科學教育實訓室建設的可行性報告
一、建設的重要意義
教育部發布的中小學教育科學課程標準指出,為了很好完成相應課程內容的實驗教學,教育行政部門和學校應加大經費投入,每所學校必須建立科學實驗室和儀器室,配備能滿足科學教學要求的實驗設備和器材,學??稍诒WC完成學生實驗和演示實驗等教學基本任務的基礎上,豐富科學實驗室的功能,為學生開展科學探究和實踐活動提供服務。教師要充分利用科學實驗室進行教學,讓實驗室成為學生學習科學的主要場所,保證學生完成全部的必做實驗。這對我們師范教育專業實驗室建設和實驗教學提出了新的要求。
一個人科學素養的形成是長期的過程,但是早期的科學教育將對他的科學素養形成起著決定性的作用??茖W教育的目的是培養學生的科學素養。研究表明,對于學生來說,態度的形成需要實踐的過程,技能的培養需要反復的模仿練習,而知識的獲取主要通過感性經驗的積累”。在教學過程中創設一定的情境,用豐富多彩的親歷活動充實教學過程是十分必要的。因此,教師的探究意識和科學態度,對學生的科學素養培養影響很大。搞好科學教育實訓室建設,開展實驗教學,可以提高師范專業學生的動手能力和科學技能。目前,師范專業學生在科學技能訓練上還非常薄弱,與新課程內容需求不相符,強化科學教育的實踐性是當務之急。因此,搭建科學教育的實驗平臺是師范教育專業必須彌補的一項重要內容。
科學教育實訓室是對學生進行綜合素質教育的課堂,通過實驗教學可以培養學生動手能力和分析、解決問題的能力?,F代教育理論認為,實驗教學在促進學生認知結構轉化方面具有獨到的作用,不僅為學習理論提供感性材料,為理解疑難概念鋪設臺階,還是整個學習的一部分,與理論教育密不可分。
由于缺乏相應的實驗條件或不能實施實驗教學,師范教育專業的科學教育往往以理論教學為主,學生無法真正掌握和運用理論知識,也難以把知識轉化為實際技能,教學質量自然也就難以提高??茖W教育實訓室可以為進行科學類課程的教學和開展科技活動提供實踐平臺,通過一系列的科學實驗與技術制作活動,幫助學生加深對知識的理解,培養他們的科學技能和創新能力。因此,搞好科學教育實訓室建設,開展實驗教學可以改變教師的知識傳播結構,使抽象、枯燥的知識動態化、形象化,大大提高學生在教學中的主體地位和學習的積極性、主動性與創造性,促進有效學習和知識整合,提高教學質量。
二、建設目標
1.建設滿足師范教育專業理論和實踐教學需求的科學教育實訓室1個,面積100平米,可滿足48名學生的教學需求。
2.培養具有良好的科學素養及人文精神,掌握科學教育的基本原理、教學技能和現代教育理念、技術,實踐操作能力強的科學教育工作者。
3. 以師范教育專業素養和應用能力提升為導向建設具有專業特色、地區發展特色的專業課程體系,優化師范專業及學術實踐能力培養課程體系,進行個別專業核心課程進行“課程+實操”結合的課程教學改革,構建復合型學術創新人才培養模式。
4.探索學生學術實踐能力培養和提升模式,將人才培養的目標定位于打造創新型科研人才和實踐型應用人才分類培養模式。進一步優化師范教育專業人才培養方案和教學大綱,構建分類化的科學課程體系及實驗教學平臺。將學術能力培養提升體現在學生培養過程中。
5.建構開放式、多層次和綜合性的實驗教學課程與方法體系,并在此基礎上構建本科生科研導師制,本科生在導師指導下借助實驗室平臺直接參與實踐性科研工作。
科學教育實訓室組成
