科学数字化探究试验室建设方案.docx
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科学数字化探究试验室建设方案
小学科学实验室配置清单（最高限价343573元）
根据教学要求，学校需配置小学科学数字化实验室一间，配备数字化实验仪器13套，其中教师1套、学生12套，4人为一组，能满足48人标准班的实验需要，同时采用普通长方形实验桌，提高学生间的互动性以提高实验效果，保证教学质量。
一、采集器及传感器类（教师端）
NO.
名称
技术参数
数量
完成实验说明
1
★数据采集器
与计算机USB接口通讯，无须外接电源，最大采样率80K；可根据实验教学需要，▲选择接插有线接口或无线接收实现与传感器通讯；支持有线/无线状态下的四通道并行采集
1个
通用模块，与各传感器联合使用，用于数据的采集处理。
2
★采集器有线接口
采用连线方式接入四种相同或不同的传感器并支持四通道并行采集，▲全数字通道，采用BT自锁接口，与数据采集器接插使用
1个
3
★传感器通用数据显示模块
通过与各种传感器组合使之具备独立数据显示功能。
▲BT自锁接头，支持热插拔连接，接入后自动识别传感器。
可充电电池供电。
该模块具备保存并导出实验数据的功能
2套
适合单数据采集，观察与记录实验数据的实验
4
电流传感器
量程：
-2A~+2A；分度：
0.01A，支持与采集器的有线通讯、无线通讯和独立数据显示三种工作方式
1只
1、灯泡为什么亮了？
2、保险丝的作用；3、温差发电；4、不同材料的导电性；6、太阳能电池的研究；7、水果电池
5
电压传感器
量程：
-20V~+20V；分度：
0.01V，支持与采集器的有线通讯、无线通讯和独立数据显示三种工作方式
1只
1、简单电路的连接；2、常见电路的测量；3、能源的转换；4、新旧电池的测量；5、能量转换（电磁）
6
微电流传感器
量程：
-1微安~+1微安；分度：
0.01微安
1只
1、手机的辐射；2、G网手机和C网手机及对讲机之间辐射比较；3、磁生电；4、玻璃导电吗？
7
磁传感器
量程：
-15毫特~+15毫特；分度：
0.01毫特
1只
1、地球的磁场；2、磁铁不同部位的磁性大小；3、电能生磁？
8
力传感器
量程：
-20牛顿~+20牛顿；分度：
0.01牛顿；
2只
1、水的浮力；2、拉力、推力；3、摩擦力；4、扛杆；5、斜面省力；6、什么滑轮省力？
9
光电门传感器
量程：
9000秒，分度：
2微秒
2只
1、单摆的摆动次数；2、单摆摆动快慢与什么有关？
3、小车的运动快慢测量
10
声波传感器
能测量声音的波形，研究声音的频率、周期、振幅等特征；频率量程：
20Hz~20kHz。
1只
1、有多安静有多吵；2、声音与距离；3、不同材料的隔音效果研究；4、噪音污染研究；5、不同材料声音传传播
11
温度传感器
量程：
-20摄氏度~+130摄氏度；分度：
0.1摄氏度；不锈钢探针，可测各种物体或溶液的温度
3只
1、测量周边环境的温度；2、测量人体各个不同部位的温度；3、不同颜色材料的吸热；4、冷却的速度；5、热的传递；6、温室研究；7、液体的蒸发、蒸馏；8、水的沸点、冰点，晶体的熔点等；9、太阳的直晒与斜晒；10、冬天动物为什么拥挤在一起
12
气压传感器
量程：
0kPa~300kPa；分度：
0.1kPa；可用于直接测量气体的绝对压强；配件：
20ml注射器
1只
1、热天气压低还是冷天气压低？
2、海拔高度与气的关系
13
pH传感器
量程：
0~14；分度：
0.01
1只
1、各种瓶装水的酸碱度；2、河流与水塘水的酸碱度；3、水质测量
14
氧气传感器
量程：
0～100％，分度0.1％
1只
1、检测人、动物的呼吸；2、保持室内通风；3、观察光合作用时氧气浓度发生的变化；4、小动物也需要呼吸；5、卧室绿色植物越多越好吗？
