【摘 要】数字化实验就是依靠计算机、数据采集器、传感器等仪器设备进行实验的活动。在中学化学教学过程中，数字化实验改变了教师传统的化学实验理念，规范了教师实验的行为，实现了中学化学教学的新革命。
　　【关键词】数字化实验技术 中学化学 教学应用
　　随着数字化手持技术实验在教学中广泛应用和较为成熟的研究，也推动了其在初中化学中的逐步应用，越来越多的初中化学教师开始学习、研究数字化实验技术，并尝试在教学中应用，并取得了一定的成就。
　　一、化学教学中，数字化实验的优点
　　1.数字化实验对学校的优点
　　在化学试验中，实验一般都会产生有毒气体，为了保障学生的安全，这就要求学校在化学实验室中配备通风橱。但是就目前来看，大多數学校的实验室都没有通风橱。开展数字化实验教学，对通风橱没有要求，从而降低了学校实验的成本。此外，在化学实验过程中，如果操作稍有不当，就会造成爆炸或者是毒气泄漏，从而引发安全事故，但是数字化实验基本上不会对学生的安全造成威胁。
　　2.数字化实验对学生的优点
　　在数字化实验过程中，学生可以动手进行操作，并且可以反复地对实验的过程进行探究，分析实验的原理，掌握化学仪器的组装，并在实验操作过程中探究实验现象和规律，从而加深学生对知识的理解。此外，对化学实验进行复习时，学生不必来回穿梭于实验室，在课堂中就可以完成对实验的复习，既方便又快捷。
　　3.数字化教学对教师的优点
　　由于一些学校的实验设备陈旧、不健全，无法使学生进行实践操作，只能以画图的方式进行化学实验教学。如此一来，课堂气氛就会显得很沉闷，不能激发学生的学习兴趣，达不到良好的教学效果。数字化实验教学，能够使学生亲自动手进行实践操作，从而调动学生的学习积极性。此外，对于错误操作的演示实验，无法在课堂上或者是试验中进行演示，但是通过多媒体，可以使学生观看到错误操作所带来的后果，从而对学生起到一定的警示作用，告诫学生在实验过程中不能犯同样的错误。在数字化实验教学中，教师可以通过多媒体进行反复操作，不仅不会发生危险，而且在反复实验中，会加深学生对化学原理的掌握，从而达到良好的实验教学效果。
　　二、数字化实验在初中化学教学中的应用
　　1.化隐为显
　　在化学实验中有很多我们观察不到的隐性变化，如密闭装置中气压的改变、气体含量的变化、一些没有明显现象的化学反应的发生，常见的有以下这几个例子：①“手捂法”检查气密性的原理；②呼出气体中氧气、二氧化碳的含量；③稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应；④二氧化碳和水反应、二氧化碳和氢氧化钠溶液反应。而通过手数字化实验我们可以通过数据和曲线将这些隐性的东西显现出来，化抽象为具体，使原本需要学生凭想象的东西通过数据呈现在眼前。以“呼出气体二氧化碳、氧气含量为例”，很多学生误以为呼出气体中没有氧气或者只有很少的氧气，通过氧气传感器可以测出呼出气体中还含有较多的氧气，并且呼吸的深浅不同，氧气的含量也不同，如下图所示，从而使学生对呼出气体中的气体含量有了更深入、准确的认识。
　　2.定性到定量
　　初中化学的很多探究活动停留在定性的层面上，如对于化学反应速率的快慢比较，往往是通过产生气泡的快慢粗略的判断，定量测定——比较相同时间内收集到的气体体积多少，实际操作起来也特别麻烦。利用压力传感器可以快速、精确解决化学反应速率比较这一类问题。以“影响酸和金属反应快慢的影响因素”为例，在两只大小相同的试管中分别加入等量但大小不同的镁，再分别加入5mL相同浓度的盐酸，用压力传感器测试管内的压力变化，通过显示的数据可以直观看出镁的颗粒越小，反应速率越快。
　　3.由点到过程
　　对于化学反应，我们往往关注的是反应前后的点，而数字化实验可以帮助我们深入到反应的过程。以酸碱中和反应为例，在一定浓度的稀盐酸中逐滴滴入氢氧化钠溶液，可以采集到连续的pH变化的数据、形成曲线（如下图所示），真实反应了整个反应过程，学生加深了对中和反应的认识。同时也有助于提高学生的数据和图形的分析和处理能力，为高中进一步认识中和反应的滴定打下基础。手持技术加深了初中化学科学探究的深度和广度。
　　4.现象明显化
　　有些化学现象不太明显，需要用大量的药品才能达到很好的演示效果，如溶解时的吸热、放热现象、中和反应放热。可以手持技术较为灵敏，可以感受到细微的变化，并显示出数据，在用很少药品的情况下便能达到较好效果。下图为用温度传感器测出的在盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液时，溶液的温度变化。
　　总之，选择使用数字化实验时，应该显示出数字化实验的优势以及必要性，数字化试验比较适合用在那些过程比较复杂的要采集的数据比较多的数据处理中计算量比较大的实验。数字化实验的运用应注意不能滥用，九年级化学处于启蒙阶段，适当的数字化实验可以锦上添花，但过度追求现代化、数字化，处处定量实验，反而会使学生觉得化学很深奥，失去学习化学的兴趣。