摘要：在高中阶段的实验教学观念中，认为数字化实验是建立在真实性的基础上，以多种传感器取代以往的实验教学仪器。在实验数据的采集过程中，通过计算机实施数据收集、分析与分类，使相关实验数据可以在呈现阶段具有合理性、科学性以及准确性，使教学实验项目可以更好进行规律阐释。
关键词：高中化学；数字化；实验教学；应用
引言
部分教学研究人员则认为数字化实验教学的形式，主要建立在计算机软件技术的基础上，以现实实验项目为例子实施相关的仿真实验，该过程主要通过多种现代化传感器等设备，进行实验项目的流程展示以及定量展示。上述教学观念中，有其合理性，但也存在片面性。
一、数字化教学的相关概述
通过教学设备与实验数据处理方式两方面定性数字化教学，其理论范围上较为狭窄[1]。经广义与狭义的分类，实验教学执行过程中通过多种传感器等数字化技术应用，可将其定性为广义概念的数字化教学；而狭义方面，主要明确指出实验教学所使用的数字化仪器，同时根据其定向实验的实施形式进行理论概念分类。
二、数字化实验的相关优点与不足
高中化学在以往的实验教学过程中，其对实验数据的记录形式主要通过手工形式，以及计算机辅助记录的形式[2]。而数字化实验教学形式，在实验数据采集、分析与分类的过程中，可以不受实验环境与时间的影响，使其相关数据加量等可以得到有效实施。通过数字化的形式还能够展示传统教学环境下，进行难度大、流程繁琐的实验项目展示，并且在科学、准确、全面的数据处理条件下，可以迅速进行实验数据分析。对于学生教育而言，该种教学形式一方面能够以高效的实验成果展示方式，使学生更好辨析实验项目的重点环节，另一方面可以通过实验拓展的形式，使学生在理论视野和实验学习的过程中加深理论理解。
三、相关改善思路与优化策略
（一）加强教学资源整合
数字化实验教学需要整合的教学资源主要包含：硬件设备、软件程序以及实验资料[3]。根据各地区对高中化学实验室的相关配置标准研究，其总体上需要化学实验室配置基础性的多媒体设备、计算机系统以及相关传感器设备等，比如电流传感器、电压传感器和PH值传感器等。在实际教学的实施过程中，可结合实际教学需要，设置相应的多媒体教学软件、模型绘制系统和 DataStudio 数据处理软件等。
在数据资料的整合设置上，需要整合的项目包括实验的图片资料、影像资料、课件资料和案例资料等。各学校还需结合选修与必修模块的教学资料，使其根据教学需要进行资料整合。现阶段的实验案例资料主要以传统实验教学为主，缺乏数字化形式的实验案例。对此，一方面需要加强实验数据资料的整合，另一方面需要拓展数字化的实验资料，比如通过期刊论文资料的选取，使其丰富现阶段的数字化实验教学。或者学校成立相关的教学研究小组，使其结合实际教学需要制作实验动画、视频以及相关课件等。
比如在探究NO、O2和H2O的反应实验中，主要目的在于探究NO、O2和H2O的反应过程和变化规律。
其实验装置如图一、二、三所示：
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图一 一氧化氮的制取示意图
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图二 甲与乙集气瓶
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图三 传感器
将图一、二、三以此设计好实验仪器，在U型管中加入HNO3约4mol/L，同时在右边U型管下端设置铜丝端口，打开右端分液漏斗阀门，再将其插入U型管右端。随着U型管内部液体与铜丝产生反应，其右侧生成NO。将生成的NO进入右侧分液漏斗，生成棕色NO2，在关闭右边塞子阀门时，保存100毫升NO。使集气瓶乙连接压力传感器，同时向装有蒸馏水的乙集气瓶注入30毫升O2，使多余水分排入甲集气瓶内，并关闭两个集气瓶之间的阀门、启动压力传感器。
通过实验数据显示，NO与O2若以4∶3的比例通过水中，则气体被消耗形成硝酸，二者在反应过程中，通过传感器的数据测量，可以发现理想状态下，NO和O2的反应过程气体全部消耗完，负压较大PH值与电导率等数据，随着气体的消耗而产生相关变化。通过该种试验形式以及数字化传感器的应用，对该实验项目进行了定量化处理，同时使整体实验的启动、反应与终止等得到良好控制，一方面对实验流程进行了相关创新，另一方面在剩余化学材料的处理上，如剩余NO的处理过程中，通过量化的实验措施，使其得到消除，体现出数字化实验教学过程中的可控性。
（二）设置多元化媒体教学实验室
多媒体教学实验室包含：研究实验室、人机交互实验室、多媒体实验室以及数字信息平台实验室等[4]。研究型实验室主要涉及多种规格、性质与用途的传感器，学生可以结合传统实验设备的基础上，通过结合数字化实验设备的形式，使其在实验过程中，通过多种传感器和现实设备的功能运行，使其实验数据可以得到详细记录、分析和分类，进而更好展示实验成果。
四、结束语
本文根据数字化实验教学设备的分类、运行特点以及发展情况等，分别进行了理论分析和实践探究，旨在通过相关研究成果改善当前的实验教学质量。
参考文献：
[1]汤向荣.数字化微型实验在高中生物学实验教学中的应用[J].生物学教学,2019,44(03):34-35.
[2]蔡群.数字化实验教学法在化学课堂中的应用探索[J].成才之路,2019,599(07):87.
[3]王玉琴.微型化实验在高校化学基础实验教学中的应用[J].林区教学,2019,266(05):96-97.
[4]李焕新.应用DIS实验优化高中物理的实验教学[J].中学理科园地,2019,15(01):14-15.
课题：本文系2019年度河南省基础教育教学研究项目《化学数字化实验教学案例及应用效果评价研究》（JCJYC19072105）研究成果。