小学科学实验室.docx
《小学科学实验室.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小学科学实验室.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
小学科学实验室
《小学科学实验室》
装备方案及使用规范
中教育星（北京）科技发展有限公司
2012年
前 言
20世纪下半叶起，国际小学科学教育改革的新趋势是强调通过“动手做”和充分利用信息技术手段“自主学习”的方式学习科学。
许多国家科学实验室的墙上贴着反映这一趋势的标语-听会忘记；看，能记住；做，能理解。
支撑这一改革的理论基础是建构主义学习理论。
其要义是：
知识的意义不是给予的，而是在主体和环境的相互作用中，在人际交往中，主动建构出来的。
我国小学科学课程改革的核心是强调“探究”。
科学课程标准（3-6年级）（实验稿）中写道：
“科学学习要以探究为核心。
探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。
亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习的主要途径…”因此，在信息技术的社会发展的大背景下，为了适应当前以及未来小学科学教育的需要，《小学科学实验室》的建设与装备，必须在充分继承和更新传统仪器、工具、教具的同时，引入以数字技术为核心的现代信息技术手段和成套的供学生“动手做”的实验器材，才能真正保障和促进学生去“探究性学习”，才能有效的保障与促进小学科学教育的实施。
《小学科学实验室》是小学科学课程优质实施的物质保障和基础条件，同时，也是小学科学学科建设的重要组成部分。
是促进小学科学学科教学改革和小学科学教师专业成长与职业发展的物质基础，是全面实现“知识与技能、过程与方法、情感与态度”的新课程理念以及素质教育思想的物质基础与条件保障。
本标准是建立在小学科学实验基础上的、符合新课程改革理念的和适应课程与教材的、具备现代化水平的建设与装备标准。
其目标能实现：
保障和促进小学科学课程的有效实施，促进提升小学科学教育的质量，为未来公民的科学素养教育提供物质基础和条件。
本标准规范性引用标准：
GB5700室内照明测试方法
GB5701室内空调至适温度
GB8772电视教室座位布置范围和照度卫生标准
GB/T17226中小学校教室换气卫生标准
GB50034建筑照明设计标准
第一部分：
建设规范与装备标准
一、 建设的目标
小学科学实验室建设的总体目标是：
1、构建一个基于科学实验的教学平台和物质条件，使小学科学课程的实施能充分的建立在实验的基础上。
为教师的教和学生的学，提供充足和优良的实验条件与环境。
2、构建一个基于“动手做”的和充分利用信息技术手段开展研究性学习的活动场所，使小学科学课程的理念能有效的落实到具体的实践活动之中。
3、构建一个基于能有效实施小学科学课程和学生科技教育、生活教育等相结合的综合性实践场所，使未来公民的科学素养教育和科学、科技的兴趣教学能有效的与小学科科学课程的实施相融合，使学校在开展各类科技活动或进行科技类特色校本课程的开发实施有优良的物质条件。
二、 建设的原则
《小学科学实验室》是开展实验教学与学生进行实验操作、科技实践活动的场所，在这里他们要经历科学探究的全过程。
根据活动内容和过程的需要、学生的生理和心理特点，《小学科学实验室》的建设与装备需要注重以下原则。
1、科学性原则。
《小学科学实验室》首先是实验室，必须严格按科学实验的要求，严格规范的建设与装备。
切忌把实验室变成一个活动室。
实验科学的严谨、规范、科学，必须充分的体现在实验室的建设与装备之中。
2、适应性原则。
《小学科学实验室》为小学科学课程而建设与装备，必须符合课程理念与思想、贴近课程内容与要求、适应教学方法与学生。
特别是小学课程的内容广泛与认知了解的要求，必须有相应的条件与设备来适应教育与学习的需要。
如课程中的生命科学、地球科学、天文学、物理学、化学等科学知识，每一类科学内容都必须有相应的仪器、设备和技术。
3、综合性原则。
《小学科学实验室》不仅是小学科学课程优质实施的物质条件与环境，而且是学校开展科技活动、举办科技兴趣小组、开发与实施科技类校本课程的重要平台，所以，其装备的仪器、设备与技术必须综合考虑，形成有效的综合应用能力与综合效益。
4、安全性原则。
鉴于小学生的自控能力水平及安全的要求，必须强调《小学科学实验室》建设的安全标准。
