中学科技创新实验室建设方案
南京师范大学课程资源研究所邮政编码:210097地址:江苏省南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼电话:025-83204284,83302681手机:13405879778传真:025-83302681联系人:王克芳网址:电子邮件:wangkefang@QQ:3352552402初中科技创新实验室建设方案一、校园科技馆让科学动起来,让科学更好玩,让学生热爱科学,在玩中感悟科学,提高科学素养,是建设校园科技馆的重要目标。校园科技馆的建立可以满足学生对科技知识的渴求,激发学生的科学兴趣,促进素质教育及学生科技素质活动的开展;校园小型科技馆的建立可以让每一位学生都能亲身体验科技活动,进行相关的实践研究,进一步加深对科学原理的理解,感悟科学的深奥,培养科学兴趣,增强动手能力。二、中学科学探究实验室科学探究实验室按“趣”、“疑”、“动”、“思”进行实验的设计和组织,创设一种科学探究实验环境(实验设备、实验方式、实验氛围),遵循学生的认知规律,培养学生解决实际问题的思路、方法和能力。科学探究实验室可满足学生自主学习的需要。解决了老师如何教,学生如何学的问题,有利于学生掌握研究方法,掌握书本知识,培养科学探究能力以及形成科学价值观。三、小学科学探究实验室2001年,中国基础教育课程改革进入实质性阶段——义务教育阶段课程标准(实验稿)正式颁布,各学科教材进入实验阶段。小学科学课程是此次课程改革力度较大的一门学科,不仅学科名称由原来的“自然”改为“科学”,课程目标由原来接受浅显的科学知识为主变为以培养科学素养为主。科学素养的内涵十分丰富,指必要的科学知识、科学思维方式、对科学的理解,科学的态度与价值观,以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。显然,欲依靠传统的讲授加验证性实验培养小学生的科学素养是难以奏效的。为此,小学科学科学课程标准在教学方式的改革上明确提出“要以探究为核心”,即倡导用类似科学家做科学的方式进行科学课程的学习。“小学科学探究实验室(苏教版)”就是与此理念相配套的专用实验室。""四、创客教室创客教室是根据创客教育理念而创建起来、专门服务于学校开展创客活动和实施创客教育的操作空间。它以创新、体验、项目操作、DIY等理念为指导,以各种类型的创客课程为依据,以实体化的操作平台和各种器材教具为依托,旨在为学生选择课题、整合资源、进行创造、开展合作、进行分享提供一个集成平台,为学校开展创新教学、凝练特色教育、建设校园文化搭建具体可操作的平台。五、数字化实验室数字化实验室是南京师范大学课程资源研究所研制的理、化、生及科学学科的数字化教学实验平台。数字化实验室将数字文化与课程标准理念相结合,开创了崭新的理科实验教学体系,为理科教学提供了全新的技术手段和教学平台;数字化实验室应用计算机、多媒体、仿真实验等技术,扩大了理科实验的内涵和理科实验的教育功能:在观察环节,数字化实验室可以极大地扩展实验的可视性和可重复性;在数据采集环节上,数字化实验室可以更快更准地得到实验数据;在数据分析环节上,数字化实验室利用计算机的强大数据处理能力,可以将学生从简单、机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来,让他们的时间和精力用在更有创造力的方面。数字化实验室有以下特点:(1)数据采集器(教师用)具有计算机功能,不需要另外配置计算机;如果学校配了计算机,教师用采集器可以不用配(2)传感器自带显示屏,可方便进行室内外开展实验,既可单独使用,又可通过数据采集器组合使用,而且也可直接插入计算机使用。(3)因为传感器自带显示屏,可与实验室传统实验仪器直接配套使用,提高传统实验仪器性能。(4)提供典型实验指导书,方便开展教学。""六、幼儿园科学发现室幼儿园科学发现室是一种以幼儿自主学习为中心的科学活动场所,是一种引导幼儿进行科学发现、科学探索并获得科学经验和科学能力、养成科学精神的环境。1、能够及时满足幼儿进行科学探究的需要科学发现室空间较大,材料丰富,能充分满足儿童探索科学现象的欲望。