科學教育實訓室由虛擬實驗、人工智能與機器人、電子控制信息系統、物聯網、新能源、行為數據采集及多元評價系統、電磁學、力與機械、光學和聲學等系列儀器組成,這些儀器集科學性、知識性、趣味性、操作性于一體,以直觀的形式演示出來。學生親自操作,動腦動手,發現其中的奧妙,掌握其中的科學原理。
序號名稱單位數量
一、基礎設備部分
1教師講臺張1
2學生實驗臺張8
3學生凳張48
4儀器柜張2
二、實驗儀器
1、虛擬實驗
1智能地球儀套1
2VR心理健康一體機套1
3VR應急一體機套1
2、人工智能與機器人系列
1視覺識別與機器人運動控制套1
2可編程人形機器人套1
3智能家居機器人套1
4智慧城市體驗套1
5腦控機器人套1
6Python編程小車套1
7智能無人駕駛車1套1
8趣味智能機器人創新實驗盒套4
9智能抓老鼠套8
10制作晾衣架
套8
11自動閘門套8
12智能垃圾箱套8
3、電子控制信息系統
1創新電子實驗箱1型套1
2創新電子實驗箱3型套1
3創新電子實驗箱4型套1
4創客電子實驗箱8型套1
5傳感器應用實驗箱 套8
6數字電路實驗箱 套8
7電磁繼電器 套8
8電子控制系統 套8
9智能控制實驗箱5型套2
4、物聯網
1物聯網綜合實驗教學開發系統套2
2溫濕度傳感器套2
3光強傳感器套2
4氣壓傳感器套2
5人體感知傳感器套2
6煙霧傳感器套2
7火焰傳感器套2
8繼電器輸出套2
9CO2傳感器套2
10CO傳感器套2
11空氣質量傳感器套2
12智能家居模型套2
13智慧農業套2
5、新能源系列
1能源組合技術創意實驗盒套8
2燃料電池創意實驗盒套2
3熱能發動機(記憶合金)套2
4風力舂米機套2
5“永動機”套2
6太陽能智能套件套8
7記憶合金花套2
8氫能小汽車套2
9太陽能小汽車套2
10夜明珠套2
11可燃冰套2
12駱駝鹽燈套2
13拼圖燈亮套2
14潮汐發電套2
15干熱巖套2
16都江堰古水利工程模型套2
17水力發電套2
18植物發電實驗平臺套2
19飛輪儲能套2
20新能源小屋套2
21旋轉小屋套2
6、行為數據采集及多元評價系統
1鏡像感知套1
2魅力自然套1
3機智闖關套1
4謎題探解套1
5大腦套1
6音樂與情緒套1
7突出重圍套1
8急速救援套1
9合作共贏套1
10火線穿越套1
11數理邏輯套1
12多元智能運行一體機套1
7、 數學思維訓練創客實驗系列
1試試手氣套1
2猜中思想套1
3磨光變換套1
4點燈游戲套1
5生命游戲套1
6神奇的轉桌套1
7魔術師的硬幣套1
8編寫指令套1
8、 電磁學系列
1溫差發電套1
2熱磁輪套1
3磁浮電動機套1
4燭火發電套1
5神奇輝光人體感應導電球套1
6神奇的轉輪2型套1
7磁力策動共振擺套1
8磁熱擺套1
9超級能量加速器套1
10無線電臺套1
11平衡球2型套1
12滾球運動套1
13觸碰競賽套1
14電磁加速器3型套1
15無刷電動機模型套1
16帶電體相互作用演示器套1
17靜電植絨套1
18圓筒電場分布套1
19無形的力套1
20電磁彈簧振子套1
21多功能導電分析儀套1
22等電位演示器套2
23法拉第冰桶實驗套2
24電荷面密度分布演示器--導體表面的電荷分布套2
25開爾文滴水起電演示儀套1
26電學綜合創意實驗箱套1
27電子實驗盒套1
28指南龜套1
29磁場力(電磁阻力管)套1
30冷熱傳遞-瞬間制冰器套1
31感應起電機套2
32靜電滾筒(靜電馬達)套1
33靜電實驗箱(包含電子起電機)套1
9、力與機械系列1
1撞球3型套1
2橋梁組合模型套1
3智能防撞系統套1
4空氣炮2型套1
5蒸汽機模型2型套1
6彈跳小球套1
