化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)瓶瓶罐罐實驗已經(jīng)不能滿足化學(xué)實驗要求，新型的數(shù)字化實驗已深入社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，對我們化學(xué)課堂也產(chǎn)生了重大的沖擊。數(shù)字化實驗教學(xué)一方面彌補了傳統(tǒng)實驗工具的缺陷，使實驗的方法更加先進，實驗的數(shù)據(jù)更加準確，實驗的步驟更加清晰；另一方面，革新了化學(xué)實驗儀器與方法，拓展了化學(xué)實驗的內(nèi)容。為我們的教學(xué)提出更高的要求，是教學(xué)改革的前沿課題。

例如，在筆者執(zhí)教的選修教材《原電池》一課中，將數(shù)字化實驗與課堂教學(xué)完美結(jié)合，幫助學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中提供精確、直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。從教學(xué)思維的設(shè)計上，緊密圍繞原電池，經(jīng)歷“回顧—體驗—改進—應(yīng)用—暢想”，線路清晰，環(huán)環(huán)入扣；從傳感器的使用上，電流傳感器明顯地體現(xiàn)出電流的微弱變化和整體趨勢，溫度傳感器有力地證明了能量轉(zhuǎn)換中熱量的損失，從而完成了實驗設(shè)備上的升級導(dǎo)致的思維上的突破；最后實驗的創(chuàng)新環(huán)節(jié)，“橘子瓣”繼續(xù)點亮學(xué)生的靈感，成功地化解了“離子交換膜”這一難點。

本節(jié)課教學(xué)最大的思維難點是學(xué)生將腦海中的單液原電池轉(zhuǎn)變?yōu)殡p液原電池，為什么要進行改裝，單液原電池的弊端在哪里，傳統(tǒng)的教學(xué)實驗儀器難以讓學(xué)生觀察到電流的遞減。而利用數(shù)字化實驗成功地突破了這一教學(xué)難點，利用電流傳感器測定電流的細微變化，同時增加改變電極間距、相對面積、硫酸濃度，看電流的變化走勢，讓電流的遞減不再是紙上談兵，利用數(shù)字化傳感技術(shù)，采集到實驗過程中的完整數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感受到實驗過程中的數(shù)據(jù)變化，從而使我們的化學(xué)實驗從定性升華到定量，整節(jié)課在設(shè)計理念上符合新課標的指導(dǎo)思想，整個教學(xué)過程中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，將數(shù)字化實驗與課堂教學(xué)完美結(jié)合，教學(xué)理念新、教學(xué)設(shè)計新、教學(xué)技術(shù)新，是一節(jié)成功的探究型高效課堂。

其實，數(shù)字化實驗除了在原電池教學(xué)中的應(yīng)用外，在很多定量試驗中都有應(yīng)用，比如電解質(zhì)溶液、強弱電解質(zhì)、鹽類水解、中和反應(yīng)中的熱效應(yīng)、各種溶液導(dǎo)電性的測定、酸堿中和滴定、溫度對弱電解質(zhì)電離的影響，另外與實際生活相關(guān)的學(xué)生探究性實驗，比如水質(zhì)測定、飲料成分測定、碘鹽中含碘量的測定等等。再或者利用PH傳感器解決鹽類的水解、電離平衡的影響因素問題；利用電導(dǎo)率傳感器解決稀釋過程中弱電解質(zhì)的電離、導(dǎo)電能力問題；利用色度傳感器測有色溶液的濃度、硫氰化鐵化學(xué)平衡的移動等，都可以作為我們后續(xù)探索的素材。當然絕對不能避重就輕，不能為了使用“新式武器”而拋棄傳統(tǒng)實驗手段，畢竟要以有利于教學(xué)為基本出發(fā)點。

數(shù)字化實驗平臺主要是由傳感器、計算機、數(shù)據(jù)采集器以及系統(tǒng)軟件等構(gòu)成，在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實驗?zāi)軌驅(qū)鹘y(tǒng)模式下的實驗不足之處加以彌補，能夠?qū)⒒瘜W(xué)反應(yīng)以及現(xiàn)象的本質(zhì)逐步地轉(zhuǎn)化成為能夠進行監(jiān)測的信號，這樣也有利于學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律的深入認知與研究，并且數(shù)字化實驗系統(tǒng)也具備了直觀、先進、準確、實時等諸多方面的特點，也能夠提高教學(xué)效率。只要教師充分發(fā)揮自己的聰明才智，提升教學(xué)理念和利用現(xiàn)代化實驗儀器的技能，才能促進高中化學(xué)實驗教學(xué)的發(fā)展。我們相信，未來的化學(xué)教學(xué)中，傳感器一定會“器為我用”，大有可為，大有可觀。

編輯 張珍珍