在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，定性實(shí)驗(yàn)多，定量實(shí)驗(yàn)少；驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)多，探究實(shí)驗(yàn)少。手持技術(shù)的自身特點(diǎn)有助于將化學(xué)實(shí)驗(yàn)定量化和探究化。如何應(yīng)用手持技術(shù)讓學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究學(xué)習(xí)？學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中又有什么認(rèn)知困難？本文根據(jù)高中學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)做了一些探索，希望能夠給予初、高中一線(xiàn)教師以幫助。
　　
　　一、手持技術(shù)進(jìn)行探究活動(dòng)的基本思路
　　
　　本次探究選取“溫度對(duì)水中溶解氧（DO）的影響”為課題（這是初三化學(xué)溶解度及其影響因素的課程內(nèi)容）。分為以下各階段進(jìn)行：提出問(wèn)題，做出猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，做出合理解釋或結(jié)論，反思與評(píng)價(jià)，表達(dá)與交流。
　?。ㄒ唬┨岢鰡?wèn)題
　　教師活動(dòng)：運(yùn)用魚(yú)類(lèi)及動(dòng)植物生長(zhǎng)與溶解氧含量的密切聯(lián)系，引出“溫度與DO有何關(guān)系，如何測(cè)定DO的問(wèn)題”。
　　學(xué)生活動(dòng)：思考，各抒己見(jiàn)。
　　設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生興趣。
　?。ǘ┎孪肱c假設(shè)
　　教師活動(dòng)：展示溶解氧傳感器，說(shuō)明其使用原理和方法，猜想與假設(shè)溫度對(duì)DO影響情況。
　　學(xué)生活動(dòng)：小組討論，假設(shè)溫度越高，水中DO越少。
　　設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生豐富的想象力和思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
　?。ㄈ┲贫ㄓ?jì)劃
　　教師活動(dòng)：觀察學(xué)生的表現(xiàn)并在必要的時(shí)候提供幫助。
　　學(xué)生活動(dòng)：小組討論寫(xiě)出大體的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采集數(shù)據(jù)。
　　設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇最佳實(shí)驗(yàn)方法。
　?。ㄋ模?shí)驗(yàn)實(shí)施
　　教師活動(dòng)：觀察學(xué)生運(yùn)用手持技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的表現(xiàn)及其如何應(yīng)付一些實(shí)驗(yàn)中的“意外”。
　　學(xué)生活動(dòng)：利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行自己所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)。
　　設(shè)計(jì)意圖：采集數(shù)據(jù)、觀察實(shí)驗(yàn)、監(jiān)控實(shí)驗(yàn)、觀察數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
　　（五）收集證據(jù)
　　教師活動(dòng)：適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生回憶初三所學(xué)溶解度及其影響因素的知識(shí)。
　　學(xué)生活動(dòng)：小組內(nèi)和小組外討論。
　　設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生搜集資料和提取信息的能力。
　　（六）做出合理解釋和結(jié)論
　　教師活動(dòng)：不做任何幫助性的提示，傾聽(tīng)學(xué)生的總結(jié)與分析。
　　學(xué)生活動(dòng)：獲得結(jié)論——溫度越高，DO含量越低。
　　設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)和歸納的能力。
　?。ㄆ撸┓此寂c評(píng)價(jià)
　　教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)前后“想法”進(jìn)行回顧，并對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給予肯定和鼓勵(lì)。
　　學(xué)生活動(dòng)：對(duì)自己的不足進(jìn)行自我剖析。
　　設(shè)計(jì)意圖：應(yīng)用知識(shí)、評(píng)價(jià)程序，培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知能力。
　?。ò耍┍磉_(dá)與交流
　　教師活動(dòng)：觀察學(xué)生們之間的互動(dòng)情況，聆聽(tīng)學(xué)生的收獲與創(chuàng)新之處。
　　學(xué)生活動(dòng)：小組之間進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流。
　　設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
　　
　　二、手持技術(shù)進(jìn)行探究活動(dòng)，學(xué)生的認(rèn)知情況及分析
　　
　?。ㄒ唬┨岢鰡?wèn)題、猜想與假設(shè)階段
　　當(dāng)筆者提出“溫度與DO有何關(guān)系，如何測(cè)定DO”時(shí)，幾乎所有學(xué)生（高一和高三學(xué)生各4名，分兩小組）均能運(yùn)用初三已學(xué)的氣體溶解度與溫度的關(guān)系及生活常識(shí)對(duì)第一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行較合理的猜想與假設(shè)，即溫度越高，DO含量越低。但不少學(xué)生對(duì)第二個(gè)問(wèn)題顯得束手無(wú)策。有兩名學(xué)生向筆者提出可用“碘量法”（一種測(cè)定DO的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法）進(jìn)行測(cè)定，但都未能完整敘述碘量法所需藥品及實(shí)驗(yàn)方法。
