同耗材㊁药品损耗程度不一，教育部门在配备此类资源时，应根据学校要求有选择地投入配备；三则应根据不同设备的老化程度及时更新硬件设备㊂
（三）规范化
政府财政要安排专项资金，不得挪用，并做好实验室所需要实际费用的规划，因此实验耗材㊁设备维修㊁设备更新费用也要纳入到各类学校的实际预算中［７］ ㊂
参考文献：
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鲁通
摘㊀要：通过对数字化实验相关文献的梳理，总结了氧传感器在中学化学实验中的主要应用㊂这些应用方式体现了信息技术与化学课程整合的教学理念㊂关键词：氧传感器；化学实验；信息技术鲁通，南京师范大学硕士研究生㊂
㊀㊀数字化实验是信息技术与现代教学理念相结合的产物，它的出现拓宽了实验研究的道路，
丰富了实验研究的内容，使过去无法探究的问题可以探究㊂传感器是数字化实验的核心部件，用其连接采集器以及装有相关软件的计算机，就可以记录数据并呈现曲线图㊂由于氧气与我们的生活息息相关，在化学知识中又占有 一席之地，因此氧传感器在化学实验中被广泛使用㊂笔者对查阅到的２４篇相关文献进行梳理，总结了氧传感器在中学化学实验中的应用，希望对中学化学教学有所帮助㊂
氧传感器根据使用的环境不同可以分为氧气传感器和溶解氧传感器，其测量的原理基本相同，只是结构和所用材料有所区别［１］㊂它测
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量电极接触氧气时与参比电极形成微电流，并将电流大小转换成氧气浓度数值，是一个特殊的原电池㊂不同品牌的氧传感器测量范围与精度等有所差异，例如威尼尔氧气传感器的测量范围与精度是０－２７％（ʃ１ ０％），而朗威的则为０－１００％（ʃ２ ０％），我们可以根据实验的需要来选择合适的氧传感器㊂以下是氧传感器在中学化学实验中的应用方式㊂
㊀㊀一㊁探究空气中氧气含量测定的方法探究空气中氧气含量是初中化学的一个重要实验㊂人教版教材是通过红磷燃烧消耗氧气，利用进入集气瓶中的水量来测量氧气含量㊂但是在实验过程中，进入集气瓶的水量往往到不了１／５㊂我们知道，操作上可能会引起误差㊂那么规范操作就能得到想要的实验效果吗？之前受到实验技术的限制，燃烧后体系内的实际氧气含量不能直接测得，而氧气传感器恰好可以解决这一问题㊂
章永军先用氧气传感器对红磷燃烧后体系内的氧气含量进行了测定，发现当红磷燃烧熄灭，待白烟消失后氧气的含量为６ ２％，证实了红磷燃烧法测定氧气含量是不科学的，并进一步发现了红磷法耗氧量与其燃烧所处的位置有很大关系［２］㊂
既然红磷不能完全消耗氧气，那么哪些物质能够代替红磷呢？把红磷换成白磷，用氧气传感器进行测量，发现白磷燃烧后装置内氧气剩余约为２－３％［３］，所以白磷燃烧法比红磷燃烧法效果会更好㊂
但是白磷有剧毒，因此不少学者提出了其他的替代物质，包括木炭㊁蜡烛等［４，５］㊂这些物质效果如何呢？严西平等用氧气传感器探究了初中化学教材中几种可燃物（木炭㊁蜡烛㊁硫粉㊁红磷㊁白磷）在集气瓶内燃烧时的氧气变化情况，发现最后均剩有不同含量的氧气，其中蜡烛燃烧剩余氧气含量最多（１５ ３％），白磷燃烧剩余氧气含量最少（３ １％）［６］，因此还是白磷燃烧法具有最佳的实验效果，建议教师在保证安全的情况下可以采用白磷燃烧法㊂
