数字化实验发展至今,已经由最初的基础理论研究、实验案例开发过渡到教学整合应用阶段。相比传统实验数字化实验有自身独特的优势,但也存在局限性,如何处理传统实验与数字化实验的关系,发挥教学的最大效益,将是教育信息化时代必须解决的问题之一。空气组成作为初中化学的一个重点内容,历来就有不少教师进行研究,面对传统实验存在各种实验误差,而用氧气传感器可以直接测定空气中氧气含量,教学内容及过程应如何取舍整合?为此,本研究通过数字化实验与空气组成研究的文献解读、空气组成教学价值的理论分析,从认识论、方法论、教学论三个角度,研究运用数字化实验的空气组成教学,设计三个运用数字化实验的空气组成教学案例并进行教学实践,分析实践效果,寻找其规律和途径。本文由六章构成。第一章是绪论,包括选题缘由、研究目的和意义、研究思路与方法。第二章是空气组成研究的相关概述,主要是氧气含量测定的历史、国内外关于空气组成教学的研究现状以及研究趋势。第三章是数字化实验的相关概述,综述了数字化实验的构成及特点、与传统实验的比较、国内外研究现状。第四章分析了空气组成的教学价值,基于这些价值设计了三个运用数字化实验的空气组成教学方案。第五章是空气组成教学实践研究,呈现了三个案例的实际教学过程,分析了学生的学习效果与态度。第六章是研究结论与反思。研究得到以下结论:(1)运用数字化实验的空气组成教学可以有不同的侧重点和角度,如知识学习、方法培养、情感培育等角度。本研究设计的三种运用数字化实验的空气组成教学方案均可行并有利于学生的发展。(2)不同侧重点的三种教学方案在促进学生认识、方法、情感方面的发展程度是不同的。(3)学生认可数字化实验,相比演示实验更喜欢亲自动手实验。(4)传统实验不能被数字化实验取代,两者可以进行有机融合。