初中理化生数字化探究实验室建设方案
秦皇岛天辰科技股份有限公司
系统概述
数字化探究实验系统，也被称作“数字化信息实验系统”（Digital Information System），简称“DIS”，在教育部颁布的装备标准中被称为“计算机数据采集处理系统”或“物理/生物/化学实验微机接口及辅助教学系统”。不管哪种叫法，都是计算机信息技术应用到理科实验中去的一种现代化实验装置或叫媒介。它分为三个部分：①传感器，它主要负责前段实验量的采集，形成模拟电信号；②数据采集器，它主要负责把传感器的模拟电信号转换成数字信号并与计算机进行通信；③数字化实验软件，它主要负责数据信号的显示、处理与分析等。另外，该产品还配套实验指导书、小配件及一部分专用的实验辅助器材，比如力学实验轨道小车、向心力实验器、机械能守恒实验器、各种电学实验板等等。
发展背景
随着信息技术的飞速发展, 国家基础教育课程改革的稳步推进, 以及欧美等发达国家将数字化（探究）实验室应用于理科教学的积极影响, 我国新一轮中学理科课程改革对信息技术尤其是基于传感器的数字化实验室与课程整合提出了明确要求。2003 年新公布的《普通高中物理课程标准（实验）》 对信息技术与物理课程整合提出: 信息技术要进入物理实验室, 即重视将信息技术应用到物理实验室, 加快中学物理实验软件的开发和应用, 诸如通过计算机实时测量、处理实验数据, 分析实验结果等。又因传感器是当今生活和生产中各种测量、控制所不可缺少的元器件,《标准》还首次提出“了解常见传感器及其应用, 体会传感器的应用给人们带来的方便”的要求, 同时在选修模块中将其作为一个独立的二级主题供学生学习。随后, 2004 年公布的《上海市中学化学课程标准( 试行稿) 》要求当前中学化学教学“推行在化学实验中使用图形计算器或掌上电脑( 掌上实验室) 和传感器技术, 并应用于课堂教学之中, 特别是应用于研究性学习之中”,“在化学实验教学中, 采用模拟实验, 提高实验教学效果; 引入数字化传感器技术, 革新中学化学实验的内容, 拓展实验方法, 节省实验时间”。由此, 一种基于传感器和计算机( 或图形计算器) 的新型实验教学模式———数字化实验室应运而生。
3.数字化探究实验室建设目标
1、能够完成现行教育体制下的实验教学任务，同时又能够促进学生自主学习和主动探究，配合国家新一轮课程教材改革关于完善学生学习方式的要求。
2、能够与国家新一轮课程教材改革教材相配套，所选用的产品应该符合人民教育出版社、广东教育出版社、上海教育出版社等国内新课改教材的教学要求。
3、能够满足全国各省市小学、初中、高中的标准配置和建设标准，具有10多年来遍布全国各省各市县标准学校案例，可以开展特色科学探究课程，可以与全国各兄弟学校进行无障碍交流。
4、能够与现有实验教学模式和实验环境保持一致，以实验教学为工作中心，以数字化实验技术为有力手段，以必要的电教技术为支撑，在继承中发展，在兼容中提高。
5、既要突出数字化实验技术对实验教学改革的促进作用，又要本着“勤俭、务实”的原则，控制建设成本，尽可能使全部的投入都用于实验教学本身。
6、建设中采用的数字化实验装备必须有详细的实验指导书和使用说明，软件的通俗易懂，操作简捷，使用方便，人性化强，适合中学使用。
7、数字化探究实验设备由厂方直接提供，以保证学校配备的数字化实验设备能够持续不断的得到统一、完善的售后服务与技术支持。
8、为了保证学校教学需要，厂方提供的产品保修时间不得低于3年，且要与学校保持常态化联系，方便学校用好实验室。
4.数字化探究实验室必要性和可行性
（1）必要性
新课程标准中明确有要求把计算机信息技术应用到理科实验中去，作为理科实验重要的先进的工具——数字化探究实验系统必不可少；人教版、沪教版等教材中已经明确了数字化实验手段地位，许多实验明确要求用数字化实验做一做，没有数字化实验系统，没有数字化实验室，将给师生的教学带来一定的困难；教材中既然明确了数字化实验手段的地位，势必会加强在重要考核评价——高考中的地位，可以预料，在以后的高考试题中，将会出现数字化探究实验的内容，尽早让学生掌握数字化探究实验的方法，会是明智的选择；
教育部相关教育装备标准里面明确了“计算机数据采集处理系统”——“数字化探究实验系统”是普通教育阶段装备的选择；部分省份，如广东、上海、福建、江苏、山东、山西、河北等地区均把数字化实验室装备列入本地区的装备标准里。