实验的相关设备、器材（如水、电）必须有国家“3C”等安全认证，电路有安全保护与集中控制，摆放和安排合理有序，管理有科学的制度与突发性安全事故处理的预案。
5、实用性原则。
《小学科学实验室》虽然以现代化水平为建设与装备目标，但是必须坚持实用、耐用和好用的要求，不追求高价只追求“精制、质量”，不追求豪华只追求“实用、好用”，提倡自制教具和经济实用的动手做耗材等。
6、拓展性原则。
《小学科学实验室》不仅能优质满足小学科学课程的实施需要，还要为兴趣小组和有科技特长与爱好的学生提供先进的条件与设施。
所以，《小学科学实验室》要有一定的先进性和特色项目备选。
三、建设与装备的要求
（一）实验室设置要求
序号
名称
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
必配
选配
必配
选配
必配
选配
1
科学实验室
☆
☆
☆
2
科学仪器准备室
☆
☆
☆
3
科学实践园
☆
☆
☆
（二）实验室数量要求
称
名
量
数
数
轨
2轨
4轨
6轨
8轨
实验室
Ⅰ类
1
2
3
4
Ⅱ类
1
2
2
3
Ⅲ类
1
1
2
3
仪器（准备）室
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类
1
1
1
3
说明：
“实验室设置与数量”的指标，以学校的建设规模和班额人数分别为12班～24班（2个～4个平行班）、24班～36班（4个～6个平行班）、36班～48班（6个～8个平行班），每班45人为参考设计的；学校规模大于48个班的，以本标准中48个班的数据指标为基准，学校规模每增加12个班（2个平行班）时，科学教室及其附属用房各增加1套。
3-4轨参照4轨，5-6轨参照6轨，7-8轨参照8轨。
其中，实验室或仪器室的个数以面积为主。
面积考虑容量，个数考虑到与实验室的配套（方面使用），以实用够用为原则。
新建实验室及新建学校在实验室规划上应充分考虑学校办学规模，并根据课程改革对实验教学的要求，适当增加实验室个数。
（三）实验室通用要求
1、使用面积：
为96㎡/间（最低不小于86㎡），生均不小于㎡。
2、位置：
实验室（楼）应保证最佳建筑朝向，室内避免直射阳光，主要采光面应位于学生座位的左侧。
实验室（楼）要建造在地面较高处（或垫高地平）。
3、照明：
采用自然光及辅助照明。
教师演示台及学生实验桌面的平均照度不应低于300Lx，书写板宜设局部照明，其垂直照度的平均值不应低于200Lx，实验台面与书写板面上的照度均匀度不应低于。
室内无可见眩光，宜安装窗帘。
4、噪声控制：
室内环境噪声应低于60分贝。
5、温度：
室内温度以不高于30℃为宜，室温过高宜采用器械降温。
6、供电：
用电负荷应留有余地，以满足不断增加的现代化教学设备的需要；按规范敷设强、弱电线，空调专线敷设，安装漏电过载保护器和可靠的接地保护。
7、水源：
设置给排水系统。
教师演示台设防锈水嘴，防堵、防臭水池；学生用水嘴、水池设置有两种方式：
一种设在学生实验桌旁，一种设置在教室周边，提倡后一种设置方式。
供水指标：
供水水压不低于2×105Pa。
冬季室温低于00C地区的管道应有防冻措施。
8、安全条件：
配备防火、防潮、防盗等设施设备。
9、实验室的平面设计要求：
第一排实验台前沿与黑板的水平距离不应小于2500mm，边坐的学生与黑板远端的水平视角不应小于30o。
最后一排实验台的后沿距后墙不应小于1200mm,与黑板的水平距离不应大于11000mm。
10、环保：
新建、改建、扩建实验室选用材料应符合相关环保要求，避免甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染。
11、环境：
环境布置应适合小学生身心发展和认知特点，营造探知科学的氛围，做到生动活泼。
（四）实验室专用要求
1.实验室功能要求
名 称
主要功能
备 注
实验室
科学课程主要的教学（授课）场所，学生开展各类科学实验、科技实践活动、进行研究性学习活动的场所。
科技类兴趣小组活动和科技类的特色项目或校本课程研发与实施的场所。
提供科学实验仪器、科技实践活动的各类工具、耗材，用于信息搜集、整理的信息技术手段等。
仪器室
存放仪器设备；进行实验准备；仪器设备维护
与实验室相邻。
科学实践园
学生进行开放性实验的阵地。
展示学生探究实验的成果；存放模型和相关科普资料；培养学生实践能力，可整合各方有效资源，通过种植、饲养或天文、气象的观测、记录等开展探究性实验活动。
