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有关探究初中数字化实验在教学中的重要性尝试

发表时间：2020/10/21 来源：《教育研究》2020年第7期作者：李秀梅

[导读] 在化学教学过程中，化学实验必不可少，也是教学过程中教师必须要重点关注的内容。

四川省自贡市自流井区卧龙湖中学李秀梅

摘要：在化学教学过程中，化学实验必不可少，也是教学过程中教师必须要重点关注的内容。因为化学实验能够吸引学生的注意力，激发学生的学习主动性，同时引导学生学会探究。在好奇心的驱使下，让学生自主学习学到化学知识。而且在化学教学过程中，通过实验教学能够让学生更加直观的看到实验现象，记忆相关的化学知识，同时有利于培养学生科学实验的态度，有了化学实验学生对化学才有了更深入的了解。
关键词：化学实验；初中教学；重要性
        引言:在初中化学实验教学过程中,许多化学知识和原理都是专家们经过无数次实验而获得的,所以通过实验教学能够更加直观的展示课本知识，让学生掌握化学知识。而且在实验过程中有利于提升学生的动手能力及小组合作意识，逐渐提升化学教学水平及课堂教学效率。
        一、关于化学实验的数字化界定
        随着数字化实验技术的不断提升，越来越多的学校开始将这一技术用到化学实验中，同时越来越多的学校开始建设化学实验室，研究和开设数字化实验。其中数字化实验其实就是结合数字化信息系统，通过传感器数据采集器、计算机和相关的软件构成一个系统对实验数据进行定量采集，同时以图表的方式进行实验数据的呈现，属于一种新型实验技术手段。

        数字化实验的特点主要是：第一，实时关联，在数字化实验室实验过程与数据之间的变化是同步进行的，通过电脑可以把数据用图表的方式进行呈现，实验现象都会通过数据直观及现场直观两个方面进行体现。而数据直观就是把实验数据通过曲线或图表的方式直观的呈现出来，让学生能够直接看到实验数据的变化。通过系统的灵敏性及精确性帮助实验者更好的分析问题总结规律，为后期深入的实验拓展提供技术支撑。而现场直观是指通过数字化实验仪器进行现场实验数字化实验，仪器体积通常都比较小、方便操作和携带，因此实验不容易受时间及地点的限制，可以在实验室内也可以在教室内进行。第二，智能定量。数字化实验采集主要是数字化感知及实质性记录这两大头。数字化实验就是将实验的各种变化通过数字形式进行记录，同时利用计算机软件对化学实验中的各种变量进行呈现，进而实现定量分析。这一研究方式比较便捷，而且数据的精准性更高，数据处理效率更高效。第三，绿色综合，数字化实验用到的药品相对较少，同时还能够达到实验的目的。我们可以根据实验要求连接多个传感器，同时，对数据展开分析，让学生从多角度的去掌握化学实验现象，拓展课程教学内容，帮助学生更好的对各学科知识之间的联系和应用。

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        二、如何探究初中化学数字化实验应用的重要性
        2.1打破传统实验模式
        在初中化学学习中会学到一定的抽象和难懂的化学原理，此时初学化学学生容易产生认知障碍，进而会影响后期的学习积极性。还有一些实验现象利用传统的实验仪器无法展开实验，而数字化实验能够更好的还原实验本来的真实性，加深学生对于化学现象级原理的认识。数字化实验的应用，让学生更好的感受到化学及科学发展的意义，对化学学习产生兴趣。比如在学习二氧化碳与氢氧化钠反应的实验，在反应过程中会消耗二氧化碳气体，此时瓶内的压强会发生变化，此时通过肉眼观察无法看到明显的实验现象。此时，我们引入二氧化碳传感器，通过气体压力传感器来测量瓶内的压强变化同时制成对应的变化曲线图，直观反映出实验过程中压强的变化情况，进而得出实验结论：二氧化碳和氢氧化钠之间能够发生化学反应。
        2.2全面认识数字化实验
        因为受到传统教学思想及化学仪器的限制，很多化学实验无法进行验证。此时在教学过程中，教师也可能会出现一些似是而非的讲解，导致学生对化学知识产生错误的认识，而在传感器技术的发展下很多化学实验可以利用传感器来进行研究，同时在分析理论的过程中对一些错误的认知进行纠正。比如在九年级课本中利用溶解氧传感器、温度传感器以及氧气浓度传感器来测量测量氧气在水当中的溶解度。学生结合自己学到的温度压强等外界因素对于气体在水中溶解产生的影响提出猜想，同时通过实验来进行验证，结合传感器连接到电脑上绘制的数据曲线得出实验结论。同时应用到生活当中，为生活中水溶解氧不足提出相关的解决措施。再比如，利用手持技术协助探究过氧化钠与水反应气息褪色的原因，在这一案例当中，主要是为了帮助学生构建研究物质变化的实验模型,然后让学生形成推理的意识，进而通过方案设计结合控制变量，排除干扰等方式培养学生的实验分析能力。利用数字化实验，让学生意识到在化学实验当中数字化实验技术的重要性
        此外还可以结合数据化实验和传统实验，提高化学教学效率，比如在学习强电解质、弱电解质。在实验过程中，我们可以结合传统实验方式和先进的数字化实验技术进行教学，让学生意识到数字化实验的重要性。作为教师在教学过程中要注重传统实验和数字化实验之间的配合，充分发挥二者的优势。
        三、结束语
        在化学教学过程中，数字化实验属于一种新的教学手段，在体现化学特点的同时被运用到化学研究性学习小组学习及课外活动当中，更好的拓展了学生的知识面，让学生能够在贴近社会，贴近生活的过程中，接触化学实验进而提升学生的学科素养。
参考文献
[1]李晨亮. 数字化实验在中学化学教学中的应用研究[J]. 读天下(综合), 2019(16):0088-0088.