现在的规范化学校/重点学校/示范学校的评比及考核中，是否拥有一定数量的现代化实验室，是一项重要的评分依据；素质教育是中国教育的发展趋势和潮流，作为素质教育、探究式学习的有效工具——数字化探究实验系统，必然是学校装备的适合选择；新的实验手段和理念，让师生们拓宽了实验思路，寻找到更多教学灵感，所以随着装备数字化探究实验系统的学校越来越多有关数字化实验手段的实验教学论文犹如雨后春笋般地发表在各种教学杂志上。
（2）可行性
在数字化探究实验室中,由于数字化探究实验室为我们提供了多媒体教学系统、交互式电子白板、小组合作学习环境、网络化信息查寻和丰富的学习资源等优越的条件,不仅极大地丰富与方便了教师的教学活动,也为学生的合作、交流和展示提供许多有利条件,具体表现为:
有利于学生间的合作与交流:由于数字化探究实验室的桌椅是按照小组设置,所以学生很自然地要以小组的形式进行学习,而按小组配备的学生电脑也让学生更自觉地通过合作完成学生任务。
有利于教与学的统一:交互式电子白板及网络教学系统不仅可让教师的教学内容以文、图、声、视频等多种形式加以展现,更能将每个小组的在完成学习任务的过程与结果进行清晰的向所有师生展示,真正实现了教与学的统一。
有利于学生的探究与拓展:网络教学环境配合多种教学资源,为学生提供探究与拓展的空间,也使教师的教学变得更加灵活与方便。
有利于及时、全面的教学评价:由于学生的学生任务完成情况可及时展示与反馈,每个小组的完成情况都变得公开且透明,每一位学生即是学习者也是评价者,学生真正成为了学习的主人。
不难看出,由于数字化探究实验室为我们提供了诸多优越的软、硬件条件,不仅极大地丰富与方便了教师的教学活动,也为学生的合作、交流和展示提供了更为自由与宽广的空间。
（3）意义
引领地方数字化探究实验室建设示范
全面改善与提升学校实验室装备形象
1、理化生实验室的建设，已经越来越完备，新的理化生探究实验室需要秉持高起点/高标准的原则，选择方案最优秀，产品最稳定，方案最先进，执行最稳重，服务最到位的数字化探究实验室厂家。
2、装备完备的数字化探究实验室，必须是硬件设备配套齐全，售后服务全面周到，实验手册齐备，做到既建之，则用之，且用好之。
3、数字化实验仪器设备，以其创新型强的特点，与传统的实验室设备有明显的代差关系，与当前国内外一流的实验装备保持一致，代表了学校领先的教学理念。
4、数字化实验设备、配套器材、电教设备与设施，能够很好的满足中小学实验要求。设计中尽量避免了可用可不用的昂贵设备，使学校可以根据特色需要，在使用中有更大的空间去升级实验室，搭建特色探究实验的实验室环境。高质量的水电材料、隐型的网络设备，增加了实验室的功能扩展及安全系数，且不影响实验室的外观效果，又不妨碍实验室主体功能的实现。
5、数字化实验设备可以帮助老师、学生简捷迅速地完成课堂分组实验，为老师、学生准备了一个自主创新，自主学习的平台。实验设备的实验效果好，对学生学习和老师教学工作有明显的提升，超过已有的实验装备。
数字化探究实验系统 整体构成
（仪器示意图）
（整体效果图）
使用场合：
1、在中学的物理、化学和生物实验课和小学科学实验课上，用物理的气体、压强、力、电压、电流等传感器，化学的pH、二氧化碳、二氧化硫气体传感器等，和生物的湿度传感器、心电图传感器等，仪器探头为主要检测工具，
2、结合专用实验辅材（如力的合成与分解实验器、机械能守恒实验器、酸碱中和滴定实验器，光合作用实验器等）或者常规仪器（音叉、烧杯中的酸碱溶液等），
3、通过数据采集器，把采集到的实验数据上传到计算机中，
4、由专用数据分析软件对数据进行高速地收集、记录以及分析，迅速得出时间-pH变化、时间-电流变化等实验曲线，省却了学生手动记录的步骤和误差性，传感器可以持续和实时测量出更精准的数据。学生只需要关注实验曲线，对数据进行简单处理，就可以分析实验变化，得出实验规律和结果。
数字化探究实验室 建设依据
根据教育部《中小学理科实验室装备规范》JY/T 0385-2006的指导，教育部教基二〔2017〕2号文件 2017《义务教育小学科学课程标准》、《JY/T 0619-2019 初中物理教学装备配置标准》、《JY/T 0620-2019 初中化学教学装备配置标准》、《JY/T 0621-2019 初中生物学教学装备配置标准》，各省的理、化、生教学仪器配备标准、义务教育学校教育技术装备规范、基础教育强县(市、区)建设督导评估细则等文件中，都提出对中学理化生探究实验室有明确的要求。
随着教育部“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作，很多地方都根据地方实际需要，编制了中小学智慧校园建设标准，并都不约而同地把数字化探究实验室归为重点建设的子系统，以数字化探究实验室、创新实验室、数字化学科教室、学习体验中心等形式，列入特色环境建设，并提出相应教学应用及考核指标。
