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1、数字化手持实验技术在初中化学课堂教学中的运用工作以来，在教学中遇到比较抽象的知识就跟学生说到了高中你们会继续深入学习的，到时就明白了。但是这次进行有效的学习后发现，事实上借助先进的仪器有些所谓“抽象的”、“难以理解”的知识我们是可以利用先进的教学设备给初中学生讲解清楚或让他们有所认识的。因此，我们必须要继续充电，不管是知识还是实验技能，只有持续的学习才能适应不断发展的化学教育教学工作。下面就此次学习培训谈谈我的一些认识。一、数字化手持实验应用于课堂可提高课堂教学的有效性1.数字化手持技术实验运用于中学化学教学中，可以将化学反应和其现象的本质转化为可监测的信号，从而帮助学生更深入地理解化学现象和
2、反应的本质和规律，具有先进、便捷、实时、准确、综合、直观等显著特点。奇妙的二氧化碳是人教版九年级化学课本第二章第三节的内容，考虑到学生已经学习了氧气的性质，对物质的性质有了初步认识，讲授二氧化碳的性质时，我预先发了导学案给学生预习，课堂上讲解二氧化碳的化学性质时，为了让学生对二氧化碳的化学性质有感性认识，我给学生增加了演示实验，除了书上的演示实验外，还补充了一些趣味实验，如：向澄清石灰水中通二氧化碳，会发生如下反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O, CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,理论上实验过程中的现象是溶液先变浑浊再变澄清。通过该试验可以让学生了解自然界中钟乳石的
3、形成。但是在实际给学生做二氧化碳通入澄清石灰水中的演示实验时发现石灰水变浑浊后不是每次都变澄清，当时只是觉得可能是药品有问题，也没多想，就跟学生说“只要通二氧化碳的时间足够长，肯定会变澄清的，为了节约时间我们就不继续通气体了”。这次去培训后才知道向澄清石灰水中通二氧化碳最终不一定会变澄清，最终现象与石灰水的浓度有关，在这之前这个结论我根本就没有听说过，而培训老师说已经有人研究了这个问题并在相关杂志上发表了这个结论了，我不禁为我的孤陋寡闻而惭愧，更为自己以前的固步自封而汗颜。当时老师指导我们模拟了向饱和石灰水中通二氧化碳并用电导率传感器测定整个过程中溶液的电导率，得到了下图，从此图可以得到的结论
4、有：1.整个过程电导率的最低点对应的应该是氢氧化钙与二氧化碳恰好完全反应，此时电导率不为零，说明溶液中有溶解的碳酸钙，由此可以知道碳酸钙不是绝对不溶的；最后电导率没有开始时强，说明碳酸钙没有完全溶解。有了这个实验，课堂上就可以向学生解释石灰水不能变澄清的原因，而且可以让学生认识到没有绝对不溶的物质。对于大家熟悉得不能再熟悉的自来水的酸碱性可能很少有人去考虑，如果真的抛出这个问题，大部分人可能会觉得显酸性，因为用氯气消毒，反应生成盐酸和次氯酸，应该略显酸性；那么加热后的自来水的酸碱性如何呢？这个问题本人可是从来没有考虑过。这次培训开始，老师让我们做了个小实验：分别向蒸馏水和自来水中滴加2滴酚酞，
5、然后同时加热。结果让我们所有人都很惊讶，盛有自来水的试管中溶液变红了，也就是加热后自来水显碱性。这个结论我这个教化学的所谓本科生竟然不知道，用现在比较时髦的一个词说就是out了。这也给我敲了警钟，再不继续学习，肯定会跟不上社会的发展，早晚会被淘汰。同时我想可以课堂上也做同样的实验，引起学生的兴趣，再引导学生分析其中可能的原因，利用电导率传感器分别测自来水和蒸馏水的电导率，让学生认识到自来水中溶解了其他物质，是混合物。应用手持技术做实验，把化学实验过程中所产生的细小变化数字化，也可以把其用图表、图像等形式表现出来。如果学生进行此实验，可以让学生觉得化学实验更加直观，有利于培养学生对化学实验的兴趣
6、和实验探究能力。2.数字化手持技术实验运用于中学化学教学中，可以优化部分常规实验，降低教学难度；还可以帮助解决一些常规实验手段不能解决的问题。应用手持技术做实验,可以使一些定性实验转化为定量实验，从量的角度帮助学生深入了解化学知识。因为，在传统化学实验操作过程中，虽能观察到实验过程出现的现象，但很难进行定量化处理。使用数字化传感技术，可以采集到实验整个过程的完整数据，通过数据的分析，可以感受到实验全程的变化，从而可以得出更加准确、科学的结论，为初中化学引入一批定量实验，是对常规实验手段的重要补充。这次我们培训做了六个实验，与初中化学有关的还有同时向碳酸钠和碳酸氢钠中加盐酸，用压强传感器测定锥形
