数字化实验在中学化学教学中的应用研究

ｌ　数字化实验在高中化学教学中的应用　杨芙蓉　（徐州市铜山中学，江苏徐州２２１１１６）　摘要：本文分析了在高中化学教学中运用数字化实验　的优点．探讨了在高中化学教学中如何合理运用数字化实验　突破教学难点。实现探究式学习等模式。　关键词：数字化实验　高中化学教学　教学应用　数字化实验就是依靠计算机、数据采集器、传感器等仪器　设备进行实验的活动。在高中化学教学过程中，数字化实验改　变了教师传统的化学实验理念，规范了教师实验的行为，实现　了高中化学教学的新革命。　一、高中化学教学中。数字化实验的优点　１．数字化实验对对学校的优点　在高中化学试验中。实验一般都会产生有毒气体，为了保　障学生的安全。这就要求学校在化学实验室中配备通风橱。但　是就目前来看．大多数学校的实验室都没有通风橱。开展数字　化实验教学．对通风橱没有要求，从而降低了学校实验的成　本。此外．在化学实验过程中，如果操作稍有不当，就会造成爆　炸或者是毒气泄漏，从而引发安全事故，但是数字化实验基本　上不会对学生的安全造成威胁。　２．数字化实验对学生的优点　在数字化实验过程中，学生可以动手进行操作，并且可以反　复地对实验的过程进行探究，分析实验的原理，掌握化学仪器的　组装．并在实验操作过程中探究实验现象和规律，从而加深学生　对知识的理解。此外，对化学实验进行复习时，学生不必来回穿梭　于实验室，在课堂中就可以完成对实验的复习．既方便又快捷。　３．数字化教学对教师的优点　由于一些学校的实验设备陈旧、不健全，无法使学生进行　实践操作，只能以画图的方式进行化学实验教学。如此一来，　课堂气氛就会显得很沉闷，不能激发学生的学习兴趣，达不到　良好的教学效果。数字化实验教学，能够使学生亲自动手进行　实践操作，从而调动学生的学习积极性。此外，对于错误操作　的演示实验，无法在课堂上或者是试验中进行演示，但是通过　多媒体，可以使学生观看到错误操作所带来的后果，从而对学　生起到一定的警示作用．告诫学生在实验过程中不能犯同样　的错误。在数字化实验教学中，教师可以通过多媒体进行反复　操作，不仅不会发生危险，而且在反复实验中，会加深学生对　化学原理的掌握，从而达到良好的实验教学效果　二、高中化学教学中合理运用数字化实验突破教学难点　在高中化学实验教学中，对于比较复杂的化学原理，传统　的化学实验教学无法使学生对其进行深刻的理解和掌握。但是　数字化实验通过运用传感技术，给学生以形象、直观的展示，　从而加深学生对化学原理的了解，增强化学实验的教学效果。　例如，在学习强电解质和如电解质的时候．电离子是化学　中的难点。在高中化学教材中，没有充分地对电解质的电离度　进行分析、研究。并且缺乏一定的实际操作性，所以对学生来　说，是有一定难度的。然而在数字化实验教学中，通过数字化　技术进行实验设计，并运用ｐＨ数据传感器对不同浓度乙酸溶　液的ｐＨ变化情况进行监测；运用数据采集器对收集的数据进　行整理，然后通过计算机对所收集的数据进行分析。最后通过　数字化实验，得出电解质对电离度影响的结论：随着乙酸稀释　的不断加快，弱电解质的电离度会不断增大。而乙酸溶液的浓　度越低，则对弱电解质的电离影响越大。　三、利用数字化实验实现探究式学习　高中化学实验中的探究式实验，就是把学生看成教学的　主体。弱化教师的主导地位，使学生能够独立进行实验操作，　在操作过程中对问题进行大胆猜想，从而实现探究式教学的　目的。利用数字化实验实现探究式教学，就是在实验过程中，　让学生之间进行讨论。找出问题所在，教师在一旁对学生进行　指导。　例如．在学习苯酚的化学性质时，可以让学生相互讨论，　然后进行具体的实践操作。　操作过程：取苯酚的浊液３ｍＬ于试管中，并向其中逐滴加　入氢氧化钠溶液，浊液将变澄清。将得到的澄清液分到两支试　管中，向其中一支滴加稀盐酸，另一支通入二氧化碳气体，观　察实验现象。　注意：实验的二氧化碳气体用石灰石和盐酸让学生自己　现场制取。　实验现象：苯酚乳浊液中滴￣ｉｌＮａＯＨ溶液会变澄清。　ｆ　＋盐酸　澄｛ｉ旨溶掖又变回浑浊　棚　墁　黼　＋二靴碳　一…　苯酚的酸性　苯酚与氮裁化钠反应：　≥　＿ｏＨ＋ＮＥ０Ｈ—　，≤　—ｏＮｌ＋ｌ－ｌｇ）　实质　酸碱中和　苯酚钠与盐酸反应：＜ｌ三＞＿＿ＯＮａ＋ＨＣＩ—　（　Ｏｉｌ＋ＮａＣｌ　苯酚钠与二氧化磺反应　—ｏＮａ＋ｃ０一　０—　ＯＨ＋／ｑａ／ｔＣ０￣　结论：苯酚与无机酸盐酸、碳酸三者的酸性强度为：盐酸＞　碳酸＞苯酚。　注意：苯酚的酸性极弱。不能使石蕊、甲基橙等指示剂变色。　在实验完毕后，再由教师提出问题进一步巩固学生所学　的知识．即：苯酚有杀菌能力，有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作　用，如果不慎沾到皮肤上。是用热水还是用Ｎａ０Ｈ溶液？　学生回答道：都不好．因为热水会烫伤人的皮肤。ＮａＯＨ有　很强的腐蚀性．会对皮肤有强烈的腐蚀性，应该用一种对人体　没有危害并且能溶解苯酚的试剂。如用酒精洗涤。　再例如．在学习化学反应速率时，教师可以依据外界的条　件对化学反应速率进行分析。对于得到的数据，可以让学生去　分析、研究，然后由教师对研究的结果进行评价、讲解。最后得　出结论：在外界条件的影响下，化学反应的过程要放热。导致　反应物体的温度升高，从而使反应速率加快。并且反应物盐酸　的浓度会逐渐减小。而且反应物的固体颗粒也在不断地发生　变化。所以在这个实验过程中，不仅加深了学生对所学知识的　理解．而且锻炼了学生动手操作的能力，从而促进了学生全面　发展。　在我国高中化学实验教学中．运用数字化实验教学．不仅　改变了传统的实验教学方式，而且弥补了传统实验教学的不　足，在很大程度上促进了高中化学实验教学的发展。　参考文献：　［１］张玉娟．数字化实验与中学化学教学的整合［Ｄ］．２０１０．　南京师范大学：学科教学（化学）．　［２］周良骏．中学化学实验数字化研究［Ｄ］．２０１１．南京师范　大学：学科教学（化学）．　［３］夏梅芳，严西平．基于数字化实验的化学探究教学案　例［Ｊ］．化学教学，２０１３（３）．　