（1）引用《中小学理科实验室装备规范》
中华人民共和国教育行业标准 JY/T 0385-2006
中小学理科实验室装备规范
(2006-07-19发布)
4 要求
4.1 中学部分
4.1.1 功能与要求
功能与要求见表1.
表1 功能与要求
室 别 | 类别 | 功 能 | 要 求 |
实验室/科学探究（理、化、生） | 基本要求 | 能够满足实验教学要求，方便学生熟悉并接触各种实验仪器设备，学习掌握基本实验技能 |
应努力为方便学生查阅相关资料，方便学生制定实验计划和设计实验方案，进行探究性学习和学科实验活动创造条件。
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实验员室（理、化、生） | 基本要求 | 实验员办公。 | 可与准备室合并使用，不能与药品室合并使用 |
准备室（理、化、生） | 基本要求 | 进行实验的准备和简单的仪器维修。 | 应邻近所属实验室。 |
仪器室（理、化、生） | 基本要求 | 存放实验仪器。 |
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药品室（化、生） | 基本要求 | 存放实验药品。 | 可与准备室合并使用，应采取防潮、通风等措施。 |
危险药品柜（化） | 基本要求 | 存放危险实验药品 | 应采取防潮、通风及必需的安全措施。 |
危险药品室（化） | 规划建议 | 存放危险实验药品。 | 宜设计在地下或半地下,应采取防潮、通风及必需的安全措施。 |
培养室（生） | 规划建议 | 进行组织培养等。 |
朝阳方向，通风良好。
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生物园地（生） | 基本要求 | 进行种植、饲养。 | 南方地区可结合校园绿化在校园空地、楼顶布置设计，北方地区宜设计在暖房里，亦可室内外结合布置。 |
4.1.2 面积与间数
“面积与间数”的指标，以学校的建设规模和班额人数分别为12班～24班（4个～8个平行班）、24班～36班（8个～12个平行班）、36班～48班（12个～16个平行班），每班50人为参考设计的；学校规模大于48个班的，以本规范中48个班的数据指标为基准，学校规模每增加12个班（4个平行班）时，理、化、生实验室及其附属用房各增加1套。
4.1.2.1 面积
表2 面积 单位：m2
室 别 | 类 别 |
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基本要求 | 规划建议 |
实验室、科学探究室（理、化、生）生均使用面积 | 不小于1.80 | 不小于1.92 |
实验员室（理、化、生）人均使用面积 | 不小于6
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准备室（理、化、生）使用面积 | 每间不小于18 |
每间不小于23
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仪器室（理、化、生）使用面积a | 每间不小于23 | 每间不小于43
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药品室(化、生)使用面积 | 每间不小于23 |
危险药品室（化）使用面积 | —— |
每间不小于8
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培养室（生）使用面积 | —— |
每间不小于43
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注：“—”表示不要求 |
a 仪器室只设1间时面积不应小于40. |
4.1.2.2 间数
表3 间数 单位：间
室别 | 类别 | 4～8个平行班a | 8～12个平行班 | 12～16个平行班 |
初中 | 高中 | 初中 | 高中 | 初中 | 高中 |
物理实验室/探究室 | 基本要求 | 1 | 1～2 | 1～3 | 2～3 | 3～5 | 3～5 |
规划建议 | 2～3 | 2～3 | 3～4 | 3～4 | 4～6 | 4～6 |
