前言：
数字实验教学是建立在真实化学现象的基础上，由计算机、数据采集等软件组成实验教学的主体，把传统的实验教学和现代信息技术相结合，更适合新时期学生的实验需要。化学是一门离不开实验的学科，通过开展实验教学，可以改变传统教学方法的弊端，使学生能够更好地掌握教材内容的基本原理，提高教学效率，培养出更多的新时代人才。在已开展数字化实验的学校中，我们发现，化学课堂教学质量得到了显著的提升，这篇文章对数字实验教学的原则、意义进行了探讨，并提出了更好地运用数字实验教学的对策，希望能为学生们提供一些借鉴。
一、数字化实验教学融入课堂教学的优势
（一）新课导入中的应用
为了更好地激发学生的实验潜力，使实验教学的趣味性、新颖性和价值性得到充分发挥，现在的老师们主要是从新课导入环节开始，把数字化的手持技术实验引入进来，使学生们觉得高科技仪器有助于学好化学，进一步激发他们的学习热情，既巩固了旧的知识，又掌握了新的知识，保证了化学实验课程的高效进行。如：《化学反应速率》的教学，学生已经初步了解了外部影响因素及反应速度的表述方法。然而，“反应速率的测定”是学生学习中的难点。因此，可以利用数字手持技术实验导入新课。首先，在教学前，教师采用分组实验方法，用抽滤瓶、数据采集器、手持式遥控器、计算机联机接收器、压力传感器等数字技术，对硫酸和锌粒反应的瞬时速度进行实时测量，观测反应过程中压力曲线的变化情况。然后，对压力变化曲线及走向趋势作定量的定量分析，用分段标记的方法，对宏观现象、主要粒子、趋势特征、符号表示等进行分析归纳；最后，引导学生根据原始图像，绘制出一幅新的化学变化图，从中可以看出，15秒以后，反应速度开始变慢，这是因为硫酸在试验中逐渐消耗，导致 H+浓度下降，从而减慢了反应速度。
（二）探究性实验中的应用
探究学习方法是《课标》提出的一项重要理念，当前，教师在实验教学过程中，最主要的目标就是给学生提供一个合作和探究的学习空间，促进他们的交流和讨论，从而有效地改变学习方式。例如：在探究盐类水解的影响因素时，老师可采用数码手持式实验，借助色度传感器、数据采集器等检测仪器，实时测定生成产物的浓度，并依据所收集的特定数据，对试验的变化过程进行分析，从而确保试验结果的真实、真实与有价值，同时也可以培养学生的探究思维、图形分析能力以及科学探究能力。具体的实验操作如下：首先，准备好色度传感器，比色皿，数据采集器，恒温水浴锅，温度计，等等，并向其中添加0.5 mol/L的三氯化铁溶液，然后放入色度传感器获取数据并进行记录，同时设定初始温度为20℃，然后逐步加热到60℃，其次，利用数据采集器观察了实验数据，发现溶液的吸光度与时间没有关系，但是随着盐酸加入量的增加，溶液的吸光度逐渐降低。结果表明：盐酸的加入可逆转水解平衡，从而在一定程度上抑制了三氯化铁的水解。
二、数字化实验教学融入课堂教学的策略分析
（一）强化传统实验与数字化实验的有机融合
在数字化实验的过程中，学生能够在信息技术的帮助下进行数据的收集与计算，而不需要亲自参与到分析与计算之中，这必然会对学生的综合能力产生影响。所以，在平时的化学实验教学中，教师要对其进行合理的认识，防止以数字化实验取代传统实验。相反，为了更好地提升学生的化学综合素质，更好地发挥数字实验的应用优势，老师们要将传统的实验和数字实验进行融合，确保两个实验在教学上的优势互补，从而切实提升化学实验的教学质量。比如，在“酸碱中和滴定”实验教学过程中，老师可以引导学生以数字实验为手段来验证实验结果，首先让学生独立地完成实验，然后在自己的实验数据基础上进行相应的分析计算，最后用数字实验来验证实验结果。对于验证结果，如果有错误，老师可以对学生进行进一步的引导，对实验数据出现错误的原因进行分析，使学生能够通过实验探究，对自己学习中存在的问题有一个清晰的认识。这样既能提高学生的动手能力，又能纠正错误，又能培养学生的核心素养。
（二）立足教学目标科学设计数字化实验流程
化学实验与课本上的知识有很大的区别，其对学生学习的影响很大。在中学化学实验教学中，既要使学生在实验中掌握操作，加深对化学知识的认识，又要使他们在试验的过程中逐步形成化学思维，养成独立探究的学习能力。因此，在实施数字化实验时，教师应注意根据教学目标与学生的实际发展需要，对数字化实验进行灵活地设计。一方面，教师应根据教科书教学的实际需求，进行多样化的数字化实验教学。比如，在化学知识延伸教学的实验中，老师可以把数字实验设计成展示性实验，也就是用简单的实验操作指导，让学生能够更好地展示化学实验专业技能，开阔学生的学习视野。另一方面，在强调标准化实验的教学过程中，因为要求学生对实验数据和反应现象有更深层次的理解，所以老师在设计实验流程时，要突出真实的化学实验操作过程，加强学生对标准化操作的掌握程度，并在自主实践中掌握必要的实验知识和技能。因此，在数字化实验教学实践中，老师们要针对不同的教学需求，对数字化实验教学过程进行灵活地设计，充分发挥数字教学的功能和价值，为学生学习化学课程创造有利条件。
（三）借助数字化实验引导学生自主探究
在过去的化学实验教学中，教师往往按照教科书上规定的步骤按部就班地进行实验。因为学生们事先已经知道了实验的结果，所以在参与实验的时候，他们就没有了探究学习的动力，无法积极地参与到实验学习中去，所以化学实验很难发挥出其应有的作用。在这一点上，教师可以通过数字实验来帮助学生拓展相关的实验内容，指导学生主动参与到探究式学习的过程中来，提高他们的独立分析与探究的能力。例如，在碳酸钠溶液中滴入盐酸，学生往往对CO32－与 H+的反应过程不太清楚，教师可引导学生使用 pH值传感器、二氧化碳传感器等方法设计实验，并对相关的反应进行探究。在教师的引导与点拨下，学生从反应方程式、实验数据等不同层次展开分析与探究，不仅能熟练掌握CO32－与 H+的反应状况，还能培养学生独立探索的能力。
结语
将数字实验技术引入到化学教学中，不仅体现出探究过程建立在实验的基础上，还能充分发挥学生的自主性和创造性，让学生在教学过程中处于主体地位，这对培养他们的创造性思维和发现问题、提出问题和解决问题的能力都有很大的帮助。
参考文献：
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