化学数字化实验的优势

化学数字化实验的优势作者：兴国中学342400陈俊敏手机要：信息技术的应用带动了教育的发展，化学数字化实验的优势就在于定量、半定量，掌握了数字化传感器的操作后，学生能够较快地运用数字化实验开展和量有关的研究性学，能很好的激发学生的学习兴趣。同时教师在实验教学中能够起到很好的辅助作用。关键词：教育教学数字化实验数据测量优势国家实施的课程改革对科学教育的反思，强调科学探究、强调学生科学素养、创造性思维、问题解决能力的培养。现代信息技术和传感技术的发展，对探究实验室的产生提供了技术支撑。数字化实验是对传统实验的一个非常好的补充，在传统实验一些只能定性无法定量的实验以及一些微小或瞬间数据的测量上，数字化实验室能发挥出巨大作用。现在科技的发展特别是信息技术的应用带动了教育的发展。对化学实验过程中的变化本身就能引起学生的兴趣，而数字化实验则可以将实验中肉眼看不见的分子、离子等的压强、浓度、色度、ｐＨ、导电率等性质通过传感器转化为电讯号，然后通过数据采集器进入电脑，，让反应过程具有“可视化”的优点。同时，在中学阶段应用数字化实验能引导学生对实验本身的关注，有利于学生对化学反应过程和原理的理解。同时对于学生将来从事现代化技术操作和科研打下坚实的基础，以及做到信息化。化学数字化实验的优势就在于定量、半定量，掌握了数字化传感器的操作后，学生能够较快地运用数字化实验开展和量有关的研究性学，能很好的激发学生的学习兴趣。同时教师在实验教学中能够起到很好的辅助作用。例如：酸碱中和滴定———用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠，传统实验采用通过指示剂的变色来确定测定终点，难点是如何解释清楚学生的疑问：盐酸与氢氧化钠恰好反应时pH等于7，而甲基橙变色时pH为4.4，即酸碱指示剂的变色点不是反应终点，误差有多少？中和滴定实验科学吗？解决的方法是绘制酸碱中和滴定曲线的传统方法，操作过程复杂，占用了较多的课堂时间，导致课堂教学效益不高。使用pH传感器监测混合溶液在滴定过程中pH的变化情况，并借助计算机以图像形式显示出来，即可直接得到酸碱中和滴定曲线。从而得出数字化实验系统绘制滴定曲线，操作更简便，更快捷，图像更准确，更细致，教学效果好，教学效益提高了。数字化实验不仅能增进学生对化学现象和原理本质的认识，提高学生分析问题、解决问题的方法和能力，还有利于发展学生的创新精神和实践能力。进一步比较数字化实验与传统实验教学效果的不同发展实验教学理论知识。通过学生在实验教学，特别在化学现象和原理本质的认识、分析解决问题能力、创新能力等方面的差异的实践研究，使学生在化学学习过程中形成扎实的实验操作能力，形成可以用多种方法直接观察化学反应过程的思路，进而达到一定的实验创新能力。从而使教师达到建立传统实验教学必须和现代科学技术相结合的教育理念，建构数字化实验教学的相关理论，有利于教师在教学中开展实验教学活动。数字化实验在增进学生对化学现象和原理本质的认识中有不可替代的优势。例如：酸碱中和滴定———用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠，传统实验采用通过指示剂的变色来确定测定终点，难点是如何解释清楚学生的疑问：盐酸与氢氧化钠恰好反应时pH等于7，而甲基橙变色时pH为4.4，即酸碱指示剂的变色点不是反应终点，误差有多少？中和滴定实验科学吗？解决的方法是绘制酸碱中和滴定曲线的传统方法，操作过程复杂，占用了较多的课堂时间，导致课堂教学效益不高。使用pH传感器监测混合溶液在滴定过程中pH的变化情况，并借助计算机以图像形式显示出来，即可直接得到酸碱中和滴定曲线。从而得出数字化实验系统绘制滴定曲线，操作更简便，更快捷，图像更准确，更细致，教学效果好，教学效益提高了。可培养学生数字化实验仪器的操作能力，使学生懂得一些数字化实验仪器的知识，知道哪些实验使用数字化实验仪器更有优势，哪些实验用传统实验更略胜一筹，有对实验方法选择的意识。数字化实验能更深入进行常见化学实验的反应现象和结果的分析。针对高中化学实验运用化学反应原理分析反应过程，进而推测反应结果和现象。通过数字化实验组和传统实验组进行相同的实验，可观察比较两组的学生的实验结论以及对结论的分析。数字化实验更能够直观的反映化学反应过程和本质。能培养学生对问题的分析解决能力，形成良好的实验习惯和科学素养。培养学生的研究意识。能培养学生的创新能力。通过一系列的实验与实验分析使学生在解决问题的时候有创新意识。对化学学习过程中所遇到的问题时能有比较好的方案进行解决。教师通过数字化实验中通过自身的感悟和理论提升，得出传统实验教学必须和现代科学技术相结合的教育理念，形成数字化实验教学的有关理论。参考文献：[1]王祖浩，王磊.普通高中化学课程标准（实验）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2004.

[2]陆惠莲，余瑾.利用电流传感器进行实验的两个装置改进[J].化学教学，2007（4）：6-7.