化学实验室/探究室 | 基本要求 | 1 | 1～2 | 1～2 | 2～3 | 2～3 | 3～5 |
规划建议 | 1～2 | 2～3 | 2～3 | 3～4 | 3～4 | 4～6 |
生物实验室/探究室 | 基本要求 | 1 | 1～2 | 1～3 | 2～3 | 2～3 | 3～5 |
规划建议 | 2～3 | 2～3 | 3～4 | 3～4 | 3～4 | 4～6 |
实验员室 （理、化、生） | 基本要求 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 |
准备室 （理、化、生） | 基本要求 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 | 各2 | 各2 |
仪器室 （理、化、生） | 基本要求 | 各1 | 各1 | 各1～2 | 各2～3 | 各2 | 各2～3 |
药品室（化、生） | 基本要求 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 | 各1 |
危险药品室（化） | 规划建议 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
培养室（生） | 规划建议 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
生物园地 | 基本要求 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
a 学校规模小于12个班的可参照表中4个～8个平行班的数据执行。 |
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……
4.1.7.2.1 信息传输设备
宜配置适当的显示装置和播放设备。
a)信息的传送和显示：信息传送部分可由局域网端口等信息源，计算机等信息查询设备和音、视频电子设备组成，并由显示装置来实现。设备的功能和技术指标宜适时选择；
b)数据的采集和处理：宜采用现代信息技术对实验进行实时测量、数据处理和结果分析；
c)实验资料的查询：装备一套或多套与网络相连的计算机设备，方便查询相关资料，帮助自主设计实验。
（2）数字校园示范校建设指南（试行） 中央电化教育馆 2012年12月
[摘]
实现校园环境数字化改造。要利用计算机技术、网络技术、通信技术等先进的信息化手段和工具，实现从基础设施（网络、终端、教室等）、资源（图书、讲义、课件等）到活动（学习、教学、研究、管理、生活等）的数字化。
基础设施：基础设施是数字校园建设的基础和外显形式，包括校园网、终端、数据中心和各种数字化环境（如多媒体教室、计算机教室、教师备课室），为校园信息化应用服务提供硬件支持。
其他数字化环境是指除了学校经常用到的多媒体教室、计算机教室、教师备课室、录播教室等以外的各种信息化环境。这些信息化环境不一定都要单独建设专用场所或教室，学校可以根据自身条件在已有的教室内通过增添设备或软件，实现其应有的功能。建设要求如下：
建设校园数字广播系统，及时传播校园资讯；
建设数字化校园电视台，丰富和传播校园文化；
建设数字校园安全防护系统，保障师生人身和校园财产的安全；
建设数字化阅览室，方便师生随时随地阅读；
建设数字探究实验室，鼓励学生开展科学探究，体验探究过程；
建设校园一卡通系统，便利广大师生的校园生活。
（3）JY/T 0619-2019 初中物理教学装备配置标准 中华人民共和国教育部 2019-05-27
化学、生物数字化传感器，也同样有了部标。
7.数字化探究实验室建设原则
按照选取国内技术先进、性能稳定的成熟的数字化探究实验室产品为原则，参照教育部《中小学理科实验室装备规范》的标准和要求设计数字化探究实验室建设方案。
初中方案，设计为：物理、化学、生物数字化探究实验室综合1间，学生5人一组分组用10套数字化实验仪器，教师1套，能同时满足50人班级5人一组的实验需要，教师端配备较齐全的实验器材，学生端配备分组实验仪器，可最大程度覆盖初中理化生课本中要求用传感器开展的相关实验，并可进行课本外开放性实验课题探究，提高实验效果，保证教学质量。
8.数字化探究实验室方案特色
实验设备采用“图形数据采集器（便携、无需另配电脑）＋智能数字实验盘＋传感器模块+配套专用辅材+数字探究软件”的基本模式，既能够较好地兼容现有实验室器材，拥有基于自身产品研发的相对完善的配套实验装置，并能够依托上述实验装置完成凭借传统器材难以完成的实验。
