2006年9月，我校引進(jìn)了蘇威爾數(shù)字實(shí)驗(yàn)設(shè)備，配上了多媒體實(shí)驗(yàn)室。蘇威爾數(shù)字實(shí)驗(yàn)室是由網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化生物實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和大屏幕多媒體投影系統(tǒng)構(gòu)成的。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)融合了傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。它把傳感器接收到的實(shí)驗(yàn)信息通過采集器采集數(shù)字傳送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)輸出數(shù)字，再繪成圖像，借助數(shù)字和圖像分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一年來我們認(rèn)真研究和使用各種傳感器，探索每一個(gè)案例，取得了一些階段性成果。尤其是對(duì)“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”這一實(shí)驗(yàn)探究甚佳。下面把“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，與大家共同分享。
　　
　　一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
　　
　　1.材料、用具
　　新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟(如豬肝、雞肝)研磨液。
　　體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液。
　　量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴。
　　2.實(shí)驗(yàn)步驟（現(xiàn)象觀察）
　?。?）取兩支潔凈的試管（20×200mm大試管）分別標(biāo)號(hào)為1、2，并各注入2毫升的過氧化氫溶液。
　?。?）向1號(hào)試管滴入2滴20%的肝臟研磨液；向2號(hào)試管中滴入2滴氯化鐵溶液。
　?。?）堵住試管口，輕輕地振蕩。將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入1、2號(hào)試管內(nèi)液面的上方，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)比兩者的催化效率（如圖1）。
　　
　　圖1
　　
　　二、數(shù)字實(shí)驗(yàn)
　　
　?。ㄒ唬?shí)驗(yàn)裝備
　　器材：裝有Windows2000以上操作系統(tǒng)的PC、連接器（SWDIS100-Ⅲ）、壓強(qiáng)傳感器（SWDIS102）、鐵架臺(tái)、十字夾、試管夾、10毫升量筒一支、100毫升錐形瓶一支、滴管一支、尖嘴導(dǎo)管一支、橡皮塞一個(gè)（橡皮塞大小與錐形瓶瓶口一致，上面鉆兩個(gè)小孔，孔的大小應(yīng)正好可以容納尖嘴導(dǎo)管與滴管緊緊插入）。
　　藥品：3%的過氧化氫溶液、3.5%的氯化鐵溶液、20%的酵母溶液。
　　
　?。ǘ?shí)驗(yàn)步驟
　　1.連接好系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2），進(jìn)入“教材通用軟件”。
　　
　　圖2
　　
　　2.向錐形瓶中注入10毫升3%的過氧化氫溶液，塞上橡皮塞，將尖嘴導(dǎo)管粗端插入橡皮塞，細(xì)端插入壓強(qiáng)傳感器的導(dǎo)管內(nèi)，要盡量插緊（可在連接處涂抹少許凡士林以增強(qiáng)密封效果）。
　　3.用滴管吸取少許氯化鐵溶液，將滴管插入橡皮塞。注意：先不要使氯化鐵溶液滴下。
　　4.在“分析界面”設(shè)置欄中設(shè)置采集間隔為1000ms，采集點(diǎn)數(shù)為200點(diǎn)。
　　5.開始記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)向錐形瓶中滴加5滴氯化鐵溶液。待采集結(jié)束后，繪制“壓強(qiáng)-時(shí)間”曲線。
　　6.以同樣的方法用過氧化氫酶為催化劑再做一遍實(shí)驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)并繪制“壓強(qiáng)-時(shí)間”曲線。（為了便于比較分析，將兩次實(shí)驗(yàn)所得曲線繪在同一坐標(biāo)系內(nèi)。方法如下：繪制曲線時(shí)，兩次實(shí)驗(yàn)圖表名稱一致，比如均命名為“壓強(qiáng)-時(shí)間”，而兩次實(shí)驗(yàn)圖線名稱區(qū)別開來，比如分別命名為1、2，這樣就可以將兩次實(shí)驗(yàn)曲線繪在同一坐標(biāo)系內(nèi)。）
　　
　?。ㄈ┙Y(jié)論與分析
　　1.結(jié)論
　　實(shí)驗(yàn)得出如圖3所示的“壓強(qiáng)—時(shí)間”曲線。
　　
　　圖3
　　
　　2.數(shù)據(jù)的分析
　　比較曲線“FeCl3”（氯化鐵作催化劑時(shí)）與曲線“酵母”（過氧化氫酶作催化劑時(shí)）的斜率，可以看出，在相對(duì)等量的情況下，過氧化氫酶的催化效率更高。說明酶具有高效性。
　　
　　三、對(duì)比分析
　　
　　通過上面兩種實(shí)驗(yàn)材料、過程、結(jié)論對(duì)比，（材料和過程已經(jīng)一目了然。）可以看出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果是靠點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香，分別放入1、2號(hào)試管內(nèi)液面的上方觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈，得知過氧化氫酶的催化效率更高，說明酶具有高效性。而數(shù)字實(shí)驗(yàn)則是借助壓強(qiáng)傳感器，把兩種溶液催化過氧化氫產(chǎn)生的氧氣在錐形瓶里形成壓強(qiáng)，通過采集器采集數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)出來，根據(jù)數(shù)據(jù)繪成曲線圖，分析數(shù)據(jù)和曲線圖，再比較哪種催化劑催化效率高，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)整合的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰、明了。
　　綜上所述，數(shù)字實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪柚畔⒓夹g(shù)具體地將數(shù)值、圖像、文字展示出來，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)由于操作失誤造成現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的缺陷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鑒定也實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)定性分析到數(shù)字實(shí)驗(yàn)的定量分析，充分體現(xiàn)數(shù)字實(shí)驗(yàn)集智能化數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)控制等功能于一體的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了高中生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化和自動(dòng)化、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的智能化，是學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的理想場(chǎng)所，符合課程改革的教學(xué)要求。學(xué)生盡早地接觸并認(rèn)識(shí)信息技術(shù)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要輔助作用將受益無窮。
　　
　　四、存在不足
　　
　　數(shù)字實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生創(chuàng)造出數(shù)字圖像并茂、豐富多彩、人機(jī)交互、即時(shí)反饋的學(xué)習(xí)環(huán)境，能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官去操作、觀察、猜想、歸納、類比來獲取知識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。但也存在不足，比如有的傳感器校零時(shí)間過長，影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程；操作系統(tǒng)線路復(fù)雜，接口電路多，容易造成斷路，實(shí)驗(yàn)停止；一些生物呼吸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等，所以此實(shí)驗(yàn)設(shè)備還有待改進(jìn)。
　?。ㄗ髡邌挝唬汉颖边w安市第二中學(xué)）