362010年第8期(总第96期)

etDIS数字化信息系统在中学物理实验教学中的应用研究马如宇 卓 敏辽宁省教育技术装备中心 辽宁沈阳 110032摘 要：中学物理课程与信息技术整合是新课程关注的重点领域之一，数字化信息系统（DIS）进入中学物理实验教学是其具体的表现。本文在研究DIS的特点基础上，以现代教学技术的理论为指导，从现代教学理念的角度，通过对数字信息化系统(DIS)的构成要素、技术特征和在教育教学中的地位和作用的深入分析，设计了DSI在物理教学中的应用的案例，以期对DIS这门新兴技术的研究有些裨益，也希望能对中学物理教师有所借鉴。关键词：DIS 物理实验教学 基于传感器的实验仪器回顾近半个世纪的物理教育改革，最重要的成就是逐步确立了现代物理教学观。教学过程从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化，从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。重视科学过程和重视能力培养，构成了现代物理教育的基本原则。而物理学中，概念的形成、规律的发现、理论的建立，都有赖于实验。因此，强调重视实验、改进实验，成为新课改对物理教学的基本要求。一、DIS的定义及其构成DIS（Digital Information System）实验技术，又称“数字化信息系统”，是由“传感器＋数据采集器＋实验软件包（教材专用软件、通用扩展软件）＋计算机”构成的新型实验系统。该系统成功地克服了传统物理实验仪器的诸多弊端，有力地支持了信息技术与物理教学的全面整合。传感器主要包括电流、电压、压强、温度、声波、位移、力、磁、光电门等多种传感器。它们的主要功能是：实时地动态地测量各种物理量并把他们统一转化成电信号送入数据采集器。并且，多种传感器可以组合使用。在复杂实验中，相比功能单一的传统仪器仪表，这种组合的优势更加明显—组合意味着进一步的创新。比如，光电门和力传感器的组合构成了“向心力实验仪”的基础；电流传感器和力传感器组合出了“安培力测量装置”；而磁感强度传感器与位移传感器的组合，则创造性地获得了“磁感强度一距离”关系图线。数据采集器，与计算机之间以串行方式通信。它可以同时接入四路传感器、并行输入，它的主要功能是：将由各类传感器采集到的各种具有模拟特征的物理量转换成能被计算机可以接受的数字量。DSI系统的软件主要包括教材专用软件和教材通用软件两种。教材专用软件主要是针对物理教材中的实验研发而成，它可以完成中学物理教材中几乎所有的演示实验和学生实验，简洁、易用，更贴近课堂教学；教材通用软件，可以自行设定许多功能，如组合、显示、分析计算、曲线拟合等扩展功能，因而更适于探索研究。二、实验技术的技术特征从以上对DIS组成结构和功能的介绍可以看出，DIS实验技术的价值主要表现在:可以方便、迅速地采集现实生活或实验室中各类物理量的信息，并通过计算机接口技术，将采集到的各类物理量信息传输给计算机进行多元化的分析处理。其中，DSI实验技术所具有的函数图像处理功能，能直观地揭示出相关物理量之间的关系。因而，有利于我们对研究对象进行定性和定量两个层面的探究。此外不难看出，多类型的信息传感器、多通道的数据采集器、多样化的自主操控平台、强大的函数图象处理等是DSI实验技术具有的主要技术特征。借助于这样的技术支撑，可以使我们对物理现象进行多角度的感知和多视角的深入分析与研究。因而DIS实验技收稿日期：2009-10-23作者简介：马如宇，硕士，中教一级。☆现代教育技术设计与应用☆