实验设备拥有全部自主知识产权，能够根据课改要求在短期内进行创新实验设计，甚至产品改造和升级。
教师端和学生端的数字化仪器都可满足有线和无线两种工作方式，可实现有线通讯、无线通讯和独立数据显示三种工作方式。兼具室内和户外采集功能，最大程度拓展实验范围。
同时配备专用数字化实验系统软件，运行在稳定的Windows平台下，内置较全的中学数字化探究实验模板，满足精密而科学的数据统计和分析功能。拥有能满足教学要求的测量、记录、分析和计算功能的通用性软件，尽量能够在该软件系统内部完成教学任务，减少跨软件操作，但具备跨软件操作的功能。
此外，数字化实验系统软件提供iOS版本，可直接升级为支持iPad的全新方案，方便将来实验室扩展升级为未来教室，打造和电子书包、数字化校园等融合的一体化新型智能教室。
数字化实验系统实验目录
初中物理数字化实验信息表 |
序号 | 实验名称 | 实验所需器材（实验器） | 实验所需器材（传感器） | 教材分册、章节、知识点（人教版） |
1 | 比较物体运动的快慢 | 小车运动实验器 | 光电门传感器*2 | 八年级上
第一章 机械运动 第3节 运动的快慢
（测量物体的平均速度） |
2 | 观察水的沸腾 | 水的沸腾实验器（初中） | 温度传感器 | 八年级上
第三章 物态变化 第3节 汽化和液化
（探究水沸腾时温度变化的特点） |
3 | 探究弹簧伸长特性 | 胡克定律实验器 | 力传感器、分体式位移传感器 | 八年级下
第七章 力 第2节 弹力
（练习使用弹簧测力计） |
4 | 探究重力大小跟质量的关系 | 钩码 | 力传感器 | 八年级下
第七章 力 第3节 重力
（探究重力大小跟质量的关系） |
5 | 力的作用是相互的 | 牛顿第三定律实验器 | 力传感器*2 | 八年级下
第七章 力 第1节 力 |
6 | 摩擦力 | 数字化摩擦力实验器 | 力传感器（内置） | 八年级下
第八章 运动和力 第3节 摩擦力
（测量滑动摩擦力、研究影响滑动摩擦力大小的因素） |
7 | 估测大气压强 | 估测大气压强实验器 | 力传感器 | 八年级下
第九章 压强 第3节 大气压强
（大气压的测量） |
8 | 流体压强与流速的关系 | 流体压强实验器 | 相对压强传感器*3 | 八年级下
第九章 压强 第4节 流体压强与流速的关系 |
9 | 影响浮力大小的因素 | 浮力定律实验器 | 力传感器*2 | 八年级下
第十章 浮力 第1节 浮力
（探究浮力大小和哪些因素有关） |
10 | 浮力定律 | 浮力定律实验器 | 力传感器*2 | 八年级下
第十章 浮力 第2节 阿基米德原理
（探究浮力的大小和排开液体所受重力的关系） |
11 | 摩擦生热 | 摩擦做功实验器 | 温度传感器 | 九年级全一册
第十三章 内能 第2节 内能 |
12 | 压缩气体做功 | 压缩气体做功实验器 | 快速温度传感器 | 九年级全一册
第十三章 内能 第2节 内能
（做功改变物体的内能） |
13 | 比较不同物质吸热情况 | 液体吸热研究实验器 | 温度传感器*2 | 九年级全一册
第十三章 内能 第3节 比热容
（比较不同物质吸热的情况） |
14 | 串并联电路中电流的规律 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电流传感器*3 | 九年级全一册
第十五章 电流和电路 第5节 串、并联电路中电流的规律
（探究串联电路各处电流的关系、探究并联电路中干路电流和支路电流的关系） |
15 | 串并联电路中电压的规律 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电压传感器*3 | 九年级全一册
第十六章 电压 电阻 第2节 串、并联电路中电压的规律
（探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系） |
16 | 探究影响导体电阻大小的因素 | 电阻定律实验器 | 电压传感器、电流传感器 | 九年级全一册
第十六章 电压 电阻 第3节 电阻
（探究影响导体电阻大小的因素） |
17 | 电流与电压和电阻的关系 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电压传感器、电流传感器 | 九年级全一册
第十六章 欧姆定律 第1节 电流与电压和电阻的关系
（探究电流与电压的关系、探究电流与电阻的关系） |