通过材料的提供及时支持幼儿的想法,极大地满足幼儿随时进行科学探索活动的需求,保护并激发幼儿的科学探究精神。2、能够满足不同年龄段幼儿的探索需要科学发现室作为一种全园共享的课程资源。其材料不是按照年龄阶段提供的,而是混龄提供的。全园不同年龄班的幼儿都能在科学发现室找到适合自己探索的材料和工具。也就是说,在科学发现室。不同年龄的幼儿可以根据自己的水平选择不同操作难度的材料。也可以根据自己的想法用不同的方法操作同样的材料。例如,大班和中班幼儿都可以开展“光与影”的科学探究活动,但各有各的探究内容。3、能够最大程度地发挥幼儿的独立性和创造性科学发现室是以幼儿自主学习为中心的科学活动场所,它给予幼儿充分的自主权。有助于幼儿最大程度地发挥独立性和创造性。在科学发现室,活动的内容、伙伴、材料、玩法等都由幼儿自己选择和决定,对事物有共同兴趣的幼儿会自发组成合作小组一起商量,共同完成任务。幼儿通过独立自主的探究活动以及与同伴的合作交流获得科学经验,发挥创造性,真正体会到科学探索的乐趣。""七、机器人实验室教育部制定了机器人教学的课程大纲,大力提倡在中小学以及高校开展机器人教育和研究工作。机器人教育是指通过组装搭建运行机器人,激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。机器人学科教学,是指把机器人学看成是一门科学,在各级各类教育中,以专门课程的方式,使所有学生普遍掌握关于机器人学的基本知识与基本技能。八、教学实验箱实验箱是指将教学相关的仪器、部件、配件、文字资料等经过科学设计集成至一个箱体中的实验设备总称,便于携带、保管,用于课堂教学、实验培训、实验操作。我们研制了六大类型32种实验箱。可完全满足中小学教学实验需要。九、壁挂式科技馆壁挂式科技馆融科学性、知识性、趣味性于一体,占用空间少,使学生们在观看和操作中,感知科学现象、感受科学奥秘、体会蕴含其中的科学原理,培养科学兴趣和提高创新能力。我们研制了五大类型200种壁挂式科技馆展品,可完全满足中小学教学实验需要。""十、地震教育科普馆“地震科教育普馆”由“地震知识”、“地震体验”和“地震避难”等模块组成。“地震知识”主要介绍:发生地震原因;地震波的表现形式,地震时所产生的横波和纵波的传播和振动情况;大地板块局部抖动以及地裂所造成的危害;不同结构的房屋在地震灾害中的抗震情况。通过使用“地震避难”模块,可掌握逃生自救知识。“地震体验”模块模仿地震发生的情景,体验者犹如进入真实的地震环境中。通过模拟地震体验,使体验人员在地震知识和抗震自救方面都有一定的提高。十一、数字化地理学科专用教室数字化地理学科专用教室是指以教学应用为核心,通过线下的“地理、地图教学专用设备”、“交互实验学具”、“3S教学专用设备”、“模型”和“教室文化”,与线上的“教学服务”及“教学评价系统”有机结合,打造一个满足地理教师备课、教研、教学、评测及反馈的应用需求的教学空间,从而激发学生学习地理的兴趣,提升教师教学的效率,形成完整的教学闭环,使地理专用教室成为地理学科教学的不可或缺的重要载体。""十二、通用技术实验室通用技术实验室是完成《通用技术》课程的教学目标、进行技术设计、制作和试验等活动的主要场所。学生在功能完备的技术实验室里,亲历技术设计过程,增强对技术的兴趣,激发创造欲望,强化手脑并用,了解技术的思想和方法,增进对技术文化的理解,发展实践能力,改善学习方式,从而为学生的终身发展打下基础。通用技术实验室特点:1、以新的装备理念为指导。2、在动手实践过程中培养学生的技术素养和能力。3、通过对不同知识的整合培养学生系统解决问题的综合能力。4、以新颖的、趣味性的教学模式激发学生的创造能力。5、以分组实验的教学模式培养学生的团队合作精神。6、具有拓展功能。十三、物联网技术探究实验室目前,物联网在中小学的研究与应用虽尚处于起步阶段,但这一问题的探讨将给教育带来极大的变革。中小学校园的建设更离不开物联网技术,物联网的发展能够进一步推动我国现代化教育事业的发展,也能为我国的物联网行业提供广阔的发展前景。南京师范大学课程资源研究所作为专业的中小学科学探究实验室建设方案提供者,提供了一套完整的中小学物联网实验室解决方案。