【正文】  摘 要：化学是一门以实验为基础的科学，随着社会的不断进步，化学实验也在传统的基础上有了很大的提升，特别是数字化实验的出现，解决了传统实验很多问题，可以说，数字化实验在化学教学中起着非常重要的作用。顺应时代的要求，人们开始越来越重视学生创新思维的培养，而数字化实验教学正符合这种教学理念。因此，有必要加强基于数字化实验的化学教学，培养学生的创新思维能力。基于数字化实验的优势，化学数字化实验教学也开始成为了化学老师研究和学习的方向。
　　关键词：传统实验；创新思维；优势
　　当今社会是一个信息和数字化的时代。课堂教学也应顺应时代发展，满足社会需求。数字化实验是由传感器、数据采集器、计算机和相关数据处理软件组成的测量、采集和处理设备，以及相应的实验仪器和设备进行的实验。我们通过化学实验探索化学原理，丰富学生的化学知识和技能，培养学生的核心素养。根据化学实验教学的需要，将数字化实验引入化学教学，探索化学实验的原理，提高化学实验的效果，允许学生有效地进行实验操作，培养学生的观察能力和实验能力。
　　一、数字化实验的优点
　　（一）大大方便了数据的采集
　　数字化实验可以完成传统实验无法完成的工作。不仅可以连续收集数据，还可以显示连续的图像。通过数字化实验、图像分析和处理，更容易发现规律、总结和理解实验的整个过程。例如，在“探究酸碱中和反应”实验中，我们也可借助传感器通过测量和记录混合溶液的最高温度及PH的变化证明酸碱中和反应的发生。若测量采用传统的实验方法，温度计测量的精确度不够，且在测量温度时，由于温度随时间变化，观测和记录会有误差。PH的测定不能随时用PH试纸测量，操作上有很多不便。采用数字化实验和温度PH传感器进行测量，实现了实时测量，大大降低了误差，温度曲线的变化可以以图像的形式显示，更便于分析。
　　（二）能够快速处理数据，保证数据精度
　　数字化实验利用先进的计算机技术实现系统自动控制，加速数据采集和处理，及时将数据转换成图片，从而实现数据可视化和清晰，避免了记录数据的复杂过程，容易出错，解决了许多传统实验无法解决的问题。同时先进的传感技术来实时测量，避免了误差，可以及时记录测量的每个数据，确保数据的完整性和准确性要求。
　　二、数字化实验的缺点
　　与传统实验相比，数字化实验也存在一些缺点。例如，数据收集和处理在短时间内同时完成，这减少了学生识别、思考和理解实验现象的时间。学生很容易过分关注具有新颖性的数字化技术，而忽视了对实验现象本质的关注和理解。此外，数据采集、处理和显示由仪器完成，取代了大多数人工操作。学生的观察能力、动手能力、数据选择和误差分析能力的培养相对较差，无法发挥实验的原始功能，容易使其流于形式。
　　目前的传感器在数量、质量和功能方面远远不能满足社会的需求。数字化实验系统的高成本，加上一些传感器的高存储要求和有限的使用寿命，造成了教育资金的巨大浪费。对于学生来说，使用传感器收集实验数据只是启动和停止实验的简单操作，不利于学生动手能力的培养。至于教师，我国普遍存在进入中学的压力，一线教师没有时间了解和研究这一新工具。如果没有一线教师的参与，目前的数字化实验技术还没有真正开发出来满足教师的需求，也不是最适合教师的。
　　三、数字化实验对学生思维能力的培养
　　（一）培养学生获取数据的能力
　　利用中学化学数字仪器培养学生获取数据的能力。中学化学数字化实验具有不同于传统实验仪器的信息工具和仪器，如传感器、数据采集器、计算机等。传统实验仪器难以测量和存储大量随时间变化的物理量和数据。当传感器和数据采集器收集数据和实时图像以呈现数据时，有利于培养学生获取数据的能力，使学生有更多的时间分析数据和评估，培养学生的思维能力。
　　（二）培养学生分析化学数据的能力
　　利用化学数字化实验专业软件培养学生分析化学数据的能力。实验数据可以通过键控接收或从文件夹导出。例如，学生使用电子表格按原子序数显示物质的性质。这使得学生更容易想象元素周期表中每个族和每个周期的变化趋势。同时，电子数据表可以帮助学生直观地看到反应产物浓度对反应速率的影响。电子表格中可以使用化学系统的简单模型，学生可以在“假设”情况下进行分析。
　　四、数字化实验策略
　　（一）利用数字化实验实现探究式学习
　　化学中的探究式学习是让学生通过交流和讨论，自主进行实验，体验实验设计、实验操作，得出正确的结论，充分体现了学生的主体地位，让学生体验探究的全过程。数字化实验的参与也可以实现学生的探究性学习，充分发挥学生的主体作用，让他们认真讨论和交流，然后找出问题，在教师的指导下进行有效的学习。在勘探实验中，采用先进的数字化实验技术记录和分析化学反应的实验数据。测量数据以图表的形式呈现，更加客观真实地反映了实验过程。
　　（二）利用数字化实验突破教学重难点
　　化学实验相对抽象。常规实验无法进行或结果不明显，会导致学生无法理解和掌握化学知识和技能。数字化实验具有形象性和直觉性的特点，有利于学生的观察和思考，让学生了解其中的化学原理，提高化学实验的效果。
　　（三）传统实验和数字化实验相结合
　　学生可以通过计算机软件计算收集的数据，并轻松得出结论。当学生观察最终结论时，很容易理解实验原理，但他们不注意公式的计算过程，这会影响学生的计算能力。因此，教师在使用数字化实验时，应根据实验的需要和学生能力的发展，将传统实验与数字化实验有机结合。
　　五、中学化学数字化实验的前景
　　数字化实验教学主要依靠现代先进技术与教学方法相结合，以达到化学实验教学的目的。理论知识通过实验展示，然后转换成图片，使知识更容易掌握。特别是对于需要理论与实践相结合的化学来说，很多都是抽象的概念，没有直观的描述很难理解。因此，数字化实验在中学化学教学中的应用可以帮助学生对课堂教学有直观的理解，获得更多有用的信息，同时有利于学生将在现实生活中获得的结果应用于解决更多的生活问题，调动学生学习化学的积极性，提高他们的探索欲望。传感器、计算机和其他信息技术设备在中学化学实验教学中的应用本身就是一种开放的视野和与时俱进的过程，工具的发展是大脑思维的扩展，是手的延伸，是人类文明进步的阶梯，因为有了飞机，人们可以欣赏天空的高度，有了太空船，人类可以体验太空的奥秘。学生肯定会在数字化实验中探索意想不到的结果。
　　参考文献：
　　[1]梁忠.数字化实验在初中物理教学中的应用[J].教育信息技术 2011.