李浩

[摘 要]化學是基礎學科中的一門重要學科，而化學教學離不開實驗。傳統(tǒng)的實驗教學過程中，學生只是很機械地完成教師安排的實驗任務，在參與化學實驗的過程中積極性不高，想象力得不到發(fā)展。把信息技術引入化學實驗室，實現(xiàn)實驗數(shù)學化，極大地方便了實驗的設計和數(shù)據(jù)的處理，在課堂上得到了有效的推廣。

[關鍵詞]數(shù)字化實驗；DIS；化學課堂

[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058（2018）02007701

數(shù)字化實驗（DIS）以其優(yōu)良的性能，帶動了課堂實驗的發(fā)展，使得課堂實驗由原來的學生被動式學習變?yōu)橹鲃邮絽⑴c，極大地提高了學生的學習興趣，掀起了化學實驗熱潮。

一、傳統(tǒng)化學實驗的缺點

1.實驗儀器精確度不高

在化學實驗中，由于一般的實驗儀器的精確度達不到要求，很多理論無法用實驗來驗證，而得不到實驗的證明，教師只好通過理論講解來授課，使得學生在學習過程中無法深刻理解知識。

2.實驗數(shù)據(jù)采集量不大

在以前的實驗中，實驗數(shù)據(jù)多數(shù)通過手工來記錄，實驗結果的精確度不夠高，尤其對于個別“失之毫厘，謬之千里”的實驗，弊端則更加明顯。

二、DIS的界定及其構成

DIS系統(tǒng)的運用不僅是對實驗儀器的改進，更是對傳統(tǒng)的只注重理論知識，不注重動手實踐的教學模式的改革。它能讓學生有更多的機會體驗實驗的過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

DIS技術的組成包括：傳感器、數(shù)據(jù)采集器、實驗器材、計算機、實驗軟件包。它把信息技術和化學教學結合在一起，有效彌補了化學實驗課堂教學的不足。其中傳感器有多種類型，有些傳感器可以組合起來使用，它的作用就是按時測出各種化學量，然后把檢測到的數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)采集器。在復雜的化學實驗中，傳感器組合優(yōu)勢明顯，它可以克服功能單一的化學傳感器的弊端。比如在一些實驗中，可以把pH傳感器和溫度傳感器組合起來使用，或把氣壓傳感器和氧氣傳感器組合起來使用，使之成為一種具有新功能的傳感器。

數(shù)據(jù)采集器是和計算機相連接的，通過它可以把傳感器傳來的模擬信號轉化成數(shù)字信號，便于計算機識別。

三、DIS技術特征分析

從上面的介紹可以大體知道DIS（數(shù)字化實驗）的作用，即可以把生活中大量的信息收集起來，然后傳輸?shù)?/p>

計算機，最后通過計算機對這些數(shù)據(jù)進行分

析、處理。其中DIS可以把數(shù)據(jù)轉化成圖像，能更直觀地反映變量之間的關系，便于對研究對象進行探索。由此可見，傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機的圖像處理功能是DIS的核心技術。正是由于如此強大的功能使得我們在對化學實驗進行探究時，更易于設計實驗和處理數(shù)據(jù)。

四、DIS在化學實驗中的功能和應用

中學生喜歡嘗試新的事物，而DIS可以把實驗數(shù)據(jù)信息化，非常準確地反映實驗的結果，這種把實驗和信息化相結合的手段能更好地引發(fā)學生的學習興趣，所以它表現(xiàn)出了強大的教學功能。首先，DIS能激發(fā)學生動手做實驗的興趣，具有促發(fā)學生主動學習的功能。其次，通過實驗將知識運用于實踐，可以為學生提供情景教學，有助于學生對基礎知識的理解，并發(fā)現(xiàn)自身的不足，進而啟發(fā)學生思維。最后，通過DIS實驗可以從本質(zhì)上解釋化學現(xiàn)象，解答學生在學習過程中的疑惑，同時還能訓練學生的動手實踐能力和操作能力。

例如，在氫氧化鈉和鹽酸進行中和反應的實驗過程中，使用DIS溫度傳感器和pH傳感器，可從圖中看到pH和溫度的變化關系，而在傳統(tǒng)的實驗教學里只能通過觀察指示劑的顏色來估計酸堿度的多少。

DIS可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，同時學生在做實驗的時候相互配合，可以提高他們的團隊合作能力以及實踐創(chuàng)新能力。

傳統(tǒng)的實驗器材在很多教學過程中并不能滿足學生的學習要求，DIS系統(tǒng)的優(yōu)點正好彌補了傳統(tǒng)實驗的不足。因此它將會成為學生在實驗課堂上必不可少的學習工具。

（責任編輯 羅 艷）