摘" 要：本文首先分析了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，針對中考備考，提出了具體的備考策略，包括熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、掌握實(shí)驗(yàn)原理、強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析能力等，同時，為化學(xué)教學(xué)提供了相應(yīng)的建議.將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)融入日常教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生在中考化學(xué)中的成績和綜合素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)；備考策略；教學(xué)建議；中考化學(xué)

中圖分類號：G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）35-0121-03

收稿日期：2024-09-15

作者簡介：尤雷（1980.6—），男，江蘇省徐州人，本科，中學(xué)一級教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

隨著科技的不斷進(jìn)步，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛．?dāng)?shù)字化實(shí)驗(yàn)以其高精度、實(shí)時性和直觀性等特點(diǎn)，為學(xué)生提供了更加豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)．在中考化學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)也逐漸成為考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一.因此，研究中考化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的備考策略及教學(xué)建議具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.

1" 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢

1.1" 初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

首先，初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)具有高精度和實(shí)時性.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠精確地測量各種化學(xué)參數(shù)，并實(shí)時顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化.例如，通過傳感器可以準(zhǔn)確測量溫度、酸堿度、氣體濃度等，學(xué)生能夠直觀地觀察到實(shí)驗(yàn)過程中這些參數(shù)的動態(tài)變化，從而更好地理解化學(xué)現(xiàn)象背后的原理.

其次，初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)具有直觀可視性.傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往只能通過肉眼觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于一些微觀或抽象的概念難以理解.而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的圖表、圖像等形式，使抽象的化學(xué)概念變得更加具體和可視化.例如，在化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)中，通過繪制濃度隨時間變化的曲線，學(xué)生可以清晰地看到反應(yīng)的進(jìn)程和速率的變化.

再次，初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄與分析比較便捷.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠自動記錄實(shí)驗(yàn)過程中的所有數(shù)據(jù)，避免了人工記錄可能出現(xiàn)的誤差和遺漏.同時，軟件還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速分析和處理，如求平均值、繪制擬合曲線等，幫助學(xué)生更深入地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出科學(xué)的結(jié)論.

最后，初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性強(qiáng).由于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以被準(zhǔn)確記錄和保存，學(xué)生可以隨時回顧實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)和對比分析.這有助于學(xué)生加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解，提高實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度和科學(xué)探究的能力.

1.2" 初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢

第一，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)以其新穎的形式和直觀的展示方式，能夠極大地激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以親自動手操作先進(jìn)的設(shè)備，觀察到神奇的化學(xué)現(xiàn)象，這種體驗(yàn)式的學(xué)習(xí)方式能夠讓學(xué)生更加積極主動地參與到化學(xué)學(xué)習(xí)中.

第二，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一個進(jìn)行科學(xué)探究的平臺.學(xué)生可以自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的傳感器和實(shí)驗(yàn)參數(shù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析.在這個過程中，學(xué)生學(xué)會了提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和得出結(jié)論等科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力.

第三，能促進(jìn)教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變.對于教師來說，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以豐富教學(xué)資源，拓寬教學(xué)思路.教師可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)和小組合作實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)活動，改變傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方式，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量.

第四，能與現(xiàn)代科技接軌.讓學(xué)生接觸數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，有助于他們了解現(xiàn)代科技在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ).同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)和科技意識，使他們能夠更好地適應(yīng)信息時代的要求.

2" 中考化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的備考策略

2.1" 熟悉數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備通常包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)軟件等部分.學(xué)生要了解不同傳感器的功能，以及它們在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，并認(rèn)真學(xué)習(xí)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作手冊，掌握傳感器的連接、數(shù)據(jù)采集器的設(shè)置以及計算機(jī)軟件的使用方法.通過反復(fù)練習(xí)，提高操作的熟練程度，確保在考試中能夠準(zhǔn)確、快速地完成實(shí)驗(yàn)操作.

2.2" 理解實(shí)驗(yàn)原理

首先，要復(fù)習(xí)化學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.仔細(xì)回顧化學(xué)教材中的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)的目的、原理和方法.這將為理解數(shù)字化實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)，因?yàn)閿?shù)字化實(shí)驗(yàn)往往是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的.其次，要分析數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的原理.結(jié)合數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備的特點(diǎn)，深入分析數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的原理.例如，在探究化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中，要理解如何通過傳感器測量反應(yīng)物濃度的變化，以及如何根據(jù)數(shù)據(jù)計算反應(yīng)速率.將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與化學(xué)知識體系相結(jié)合，明確數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中的地位和作用，可以幫助學(xué)生在考試中更好地運(yùn)用所學(xué)知識解決數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題.

2.3" 強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析能力

首先，要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析方法.掌握基本的數(shù)據(jù)分析方法，如繪制圖表、求平均值、計算斜率等.了解如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和評價.其次，要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析練習(xí).通過做練習(xí)題和模擬實(shí)驗(yàn)，提高數(shù)據(jù)分析能力.分析不同類型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，學(xué)會從數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，為解決問題提供依據(jù).最后，對數(shù)據(jù)要進(jìn)行誤差分析.在數(shù)據(jù)分析過程中，要考慮實(shí)驗(yàn)誤差的影響，了解誤差的來源，如儀器誤差、測量誤差等，并學(xué)會采取適當(dāng)?shù)姆椒p小誤差.同時，要能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行評估.