7北京鳥巢模型套1
8彈琴花開套1
9可視化輪軸原理演示器套1
10小纜車套1
11浮沉的小魚套1
12測蘋果下落的速度套1
13立人式慣性車套1
14奔跑的馬套1
15彈球式慣性演示車套1
16落球式慣性演示車套1
17基礎構建套裝套1
18會翻跟頭的魔丸套1
19滾動的方輪套1
20奇怪的碰撞套1
21袋鼠下坡套1
22鋼球爬坡(重心探究儀)套1
23三軌競速套1
24筋斗鼠(動能與勢能的轉換演示儀)套1
25啄木鳥套1
26沉浮的小魚套1
27空中氣流停球(氣懸球的演示儀)(吹不走的球)套1
28龍卷風演示儀(教師用)套1
29平衡鳥(分組實驗)套1
30空氣大力士套1
31向心力實驗儀套1
32受迫振動和共振演示器套1
33力的合成與分解演示器套1
34功與速度關系演示器套1
35凹凸橋演示器套1
36液壓傳動模型套1
37平拋運動實驗器套1
38轉盤式科里奧利力演示儀套1
39奇異的翻轉環套1
40平衡桿套1
41橋梁的研究套1
42可控氣墊船(教師用)套1
43怪坡(會爬坡的錐體)套1
44吃水魔箱套1
45旋珠式科里奧利力演示儀套1
46數字杠桿套2
47車輪演示進動-陀螺進動套1
10、 光學系列
1全息技術演示2型套1
23D視頻合成演示儀2型套1
3光影探究實驗盒套1
4空中成像套1
5管中窺豹2型套1
6百頁窗模型套1
7照相機模型個1
8光通訊實驗系統套1
9窺視無窮2型(時光隧道)套1
10光纖燈套1
11魔 箱套1
12電動調色盤套1
13轉盤跑步運動員套1
14偏振光干涉演示儀套2
15便攜式綠激光衍射演示儀套1
16便攜式綠激光干涉演示儀套1
17光學幻影套8
18多像鏡套1
19摸不到的花套1
20調光玻璃套1
21角反射器套1
22翻轉的鏡像套1
23柱面鏡成像套1
24倒轉的車輪套1
25雙縫干涉實驗儀套1
26激光光學演示儀套1
27奇幻風扇套1
28光能飛機套1
29移動攝影機器人套1
30折光箱套1
31變臉魔箱套1
32海市蜃樓奇觀演示器套1
33圓點變多套1
34稀土發光材料套1
35無影燈套1
36頻閃轉輪套1
37彩影吉兇(彩色印象)★
?。ㄌ峁悠罚┨?
38人隨境轉套1
39條紋動畫(莫爾條紋)套1
40生色轉盤套1
41尼普科夫圓盤(掃描圓盤)套1
42法契納圓盤套1
43熒光畫套1
44旋轉畫套1
45液晶調光玻璃套1
46太陽能競賽車套1
47能源組合技術包=能源組合技術創意實驗盒套1
48新型小孔成像套1
49輝光球套1
50神奇成像立體鏡—平面看立體(教師用)套1
1光神奇的光電盤套1
2留影箱套1
3環環相扣套1
4一窗兩景套1
5彩色旋轉反射燈套1
6蜜蜂看世界套4
7會行駛的太陽能小車套4
8牛頓盤套4
9光控系統套1
10大象穿鼠洞套4
11透視墻套4
12神奇的光學實驗套4
13輪子向什么方向轉動套1
14懸掛草莓套1
15仿真火焰套1
16立體成像套1
11、 聲學系列
1植物奏曲套1
2聲光控樓梯燈實驗箱套1
3趣味數字與鸚鵡套1
4懸浮小球套8
5聲音的特征套1
6無弦琴套1
7超聲霧化(超聲應用探究)套1
8魚洗套1
9空氣鼓套1
10信號發生器套1
11聲駐波套1
12聲音舉物套1
13聲速測量綜合實驗儀套1
14弦駐波實驗儀套1
15無線電臺套1
16強迫振動與共振實驗儀套1
17奇妙的無線電實驗箱套1
18激光傳聲與光纖通訊實驗箱套1
智慧墻創意區
1音樂噴泉套1
2顏色與密碼塊1
3新冠肺炎知識競賽塊1
4唱國歌塊1