中考化學數字化實驗的備考策略及教學建議

摘" 要：本文首先分析了數字化實驗的特點和優勢，針對中考備考，提出了具體的備考策略，包括熟悉實驗設備、掌握實驗原理、強化數據分析能力等，同時，為化學教學提供了相應的建議.將數字化實驗融入日常教學，可以培養學生的科學探究能力和創新思維，提高學生在中考化學中的成績和綜合素養.

關鍵詞：數字化實驗；備考策略；教學建議；中考化學

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：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，中學一級教師，從事初中化學教學研究.

隨著科技的不斷進步，數字化實驗在化學教學中的應用越來越廣泛．數字化實驗以其高精度、實時性和直觀性等特點，為學生提供了更加豐富的學習體驗．在中考化學中，數字化實驗也逐漸成為考查的重點內容之一.因此，研究中考化學數字化實驗的備考策略及教學建議具有重要的現實意義.

1" 數字化實驗的特點和優勢

1.1" 初中化學數字化實驗的特點

首先，初中化學數字化實驗具有高精度和實時性.數字化實驗設備能夠精確地測量各種化學參數，并實時顯示實驗數據的變化.例如，通過傳感器可以準確測量溫度、酸堿度、氣體濃度等，學生能夠直觀地觀察到實驗過程中這些參數的動態變化，從而更好地理解化學現象背后的原理.

其次，初中化學數字化實驗具有直觀可視性.傳統化學實驗中，學生往往只能通過肉眼觀察實驗現象，對于一些微觀或抽象的概念難以理解.而數字化實驗可以將實驗數據轉化為直觀的圖表、圖像等形式，使抽象的化學概念變得更加具體和可視化.例如，在化學反應速率的實驗中，通過繪制濃度隨時間變化的曲線，學生可以清晰地看到反應的進程和速率的變化.

再次，初中化學數字化實驗的數據記錄與分析比較便捷.數字化實驗系統能夠自動記錄實驗過程中的所有數據，避免了人工記錄可能出現的誤差和遺漏.同時，軟件還可以對數據進行快速分析和處理，如求平均值、繪制擬合曲線等，幫助學生更深入地分析實驗結果，得出科學的結論.

最后，初中化學數字化實驗可重復性強.由于數字化實驗的數據可以被準確記錄和保存，學生可以隨時回顧實驗過程，進行重復實驗和對比分析.這有助于學生加深對實驗原理的理解，提高實驗操作的熟練程度和科學探究的能力.

1.2" 初中化學數字化實驗的優勢

第一，能激發學生學習興趣.數字化實驗以其新穎的形式和直觀的展示方式，能夠極大地激發學生對化學的學習興趣.學生在實驗過程中可以親自動手操作先進的設備，觀察到神奇的化學現象，這種體驗式的學習方式能夠讓學生更加積極主動地參與到化學學習中.

第二，可以培養學生科學探究能力.數字化實驗為學生提供了一個進行科學探究的平臺.學生可以自主設計實驗方案，選擇合適的傳感器和實驗參數，進行實驗操作和數據分析.在這個過程中，學生學會了提出問題、作出假設、設計實驗、收集數據、分析結果和得出結論等科學探究的方法，培養了創新思維和實踐能力.

第三，能促進教師教學方式的轉變.對于教師來說，數字化實驗可以豐富教學資源，拓寬教學思路.教師可以利用數字化實驗進行演示實驗、探究實驗和小組合作實驗等多種教學活動，改變傳統的以講授為主的教學方式，提高課堂教學的效率和質量.

第四，能與現代科技接軌.讓學生接觸數字化實驗，有助于他們了解現代科技在化學領域的應用，為未來的學習和發展奠定基礎.同時，也培養了學生的信息素養和科技意識，使他們能夠更好地適應信息時代的要求.

2" 中考化學數字化實驗的備考策略

2.1" 熟悉數字化實驗設備

數字化實驗設備通常包括傳感器、數據采集器和計算機軟件等部分.學生要了解不同傳感器的功能，以及它們在化學實驗中的應用，并認真學習數字化實驗設備的操作手冊，掌握傳感器的連接、數據采集器的設置以及計算機軟件的使用方法.通過反復練習，提高操作的熟練程度，確保在考試中能夠準確、快速地完成實驗操作.

2.2" 理解實驗原理

首先，要復習化學教材中的實驗內容.仔細回顧化學教材中的傳統實驗，理解實驗的目的、原理和方法.這將為理解數字化實驗提供基礎，因為數字化實驗往往是在傳統實驗的基礎上進行改進和創新的.其次，要分析數字化實驗的原理.結合數字化實驗設備的特點，深入分析數字化實驗的原理.例如，在探究化學反應速率的數字化實驗中，要理解如何通過傳感器測量反應物濃度的變化，以及如何根據數據計算反應速率.將數字化實驗與化學知識體系相結合，明確數字化實驗在化學學科中的地位和作用，可以幫助學生在考試中更好地運用所學知識解決數字化實驗相關的問題.

2.3" 強化數據分析能力

首先，要學習數據分析方法.掌握基本的數據分析方法，如繪制圖表、求平均值、計算斜率等.了解如何根據實驗數據得出結論，并對實驗結果進行解釋和評價.其次，要進行數據分析練習.通過做練習題和模擬實驗，提高數據分析能力.分析不同類型實驗數據的特點，學會從數據中提取關鍵信息，為解決問題提供依據.最后，對數據要進行誤差分析.在數據分析過程中，要考慮實驗誤差的影響，了解誤差的來源，如儀器誤差、測量誤差等，并學會采取適當的方法減小誤差.同時，要能夠對實驗結果的準確性和可靠性進行評估.

