數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引入了計算機(jī)技術(shù)，使傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)向現(xiàn)代化、數(shù)字化的方向發(fā)展。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)作為一種新型的實(shí)驗(yàn)手段，能在新課程改革背景下蓬勃而出，與他的先進(jìn)性和實(shí)用性息息相關(guān)。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)既是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，又是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延伸，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的作用就是解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)“做不了”和“做不好”的實(shí)驗(yàn)。泗水一中在2005年裝備了北京威成亞實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司的物理、化學(xué)、生物三個學(xué)科的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，使我們的實(shí)驗(yàn)效果有了質(zhì)的飛躍。

　　一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)越性

　　數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用傳感器技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)中采集的信息數(shù)字化后傳送到計算機(jī)，由傳感器軟件處理后，通過點(diǎn)線圖、表格、數(shù)字儀表、指針儀表等多種形式顯現(xiàn)出來。能使學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)變化的整個過程，對變化過程進(jìn)行直觀、形象處理。在一定程度上能通過宏觀的變化圖表展現(xiàn)出微觀變化等數(shù)據(jù)，從而更好的揭示其中的科學(xué)規(guī)律。從我校數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室使用情況來看，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：

　?、贁?shù)字化實(shí)驗(yàn)室具有開放性。根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室既可用于演示實(shí)驗(yàn)(配合投影設(shè)備)，也可進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn);既可課堂教學(xué)使用，也可用于探究實(shí)踐活動。其中最適合于綜合實(shí)踐活動，使用智能數(shù)據(jù)采集器，可以在家庭、田野、工廠等等許多地方采集信息。因此，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室又是一個開放性的實(shí)驗(yàn)平臺，無論在教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式上都具有開放性。例如，測定自來水中的pH、電導(dǎo)率、溶解氧等指標(biāo)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)是到各點(diǎn)取樣，送回實(shí)驗(yàn)室分析，這樣即費(fèi)時又費(fèi)力。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)就可以直接帶上設(shè)備到各點(diǎn)測定，數(shù)據(jù)由電腦分析得出結(jié)論后通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)回，可以方便地匯總數(shù)據(jù)。

　?、跀?shù)字化實(shí)驗(yàn)室具有智能型的特點(diǎn)，其智能性特征基本貫穿整個科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程。例如，在中和熱的測定實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法無論取點(diǎn)和作圖都由手工完成。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)這些過程都是由計算機(jī)完成的，而且能準(zhǔn)確、清晰地顯示出溫度的變化曲線。用軟件能夠直接計算出中和熱的結(jié)果，而且可以同步顯示真實(shí)數(shù)據(jù)。

　?、蹟?shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)具有統(tǒng)一性。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)還是以學(xué)生的動手實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，只是在信息采集、處理這兩個環(huán)節(jié)上結(jié)合了計算機(jī)技術(shù)(采集、處理和表達(dá))，從而實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)一。

　　二、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的延伸與發(fā)展

　　傳統(tǒng)定性實(shí)驗(yàn)一般是通過人的觀察(顏色、氣味、狀態(tài)、沉淀、氣泡等)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的情況。定量實(shí)驗(yàn)則是通過儀器(溫度計、電流表、電壓表等)斷斷續(xù)續(xù)地測量、記錄數(shù)據(jù)，由手工繪制圖表，最后通過分析來完成任務(wù)。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)則是通過傳感器采集信息將信息數(shù)字化后把數(shù)據(jù)傳給計算機(jī)，由計算機(jī)輸出結(jié)果。測定各組成成分的數(shù)值及其之間的數(shù)量關(guān)系時，計算機(jī)能更科學(xué)地分析問題、解決問題。

　　由于傳感器和計算機(jī)的加入，實(shí)驗(yàn)的過程中能更快更準(zhǔn)確地連續(xù)監(jiān)測、采集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠利用軟件實(shí)時顯示數(shù)據(jù)。并能夠存儲、傳輸以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計等分析處理，提高了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)。這樣數(shù)字化實(shí)驗(yàn)不僅使原來的定量實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)自動化，迅速、準(zhǔn)確地給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而且可以使原來的定性實(shí)驗(yàn)做定量化。

　　數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以及時捕捉細(xì)微的變化過程。而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一般都是靠眼睛觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、靠手腦記錄和處理數(shù)據(jù)。但很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化太快，稍縱即逝，根本來不及觀察或者根本觀察不到，有時即使能夠讀數(shù)，也容易造成較大誤差。而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以通過傳感器捕捉 “瞬時”的變化，并能夠通過計算機(jī)記錄進(jìn)行分析，使可探究的問題范圍和深度都大大拓展，能更便利、更深刻地揭示客觀規(guī)律。

　　數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以拓展問題探究的深度和廣度，更有利于探究性教學(xué)。把很多原來只能意會的問題通過數(shù)字、表格、點(diǎn)線圖等形式顯示出來，有機(jī)的將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與傳感技術(shù)、信息技術(shù)的完美結(jié)合，使學(xué)生能觀察、捕捉并分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器無法觀察到的微弱信息和瞬間信息，對探究問題的深度提出了更高的挑戰(zhàn)，更具備發(fā)展性，更有培養(yǎng)學(xué)生的積極探究意識。

　　例如，在做酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)時，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是通過酸堿指示劑來確定終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)過程中只能看到終點(diǎn)時指示劑顏色的突變，不能看到pH值變化的全過程。而在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中使用pH傳感器就可以讓學(xué)生看到在中和反應(yīng)中溶液pH值變化的全過程，并將整個過程用點(diǎn)線圖顯示出來。學(xué)生可以很方便地探究中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)問題。

　　數(shù)字化是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)組成的多功能實(shí)驗(yàn)平臺。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)既是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效補(bǔ)充，又是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革，更是一次對新課標(biāo)下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的挑戰(zhàn)。這需要我們不斷地探索，才能有效地用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能發(fā)揮數(shù)字化的巨大優(yōu)越性。