物联网实验室按照物联网体系架构的感知层、传输层、应用层三个层次来搭建,并通过典型的物联网综合应用场景及案例来对学生进行综合提高,从而实现实验教学的由点及面、理论到应用、涵盖原理验证、综合应用、自主设计及创新的多层次实验体系。通过教学和实践的结合,感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合,提高学生的动手能力,积累实践经验,从而整体上提高教学质量水平。""十四、海洋教育体验馆由海洋诞生、虚拟海洋、海水压力和海水淡化等20个展品组成。十五、数学科技馆很多学不好数学的人,都是因为觉得数学太枯燥,只是加减乘除或者按照规则的一步一步计算而已,这是对数学一个极大的误解。事实上,数学很好玩,历史上无数沉迷于在数学中探索真理的人,都是因为数学的美和魅力吸引着他们。建设“趣味数学体验室”的目的就是让参与者觉得数学很好玩,从而提高数学科学素养。“趣味数学体验室”按照“趣”、“疑”、“动”、“思”进行设计和组织,创设一种数学科学探究活动环境,遵循认知规律,培养解决实际问题的思路、方法和能力。“趣味数学体验室”满足自主学习的需要,有利于掌握数学研究方法,培养数学科学探究能力以及形成科学价值观。十六、科普大篷车科普大篷车是装载科普展品、科普资料和科普展览等活动内容的多功能流动科普宣传设施,车载展品具有很强的参与性、互动性。科普大篷车也被形象地称为“流动的科技馆”,是向广大群众弘扬科学精神、倡导科学方法、传播科学思想、普及科学知识的一种新颖的科普宣传形式。因此,推广应用科普大篷车具有重要意义。科普大篷车构成:科普大篷车配备100多件科普展品,内容涉及电学、光学、力学、数学、生命科学、生物学、天文学、新材料等诸多学科。具有以下特点:1、具有流动科普宣传的功能,能够满足装载运输和发放布展要求。2、具有演示平台,能够满足科普宣传功能的要求。""十七、军事科技活动室军事科技活动室主要由“探索太空”、“飞机模拟驾驶”、“实战射击”和“多媒体演示”等模块组成。1、探索太空:宇宙历来是人类关注的焦点,神舟系列飞船的发射为我们了解宇宙打开一扇探索之门。在这里,我们可以看到代表最先进水平之系列的航天模型。2、飞机模拟驾驶:亲身体验驾驶战机的乐趣。你想体验当飞行员的乐趣吗?在这里,通过模拟驾驶系统,能够体验飞机的起飞、空中航行及降落;通过实际体验操作,完成对飞机的控制和驾驶。3、实战射击:感受实战射击刺激。实战射击可以让你体验射击的乐趣。在这里,通过射击项目实际操作,可以体验到射击的冲击力和震撼力。例如,单兵防空导弹模拟系统采用计算机虚拟仿真技术、光电传感技术,把各种对空射击环境逼真地投射到大屏幕上,射手通过模拟器进行对空射击,给参与射手对空射击的真实体验,实现三维战场环境下单兵防空导弹射击训练和对抗仿真。整个系统画面逼真,动感刺激,配上战场立体声音效,以及电脑自动识别计分,让每一位射手都能身临其境地感受到战场上的斗智斗勇,刺激惊险,锻炼靶场上的冷静果断,享受胜利的喜悦。本模拟系统可以培训射手操作技能和协同战斗能力,同时体验部队训练感受,学习国防知识。4、国防多媒体演示——普及国防科学知识。多媒体演示以我国的海陆空三军武器装备简介等为主,更加生动形象地对我国的国防建设加以介绍,让孩子们亲身感受到国防教育的重要性。"编号名称技术要求单位数量1地球结构探秘地球可看作一种特殊的球体,按照当今科学研究结论:地球由多层同心圈组成,这些同心圈从内到外依次称作地核、地幔、地壳;地球内部复杂的构造和高温、高压下的剧烈地幔运动是地震产生的主要成因。套12音量比赛展项利用的是噪声检测的原理。展品操作说明:打开电源后展品进入工作状态,这时两名参观者可分别进入透明隔音室,对着声音检测口喊叫10秒,这时检测口上方的LED指示器会自动显示参观者的的分贝值。套13磁力转盘规格:700×700×1000磁力是一种非接触力,磁力的基本性质就是同性相斥、异性相吸套14无规则摆锤规格:700×700×1000套1同极性磁力相斥,异极性磁力相吸。5拍出音阶规格:700×700×1000;用特制的拍子拍打“拍出音阶”设备的管口,就能听到由上面不同长度的管子演奏出的音乐套16铁花规格:700×700×1000;形状记忆效应套17飞轮蓄能规格:700×700×1000;通过巨大的飞轮积蓄动能,再将所蓄能量转换成电能,了解惯性蓄能和能量转换。