劉小飛

【摘 要】 目前，在我國高中化學(xué)教育教學(xué)活動中，存在較多無法完成的探究實(shí)驗(yàn)。為了解決這一問題，對教育事業(yè)進(jìn)行改革的過程中開始融入先進(jìn)的教學(xué)理念和新穎的教學(xué)方法，目的是改善教學(xué)現(xiàn)狀。手持技術(shù)作為當(dāng)前一種教學(xué)先進(jìn)的教學(xué)方式，在高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中融入，不僅能解決目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，并且也能讓學(xué)生在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引領(lǐng)下學(xué)習(xí)更多的知識，進(jìn)而促使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)觀念。因此，本文將對手持技術(shù)在高中化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用展開分析。

【關(guān)鍵詞】 高中化學(xué)? 探究實(shí)驗(yàn)技術(shù)? 手持技術(shù)

前言：

在對手持技術(shù)進(jìn)行研究的過程中，發(fā)現(xiàn)手持技術(shù)屬于一種較為簡單的設(shè)備，該設(shè)備可以運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)中，這主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)設(shè)備在運(yùn)用的過程中可以快速融合化學(xué)生物環(huán)境等相關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣則助于實(shí)驗(yàn)人員迅速掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)的壓強(qiáng)、PH值、電導(dǎo)率、電流等。而化學(xué)教師在組織學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的過程中運(yùn)用手持技術(shù)，則可以準(zhǔn)確并快速地完成實(shí)驗(yàn)，也可以有效地幫助學(xué)生解決心中存在的疑問，從而提升學(xué)生對化學(xué)知識的認(rèn)知度，降低學(xué)習(xí)難度。因此，對于手持技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用教師需引以為重。

一、關(guān)于手持技術(shù)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用的作用分析

在化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，手持技術(shù)的運(yùn)用能解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，而且作為一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在運(yùn)用的過程中也十分便利，教師既可以在室內(nèi)運(yùn)用也可以將其引入室外。而且該技術(shù)在運(yùn)用時可以增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，從而讓學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生更為準(zhǔn)確地認(rèn)知。

以往在組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)活動的過程中，教師所采用的組織方法常常會影響學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，對于學(xué)生而言教師的引導(dǎo)方法存在問題，在實(shí)驗(yàn)時則會感到實(shí)驗(yàn)過程十分復(fù)雜，并且實(shí)驗(yàn)器具操作起來較為困難，這不僅阻礙學(xué)生正常實(shí)驗(yàn)，也影響學(xué)生對化學(xué)問題的思考，不利于學(xué)生順利地完成化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。但手持技術(shù)在運(yùn)用的過程中卻可以解決學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)器具難的問題，在運(yùn)用改善手持技術(shù)時教師也能有效地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，引發(fā)實(shí)驗(yàn)動力。

二、關(guān)于手持技術(shù)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用的實(shí)際案例分析

（一）實(shí)驗(yàn)介紹

在高中化學(xué)課程中，金屬的電化學(xué)腐蝕是課程的重點(diǎn)，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的過程中，需要帶領(lǐng)學(xué)生展開探究實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在觀察動手實(shí)踐中對知識內(nèi)容產(chǎn)生深刻的理解。在以往化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可知，要想有效地完成金屬的電化腐蝕則需要了解原電池的內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)時注意鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕，這樣則可以發(fā)現(xiàn)緩慢的氧化過程。但以往的實(shí)驗(yàn)方法卻無法對時間進(jìn)行控制，這則不利于實(shí)驗(yàn)人員觀察實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，并且無法確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，這十分影響學(xué)生學(xué)習(xí)氫腐蝕、吸氧腐蝕的概念。所以，為了解決上述問題，高中化學(xué)教師可以借助手持技術(shù)，組織學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)。

（二）實(shí)驗(yàn)過程

1. 實(shí)驗(yàn)器具

實(shí)驗(yàn)運(yùn)用炭粉、還原鐵粉、2mol/L鹽酸溶液、2mol/L醋酸溶液、2mol/L氯化鈉溶液、橡皮塞、乳膠管、導(dǎo)氣管、止水夾、三口燒瓶。

