淺談手持技術(shù)與化學實驗探究式教學的結(jié)合

一、手持技術(shù)與探究性實驗

手持技術(shù)(Hand-held technology)，又稱掌上技術(shù)，由數(shù)據(jù)采集器(Data Logger)、各種傳感器(sensor)或探頭(Prooe)以及配套軟件組成的采集系統(tǒng)組成，能夠定量采集各種常見數(shù)據(jù)與多媒體電腦相連接的實驗技術(shù)系統(tǒng)。從圖1中我們能夠清楚地了解：Multilog數(shù)據(jù)采集器在實驗進行中起到一個橋梁的作用，將實驗現(xiàn)場與多媒體計算機連接。

化學實驗教學可以利用數(shù)據(jù)采集器和各種探頭，降低實驗的難度，學生可以按照自己的想法，去探究身邊的化學，從而培養(yǎng)學生量化的觀念、創(chuàng)新的意識，以及努力發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并能夠嘗試使用現(xiàn)代化技術(shù)解決新問題的能力。

探究性實驗是指在教師的指導(dǎo)下，學生圍繞某個問題獨自進行實驗，觀察現(xiàn)象，分析結(jié)果，從中發(fā)現(xiàn)科學概念或原理，以獲得知識，培養(yǎng)探究能力的一種教學方法。探究實驗不同于科學家的研究，它是在教學活動這一特定的條件下，讓學生去體驗人類能動認識客觀世界的經(jīng)歷。實驗探究教學一般遵循以下模式：提出問題一提出假說一設(shè)計實驗一記錄結(jié)果一分析數(shù)據(jù)一得出結(jié)論。

二、手持技術(shù)與化學實驗探究式教學的結(jié)合

手持技術(shù)與化學實驗探究式教學的結(jié)合能使學生享有充分的創(chuàng)造空間，不受空間、時間的限制；學生不再處于被動學習的狀態(tài)，可不必模仿老師，只需掌握簡單的操作就能自行進行科學探究。將手持技術(shù)引入化學實驗探究式教學當中，既體現(xiàn)了探究過程是以實驗為基礎(chǔ)的，又充分發(fā)揮了學生的自主性和創(chuàng)造性，使學生在教學過程中處于主體地位，有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新思維以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力，同時學生搜索處理數(shù)據(jù)的能力也得到了鍛煉，二者的結(jié)合使學生實實在在地體會到科學研究的真諦。

在實施實驗教學過程中，要遵循科學探究實驗步驟。當我們在化學實驗中引入了數(shù)據(jù)采集器，探究性實驗步驟是不是就有了較大的改變呢?從圖2不難看出，實驗的總體思路仍遵循著一般科學探究實驗步驟，只是在實驗過程中增加計算機的運作過程，可見手持技術(shù)使得人工操作過程部分被計算機所取代，我們不需要親身監(jiān)控實驗過程，更不需要把大量時間花費在成千上萬的數(shù)據(jù)處理上，數(shù)據(jù)采集器和配套的系統(tǒng)會幫我們完成一切，從某種程度上降低了實驗的難度，使化學實驗省時、省力的優(yōu)勢發(fā)揮到了極至，同時也避免了人工操作上所帶來的不必要的操作誤差，增加準確度。

三、手持技術(shù)與化學實驗探究式教學結(jié)合的重要意義

1．提高了實驗教學效率和實驗的準確度。手持技術(shù)作為一種新興的技術(shù)不僅能提高教育效率，也有定性地改變學習的性質(zhì)的潛力。本來需要大量時間和人力才能收集和分析出的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可以全部交給數(shù)據(jù)采集儀和計算機，這樣一來，我們就有更多的時間和精力去創(chuàng)造、去思考，因而計算機技術(shù)的運用能促進創(chuàng)造性思維，激勵進取心，減少對學習的厭倦，提高師生關(guān)系的質(zhì)量；許多情況下，還降低了教育成本。先進的手持技術(shù)與實驗探究式教學結(jié)合，學生在進行探究實驗的過程中，能在最短的時間掌握更多的化學知識和先進的實驗技術(shù)。例如：在研究溫度不同，牛奶的保質(zhì)時間究竟有多久這個課題中，如果用常規(guī)的實驗步驟，學生需要整夜守在實驗桌旁不停地測量牛奶的pH值和液體的溫度；但利用手持技術(shù)，只要選用pH探頭和溫度探頭，接著對儀器進行一些設(shè)置，對于實驗數(shù)據(jù)的測量和處理就可以交給數(shù)據(jù)采集儀和計算機了，那些重復(fù)而繁瑣的過程可以完全不必擔心，這樣一來，原來枯燥的化學實驗就變得簡單而有趣了。不僅如此，探頭對pH和溫度的測量值比我們通常用的pH試紙要精確得多。

2．全面推進素質(zhì)教育。兩者的結(jié)合在全面推進素質(zhì)教育和改革實驗教學中也擔任著重要的角色。中學化學的實驗教學應(yīng)以能夠激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新意識為目的。通過各種教學手段，在教學中培養(yǎng)學生收集、處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力。

利用手持技術(shù)，通過Multilog數(shù)據(jù)采集器，進行化學實驗探究式教學，能使學生們盡早了解和適應(yīng)當今社會對計算機應(yīng)用的需要。并且利用其便攜、實時、準確、直觀的特點培養(yǎng)學生自主、定量地搜集和處理信息的能力以及進行研究型學習的創(chuàng)造能力。

3．為中學的校本課程開發(fā)提供借鑒。校本課程的開發(fā)既不局限于國家課程的教材內(nèi)容，同時又能鞏固和拓展學生所學的化學知識，但需要注意的是校本課程所涉及的學科知識不能太深，以免加重學生的課業(yè)負擔，與校本課程開發(fā)的初衷背道而馳。目前，學生和學校都缺乏這方面且能結(jié)合現(xiàn)代信息化教育合適的材料，需要教師自主開發(fā)，因此手持技術(shù)與化學實驗探究式教學的緊密結(jié)合不僅能夠輕松地解決學生身邊的一些化學問題，豐富他們的化學學習生活，也能順應(yīng)課程改革的要求，為校本課程的開發(fā)提供很好的借鑒。