视科学实践园的主题或核心，可设在校内或校外的教育基地内。
布局要求：
科学实验室的装备和布局应充分考虑新课程的理念，便于开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学，注重学生学习能力、实践能力、创新能力的培养。
布局要突出协作、探究、试验与创造的氛围。
可以根据各自的需要设计，但所有设计应为小学科学课程提供便利的条件。
同时，在设计上也应有一定的灵活性，便于提供多种类型的探究性教学活动的开展。
2．科学实验室装备项目、技术标准及要求
（1）教学平台：
多媒体讲台、学生实验活动桌椅
①多媒体讲台：
尺寸不小于（L×D）1800mm×700mm，应能够安置计算机、视频展示台、音响系统、网络交换机和中控系统等；应有220V交流电源。
宜采用电流不小于6A多用插座，应选用通过国家认证的安全插座，设计位置应合理。
②学生实验活动桌椅:
生均有效操作面积不小于600mm×500mm，方便小组进行实验、观测、分析、探讨等活动。
③多媒体讲台、学生实验活动桌椅均应有良好的稳定性
④外观应平整、无明显缝隙，若采用封边处理的，封边条不应有脱胶、鼓泡；
⑤台面椅面的材料：
应符合相应材质的力学性能和理化性能要求。
（2）准备平台：
仪器柜、展示柜、资料柜。
①数量、规格及内部格局应根据实际情况设计。
其中，模型、标本展示柜上层平台可放置模型、标本，透明玻璃门；柜中搁板位置应可调节，对于存放较重仪器的搁板宜做承重加强处理；下层不透明，可储放预备展示之标本、模型材料、工具或作品。
②仪器柜、展示柜、资料柜应采取防潮、防虫蛀等措施。
（3）实验仪器：
项目内容及其技术、数量标准
序号
名称
规格型号功能
单位
数量
单价
小计
备注
（品牌型号）
一、视听设备
1
视频展示台
有效像素≥1329X1049，*支持与显微镜连接使用，*支持录播和间歇式录播，*支持与电子白板互动，在影像上批注。
台
1
6200
6200
日本ELMO,L-1ex
2
组合推拉书写板
日本进口原装版面、书写无噪音、耐磨、易擦洗、不反光、不打滑、粉尘少、加厚不锈钢外框
台
1
3980
3980
3
触控一体机
65寸LED、高清1920*1080、3D模式、双点触控、寿命50000小时、透明钢化玻璃保护、国家节能产品认证.
块
1
29800
29800
清华同方TF65-L
4
音响系统
含功放：
具备无线传输功能；无线（领夹式）话筒两只；音箱2-4只。
套
1
6800
6800
YAMAHA
5
多媒体专用台式电脑
一块双独立VGA端口显卡，显存应大于256M；2G内存；320G硬盘16XDVD-ROM；19英寸液晶显示器。
台
1
5000
5000
DellOptiPlex780MT
6
中控系统+中控台
优质1.2mm冷轧钢板，上体：
带有钢制木纹效果的可拆卸扶手和装饰板，长1120mm、宽700mm、高340mm；下体：
长850mm、宽640mm、高660mm；底座（选配件）：
长890mm、宽680mm、高-20mm入2出，视频4入2出，音频5入2出，话筒2入，强电控制4路，2321路，红外1路
套
1
3500
3500
7
台式计算机或笔记本电脑
小组开展数字化实验与运用信息技术开展实验探究活动用。
英特尔®赛扬®双核E3400处理器800MhzFSB/1MB高速缓存\正版Windows®7家庭普通版32位\17英寸宽屏平板液晶显示器\1GB双通道DDR3SDRAM，1333MHz\500GBSATA硬盘（RPM）\16XDVD-ROM光驱
套
9
3500
31500
DELLVostro230s超薄塔式机
8
无线路由器
无线传输速率300M。
套
1
650
650
小计1
87430
二、专用设备
10
数字星球系统（JY28004多媒体球幕投影演示仪高清版）
包括：
底座、鱼眼镜头、球形屏幕：
投影系统：
亮度≥2500流明，分辨率≥1024×768，有遥控器；系统运行支撑软件平台及应用程序；提供地理教学所需资源、宇宙星空资源和多媒体课程。
套
1
180000
180000
中教育星
11
天象演示穹顶
高50CM，直径300CM表面白色亚光涂料，可和数字星球系统配合用于天象、星空等内容的教学。
建筑静高≥3.1米的教室选配。
件
1
18000
18000
中教育星
12
电动升降台
