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2006年9月，我校引进了苏威尔数字实验设备，配上了多媒体实验室。苏威尔数字实验室是由网络化计算机系统、标准化生物实验系统和大屏幕多媒体投影系统构成的。整个实验系统融合了传感技术、通信技术和计算机技术。它把传感器接收到的实验信息通过采集器采集数字传送给计算机，由计算机输出数字，再绘成图像，借助数字和图像分析实验结果。一年来我们认真研究和使用各种传感器，探索每一个案例，取得了一些阶段性成果。尤其是对“比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率”这一实验探究甚佳。下面把“比较过氧化氢酶和Fe3 的催化效率”的传统实验与数字实验对比分析，与大家共同分享。
一、传统实验
1.材料、用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。
体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的氯化铁溶液。
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴。
2.实验步骤（现象观察）
（1）取两支洁净的试管（20×200mm大试管）分别标号为1、2，并各注入2毫升的过氧化氢溶液。
（2）向1号试管滴入2滴20%的肝脏研磨液；向2号试管中滴入2滴氯化铁溶液。
（3）堵住试管口，轻轻地振荡。将点燃但无火焰的卫生香分别放入1、2号试管内液面的上方，观察实验现象，对比两者的催化效率（如图1）。
图1
二、数字实验
（一）实验装备
器材：装有Windows2000以上操作系统的PC、连接器（SWDIS100-Ⅲ）、压强传感器（SWDIS102）、铁架台、十字夹、试管夹、10毫升量筒一支、100毫升锥形瓶一支、滴管一支、尖嘴导管一支、橡皮塞一个（橡皮塞大小与锥形瓶瓶口一致，上面钻两个小孔，孔的大小应正好可以容纳尖嘴导管与滴管紧紧插入）。
药品：3%的过氧化氢溶液、3.5%的氯化铁溶液、20%的酵母溶液。
（二）实验步骤
1.连接好系统及实验装置（如图2），进入“教材通用软件”。
图2
2.向锥形瓶中注入10毫升3%的过氧化氢溶液，塞上橡皮塞，将尖嘴导管粗端插入橡皮塞，细端插入压强传感器的导管内，要尽量插紧（可在连接处涂抹少许凡士林以增强密封效果）。
3.用滴管吸取少许氯化铁溶液，将滴管插入橡皮塞。注意：先不要使氯化铁溶液滴下。
4.在“分析界面”设置栏中设置采集间隔为1000ms，采集点数为200点。
5.开始记录数据，同时向锥形瓶中滴加5滴氯化铁溶液。待采集结束后，绘制“压强-时间”曲线。
6.以同样的方法用过氧化氢酶为催化剂再做一遍实验，采集数据并绘制“压强-时间”曲线。（为了便于比较分析，将两次实验所得曲线绘在同一坐标系内。方法如下：绘制曲线时，两次实验图表名称一致，比如均命名为“压强-时间”，而两次实验图线名称区别开来，比如分别命名为1、2，这样就可以将两次实验曲线绘在同一坐标系内。）
（三）结论与分析
1.结论
实验得出如图3所示的“压强—时间”曲线。
图3
2.数据的分析
比较曲线“FeCl3”（氯化铁作催化剂时）与曲线“酵母”（过氧化氢酶作催化剂时）的斜率，可以看出，在相对等量的情况下，过氧化氢酶的催化效率更高。说明酶具有高效性。
三、对比分析
通过上面两种实验材料、过程、结论对比，（材料和过程已经一目了然。）可以看出传统实验鉴定实验结果是靠点燃但无火焰的卫生香，分别放入1、2号试管内液面的上方观察哪支卫生香燃烧猛烈，得知过氧化氢酶的催化效率更高，说明酶具有高效性。而数字实验则是借助压强传感器，把两种溶液催化过氧化氢产生的氧气在锥形瓶里形成压强，通过采集器采集数据在计算机上呈现出来，根据数据绘成曲线图，分析数据和曲线图，再比较哪种催化剂催化效率高，是传统实验与信息技术整合的结果，实验结果清晰、明了。
综上所述，数字实验能够借助信息技术具体地将数值、图像、文字展示出来，弥补了传统实验由于操作失误造成现象不明显，导致实验失败的缺陷。实验结果的鉴定也实现了由传统实验定性分析到数字实验的定量分析，充分体现数字实验集智能化数据记录、数据分析和自动控制等功能于一体的优势，实现了高中生物实验数据采集的数字化和自动化、数据处理和数据分析的智能化，是学生进行探究性实验的理想场所，符合课程改革的教学要求。学生尽早地接触并认识信息技术对科学实验的重要辅助作用将受益无穷。
四、存在不足