6、人体消耗氧气
15
★二氧化碳传感器
测量范围：
0ppm～5000ppm，分度：
1ppm，▲泵式循环设计，支持与采集器的有线通讯、无线通讯和独立数据显示三种工作方式
1只
1、检测人、动物的呼吸；2、保持室内通风；3、观察光合作用时二氧化碳浓度发生的变化；4、小动物的呼吸；5、卧室绿色植物越多越好吗？
16
溶解氧传感器
量程：
0mg/L～20mg/L，分度：
0.01mg/L；带温补
1只
1、什么样的水才能养鱼？
2、水生植物的作用；3、水质测量
17
湿度传感器
量程：
0～100%，分度0.1％
1只
1、植物的蒸腾；2、监测天气湿度的变化；3、确定露点；4、测量容器、温室及其他封闭环境的湿度；5、呼出空气的湿度；6、研究不同生物的生存环境；7、湿度对静电的影响
18
★呼吸率传感器
量程满足人体生理特征
1套
1、运动前中后呼吸率比较；2、不同人的呼吸率比较
19
心率传感器
量程：
1~300次/分
1只
1、脉搏与心率；2、运动前后心率比较
20
光照度传感器
量程：
0~10000勒克斯
1只
1、光是直线传播的；2、反射光的能力；3、适合阅读的光线强弱4、放大镜的作用、5、水的清浊度比较
21
图像传感器
摄像头分辨率：
800×600最大帧数：
30帧，色彩位数：
24位分辨率：
800×600。
直接通过USB接口和电脑连接
1套
可记录实验操作的过程，展示实验成果，保存教学资料
22
附件
含传感器联线、USB通讯线、技术资料各一套，充电器及备用电池等
1套
23
专用充电器及备件
充电器规格：
输入AC220V/50~60Hz；输出2×3.6V/250mA。
配备用可充电锂电池2节，规格7#、3.6V/600mAh
1套
二、配套实验器材（教师端）
序号
名称
技术参数
完成实验说明
1
★小学科学虚拟仿真实验软件
一；软件架构设计
1、支持C/S架构或者B/S架构；
2、软件需分别包含：
校园网版、单机版；
3、每个学习的内容最好可以提供exe可执行文件形式呈现，方便老师辅助教学的使用。
4、网络版能同时支持100个用户；
5、实验需采用Flash流媒体技术和Flash脚本技术开发；
二；教学软件质量
▲1、实验内容至少包括100个经典实验，内容设计符合课程大纲要求；
2、目录结构设计合理，便于教师快速查找对应课程的实验；
3、实验元器件有3D质感，并配套声音、色彩等效果，仿度要高；
4、实验元器件参数可自动调节；
5、实验元器件之间有建立关系模型数据库；
▲6、实验操作中不能有“下一步”、“下一页”这些事先预设好的操作流程,仿真实验必须具备自主操作，实验元件可随意取放，操作无顺序限制；
▲7、软件的结构要有生动有趣的情景动画导入,要创建探究学习的场景和虚拟仿真的学习环境,还要适当设置积木化、游戏化的学习模式,同时要注重知识的拓展和延伸。
8、软件中虚拟仿真必须做到操作自主，器材可随意取放，无顺序限制。
9、各项操作与实际实验相符，能满足学生对实验正确操作和和实验现象观察的需求，器材的绘制力求真实准确,不能够用符号代替,避免穿插计算机的操作模式。
1、情境动画导入知识，提升学生科学学习兴趣
2、提供逼真的实验器件，支持实验演示和自主探究
3、支持教师课堂教学，提供直观生动的实验演示过程
2
运动小车与轨道
由小车、轨道、传感器支架组成
小车运动快慢，斜面与运动快慢的关系
3
★单摆组
由直径相同质量不同的三种摆球、摆线及支架组成
单摆的摆动次数与什么有关
4
斜面小车
由木板、小车及支架组成
斜面省力
5
小型材料试验机
与力传感器配套使用，测量生活中不同类型的材料强度
不同类型的材料（纸、皮筋、棉线等）强度比较研究，浸水对不同类型的材料强度的影响比较研究
6
★摩擦力实验器
▲由轨道、摩擦台底座、多种摩擦块、电机组成，与力传感器配合使用，可实现摩擦物体做匀速直线运动