7、瓶中压强的变化，根据所得压强 时间图像的斜率比较反应速率的快慢。其反应原理是Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2。实验结果是碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠快，与我们所知道的结果一致，但碳酸钠与盐酸反应得到的曲线是图1，而不是我们所想象的图2图2是我们根据碳酸钠与盐酸反应比碳酸氢钠慢而假象的反应原理Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl得出的结论：碳酸钠与盐酸反应刚开始没有气泡产生，一段时间后才有气泡。但事实上开始是有气体的，碳酸钠与盐酸反应没有碳酸氢钠快，我个人认为只能解释为碳酸根离子与盐酸结合产生气体比碳酸氢根离子慢。3. 数字化
8、手持技术实验的运用中学化学教学中，对化学概念原理的课堂教学、研究性学习、探究学习起到有效的辅助作用，丰富了研究性学习和综合实践活动的实验手段，对新课程教学内容改革和教学方式改革具有明显的支持作用，是对化学教学与现代教育技术整合的有益探索。 我们平时教学中不少抽象的问题无法用演示实验直接体现，可借助传感器完成。例如：沪教版九年级化学课本中有关饱和溶液的定义是“一定温度下，一定量的溶剂中不能再溶解某种物质的溶液为该物质的饱和溶液”，根据定义判断某溶液是否饱和的方法是向溶液中继续加该溶质，若不能溶解则为饱和溶液。这句话让学生死记硬背应该没什么问题，多数学生也能记住，但要是设计实验检验某溶液是否饱和，
9、实际实验却很难操作，借助电导率传感器可以使该试验很简单。实验方案是将电导率传感器插入该溶液中，继续加入该溶质，若电导率增大，则该溶液为不饱和溶液，若电导率不变则为饱和溶液。当然溶液不导电的（如蔗糖溶液）不能用电导率传感器，可以选择其他传感器。此时可引导学生思考一定温度下饱和溶液中哪些量保持不变，可通过测这些量是否改变来判断溶液是否饱和。既让学生深入理解了饱和溶液又激发了学生学习化学的兴趣，而且培养了学生深入探究的能力。二、数字化手持试验用于课堂可促进学生认识发展，激发学生学习兴趣，培养学生解决问题的能力1. 初中化学是化学的启蒙阶段，化学数字化实验手段的运用于化学教学，对提高初中化学教学的现代
10、化水平和教师专业素质发展都具有积极的作用。数字化实验手段的运用是依靠数字化手持实验系统来实现的，它由数字化采集设备、传感器、计算机终端、计算机多媒体技术辅助教学系统组成的。九年级的学生对计算机已有一定的认识并且兴趣浓厚，以前课堂上让学生做实验时，学生总认为可能会爆炸而不敢做，老师再怎么解释也没用。利用数字化传感器进行实验可以消除学生的恐惧心里，提高学生课堂参与的积极性。因此，数字化实验进入中学课堂，产生新的课堂教学模式，使课堂实验的“教”与“学”合二为一，是一种以学生为“主体”，教师为“主导”的新型教学方式。2.对于利用常规实验方法做实验，无明显现象或现象不太明显的实验,可以利用数字化手持技术
11、进行实验，直观化、定量化实验结果，有助于学生深化理解，对学生的发展能够起到积极作用。例如：引导学生学习中和反应时，学生已经知道部分中和反应无明显现象，如何设计实验验证中和反应确实发生了，目前所用的方法是借助指示剂通过现象判断反应是否发生。如果要利用已知酸（或碱）的浓度测定未知碱（或酸）的浓度借助指示剂判断反应终点就不精确，利用数字化传感器可以引导学生思考借助传感器测什么量进行测定？如何确定反应终点？利用传感器我们还能解决中和反应中的哪些量的变化？或者启发学生关于中和反应你还有哪些问题可以借助传感器解决。从而增进学生对化学现象和原理本质的认识，提高学生分析问题、解决问题的能力，有利于发展学生的创新精神和实践能力。总之，选择使用数字化实验时，应该显示出数字化实验的优势以及必要性，数字化试验比较适合用在那些过程比较复杂的要采集的数据比较多的数据处理中计算量比较大的实验。数字化实验的运用应注意不能滥用，九年级化学处于启蒙阶段，适当的数字化实验可以锦上添花，但过度追求现代化、数字化，处处定量实验，反而会使学生觉得化学很深奥，失去学习化学的兴趣。
