物理探究实验室,也可称为物理数字化实验室,在今天的中小学校并不少见。随着人工智能时代来临,信息化的探究实验室成为了适应未来的实验室的建构方向,各学科的探究实验室也逐渐被升级或建造,那物理探究实验室方案配置有什么标准呢?接下来,我们将以初中物理学科为例做简要分析。
2019年,教育部发布了《JY T 0619-2019 初中物理教学装备配置标准》,该标准结合物理学科的特点,对初中物理实验设备配置提供了指导,其中包括物理探究实验室方案配置要求,从计算机到数据采集器再到传感器、实验器,都有了较为具体的关于规格、品名、教学性能、配置数量、执行标准等的要求。
标准所列,物理探究实验室方案配置数据采集器相关要求为,能“与计算机USB接口通讯或无线通讯,支持有线连接的四通道并行数据采集,建议配置数量为1~13台”;
实验数据采集处理软件应为“中文简体界面,数据采集器接入计算机后能自重识别数据采集器及其状态,实时显示实验数据或曲线,具备多种对实验数据与图线的数据处理与分析工具,实验数据可以导出为表格或文本格式(可参见↓威成亚数字化软件截图)”。
初中物理探究实验室方案配置应包含计算机、数据采集器、软件、传感器及配套附件,其中传感器和附件种类较多,建议配置数量一般为:传感器1~13个,如力传感器、微力传感器、温度传感器、表面温度传感器;实验器(附件)13~25套,如摩擦力实验器,或1~25套,如液体内部压强实验器;演示器(附件)1~2套,如浮力原理演示器、流体压强与流速关系演示器等。
需要注意的是,物理探究实验室方案配置的附件参数须满足标准要求,比如摩擦力实验器,要求“提供同一种材料3种不同粗糙程度的摩擦面,同种材料、相同粗糙程度的不同面积的摩擦面,”且对摩擦板和摩擦块的大小、平面度误差、电机拉动速度等均有合格范围规定。
威成亚数字化附件——摩擦力实验器
近年来,威成亚与清华大学研究中心达成了研发合作,专注创新数字化实验设备,可为学校提供科学的物理探究实验室方案配置服务,为学校培养中学生科学探究的意识、方法、技能、创新精神、思维能力、合作意识提供助力,进而促进学生全面发展。