数字化传感实验在初中化学教学中已有广泛应用，它由“传感器+数据采集器+计算机(含配套使用的通用和专用软件)”构成[1]，将传感器与计算机连接可进行便捷、精准的数字化实验。它有很多长处：一是操作比较简便，只要把数据采集器、传感器、计算机等实验装置安装调试好，就能很便捷地采集到精确的实验数据;二是应用范围广，传感器种类丰富，可以测量温度、压强、pH、氧气、二氧化碳等物理量;三是实验数据可视化强，能够自动生成实验数据，然后对这些数据进行定量分析，生成相关的数据图表。但同时，数字化实验也有它相应的短板。如操作过于简便会使学生相应的化学实验操作技能得不到锻炼;直接测量相关的物理量，会让学生错失设计化学实验、进行科学探究的机会，同样，自动生成实验数据和相应的曲线，也会让学生分析实验误差的科学思维能力得不到锻炼。因此，如何对待初中化学教学中数字化实验的“长处”和“短板”成为值得思考的问题。这里存在一个应用策略的问题。笔者认为，数字化实验在初中化学教学中的应用策略是“扬长补短”，应在充分发扬其长处的同时弥补其短板，而不是回避。

　　一、开展数字化实验“扬长补短”的原因

　　二、在享受技术便捷的同时　重视对实验原理的理解

　　三、在自动生成数据的同时　重视对学生实验操作技能和实验分析能力的培养

　　利用氧气传感器测定空气中氧气的含量，计算机屏幕上能自动生成氧气含量的数据和相应的变化曲线，学生直接读取就可以得到数据结果。但便利的背后也藏着一个隐患：学生的实验操作技能和科学思维能力得不到培养。如果用以往的红磷燃烧法进行氧气含量的测定，学生需要操作更多的实验步骤，会观察到更多的实验现象。等待红磷熄灭，实验装置冷却后打开弹簧夹，学生能观察到水倒流进集气瓶内的实验现象，利用看得见的水的体积来表征看不见的红磷燃烧消耗掉氧气的体积，这正是红磷燃烧法测定氧气含量实验的智慧和原理所在;而利用氧气传感器的数字化实验在这方面显然是短板。

　　此外，以往实验过程中可能会出现各种问题，如进入集气瓶的水的体积小于1/5，为什么实验结果与理论有所差异?问题的出现会倒逼学生对实验进行反思：到底是哪些实验操作步骤造成了实验数据偏小?是点燃红磷后没有立即把燃烧匙伸入集气瓶内，还是实验装置没有连接好造成了漏气?这些反思正是培养学生实验操作技能和科学思维能力的磨刀石。而数字化实验中的数据和变化曲线是自动生成的，学生无法观察到水倒流进集气瓶内的现象，也就无法体验通过规范实验操作步骤来减少误差的实验方法，这将导致学生实验操作技能和科学思维能力得不到锻炼。

　　因此，从培养化学学科核心素养的角度考虑，在空气中氧气含量的测定实验中，首先要让学生经历一次用水的体积来表征氧气的体积的实验，待学生获得了相应体验和感悟，从中汲取了实验原理和实验智慧后，再利用便捷的氧气传感器进行数字化实验。此外，以往实验中涉及对许多常规实验器材的操作和估读等，这些实验技能不仅是生产生活中所必需的，也隐含着许多科学原理和思维方法。因此，在开展氧气传感器数字实验的同时，还需要让学生进行红磷燃烧法的学习和操作。这便是开展数字化应用的教学策略所在。化学科学研究关注结果的精确与操作方式的便捷，但化学教学应关注操作过程和学生化学学科核心素养的培养。

　　参考文献

　　[1] 钱作伟.用手持技术测定空气中氧气的含量[J].中学化学教学参考,2017(15):59-61.

　　[2] 鲁通.运用数字化实验的空气组成教学研究[D].南京:南京师范大学,2018.

梁金红 山东省荣成市实验中学