摩擦力与哪些因素有关
7
浮力组件
由专用物块、容器、转接器、水平杆和升降台组成。
与力传感器配合使用
浮力的大小，浸入水中的物体是否有浮力
8
温控电路附件
温控模块+导线、开关、小灯泡、电池、小风扇等
“热开冷闭”与“热闭冷开”——温控系列实验
9
★吸热研究组件
由三种相同材料不同颜色物块及支架组成，与三只温度传感器配合使用，观察在同种照射条件下，不同颜色的吸热本领
不同颜色材料的吸热能力
10
★热传递方向实验器
由底座、传热棒、支架组成
热是朝着什么方向传递的
11
传热快慢
由底座、三种不同材料的金属、支架组成
不同材料的传热快慢
12
音频信号发生器
可产生200Hz~2000Hz的单频声波，声波频率、响度连续可调
可用于声波波形观察、分析、声音的传播等实验
13
声控电路套件
声控模块、导线、开关、小灯泡、电池等
声电流研究，声控开关及声控电路
14
手遥发电系列装置
包括：
小灯、渡铜、电动机、电流磁效应、电流热效应、蜂鸣器等
用于科学探究实验，可配合电流、磁传感器使用
15
热电现象演示仪
由底座、热辐射发电片组成
热电现象，热辐射“发电”
16
温差发电演示仪
由底座、不同材料金属框组成
温差发电
17
电学配件
连接导线、开关、小灯泡、铜锌片等
水果电池
18
条形磁铁
D-CG-LT-180
磁铁的性质
19
蹄形磁铁
D-CG-LU-80
磁铁的性质
20
磁感线演示器
由磁感线演示板与磁铁构成
观察磁感线
三、科学探索实验包（学生端）
1
公用包
名称
参数
数量
完成实验说明
数据采集器
四个数据采集通道，可并行采集；与计算机USB接口通讯；无须外接电源
12台
通用模块，与各个专项包联合使用。
采集器有线接口
采用连线方式接入四种相同或不同的传感器并支持四通道并行采集，全数字通道，采用BT自锁接口，与数据采集器接插使用
12台
液晶显示模块
可与传感器直接热插拔连接通讯，自动识别传感器，具有实时数据显示与存储功能；单色屏幕显示，可充电电池供电
12套
附件
含传感器联线、USB通讯线、技术资料各一套
12套
专用充电器及备件
充电器规格：
输入AC220V/50~60Hz；输出2×3.6V/250mA。
配备用可充电锂电池2节，规格7#、3.6V/600mAh
6套
软件包
光盘存储，中文简体界面；传感器插入后能自动识别和运行；实时显示实验数据或曲线，重复性好；具备多种实验数据的分析工具；多种显示方式：
数字表、模拟表、示波器、图表、数据表格、实验数据可以导出为文本格式；实验曲线可导出为图片格式
12套
2
电学探索包
微电流传感器
量程：
-1微安~+1微安；分度：
0.01微安
12套
1、灯泡为什么亮了？
2、保险丝的作用；3、温差发电；4、不同材料的导电性；6、太阳能电池的研究；7、水果电池；8、简单电路的连接；9、常见电路的测量；10、能源的转换；11、新旧电池的比较
另加：
1、无所不在的电；2、手机电磁辐射的测量；3、G网手机和C网手机及对讲机之间辐射比较；4、玻璃导电；5、纯水导电；6、人体电流；7、人力发电；8、神奇的电镀；9、电动机原理；10、电流的磁效应；11、电流的热效应；12、蜂鸣器；13、热电现象；14、温差发电；15、我有“特异功能”吗——热辐射与“发功”；16、不同品牌电池电量比较；17、电的妙用；18、怎样节电。
3
力学探索高级包
力传感器
量程：
-20牛~+20牛；分度：
0.01牛
24只
1、水的浮力；2、拉力、推力；3、摩擦力；4、杠杆；5、斜面省力；6、什么滑轮省力？
7、力的大小的度量；8、力的变化研究；9、哪个玩具汽车的牵引力大？
10、玩具直升机升空需要多大的力
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