1.傳感器的發展、組成及分類

傳感器是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，是現代科技的開路先鋒。美國早在上世紀80年代就聲稱世界已進入傳感器時代，日本則把傳感器技術列為技術。甚至，日本工商界人士聲稱“支配了傳感器技術就能夠支配新時代”。隨著信息技術的迅猛發展，曾經主要用于高精尖領域的傳感器現已深入我們的日常生活。如電子臺秤的核心技術是壓力傳感器，超市收銀員用光電傳感器對準條形碼獲取信息等。

根據中華人民共和國國家標準，傳感器被定義為：能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可能輸出信號的器件或裝置。目前人們常根據其功用，將國標中的定義具體化：傳感器是把所感受到的非電量信號轉換為電量信號的器件。數字化探究實驗中常見的傳感器一般由敏感元件、轉換器件、測量電路三個部分組成敏感元件直接感受被測非電量信號；轉換器鐵皮將敏感元件輸出轉為適于傳輸和測量的電信號；測量電路，將轉轉器件輸出的電量信號變為便于顯示、記錄、控制和處理的有用信號。比較簡單的傳感器公由一個每感元件組成，它感受被測非電量信號時，直接輸出電量信號。

2.數字化探究實驗室的內涵及組成

數字化探究實驗室作為一種新型實驗教學模式，在我國中學理科新課程改革背景下破土而出。據悉，全國中學數字化探究實驗室于2004年落戶于天津一中，是該校與教學儀器研究所共同開發的。其實數字化探究實驗室并非新生事物，歐美等發達國家很早都將其應用于中學物理、化學、生物等理科的教學。

那么，何謂數字化探究實驗室？從近幾年國內外數字化探究實驗室的發展看，“數字化”的內涵就有一個歷史嬗變過程，即隨著當代科技的發燕尾服有著不同的理解和實踐探索。早期，數字化探究實驗室可謂是“大腦發達，五官不靈”。借助計算機*的硬、軟件技術，在科學教學上的使用僅局限在計算機“模擬”實驗方面。如用計算機展示虛擬實驗、采集和分析實驗數據、基于Java技術的探索式科學實驗、在網上發布相關實驗資料和信息等等。近年，隨著“電五官”——傳感器技術的發展，以及中學理科新課程改革的基本理念和目標要求，現代數字化探究實驗室建設力爭做到“大腦發達，五官敏捷”。因此，新課程背景下的數字化探究實驗室是以真實實驗為基礎，通過“電五官”即各種傳感器替代傳統的儀表，將采集到的實驗數據通過接口設備交由數據處理器，經過分析處理，從而能夠更加清晰、明確地展示現象，揭示科學規律。的確，數字化探究實驗室既是對理科傳統實驗教學的有效補充，又是理科傳統實驗教學的變革。

3.數字化探究實驗室的主要特征

從上不難看出，數字化探究實驗室具有如下三個突出特征:

一是智能性。在一定意義上說，數字化探究實驗室就是一個智能型實驗室，其智能性特征基于貫穿整個科學實驗過程。譬如，智能工具能夠顯示數據點的坐標，測量真實的數據點而不是像素點。

二是開放性。根據教學的實驗需要，數字化探究實驗室既可用于演示實驗，也可進行學生實驗；因此，數字化探究實驗室是一個開放性的實驗平臺，既表現為時空的開放性，也表現為教學內容、教學方式的開放性。

三是整合性。學生能否適應當今知識和信息爆炸的社會，是否具務完整的信息處理能力將尤為關鍵。而以傳感器為主的數字化探究實驗室仍以學生的真實實驗為基礎，很好地抓住了信息處理的三個重要環節（采集、處理和表達），從而有效實現了信息技術與理科學科的整合。