2.4" 進行實驗模擬和練習

可借助數字化實驗軟件進行實驗模擬，熟悉實驗過程和操作方法.在模擬實驗中，可以嘗試不同的實驗條件和參數，觀察實驗結果的變化，加深對實驗原理的理解.認真做歷年中考化學數字化實驗部分的真題和模擬題，了解考試題型和考查重點.通過做題，發現自己的不足之處，及時進行針對性的復習和提高.參加學校或培訓機構組織的實驗練習和模擬考試，在真實的考試環境中檢驗自己的備考效果.通過模擬考試，熟悉考試流程和時間安排，提高應試能力和心理素質.

2.5" 培養科學探究精神

在備考過程中，要學會提出問題和假設，并通過實驗進行驗證.這不僅有助于提高學生的科學探究能力，還能培養學生的創新思維和解決問題的能力.根據問題和假設，設計合理的實驗方案.在設計實驗方案時，要考慮實驗的可行性、安全性和準確性，選擇合適的實驗方法和儀器設備.與同學和教師進行交流與合作，分享自己的實驗經驗和心得.通過交流，可以拓寬思路，學習他人的優點，提高自己的實驗水平.

3" 中考化學數字化實驗的解題案例分析

例題" 某興趣小組同學利用數字化傳感器測得密閉容器內質量、表面積相同的鎂條與等體積、不同濃度的兩種鹽酸反應時壓強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壓強增大的主要原因是鎂與鹽酸反應生成氣體

B.a曲線表示鹽酸濃度較小的反應

C.濃度較大的鹽酸比濃度較小的鹽酸反應速率快

解析" 鎂條與鹽酸反應生成氫氣，所以0～100 s容器內壓強增大，A正確；相同的時間內a曲線表示的壓強大，說明產生的氣體多，反應速率快，所以a曲線表示鹽酸濃度較大的反應，B錯誤、C正確；鎂條與鹽酸完全反應時產生的氣體最多，容器內壓強達到最大，a曲線在200 s后反應結束，溫度恢復至室溫，壓強減小，D正確.

點評" 本例題中，利用數字化傳感器測得密閉容器內質量、表面積相同的鎂條與等體積、不同濃度的兩種鹽酸反應時壓強隨時間變化情況.a、b兩曲線不同的原因是鹽酸的濃度不同，導致反應速率不同；單位時間內在密閉容器內產生的氫氣的體積不同，導致壓強變化規律不同.這類問題需要學生認真分析圖像的走勢、特殊點等信息，結合具體問題具體解決.例如，根據圖像，a曲線表示的壓強大，說明在密閉容器內產生的氣體多，反應速率快，可知，a曲線表示鹽酸濃度較大的反應［1］.

4" 初中化學數字化實驗的教學建議

4.1" 合理選擇實驗內容

教師應根據教學目標和學生的實際情況，合理選擇適合進行數字化實驗的內容.例如，對于一些反應速度較快或較慢、現象不明顯、需要精確測量數據的實驗，可以優先考慮采用數字化實驗.如酸堿中和反應中pH的變化、金屬與酸反應產生氫氣的速率等實驗，通過數字化傳感器可以實時監測和記錄數據，學生能夠更直觀地觀察到變化過程［2］.

4.2" 引導學生參與實驗設計

在數字化實驗教學中，教師可以引導學生參與實驗設計，培養學生的科學探究能力和創新思維.例如，在探究影響化學反應速率的因素實驗中，教師可以讓學生提出假設，設計實驗方案，選擇合適的傳感器和實驗條件.通過學生自己設計實驗，可以加深他們對實驗原理的理解，提高實驗操作能力和問題解決能力［3］.

4.3" 拓展實驗教學的空間和時間

數字化實驗可以不受時間和空間的限制，教師可以利用網絡平臺，將實驗教學拓展到課外.例如，教師可以布置一些在線實驗任務，讓學生在家中或課外進行實驗操作和數據采集，然后通過網絡提交實驗報告.這樣可以讓學生在更自由的環境中進行學習，提高學習的自主性和積極性.

4.4" 及時對實驗進行評價和反饋

在實驗結束后，教師要對學生的實驗結果進行評價，總結學生在實驗過程中的表現和收獲.教師要及時對學生的評價結果進行反饋，讓學生了解自己在實驗過程中的表現和存在的問題.教師在反饋時要具體指出學生存在的問題和不足，提出改進的方法和建議.同時，教師還要對學生的優點和進步進行肯定和鼓勵，激發學生的學習興趣和積極性.

5" 結束語

中考化學數字化實驗的備考策略和教學建議對于提高學生的中考成績和綜合素養具有重要的意義.在備考過程中，學生要熟悉實驗設備、掌握實驗原理、強化數據分析能力，并進行實驗模擬和練習.在教學過程中，教師要將數字化實驗融入日常教學，培養學生的科學素養，提高教師的數字化實驗教學水平.

參考文獻：［1］

區大柱.中考化學數字化實驗題例析［J］.中學化學，2019（10）：34-36.

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

［3］ 繆徐.數字化實驗與中考化學試題融合探究［J］.中小學數字化教學，2020（3）：34-37.

［責任編輯：季春陽］