　　兩名提出“碘量法”的學(xué)生，也只是采用傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法間接測(cè)定，沒(méi)有考慮到采用相關(guān)儀器進(jìn)行直接測(cè)定?？梢?jiàn)，學(xué)生并未意識(shí)到信息技術(shù)在科學(xué)探究中的作用。由于學(xué)生曾習(xí)慣于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)操作，難免會(huì)對(duì)手持技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用抱有“神秘感”。如何消除數(shù)字鴻溝，使學(xué)習(xí)者應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，這還是當(dāng)今優(yōu)化教學(xué)至關(guān)重要的研究課題。
　?。ǘ┲贫▽?shí)驗(yàn)計(jì)劃階段
　　
　　當(dāng)筆者要求學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，學(xué)生都能滿(mǎn)懷熱情投身于活動(dòng)中，兩個(gè)小組均有成員開(kāi)始設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組成員均能在較短時(shí)間里，根據(jù)筆者先前介紹的儀器測(cè)定原理（即水體必須具有一定流動(dòng)性），采用數(shù)據(jù)采集器、溫度傳感器與溶解氧傳感器同時(shí)測(cè)定的方法，設(shè)計(jì)較為合理的實(shí)驗(yàn)裝置（見(jiàn)圖1）。有名學(xué)生向筆者說(shuō)到：“以前曾見(jiàn)過(guò)‘碘量法測(cè)水中含氧量’的實(shí)驗(yàn)習(xí)題，但‘碘量法’的實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣，且容易因?qū)嶒?yàn)條件的控制不當(dāng)而造成較大誤差，現(xiàn)在使用儀器測(cè)定的確方便了不少?！?br/>　　學(xué)生能在較短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)裝置，這說(shuō)明手持技術(shù)對(duì)學(xué)生的認(rèn)知方式具有一定影響，并且在學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)確實(shí)起到較大的作用，至少能將傳統(tǒng)繁瑣的測(cè)定實(shí)驗(yàn)（碘量法）化難為易，同時(shí)也意味著學(xué)生已逐漸接受將信息技術(shù)運(yùn)用于科學(xué)探究的理念。
　　（三）實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段
　　學(xué)生用在實(shí)驗(yàn)操作和方案實(shí)施環(huán)節(jié)上的時(shí)間都是最多的。大多數(shù)學(xué)生都有若干次停頓下來(lái)進(jìn)行思考或看書(shū)，以及重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的情況。有1名學(xué)生在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，發(fā)現(xiàn)得到的實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)波動(dòng)較大，認(rèn)為這可能與水體的流速不均勻有關(guān)，便嘗試改變磁力攪拌器的轉(zhuǎn)速，得到的實(shí)驗(yàn)效果較佳；另有一名學(xué)生也遇到實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)波動(dòng)的情況，但他選擇改變數(shù)據(jù)采集器的采樣速率，將原來(lái)的1/S改為10/S，同樣得到令人滿(mǎn)意的曲線(xiàn)。
　　可見(jiàn)，學(xué)生運(yùn)用手持技術(shù)進(jìn)行科學(xué)探究遇到“意外”問(wèn)題時(shí)，即使有重新操作的必要，也不太耗時(shí)，不易減弱或消除學(xué)生解決問(wèn)題的動(dòng)機(jī)，這也是學(xué)生能從容對(duì)待“意外”事件的主要原因之一。若采用傳統(tǒng)的碘量法測(cè)定，每當(dāng)實(shí)驗(yàn)期間出現(xiàn)障礙或意外，學(xué)生可能不得不重新進(jìn)行繁雜的準(zhǔn)備工作（如配制溶液等），這樣學(xué)生的探究積極性將大打折扣，對(duì)問(wèn)題解決是非常不利的。
　　（四）反思與交流階段
　　學(xué)生在彼此交流經(jīng)驗(yàn)，分享成功的喜悅之余，深深體會(huì)到信息技術(shù)給他們帶來(lái)的好處：“以前曾打算探討書(shū)本理論與實(shí)際之間的差別，但始終因?yàn)閭鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法比較繁瑣而懶于動(dòng)手，現(xiàn)在手持技術(shù)確實(shí)幫了自己一個(gè)大忙?！?br/>　　以往的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師經(jīng)常片面地強(qiáng)調(diào)操作的技能，忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究與信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。手持技術(shù)是一種嶄新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，它有利于從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，這是值得肯定的。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 王磊等著．科學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)心理學(xué)基礎(chǔ)