套18光的反射套19磁椅规格:700×700×1000;磁力是一种非接触力,同性相斥、异性相吸;利用强磁铁同性相斥的特性制作成一张凳子,可以形象而又直观地体会、观察磁铁同性相斥的现象。套110爸爸的鼻子规格:700×700×1000;中间的镜子是由透明玻璃和平面镜交错排列在一起组成的,所以从你的脸上反射的光线有一部分经透明玻璃投射过去,有一部分经平面镜反射回来。对面的情况同样如此。所以你看到的新面孔是你原来的面孔和对面朋友的面孔的合成。套111菲涅尔透镜规格:700×700×1000;菲涅尔透镜又称螺纹透镜或阶梯透镜。它是菲涅尔于1919年提出的,用于灯塔照明系统中。菲涅尔透镜利用螺纹槽形使镜片具有类似球面镜片的聚焦作用和发散特性。其工作原理实质上与球面镜相一致。起聚焦作用仅是镜片中的锯齿部分。套112菲涅尔透镜规格:700×700×1000;菲涅尔透镜又称螺纹透镜或阶梯透镜。它是菲涅尔于1919年提出的,用于灯塔照明系统中。菲涅尔透镜利用螺纹槽形使镜片具有类似球面镜片的聚焦作用和发散特性。其工作原理实质上与球面镜相一致。起聚焦作用仅是镜片中的锯齿部分。套113磁性液体演示磁性液体产生的特殊现象套114齿轮传动介绍齿轮传动的特点和应用套115彩色的影子影子的形成及三基色的混合锁获得的不同色彩套116磁悬浮磁悬浮演示套117电视机与磁力运动电荷在磁场中如何改变运动方向套118钉床面积越大、压强越小套119电影的原理演示视觉暂留现象套120大称杠杆原理套121动物叫声介绍不同动物的叫声套122电磁加速器演示电磁力与惯性套123电磁秋千电磁力相互作用套124电磁筋斗电磁力相互作用套125地震台演示地震现象套126电磁乒乓静电力的排斥和吸引套127地球构造演示地球内部构造套128电风转筒尖端现象产生的离子风套129大视野立体图补色立体图套130多像镜平面镜的多次反射套131动量守恒动量的传递和守恒套132典型齿轮传动齿轮传动的种类、特点及应用场合套133典型机构典型机构的种类、特点及应用场合套134动物的眼睛(鱼)鱼眼睛的视觉特点套135动物的眼睛(昆虫)昆虫眼睛的视觉特点套136翻转镜像光线三次反射后的颠倒现象套137菲涅尔透镜平面透镜的特殊放大效果套138发电锚演示电磁转换套139仿真雷电演示雷电现象套140复合摆演示混沌摆动套141风力发电能源转换套142付柯沙摆演示科里奥利力现象套143梵天之塔用数学方法解出最少移动次数套144方车轮方形轮如何运动套145分形艺术演示相似分形现象套146风力表演演示风力级别套147法拉第笼演示高压电流屏蔽套148风速演示演示风速级别套149风洞升力演示流体力学套150方程花演示复合轨迹套151防弹玻璃套152防弹衣套153反应能力测定测试大脑对信号的反应速度套154浮动环视觉错觉套155反射抛物线演示抛物线的轨迹套156拱桥拱桥的力学特征套157滚环演示相似运动套158光导光导纤维的导光原理套159龟兔赛跑能量转换套160滚出直线演示齿轮纯运动产生的特殊现象套161滚直线的小球演示惯性运动套162光学转盘视觉暂留、色光混合现象套163惯性摆车重心的动态平衡套164光纤传声演示光导材料的应用套165光柱扫描和视觉暂留套166惯性摆波(横波)横波产生的原理套167光学隧道演示多重反射成像套168概率演示概率演示套169光的分解演示白光是复合光套170不可思议的三角形规格:700×700×1000;本展品展示的是透视原理所产生的视错觉,当人从某一特定观察点观察事物时,会把有些空间层次不一样的事物看成一个平面的图形,因此由于视错觉就会将相互垂直的三段构件联想成一个完整的三角形。套171会飞的碗规格:700×700×1000;展品介绍:“碗”之所以会悬浮于空中,是由于伯努利原理造成的,因为在质量均匀的气流中,其流动的速度越大,压力就越小;而其流动的速度越小,则其压力就越大,因而“碗”可以稳定的悬浮于空中。套172太阳能发电规格:700×700×1000;太阳能电池是利用太阳能的有效方式之一,太阳能电池在受到光线照射时,就会由于光电效应而产生电流,通过遮挡太阳能电池板表面,或者打开(关闭)射灯,参与者就可以看到光源与发电量之间的这种联系。