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数字化实验在初中化学教学中的应用

作者：赖辉明

来源：《新课程·中学》2018年第11期

摘 要：作为一种信息技术，数字化技术可以实现教学方法的多样化、教学过程的现代化、实验设计的重点化及数据采集的自动化、实验过程的可视化、数字传感技术与化学的集成等，这是一个以实验为基础的研究主题。可以更加全面地解决化学教学中存在的问题，在一定程度上改变了现有的教学模式和学习方法，充分培养了学生的实践能力和探究精神，从而更好地提高学生的科学素养。

关键词：数字化；初中化学教学；数据采集

一般来说，数字化技术主要用于初中化学课前和课堂教学过程中。目前，数字化技术在初中化学教学中得到了广泛的应用，但在实际应用中还存在一些问题，影响着初中化学教学的质量。因此，本文着重对初中化学教学进行分析。根据化学基础应用数字化技术的现状和实际情况，对初中化学数字化技术的应用提出了一些对策，以期促进我国初中化学教学的发展，使学生掌握更多的化学知识，提高化学教学的效率。

一、数字化技术定义

数字化技术是指将信息资源转换为二进制代码，并存储在计算机内存、硬盘等存储设备中。数字化技术主要分为网络资源和独立资源。在这一阶段，数字化技术在语文教学、初中化学教学中得到了广泛的应用。在化学教学中，电子图书数字化技术指的是化学自主学习软件、教学视频、学生学习数据库等。这些资源有利于初中化学教师扩大教学范围，保证学生能够在课本中学到基础知识，同时也能掌握更多的教材知识。

二、初中化学课程教学中数字化实验应用的现状

（一）数字化技术没有大范围广泛使用

目前，尽管我国多媒体等信息技术已普及到教育领域中，但在实际教学过程中，数字化实验技术在初中化学教学方面的应用范围仍相对较小，初中化学教材难以补充数字化技术，影响学生的全面发展。现有的数字化技术在初中化学教学过程中并没有得到广泛的应用，也造成了资源的浪费，学校和化学教师应该注意这个问题。

DIS数字化实验系统在高中化学探究实验中的应用研究

1. 引言

1.1 研究背景

高。【研究背景】：在当今信息化、数字化的时代，教育领域也在不断探索利用新技术改善教学质量和效果。高中化学教育作为培养学生科学素养和实验能力的重要环节，需要注重培养学生的实际操作能力和科学探究精神。然而传统的化学实验存在一些问题，如实验难度大、存在安全隐患、设备不足等，这些问题制约了化学实验的开展和教学效果。

为了解决这些问题，DIS数字化实验系统应运而生。DIS数字化实验系统是一种基于虚拟实验技术，集成了多媒体、模拟仿真、数据采集、数据分析等功能的一体化实验平台。通过DIS数字化实验系统，学生可以在虚拟环境下进行实验操作，避免了传统实验中的安全隐患和设备不足问题。DIS系统还提供了丰富的实验案例和数据分析功能，有助于学生更好地理解化学实验现象，培养科学探究精神。

本研究旨在探讨DIS数字化实验系统在高中化学探究实验中的应用，旨在为提升高中化学教学质量和效果提供新的思路和方法。

1.2 研究意义

本研究旨在探究DIS数字化实验系统在高中化学探究实验中的应用，旨在为教育教学领域提供新的教学方式和方法。具体意义如下： 一、提升课堂教学效果。DIS数字化实验系统具有可视化、互动性强的特点，能够激发学生的学习兴趣，增加学习的参与度，促进学生对化学知识的理解和掌握。

二、培养实验操作能力。通过使用DIS数字化实验系统，学生可以在虚拟的实验环境中进行实验操作，提高了实验操作的安全性和实验的可重复性，培养了学生的实验技能和实验精神。

三、促进探究性学习。DIS数字化实验系统可以模拟真实的实验情景，引导学生进行自主探究和探讨，激发学生的求知欲和创新思维，培养学生的科学探究能力。

四、推动教育信息化发展。DIS数字化实验系统是教育信息化的重要组成部分，利用先进的科技手段改变传统的教学方式，推动教育信息化的深入发展，促进教育教学的现代化进程。