含可遥控电动升降系统，高度行程为100cm,装有滑轮，可移动教学。
冷轧钢板，升降机构支架为30#*20#方钢管，展示台台面为烤漆高密度板，一个万向双刹制动轮，2个定向轮。
激光切割，机滚成型，点焊，原子灰抛光，外面金属烤漆，内壁防锈喷涂
套
1
6000
6000
中教育星
13
数字传感系统
含数据采集、分析与教学软件和便携式包装箱。
套
9
16180
145620
数据采集器
接口，蓝牙无线通讯，3吋128×64中文液晶显示；12位A/D采样速率>30K；内置电池满功率连续工作时间>=30小时.待机时间>150天,内置充电电路，可USB供电.四路通用传感器接口，一路输出接口。
温度传感器
-25℃～+125℃分辨率0.1℃ 精度±0.5℃
PH值传感器
0~14PH 分辨率 精度±
电压传感器
电压量程：
±15V，分度：
V量程根据测量值自适应
力传感器
测量范围：
－20N～+20N;分辨率：
;精度±
位移传感器
测量范围：
20cm～200cm;分辨率：
1mm
心电图传感器
30~200bpm
气中氧传感器
0~100% 分辨率精度±%
二氧化碳传感器
量程：
0～50000ppm（采用红外测量的原理）
声传感器
0dB～110dB分度：
14
数码显微系统
1、 尺寸：
128X112x176mm
2、 眼点：
6.5mm
3、 可观察范围：
直径4.5mm
4、 放大倍率:
20-100X
5、 光源：
可调LED上下光源
6、 供电方式：
3个AA（）电池
7、 工作距离：
22mm-42mm
8、 调焦行程：
30mm
9、 数码摄像头：
1/3隔行扫描CMOS
10、数码摄像头电源：
计算机USB自供电源。
11、生物台板、两用体视台板（带多用盖）、校准板、软件光盘、使用说明书、实验手册、背包、实验工具（吸液管、镊子、搅拌棒、标本盒、塑料载物片、专业昆虫、植物、动物环保塑料制造标本切片）。
套
1
7000
7000
LM-100
15
学生用数码显微镜
仪器放大倍数:
1600;目镜放大倍数:
WF10X16X;物镜放大倍数:
4X10X40X100X
套
9
3000
27000
小计2
383620
三、辅助设备
14
水嘴、水池
设防锈水嘴，防堵、防臭水池
套
4
600
2400
15
急救箱
只
1
500
500
16
灭火器
只
1
280
280
17
冰箱
台
1
1300
1300
美的BCD-132CM
18
空调
3匹
台
2
7588
15176
美的
19
强弱电源控制系统
套
1
300
300
20
上下水控制系统
套
1
21
遮光窗帘
遮光、印刷相关科学知识挂图
幅
若干
根据需要
小计3
19956
四、教室装修、课桌椅
22
学生桌椅
六边形、圆形、船形可组合课桌，升降坐凳
套
48
600
28800
23
教室装修
吊顶、照明、地面、墙面、强弱电改造、造型设计、环境布置，以学校认可效果图为准
间
1
50000
小计4
78800
合计
小计1+小计2+小计3+小计4
*注:
台式计算机或笔记本电脑、传感器、数码显微镜按学校实际分组数量配备。
3．科学仪器（准备）室配置技术、数量标准及要求
序号
设备名称
参考规格要求
单位
配备数量
备注
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
1
仪器柜
1000×550×2000（mm）
个
若干
若干
若干
可变通结构设计、数量按实际需要确定
2
准备实验台
2400×1000×850（mm）
张
1
1
1
兼维修工作台，配电源，规格根据需要确定
3
水嘴及水池
防锈水嘴，防堵、防臭水池
套
1
1
1
置于准备台侧或室角
4
网络信息口
个
2
2
（2）
5
资料柜
个
1
1
1
存放实验室管理资料
6
管理用计算机
含管理软件
台
1
1
（1）
7
常用维修工具
金工、电工、木工等维修常用工具
套
1
1
1
8
遮光窗帘
若干
若干
若干
根据需要
说明：
仪器准备室宜与实验室毗邻设置，使用面积应满足仪器存放要求，并留有30㎡左右的空间为教师作实验准备。
4．科学实践园配置要求
（1）科学实践园应与校园环境有机结合。
（2）面积：
可根据教学内容和学校的实际条件确定。
可设计在校内或校外的教育基地内。
（3）园内可分植物区、常见小动物饲养区、实验区、气象观测区也可有机结合。
（4）园内设施包括供水、排水、用电系统，玻璃温室、荫棚、花架、水池、水箱、铁笼、无土栽培室、组织培养室、工具房、百叶箱等。