實(shí)驗(yàn)采用pasco公司的數(shù)字采集器、datastudio數(shù)據(jù)采集軟件、氧氣傳感器以及壓強(qiáng)傳感器。

2. 實(shí)驗(yàn)展開

2.1 在實(shí)驗(yàn)的過程中由于受到中性條件的影響出現(xiàn)吸氧腐蝕現(xiàn)象，這時需要將三口燒瓶取出，并使用滴管融入2mol/L的氯化鈉溶液，這樣則可以將三口燒瓶潤濕，然后再把炭粉和鐵粉的混合物融入在三口燒瓶中進(jìn)行轉(zhuǎn)動，確?；旌衔镌谌跓績?nèi)壁上，再將單孔塞住，最后打開止水夾調(diào)節(jié)內(nèi)外壓平衡，并關(guān)閉止水夾。

此過程需要結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)圖形，這樣則可以確定橫軸時間、儀器數(shù)據(jù)、氧氣濃度和壓強(qiáng)變化，從而促使實(shí)驗(yàn)人員做好數(shù)據(jù)整合。

2.2 酸性較弱時吸氧和析氫的腐蝕需要在三口燒瓶中融入2mol/L的醋酸溶液，潤濕三口燒瓶內(nèi)壁，之后再把炭粉和鐵粉融入與三口燒瓶中轉(zhuǎn)動，單孔膠塞，打開止水夾調(diào)節(jié)內(nèi)外壓平衡，關(guān)閉止水夾。在此結(jié)合數(shù)據(jù)確定橫軸時間，開啟儀器數(shù)據(jù)，氧氣濃度和壓強(qiáng)變化，在整合保存數(shù)據(jù)后，還應(yīng)取一支小試管，滴入? ?2～3ml 2mol/L的醋酸溶液，再次加入炭粉和鐵粉的混合物，靜置，最后觀察結(jié)果。

（三）實(shí)驗(yàn)小結(jié)

本探究實(shí)驗(yàn)在運(yùn)用手持技術(shù)的過程中，有效地實(shí)現(xiàn)了定性與定量，并且在對電化學(xué)腐蝕問題進(jìn)行分析時合理地完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計，做好對比實(shí)驗(yàn)作業(yè)，實(shí)驗(yàn)人員在運(yùn)用氧氣傳感器和壓強(qiáng)傳感器的過程中，不僅讓實(shí)驗(yàn)過程簡單便利，并且也準(zhǔn)確地測出實(shí)驗(yàn)時氧氣濃度和壓強(qiáng)存在的微弱變化，這使得學(xué)生對問題的理解更為清晰，從而得出變金屬的電化學(xué)腐蝕是一個緩慢的氧化過程。與此同時對于應(yīng)用傳感器的運(yùn)用，讓本探究實(shí)驗(yàn)從定性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為定量實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，也為實(shí)驗(yàn)人員節(jié)省了數(shù)據(jù)分析的時間。

結(jié)束語：

總而言之，高中化學(xué)教師在組織學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的過程中，注重激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究興趣，引發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的意識，教師要能讓學(xué)生明確掌握具體的實(shí)驗(yàn)方法和過程中，確保學(xué)生規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)器具，從而讓學(xué)生安全順利地完成實(shí)驗(yàn)探究活動，這樣才有助于提升學(xué)生動手實(shí)踐能力，并且也可以讓學(xué)生形成良好的思維創(chuàng)新精神。手持技術(shù)的運(yùn)用不僅可以改善課堂教學(xué)現(xiàn)象，也能提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。所以，對于手持技術(shù)的研究，高中化學(xué)教師需深入學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張汝麗，耿淑玲.手持技術(shù)下基于SOLO分類理論的化學(xué)“四重表征”教學(xué)研究——以中和反應(yīng)熱的測定為例[J].中學(xué)化學(xué)，2016（11）：1-4.

[2] 黃毓展，錢揚(yáng)義，林建芬.運(yùn)用數(shù)字化手持技術(shù)探究“蠟燭非常規(guī)熄滅”的原因——通過測量二氧化碳濃度和溫度的變化進(jìn)行驗(yàn)證[J].化學(xué)教育，2016（1）：63-69.

[3] 錢揚(yáng)義.手持技術(shù)在理科實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究[J].北京：高等出版社，2019（67）：67-90.