国外关于该教学内容则更多地采用钢丝绒 生锈法 来测定㊂这种方法除去速度以外都很让人满意［７，８］㊂国内教学几乎不采用该法，主要原因还是用时相对较长㊂
对此教学，研究者可以用氧气传感器来测量氧气含量随时间的变化，探究该实验的最佳条件，若是能够获得适宜的实验时间，将是红磷燃烧法的更好替代方法㊂
㊀㊀二㊁探究实验室制取氧气的收集时机与验纯方法
㊀㊀排水法是实验室制取氧气的常用收集方法㊂一般把导管口均匀冒出气泡时作为氧气收集的最佳时机，并认为此时的氧气纯度较高㊂事实是否如此？氧气传感器可以告知我们事实真相㊂以高锰酸钾加热法制取氧气为例，借助氧气传感器可以发现 气泡连续㊁均匀冒出 时排出的气体中的氧气浓度仅为２８ ７％左右［９］，显然纯度不高㊂那么何时收集才较为妥当？实验表明收集氧气最适宜的时机是 气泡连续㊁均匀冒出后３５秒左右 ㊂
但是在教学实验中，我们用带火星的木条来检验 气泡连续㊁均匀冒出 时收集的氧气时，木条确实可以复燃，这又是为什么呢？为此，孙晓春等用氧气传感器探究了在不同浓度的氧气中木条的复燃情况㊂经过实验发现，当氧气浓度达到３６ ０％时带火星木条即可复燃［１０］，所以带火星的木条复燃时，氧气并不一定收集满，也即教学中用带火星的木条来检验氧气是否收集满是不科学的㊂
在教学中，教师可以用氧气传感器测定使带火星木条复燃时的氧气浓度，让学生认识到这种检验方式的粗略性，培养他们严谨求实的科学态度，也可以作为一个活动课程让学生来探究使带火星木条复燃的氧气浓度，培养他们的科学探究能力，使他们形成正确的知识观㊂㊀㊀三㊁探究钢铁的电化学腐蚀情况钢铁的电化学腐蚀存在析氢腐蚀和吸氧腐蚀㊂中学教学中一般认为酸性条件下发生析氢
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腐蚀，中性及碱性条件下发生吸氧腐蚀㊂苏教版‘化学反应原理“对此设计了相关实验［１１］㊂但教师在按照教材上设计的方案进行析氢腐蚀实验时，往往会出现异常的倒吸现象㊂为何会这样呢？孙慧琳等借助氧气传感器和压强传感器设计了三组对比实验，通过实验过程中氧气浓度和气体压强的变化趋势得出结论［１２］：在酸性较强条件下，以析氢腐蚀为主；在弱酸性条件下，析氢腐蚀和吸氧腐蚀共同发生；中性条件下发生吸氧腐蚀㊂
也就是说弱酸性条件下析氢腐蚀与吸氧腐蚀两者相互竞争㊂那么具体情况又是怎样的？朱鹏飞等利用
数字化技术探讨了弱酸性条件下钢铁发生析氢㊁吸氧腐蚀的ｐＨ范围㊂实验表明［１３］：ｐＨ＜２时，析氢腐蚀为主；ｐＨ＞４时，吸氧腐蚀为主㊂由此可以看到，教师在演示析氢腐蚀时若使用的溶液酸性不强就会出现反常现象㊂
对于析氢腐蚀实验中出现的倒吸现象，除了通过选取适宜ｐＨ的醋酸溶液来改进演示实验效果外，教师还可以将这一问题作为学生的探究活动㊂将稀醋酸溶液加入装有铁粉和碳粉的反应容器，用氧气传感器对容器内氧气的含量变化进行检测㊂从这个实验中，学生能够定量地感受到氧气在酸性条件下确实参加了反应㊂教师在此可以进行引导（吸氧腐蚀和析氢腐蚀是两个相互竞争的反应，谁强显谁性），让学生来进一步探究酸性条件下发生析氢腐蚀的方法［１４］㊂在这一过程中，学生分析和解决问题的能力以及科学探究能力都能有所提高㊂㊀㊀四㊁探究Ｆｅ（ＯＨ）２易被氧化的原因在人教版‘化学１“中铁的化合物是一个重要的知识点， Ｆｅ（ＯＨ）２的制备与性质 更是重点与难点［１５］㊂在制备Ｆｅ（ＯＨ）２时，灰白沉淀会迅速变成灰绿，最终变成红褐㊂教师往往会说红褐物质是Ｆｅ（ＯＨ）３，是Ｆｅ（ＯＨ）２被空气中的氧气氧化所形成的㊂有些学生会难以接受这种说法，他们会觉得既然ＦｅＳＯ４能存在，Ｆｅ（ＯＨ）２没有理由不能存在㊂这时实验能够说明一切，让他们真实地感受到Ｆｅ（ＯＨ）２被氧气氧化成了Ｆｅ（ＯＨ）３㊂
