1.传感器的发展、组成及分类

传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋。美国早在上世纪80年代就声称世界已进入传感器时代，日本则把传感器技术列为十大技术之首。甚至，日本工商界人士声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。随着信息技术的迅猛发展，曾经主要用于高精尖领域的传感器现已深入我们的日常生活。如电子台秤的核心技术是压力传感器，超市收银员用光电传感器对准条形码获取信息等。

根据中华人民共和国国家标准，传感器被定义为：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可能输出信号的器件或装置。目前人们常根据其功用，将国标中的定义具体化：传感器是把所感受到的非电量信号转换为电量信号的器件。数字化探究实验中常见的传感器一般由敏感元件、转换器件、测量电路三个部分组成敏感元件直接感受被测非电量信号；转换器铁皮将敏感元件输出转为适于传输和测量的电信号；测量电路，将转转器件输出的电量信号变为便于显示、记录、控制和处理的有用信号。比较简单的传感器公由一个每感元件组成，它感受被测非电量信号时，直接输出电量信号。

2.数字化探究实验室的内涵及组成

数字化探究实验室作为一种新型实验教学模式，在我国中学理科新课程改革背景下破土而出。据悉，全国首个中学数字化探究实验室于2004年落户于天津一中，是该校与教育部教学仪器研究所共同开发的。其实数字化探究实验室并非新生事物，欧美等发达国家很早都将其应用于中学物理、化学、生物等理科的教学。

那么，何谓数字化探究实验室？从近几年国内外数字化探究实验室的发展看，“数字化”的内涵就有一个历史嬗变过程，即随着当代科技的发燕尾服有着不同的理解和实践探索。早期，数字化探究实验室可谓是“大脑发达，五官不灵”。借助计算机先进的硬、软件技术，在科学教学上的使用仅局限在计算机“模拟”实验方面。如用计算机展示虚拟实验、采集和分析实验数据、基于Java技术的探索式科学实验、在网上发布相关实验资料和信息等等。近年，随着“电五官”——传感器技术的发展，以及中学理科新课程改革的基本理念和目标要求，现代数字化探究实验室建设力争做到“大脑发达，五官敏捷”。因此，新课程背景下的数字化探究实验室是以真实实验为基础，通过“电五官”即各种传感器替代传统的仪表，将采集到的实验数据通过接口设备交由数据处理器，经过分析处理，从而能够更加清晰、明确地展示现象，揭示科学规律。的确，数字化探究实验室既是对理科传统实验教学的有效补充，又是理科传统实验教学的变革。

3.数字化探究实验室的主要特征

从上不难看出，数字化探究实验室具有如下三个突出特征:

一是智能性。在一定意义上说，数字化探究实验室就是一个智能型实验室，其智能性特征基于贯穿整个科学实验过程。譬如，智能工具能够显示数据点的坐标，测量真实的数据点而不是像素点。

二是开放性。根据教学的实验需要，数字化探究实验室既可用于演示实验，也可进行学生实验；因此，数字化探究实验室是一个开放性的实验平台，既表现为时空的开放性，也表现为教学内容、教学方式的开放性。

三是整合性。学生能否适应当今知识和信息爆炸的社会，是否具务完整的信息处理能力将尤为关键。而以传感器为主的数字化探究实验室仍以学生的真实实验为基础，很好地抓住了信息处理的三个重要环节（采集、处理和表达），从而有效实现了信息技术与理科学科的整合。