革的通知》中明确指出“要建立与素质教育相适应的学科考试体系。”大面积进行中学理科实验操作考试,要求考试趋向标准化、科学化,提高考试的信度和效率,发挥真正的作用。
由于数字化实验室通过对学生的每一步实验操作过程准确记录、监控,同时配合相应的实验操作测评系统,教师可以对每一位学生的操作进行评分、诊断,使理科实验考试更标准化,具备可操作性。采用数字化设备及软件测评技术,客观、公正、有效地评价中学生的理科实验能力成为目前阶段最为切实可行的方案。
友高教育科技有限公司经过七年的努力研究,将中国传统教育和数字化实验室完全结合在一起,实现了课堂数字化的进步。