套173看谁跑得快规格:700×700×1000展品介绍:依照角动量守恒定律的规定:角动量相同的旋转物体,边缘重的轮子角惯量大,因而转动起来角速度比较小;中心重的轮子则相反。套174像素点规格:700×700×1000;展品介绍:“像素”是由Picture(图像)和Element(元素)这两个单词所组成,它代表了一幅图像的最小构成单元。一幅图像的单位面积里像素点越多,图像的清晰度越高,更接近原始的图像。套175花朵绽放规格:700×700×1000;本展品用新颖的花朵开放的现象表现旋转物体的离心现象,旋转物体如果向心力不足(比如绳子断了),物体就会越转越离开旋转中心甚至直接被直线甩出去,也就是离心了。套176一窗两景规格:700×700×1000;箱体里有一面半透半反射镜将箱体隔成两部分。只能看到灯亮的那部分景物,而暗的那部分的景物则完全看不见。这样就可以在一个视窗里看到两幅画面。套177平衡测试规格:700×700×1000;展品介绍:由计数器、译码器及数码电路组成,用来测试人体平衡机能。套178悬浮环规格:700×700×1000;同性相斥,异性相吸。磁环受磁力的排斥作用而悬浮起来套179奇妙的乐器规格:700×700×1000;双手靠近手形电极板,就会改变电路的参数,使音频电路开始工作。同时也会改变振荡频率,扬声器就会发出不同的声音。套180光压风车光的压力差使风车转动套181画图形大脑对反射影像轨迹的反应能力套182合成色彩演示色彩的配比混合套183混色板视觉暂留与色光合成套184混沌摆混沌现象的演示套185喊泉信号传输与电流控制套186辉光球电离光现象套187含羞球1超声波传感的应用套188无形的力(弧形)电磁波涡流套189无弦琴光电传感套190无底洞光的多重反射现象套191歪手投篮光的折射现象套192万花筒平面镜的多次反射套193握力测定双手的握力大小套194悬浮球演示电磁悬浮现象套195漩涡模拟自然界的漩涡现象套196戏水鸭流体力学演示套197旋转秋千动态平衡演示套198相对运动演示相对运动套199形影不离电子应用套1100运动总动员演示运动不同形式套1101音频小屋测试音量大小套1102隐身术平面镜反射产生的错觉套1103圆盘的惯性惯性与力矩套1104眼的余光测定众的视角套1105运动中的骨骼自行车运动中,人体骨骼的受力状况套1106雅各布天梯高压电弧放电现象套1107鱼洗共振原理套1108液体中的气泡液体内的气压套1109缘分台椭圆的特性套1110颜色差眼睛对颜色的辨别能力套1111荧光棒荧光材料发光现象套1112眼睛盲点眼睛的视野存在盲点套1113液压千斤顶密封液体传递压力的帕斯卡原理套1114越快越好角动量守恒套1115一笔画检测观众的眼手配合能力套1116运动中的感觉转动黑白条圆筒对人产生的影响套1117液压传动帕斯卡定理套1118自己拉自己(多人)演示滑轮组省力效果套1119自己拉自己(单人)演示滑轮组省力效果套1120正交十字磨椭圆规套1121锥形上滚锥体“上滚”使其重心降低所致套1122撞球力的传递套1123自立的球介绍电磁感应、异步电动机原理及力学中的回转效应套1124最速降线(双轨)摆线轨道上的球获得最快加速套1125自然数平方规律自然数平方规律套1126站不齐眼睛对横向与纵向距离的视差套1127粘不离闲传感器应用套1128重锤传感器的应用套1129转椅角动量守恒及旋转效应套1130柱波柱波产生的条件和特点套1131转盘演示不同质量的物体随盘旋转时产生的离心现象套1132安培力转盘电流穿过磁场的安培力的演示套1133伯努力吸盘介绍空气的粘滞力套1134拔河定、动滑轮较量套1135比臂力测试人体的臂力大小套1136变形窗参照物对视觉在大脑中的影响套1137变形棍参照物对视觉在大脑中的影响套1138波的产生(纵波摆)演示视觉暂留产生的图形套1139波形演示(机械演示)演示波形产生的现象套1140比大小参照物对视觉在大脑中的影响套1141本纳姆圆视觉暂留、色光混合等光学现象套1142变色龙演示柯玛丽料套1143不许动振动传感器的应用套1144棒打鸳鸯磁力同极相斥套1145波浪发电演示能量转换套1146伯努力悬浮流体力学中的伯努力现象套1147不可思议的三角形错觉现象套1148布朗运动帕斯卡定理套1149错觉画由心理、色差、透视原理等造成的错觉套1)