高中生物数字化实验浅探
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高中生物数字化实验浅探范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
[摘 要]随着科技的进步，数字化实验逐步进入高中生物教师的视野，如何更好地利用该技术来加强生物实验教学，成为一个重要的课题。基于此，阐述了数字化实验的设备，分析了在实验教学过程中数字化实验的优缺点，以便于更好地将数字化实验应用于高中生物教学中。
[关键词]高中生物 数字化实验 设备 优势 不足
通过数字化实验能够更为快速准确地获取数字、图表等直观数据，反映实验结果，定量地进行实验探究。数字化实验作为现代教学手段，为传统实验教学模式做了提高和补充。
一、数字化实验的设备
1.显微数码互动系统。显微数码互动系统室由数码显微镜和计算机软件两部分构成，数码显微镜可以将在显微镜下观察到的图片在电脑屏幕上进行展示，还可以通过计算机软件监控学生显微镜视野中的图像，及时发现问题并给予指导。[1]
2.数字切片系统。现阶段生物实验所用的数字切片系统是在显微镜上装配一个高分辨率的相机进行拍照，将高倍放大的玻璃切片图像进行局部的多次的拍照，并将最后生成的多张图片利用计算机的软件功能组合成整张的切片图像，这样就完成了数字切片的制作。数字切片可以在计算机上模拟显微镜观察学习优质切片，供学生随时观察，同时利用计算机快速读取切片的各类数据，便于学生进行分析比较。[2]
3.传感器。传感器是数字化实验的必备设备，传感器根据敏感元件可以分为：物理类，如电流传感器、压力传感器;化学类，如氧气传感器、pH传感器;生物类，如呼吸率传感器、心电图传感器。传感器具有快速、简便、直观、量化、自动化、智能化等优点。根据实验具体要求，合理选择传感器，可以定量地显示实验结果，有效地提高实验准确度和可信度。[3]
二、数字化实验的优势
1.数据处理便捷化。传统实验获取数据周期时间长，很难在一节课时间内完成实验操作和探讨过程，如果中间步骤出错，很难有时间重复实验，所以探讨实验过程流于形式，多为教师准备好过程，学生按部就班地进行操作，遏制了学生的创新能力。而数字化实验操作过程简便，利用计算机进行数据处理，大大缩短了实验的时间，而且所得数据更为精确。从而有充足的时间，将教学模式由“学生模仿”转为“学生探究”。生物体维持pH稳定的机制实验中，传统实验要做56组pH试纸比对实验，不断重复简单的实验步骤并记录表格，使学生容易产生厌烦情绪。而数字化实验中的pH传感器帮助我们解决了这一问题，利用传感器采集pH值速度快且精确，获取的数字直接记录于电脑，便于转化为表格，大大缩短了时间，减少了人力。
2.实验过程实时化。数字化实验采用了计算机自动控制，所以能够在很短的时间采集并处理信息，并将数据转化成图表。数据采集快速，处理迅速，实现了数据的实时采集和实时处理，并实时体现在图表中，学生在做实验过程中，从原来的单纯等待实验的最终结果，变为实时观察各种数据变化，使原本传统实验中单调的等候过程有了关注点，有利于学生课堂注意力的集中。
3.实验结果定量化。中学生物教学过程越来越重视对实验结果的分析和利用，而传统生物实验由于条件限制，只能进行定性实验，实验结果仅能表现大致特性，使得学生难以应对考试中各种图表的精确分析和计算。数字化实验把实验过程获得的数据以表格或者曲线图的形式表现出来，通过日常实验过程中对数据的分析，提高了学生的数据分析能力。
三、数字化实验的不足
1.实验室设备成本较高。数字化实验需要各类传感器，这类仪器精密度较高，易损坏，后期维护费用较高;同时数字化实验结果记录需要专门的数据分析软件，现阶段信息技术更新速度快，导致这类软件几年内就会被淘汰，大大提高了实验成本。
2.减弱了学生的实验信息采集能力。数字化实验过程中实验数据采集工作均由传感器完成，后期的数据变化曲线由计算机完成。学生在实验过程中不再进行实验信息的采集与分析，从而降低了这一基础实验能力。高中是对学生基础能力进行培养的阶段，所以传统实验在这一方面有着不可取代的优势。高中生物实验的设置应为传统实验与数字化实验相结合的方式，这样更有利于学生实验能力的发展。
数字化实验的应用激发了学生学习生物的兴趣，带给学生生物实验过程的成就感，大大提高了学生的学习积极性和主动性，因此数字化实验在高中生物学科中逐步应用已成必然，如何能更好地利用这一技术手段，有效改进生物课堂教学模式，将对高中生物教师的综合素质提出了更高的要求。
[ 参 考 文 献 ]
[1]方淳.数字化生物实验室在教学中的应用[J].教学月刊（中学版），2014（1）：63-65.
[2]刘俊波.高中生物实验室及数字化实验装备建设[J].中学教育技术装备，2011（8）：43-46.
[3]宋述燕，陈家凤.《传感器技术及应用》教学方法探讨[J].实验科学与技术，2008（6）：104-146.