还应有安全、保护设施。
四、科学实验人员队伍建设
类 别
名称
办 学 规 模
2轨以下
4轨
6轨
8轨
实验室管理兼实验教师
兼职1人
专职1人
专职1人
专职2人
实验教师应热爱本职工作，熟悉教材，能独立完成本学科所有实验，指导学生实验操作，进行实验研究；参加本学科的教研活动，制订每学期实验计划。
实验教师应达到省规定的学历，并通过县级以上教育主管部门的业务培训，持证上岗。
学校领导要关心小学科学教师的工作和生活，按照2-4课时合理规定小学科学教师兼职管理实验室的工作量标准，制定劳动保护用品发放标准，并督促执行，在工资待遇、职务评定等方面与其他学科教师一视同仁，确保小学科学教师队伍相对稳定。
五、科学实验室管理要求
1、机构管理
学校应重视科学实验室的建设和管理，并有一名校长分管，保证实验开展的经费。
科学实验教师职数较多的学校要明确一名负责人。
学校领导坚持深入一线听课、指导工作，建立科学实验教师的考评制度。
2、仪器设备管理
建立教学仪器设备总帐及明细帐，记录及时、准确。
定期盘点，做到帐帐相符、帐物相符。
仪器要全部入橱，定柜、定层、定位，分类存放，仪器存放科学、规范、安全、美观；仪器定期保养和维修，保证仪器设备处于正常完好状态。
化学试剂、药品要妥善保管。
建立实验教学管理制度、仪器设备管理制度、安全防护管理制度、实验教师岗位职责、学生实验守则等制度，并严格执行。
学生实验守则应张贴在科学实验室前方，其余张贴于准备室。
一、二类学校要实现计算机管理和辅助实验教学。
3、教学管理
认真制定科学教学计划，每学期实验计划要上墙公布。
加强实验教学过程管理，做好计划、准备、组织、指导、总结五个环节的工作。
有配套的实验教学参考资料。
健全学生实验记录簿，低值易耗品登记簿，实验仪器损坏、报废、赔偿、维修登记簿，自制教具登记簿、课外科技活动（含科学园和小气象站的日常管理、观察记录、科普书籍借还等）登记簿等五种簿册。
完善科学教学计划、总结类档案,教学仪器技术性资料类档案（有关各类仪器的使用手册、说明书、保修卡、仪器质检合格证等随机技术资料）,帐簿资料档案等。
做到及时归类，定点存放。
六、小学科学实验室的使用要求
1、科学课实验开出率
积极提供学生直接参与科学实践活动的机会，按新课程标准和教材要求，开足开全演示、分组实验。
演示、分组实验要做到正确、规范，达到新课程标准和教材要求。
每班每学期学生分组实验不少于六次。
2、科学探究
制定学生探究性实验计划，利用实验室现有资源，可以结合各校自身特点，开设有特色的校本实验课程及探究课题。
创造条件开放科学探究实验室，满足学生的探究欲望，让学生亲历各种科学活动，加深学生对科学探究的理解，掌握科学探究的基本技能，提高学生的科学素养。
有条件的学校可根据教材要求和学生实际水平增加学生探究性实验的实验次数、时数。
3、学生实验操作技能
要求高年级学生能通过合作，使用科学合理的过程和方法自行解决某种问题。
并能清楚表述探究过程，理解自己得出的探究结果。
让学生真实体验到科学成果的来之不易，培养良好的科学意志品质。
4、其它方面
积极利用网络资源进行科学教学。
能结合探究活动自制适宜的教具，不断对现有教学实验仪器进行改进和升级，使用现代教育技术手段进行课堂实验教学。
每班每学期不少于两次利用网络开展实验教学。
实验小学和中心小学要发挥示范作用，指导其它学校开展实验教学，资源共享，为当地实验教学正常开展作出贡献。
第二部分：
《小学科学实验室》建设布局示意图
科学实验室参考建设方案1
科学实验室参考建设方案2
科学实验室参考建设方案3
第三部分：
装备仪器的在《科学实验室》中的功能解读
一、 数字星球仪在《小学科学实验室》中的功能与作用
1、课程内容：
科学能力的培养，是课程改革的核心内容，是科学课程基本理念“学习要以探究为核心”在总目标中的体现。
科学课程在生命世界、物质世界、地球与宇宙三大领域中，要求小学生通过学习浅显的、与日常生活密切相关的知识与研究方法，尝试用于解决身边的实际问题。
尤其要通过对地球与宇宙有关知识的学习，了解地球、太阳系的概况及运动变化的一般规律，认识人类与地球环境的相互作用，懂得地球是人类惟一家园的道理。
2、课程目标：
科学课程以培养科学素养为宗旨。
小学生应通过科学课程的学习，知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯；了解
升级会员 