18 | 测量定值电阻的阻值 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电压传感器、电流传感器 | 九年级全一册
第十六章 欧姆定律 第3节 电阻的测量
（伏安法测电阻） |
19 | 测量小灯泡的电功率 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电压传感器、电流传感器 | 九年级全一册
第十八章 电功率 第3节 测量小灯泡的电功率 |
20 | 焦耳定律 | 焦耳定律实验器 | 温度传感器*2 | 九年级全一册
第十八章 电功率 第4节 焦耳定律
（通电流导体加热空气） |
21 | 探究感应电流的产生 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 微电流传感器 | 九年级全一册
第二十章 电与磁 第5节 磁生电
（什么情况下磁可以生电） |
22 | 地磁场发电机 | 地磁场发电机 | 微电流传感器 | 九年级全一册
第二十章 电与磁 第5节 磁生电 |
23 | 光的直线传播 | 光学实验包 | \ | 八年级上
第四章 光现象 第1节 光的直线传播
（光在水中的传播） |
24 | 光的反射 | 光学实验包 | \ | 八年级上
第四章 光现象 第2节 光的反射
（探究光反射时的规律） |
25 | 红光外侧热效应 | 红光外侧热效应实验器 | 快速温度传感器 | 八年级上
第四章 光现象 第5节 光的色散 |
26 | 光的折射 | 光学实验包 | \ | 八年级上
第四章 光现象 第4节 光的折射
（探究光折射时的特点） |
27 | 透镜 | 光学实验包 | \ | 八年级上
第五章 透镜及其应用 第1节 透镜
第3节 凸透镜成像的规律
（探究凸透镜的成像规律） |
拓展实验 |
1 | 沸点与压强的关系 | 沸点与压强关系实验器 | 温度传感器、绝对压强传感器 | 八年级上
第三章 物态变化 第3节 汽化和液化 |
2 | 电流和电路 | 电学实验板/实物电路实验箱 | 电流传感器 | 九年级全一册
第十五章 电流和电路 第2节 电流和电路
（小灯泡的通路、断路和短路） |
3 | 水果电池 | \ | 微电流传感器 | 九年级全一册
第十六章 电压 电阻 第1节 电压 |
4 | 小孔成像 | 光学实验包 | \ | 八年级上
第四章 光现象 第1节 光的直线传播 |
5 | 固体熔化的特点 | 固体熔化时温度变化实验器 | 快速温度传感器 | 八年级上
第三章 物态变化 第2节 熔化和凝固
（探究固体熔化时温度的变化规律） |
6 | 水凝固与冰融化 | 水凝固与冰熔化实验器 | 温度传感器 | 八年级上
第三章 物态变化 第2节 熔化和凝固 |
7 | 超重与失重 | 测力板 | 力传感器（内置） | 八年级下
第七章 力 第3节 重力 |
8 | 研究液体内部压强 | 液体内部压强实验器 | 相对压强传感器 | 八年级下
第九章 压强 第2节 液体的压强
（研究液体内部的压强） |
初中化学数字化实验信息表 |
序号 | 实验名称 | 实验所需器材（实验器） | 实验所需器材（传感器） | 教材分册、章节、知识点（人教版） |
1 | 对蜡烛及其燃烧的探究 | 光合作用实验箱 | 二氧化碳传感器、相对湿度传感器、温度传感器、溶解氧气中氧一体传感器 | 九年级上册
第一单元 走进化学世界 课题2 对蜡烛及其燃烧的探究 |
2 | 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 | 气液相密封实验器 | 二氧化碳、相对湿度、溶解氧气中氧一体传感器 | 九年级上册
第一单元 走进化学世界 课题2 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 |
3 | 酒精灯火焰温度的探究 | 数字化火焰测量器 | 高温传感器（内置高温传感器探头） | 九年级上册
第一单元 课题3 实验1-5 酒精灯的灯焰 |
4 | 测定空气里氧气的含量 | 空气中氧气含量测定实验器 | 绝对压强传感器、溶解氧气中氧一体传感器 | 九年级上册
第二单元 我们周围的空气 课题1 实验2-1 测定空气里氧气的含量 |
5 | 催化剂对过氧化氢分解速率的影响 | 化学反应速率实验器 | 绝对压强传感器 | 九年级上册
第二单元 我们周围的空气 课题3 二氧化锰在分解过氧化氢制氧气的反应中的作用 |