2.4" 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M和練習(xí)

可借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，熟悉實(shí)驗(yàn)過程和操作方法.在模擬實(shí)驗(yàn)中，可以嘗試不同的實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化，加深對實(shí)驗(yàn)原理的理解.認(rèn)真做歷年中考化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)部分的真題和模擬題，了解考試題型和考查重點(diǎn).通過做題，發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，及時進(jìn)行針對性的復(fù)習(xí)和提高.參加學(xué)?；蚺嘤?xùn)機(jī)構(gòu)組織的實(shí)驗(yàn)練習(xí)和模擬考試，在真實(shí)的考試環(huán)境中檢驗(yàn)自己的備考效果.通過模擬考試，熟悉考試流程和時間安排，提高應(yīng)試能力和心理素質(zhì).

2.5" 培養(yǎng)科學(xué)探究精神

在備考過程中，要學(xué)會提出問題和假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.這不僅有助于提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力.根據(jù)問題和假設(shè)，設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案.在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時，要考慮實(shí)驗(yàn)的可行性、安全性和準(zhǔn)確性，選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法和儀器設(shè)備.與同學(xué)和教師進(jìn)行交流與合作，分享自己的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和心得.通過交流，可以拓寬思路，學(xué)習(xí)他人的優(yōu)點(diǎn)，提高自己的實(shí)驗(yàn)水平.

3" 中考化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的解題案例分析

例題" 某興趣小組同學(xué)利用數(shù)字化傳感器測得密閉容器內(nèi)質(zhì)量、表面積相同的鎂條與等體積、不同濃度的兩種鹽酸反應(yīng)時壓強(qiáng)隨時間變化圖像如圖1所示.下列說法不正確的是（" ）.

A.0～100 s壓強(qiáng)增大的主要原因是鎂與鹽酸反應(yīng)生成氣體

B.a曲線表示鹽酸濃度較小的反應(yīng)

C.濃度較大的鹽酸比濃度較小的鹽酸反應(yīng)速率快

解析" 鎂條與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，所以0～100 s容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，A正確；相同的時間內(nèi)a曲線表示的壓強(qiáng)大，說明產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，所以a曲線表示鹽酸濃度較大的反應(yīng)，B錯誤、C正確；鎂條與鹽酸完全反應(yīng)時產(chǎn)生的氣體最多，容器內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到最大，a曲線在200 s后反應(yīng)結(jié)束，溫度恢復(fù)至室溫，壓強(qiáng)減小，D正確.

點(diǎn)評" 本例題中，利用數(shù)字化傳感器測得密閉容器內(nèi)質(zhì)量、表面積相同的鎂條與等體積、不同濃度的兩種鹽酸反應(yīng)時壓強(qiáng)隨時間變化情況.a、b兩曲線不同的原因是鹽酸的濃度不同，導(dǎo)致反應(yīng)速率不同；單位時間內(nèi)在密閉容器內(nèi)產(chǎn)生的氫氣的體積不同，導(dǎo)致壓強(qiáng)變化規(guī)律不同.這類問題需要學(xué)生認(rèn)真分析圖像的走勢、特殊點(diǎn)等信息，結(jié)合具體問題具體解決.例如，根據(jù)圖像，a曲線表示的壓強(qiáng)大，說明在密閉容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，可知，a曲線表示鹽酸濃度較大的反應(yīng)［1］.

4" 初中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議

4.1" 合理選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況，合理選擇適合進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容.例如，對于一些反應(yīng)速度較快或較慢、現(xiàn)象不明顯、需要精確測量數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，可以優(yōu)先考慮采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn).如酸堿中和反應(yīng)中pH的變化、金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率等實(shí)驗(yàn)，通過數(shù)字化傳感器可以實(shí)時監(jiān)測和記錄數(shù)據(jù)，學(xué)生能夠更直觀地觀察到變化過程［2］.

4.2" 引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計

在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維.例如，在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)中，教師可以讓學(xué)生提出假設(shè)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的傳感器和實(shí)驗(yàn)條件.通過學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)，可以加深他們對實(shí)驗(yàn)原理的理解，提高實(shí)驗(yàn)操作能力和問題解決能力［3］.

4.3" 拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的空間和時間

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以不受時間和空間的限制，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展到課外.例如，教師可以布置一些在線實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生在家中或課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)采集，然后通過網(wǎng)絡(luò)提交實(shí)驗(yàn)報告.這樣可以讓學(xué)生在更自由的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)的自主性和積極性.

4.4" 及時對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價和反饋

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價，總結(jié)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)和收獲.教師要及時對學(xué)生的評價結(jié)果進(jìn)行反饋，讓學(xué)生了解自己在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)和存在的問題.教師在反饋時要具體指出學(xué)生存在的問題和不足，提出改進(jìn)的方法和建議.同時，教師還要對學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步進(jìn)行肯定和鼓勵，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性.

5" 結(jié)束語

中考化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的備考策略和教學(xué)建議對于提高學(xué)生的中考成績和綜合素養(yǎng)具有重要的意義.在備考過程中，學(xué)生要熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、掌握實(shí)驗(yàn)原理、強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析能力，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M和練習(xí).在教學(xué)過程中，教師要將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)融入日常教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高教師的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平.

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［2］ 陳可，陳凱，丁小婷.中考化學(xué)試卷的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)題型評述與備考研究［J］.理科考試研究，2022，29（10）：49-53.

［3］ 繆徐.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與中考化學(xué)試題融合探究［J］.中小學(xué)數(shù)字化教學(xué)，2020（3）：34-37.

［責(zé)任編輯：季春陽］