后勇军利用氧气传感器和溶解氧传感器分别测定了三颈烧瓶中氧气的含量和溶液中的氧含量，实验现象较为明显㊂随着反应的进行，溶液中溶解氧和液面上方空气中氧含量都在减少，从而证明了Ｆｅ（
ＯＨ）２在制备过程中颜的变化是被空气和溶液中氧气共同氧化的结果［１６］㊂通过数字化实验，将宏观表征㊁图像表征㊁符号表征结合在一起，使学生能更好地理解Ｆｅ（ＯＨ）２与Ｆｅ（ＯＨ）３之间的转化方程式㊂在理解了制备过程中变的原因后，对于如何制备白的Ｆｅ（ＯＨ）２就有了解决方向㊂
㊀㊀五㊁探究水样状况
我们知道空气中的氧气含量大约为２１％，如果氧气浓度过低，则不利于人类㊁动植物的生存㊂而对于水生生物而言，氧气含量也至关重要㊂通过溶解氧传感器，我们可以快速地了解水样的质量情况㊂在学习了空气中氧气含量的知识后，学生对氧气有了一个初步的认识，这时可以提出溶解氧的概念作为知识拓展，利用溶解氧传感器将其设计为探究性活动课程㊂例如，可以让学生用溶解氧传感器去测定不同水体中的氧气含量，以此来探究影响水中溶解氧的因素，体会氧气对于鱼儿等生命活动的重要作用［１７］㊂由于在用溶解氧传感器进行水样测量时要消耗水中的氧气，而水中氧气又比较少，因此它的测量方式不同于氧气传感器㊂在教学中可以将此作为一个探究性课题来让学生进行探究㊂
例如，邓峰等让学生利用溶解氧传感器来测量水体中的溶解氧㊂他们分析了学生在实验过程前后的认知变化，探讨了手持技术在中学生解决问题类研究性学习中所起的作用㊂结果表明，不少学生能够利用手持技术进行自主探究，手持技术确实能帮助他们有效学习［１８］㊂㊀㊀六㊁其他应用
氧浓度传感器
氧传感器在上述五个方面应用比较多㊂还
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有一些应用有少量文献提到，在这里把它们归为一类㊂这类应用包含了认知性研究和教学应用研究㊂
例如，可以综合运用氧气传感器和高温传感器，探究ＫＣｌＯ３的热分解温度以及ＫＣｌＯ３和
ＭｎＯ２混合体系的热分解温度［１９］，这属于认知性研究㊂教学应用则较多，其中用氧气传感器设计催化剂影响化学反应速率的课堂教学实验，可以有效改善课堂教学效果［２０］㊂再如，将氧气传感器和二氧化碳传感器组合使用来探究人体携带空气面罩时面罩内发生的化学反应原理，以及将氧气传感器结合温度传感器让学生来探究暖宝宝发热的原理，进而引导到电化学腐蚀原理上［２１］㊂无论是认知性研究还是教学应用，都很好地体现了信息技术与化学实验的有机结合㊂
㊀㊀七㊁结束语
为了适应信息化社会的到来，教师的ＰＣＫ结构需要有所改变㊂ＴＰＣＫ（整合技术的学科教学知识）［２２］更符合现代课程理念，这就需要教师在化学教学过程中合理利用信息技术㊂氧传感器在化学教学中应用广泛，可以在线测量实验过程中氧气的变化，能够实现一些以往无法探究的化学实验，在教学中能够激发学生的探究意识，培养他们的理性思维㊂因此，氧传感器在化学实验中的应用
是信息技术与化学课程相整合的一种有效方式㊂
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