6 | 反应前后物质的质量关系 | 质量守恒实验器 | （内置高精度微力传感器） | 九年级上册
第五单元 化学方程式 课题1 探究反应前后物质的质量关系 |
7 | 探究二氧化碳的性质 | 二氧化碳性质实验器 | 二氧化碳传感器*2 | 九年级上册
第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 实验6-3倾倒二氧化碳、6-4二氧化碳的溶解性实验、6-5二氧化碳与水的反应 |
8 | 粉尘爆炸实验 | 粉尘爆炸实验器 | / | 九年级上册
第七单元 燃料及其利用 课题1 实验7-2 粉尘爆炸实验 |
9 | 金属与盐酸、稀硫酸的反应 | 化学反应速率实验器 | 压强传感器 | 九年级下册
第八单元 金属和金属材料 课题2 金属与盐酸、稀硫酸的反应 |
10 | 溶解时的吸热或放热现象 | / | 温度传感器 | 九年级下册
第九单元 溶液 课题1 探究溶解时的吸热或放热现象 |
11 | 酸碱中和反应 | 离子滴定计数器装置、超薄磁力搅拌器 | pH传感器、温度传感器 | 九年级下册
第十单元 酸和碱 课题2 实验10-8 在氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸 |
12 | 测量溶液的pH | / | pH传感器 | 九年级下册
第十单元 酸和碱 课题2 实验10-9 |
13 | 测量生活中一些物质的pH | / | pH传感器 | 九年级下册
第十单元 酸和碱 课题2 实验10-10 测定生活中一些物质的pH |
拓展实验 |
1 | 测量水样的电导率 | / | 电导率传感器 | 九年级上册
第四单元 自然界的水 课题1 爱护水资源 |
2 | 水的电解实验 | 电解水实验器 | 无 | 九年级上册
第四单元 自然界的水 课题3 电解水实验 |
3 | 硬水、软水的鉴别 | 无 | 钙离子传感器 | 九年级上册
第四单元 自然界的水 课题2 实验4-3 软、硬水的鉴别 |
4 | 二氧化碳的温室效应 | 液体吸热研究实验器 | 温度传感器*2 | 九年级上册
第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳对生活和环境的影响 |
5 | 燃烧的条件 | / | 温度传感器 | 九年级上册
第七单元 燃料及其利用 课题1 实验7-1 燃烧条件的实验 |
6 | 试验物质的导电性 | 导体和绝缘体实验器 | / | 九年级下册
第十单元 酸和碱 课题1 实验10-7 试验物质的导电性 |
7 | 模拟酸雨 | 在开发 | pH传感器 | 九年级下册
第十单元 酸和碱 课题2 拓展实验 |
8 | 不同盐溶液的酸碱性 | / | pH传感器 | 九年级下册
第十一单元 盐 化肥 课题1 拓展实验 |
初中生物数字化实验信息表 |
序号 | 实验名称 | 实验所需器材（实验器） | 实验所需器材（传感器） | 教材分册、章节、知识点（人教版+苏教版） |
1 | 影响鼠妇分布的非生物因素 | 鼠妇分布实验器 | 温度传感器*2、相对湿度传感器*2 | 苏教版 七年级上
第一章 第二节 生物与环境的关系 |
2 | 绿叶在光下产生氧气 | 光合作用实验箱 | 溶解氧-气中氧一体传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第三节 植物光合作用的实质 |
3 | 绿叶在光下吸收二氧化碳 | 光合作用实验箱 | 二氧化碳传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第三节 植物光合作用的实质 |
4 | 外界条件对植物光合作用的影响因素 | 光合作用实验箱 | 溶解氧-气中氧一体传感器、二氧化碳传感器、光照强度传感器、温度传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第三节 植物光合作用的实质 |
5 | 探究植物的呼吸作用 | 光合作用实验箱 | 溶解氧-气中氧一体传感器、二氧化碳传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第四节 植物的呼吸作用 |
6 | 外界条件对植物呼吸作用的影响因素 | 光合作用实验箱 | 溶解氧-气中氧一体传感器、二氧化碳传感器、光照强度传感器、温度传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第四节 植物的呼吸作用 |