数字实验可以为学生创造出数字图像并茂、丰富多彩、人机交互、即时反馈的学习环境，能充分地调动学生多种感官去操作、观察、猜想、归纳、类比来获取知识，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创新能力。但也存在不足，比如有的传感器校零时间过长，影响实验进程；操作系统线路复杂，接口电路多，容易造成断路，实验停止；一些生物呼吸实验现象不明显等，所以此实验设备还有待改进。
（作者单位：河北迁安市第二中学）
一、传统实验
1.材料、用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液。
体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的氯化铁溶液。
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴。
2.实验步骤（现象观察）
（1）取两支洁净的试管（20×200mm大试管）分别标号为1、2，并各注入2毫升的过氧化氢溶液。
（2）向1号试管滴入2滴20%的肝脏研磨液；向2号试管中滴入2滴氯化铁溶液。
（3）堵住试管口，轻轻地振荡。将点燃但无火焰的卫生香分别放入1、2号试管内液面的上方，观察实验现象，对比两者的催化效率（如图1）。
图1
二、数字实验
（一）实验装备
器材：装有Windows2000以上操作系统的PC、连接器（SWDIS100-Ⅲ）、压强传感器（SWDIS102）、铁架台、十字夹、试管夹、10毫升量筒一支、100毫升锥形瓶一支、滴管一支、尖嘴导管一支、橡皮塞一个（橡皮塞大小与锥形瓶瓶口一致，上面钻两个小孔，孔的大小应正好可以容纳尖嘴导管与滴管紧紧插入）。
药品：3%的过氧化氢溶液、3.5%的氯化铁溶液、20%的酵母溶液。
（二）实验步骤
1.连接好系统及实验装置（如图2），进入“教材通用软件”。
图2
2.向锥形瓶中注入10毫升3%的过氧化氢溶液，塞上橡皮塞，将尖嘴导管粗端插入橡皮塞，细端插入压强传感器的导管内，要尽量插紧（可在连接处涂抹少许凡士林以增强密封效果）。
3.用滴管吸取少许氯化铁溶液，将滴管插入橡皮塞。注意：先不要使氯化铁溶液滴下。
4.在“分析界面”设置栏中设置采集间隔为1000ms，采集点数为200点。
5.开始记录数据，同时向锥形瓶中滴加5滴氯化铁溶液。待采集结束后，绘制“压强-时间”曲线。
6.以同样的方法用过氧化氢酶为催化剂再做一遍实验，采集数据并绘制“压强-时间”曲线。（为了便于比较分析，将两次实验所得曲线绘在同一坐标系内。方法如下：绘制曲线时，两次实验图表名称一致，比如均命名为“压强-时间”，而两次实验图线名称区别开来，比如分别命名为1、2，这样就可以将两次实验曲线绘在同一坐标系内。）
（三）结论与分析
1.结论
实验得出如图3所示的“压强—时间”曲线。
图3
2.数据的分析
比较曲线“FeCl3”（氯化铁作催化剂时）与曲线“酵母”（过氧化氢酶作催化剂时）的斜率，可以看出，在相对等量的情况下，过氧化氢酶的催化效率更高。说明酶具有高效性。
三、对比分析
通过上面两种实验材料、过程、结论对比，（材料和过程已经一目了然。）可以看出传统实验鉴定实验结果是靠点燃但无火焰的卫生香，分别放入1、2号试管内液面的上方观察哪支卫生香燃烧猛烈，得知过氧化氢酶的催化效率更高，说明酶具有高效性。而数字实验则是借助压强传感器，把两种溶液催化过氧化氢产生的氧气在锥形瓶里形成压强，通过采集器采集数据在计算机上呈现出来，根据数据绘成曲线图，分析数据和曲线图，再比较哪种催化剂催化效率高，是传统实验与信息技术整合的结果，实验结果清晰、明了。
综上所述，数字实验能够借助信息技术具体地将数值、图像、文字展示出来，弥补了传统实验由于操作失误造成现象不明显，导致实验失败的缺陷。实验结果的鉴定也实现了由传统实验定性分析到数字实验的定量分析，充分体现数字实验集智能化数据记录、数据分析和自动控制等功能于一体的优势，实现了高中生物实验数据采集的数字化和自动化、数据处理和数据分析的智能化，是学生进行探究性实验的理想场所，符合课程改革的教学要求。学生尽早地接触并认识信息技术对科学实验的重要辅助作用将受益无穷。
四、存在不足
数字实验可以为学生创造出数字图像并茂、丰富多彩、人机交互、即时反馈的学习环境，能充分地调动学生多种感官去操作、观察、猜想、归纳、类比来获取知识，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创新能力。但也存在不足，比如有的传感器校零时间过长，影响实验进程；操作系统线路复杂，接口电路多，容易造成断路，实验停止；一些生物呼吸实验现象不明显等，所以此实验设备还有待改进。
（作者单位：河北迁安市第二中学）