傳感器帶來了定量研究的回歸

　　傳感器開始進入中小學的科學課堂了，這是一件非常有意義的事情。以傳感器為主的信息技術對傳統科學教育定將帶來潛力巨大的變革。但是，關于這一點，并沒有得到多少人的深度思考，在許多科學教師眼里，傳感器只不過是個實驗工具，僅僅改善了實驗的條件而已。于是對于傳感器的評價褒貶不一，有說好的，比如認為：
　　
　　※ 好方便
　　
　　因為有傳感器的自動化測量，就用不著學生自己去讀數、記錄、計算和繪制統計圖表了，節省了寶貴的課堂時間。
　　
　　※ 測得準
　　
　　測量精度的極大提高和人眼讀數誤差的消除使測量數據比傳統條件下的測量要準確得多。
　　
　　※ 擴展了測量范圍
　　
　　延伸了人類感覺器官的傳感器，使許多傳統手段下無法觀察測量的項目得以開展，如紅外線、超聲波、極高溫度、空氣中氧氣和二氧化碳的含量等的觀察和測量。
　　但也有抱怨的，如：
　　
　　※ 太靈敏
　　
　　由于測量精度和數據采樣頻率的極大提高，使得采樣曲線與教科書的上平滑曲線相比變得不再平滑，并且真實實驗測量所得到的數據也與理想實驗得到的結論有明顯出入。對此，教師要么避而不談、蒙混帶過，要么向學生妥協，作出關于實驗誤差的詳細解釋，而這種已經超出了教科書范圍、考試范圍的解釋必定會花費大量的時間。
　　※ 對實驗條件控制的要求太嚴格
　　正因為傳感器太靈敏，實驗條件稍有控制不嚴，誤差就會被測量曲線清晰地表現出來。而傳統條件下，由于對測量精度的要求不高，實驗條件控制即便不那么嚴格，誤差也基本上反映不出來，實驗的結果只要與書上的標準答案基本一致即可。
　　
　　※ 對學生某些方面的訓練減弱
　　
　　比如繪制曲線圖，應該是學生的基本能力，應該得到訓練。但是，傳感器實驗的數據在電腦里實時地繪制成曲線表示出來了，原來要求學生在坐標紙上準確地畫曲線的訓練就沒有了，這與教學目標有出入。
　　由此看來，傳感器在帶來實驗條件的改善的同時，也帶來了一些困惑和問題，不得不使我們去深入地思考這一實驗條件改變后帶來的更深層次的問題。
　　靈敏度、測量精度的提高，自然對實驗條件的控制就嚴格了，這使學生不得不去學習如何進行嚴格變量控制的實驗，使得我們的科學教學不得不去直接面對科學實驗中必然存在的實驗誤差問題，不得不去關注和探索如何能實現嚴格的定量研究的實驗方法。長期以來，傳統的教學實驗由于測量條件的問題往往很難得到準確的實驗數據，定量研究往往很難真正地開展起來。但從科學史來看，定量研究是科學從哲學中獨立出來的標志，定量研究的缺失使教學實驗如同科學未分化時期的博物學時代那樣，定性的描述和推理幾乎成為了科學的全部。這樣的科學教學始終與真正的現代科學研究有著無法逾越的距離，學生對科學本質的理解由于有這距離的存在而始終無法靠近。傳感器帶來的精確測量和測量方式的變革，使得學生的實驗更像科學實驗了，使得學生的思維方式更具有科學的精神了，學生向科學的本質更加靠近了，這不正是我們需要追求的嗎？
　　再則，繪制曲線圖的能力等得不到訓練了，好還是不好？在一個電腦充斥的信息時代，機械的可以程式化的數據處理和數據圖標繪制等已被電腦取代，使得科學家能夠從繁重的計算任務中解脫出來，把更多的精力集中到創造性的思考和其他研究活動中去。同樣的，生活在信息時代的青少年，他們還有必要把繪制曲線圖、做數據的統計計算等機械性工作的能力作為重要的能力去對待嗎？特別是他們長大后面對更加發達的信息社會、處在無處不在的計算環境中生活工作時，他們更需要的是從數據與數據圖標中發現問題和解決問題的能力。教育是面向未來的，傳統條件下所必須訓練的一些技能或能力已經不再那么重要了，由此，實驗教學的目標也必將相應地發生改變。
　　綜上所述，傳感器帶來的實驗條件的改變的背后，是更加深層次的科學教育目標的改變，目標的改變終將會帶來整個科學課程和教學方式的相應的變革。從表面看到深處、從現象看到本質、從條件的變化看到課程的變革，在日新月異的信息時代里，我們需要鍛煉出這樣的眼光。