7 | 种子萌发产生热量 | \ | 温度传感器 | 苏教版 七年级上
第六章 第四节 植物的呼吸作用 |
8 | 绿色植物的蒸腾作用 | 光合作用实验箱 | 相对湿度传感器 | 苏教版 七年级上
第七章 第二节 绿色植物与生物圈的物质循环 |
9 | 骨的脱钙/探究已经脱钙的骨不含无机盐 | 骨的脱钙实验器 | 二氧化碳传感器 | 苏教版 七年级下
第八章 第三节 人体概述 |
10 | 运动对心率的影响 | \ | 心率传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第二节 人体的血液循环 |
11 | 测量肺活量 | \ | 呼吸率传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第三节 人体和外界环境的气体交换 |
12 | 测量体温 | \ | 温度传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第五节 人体和外界环境的气体交换 |
13 | 检验教室内外二氧化碳含量是否相同 | \ | 二氧化碳传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第四节 人体内的气体交换 |
14 | 呼吸时气体的变化 | 气液相密封实验器 | 二氧化碳传感器、相对湿度传感器、溶解氧-气中氧一体传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第四节 人体内的气体交换 |
15 | 探究蚯蚓的体温与环境温度的关系 | 变温动物体表测温实验器 | 红外温度传感器、温度传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第五节 人体和外界环境的气体交换 |
16 | 探究生物膜的选择透过性 | 渗透研究实验器 | 电导率传感器、绝对压强传感器*2 | 苏教版 七年级下
第十一章 第二节 人体废物的排出 |
17 | 生态系统的稳定性 | 模拟生态系统 | 溶解氧-气中氧一体传感器、二氧化碳传感器、温度传感器、相对湿度传感器 | 苏教版 八年级下
第二十六章 第三节 人体和外界环境的气体交换 |
18 | 模拟肺部呼吸 | 模拟肺呼吸实验器 | 绝对压强传感器 | 苏教版 七年级下
第十章 第三节 人体和外界环境的气体交换 |
19 | 蚯蚓在什么样的物体表面爬得快 | 蚯蚓运动快慢实验器 | 内置光电门传感器 | 苏教版 七年级上
第二章 探索生命 |
拓展实验 |
20 | 比较几种常见水果的维生素C含量 | USB离子—滴定计数器装置 | USB离子—滴定计数器 | 苏教版 七年级下
第九章 第一节 人体需要的主要营养物质 |
21 | 种子萌发释放二氧化碳 | 气液相密封实验器 | 二氧化碳传感器 | 人教版 七年级上
三单元第五章 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡 |
22 | 种子萌发吸收氧气 | 气液相密封实验器 | 溶解氧-气中氧一体传感器 | 人教版 七年级上
三单元第五章 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡 |
10.数字化探究实验系统课堂应用
南京外国语学校-南京市中学理化生实验教学基础培训班
常州市北环中学 滴定计数器做酸碱中和滴定实验
（南京教师中学化学集中培训）
（泰州市海陵区教师发展中心初中化学教师数字化实验培训活动）
（句容市化学公开课）
（学科教师针对性培训）
（区县教师集中培训研讨）
（淄博柳泉中学化学数字化探究实验室）
（湖北黄石有色一中化学数字化探究实验室）
（沈阳市第二十六中学化学数字化探究实验室）
（河南省鹤壁高中化学数字化探究实验室）
11.关于产品与研发
主要产品包括：（1）数字化实验系统；（2）数字化实验软件；（3）智能数字实验盘。涵盖了小学科学和中学物理、化学、生物等教学实验所需的数据采集器、数字化传感器，及100多种配套专用实验器材。各学科知名教授学者和重点中小学一线教师作为研发顾问，专注于数字化教育装备研发、配套课程和实验的开发、相关教材设计编撰、教师教研与培训等。
多年来不断创新数字化实验，多款产品获得国家发明专利、实用新型专利，获得了中国教育装备展会金奖产品。
