手持技術(shù)在高中化學(xué)中的應(yīng)用

　　手持技術(shù)是指在掌上就可以操作的技術(shù)，它是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，同時(shí)，能與計(jì)算機(jī)連接完成各種后期處理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)。手持技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于理科實(shí)驗(yàn)中，利用不同的傳感器方便而迅速地收集各類數(shù)據(jù)，如速度、溫度、聲音、光、電、力、PH值等。把手持技術(shù)融入到化學(xué)研究性學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以打破定性實(shí)驗(yàn)的局限，從定量的角度分析和解決問題，探求變量之間的因果關(guān)系，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高學(xué)生的問題解決能力。
　　
　　手持技術(shù)的應(yīng)用意義
　　
　　拓寬實(shí)驗(yàn)范圍，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。新課程改革對(duì)課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容進(jìn)行了重大調(diào)整，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)用技能，切實(shí)反映學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，改變學(xué)生學(xué)習(xí)生活和現(xiàn)實(shí)世界相脫節(jié)的狀況。但同時(shí)也給許多學(xué)校帶來巨大挑戰(zhàn)，如研究性學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)資源提出了很高要求，而“手持技術(shù)”可以定量地進(jìn)行各種學(xué)科實(shí)驗(yàn)，可以同時(shí)采集多個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行量和量之間的關(guān)系研究。
　　以實(shí)驗(yàn)為載體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)高中化學(xué)課程的基本理念，教師應(yīng)該通過以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化科學(xué)的探究意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。手持技術(shù)至少有十幾種不同的傳感器，如PH值傳感器，電導(dǎo)率傳感器，溶解氧傳感器等，利用這些性能各異的傳感器可以方便而迅速地收集各類數(shù)據(jù)。學(xué)生通過手持技術(shù)完成了以前傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無法完成的實(shí)驗(yàn)，探究過程讓學(xué)生不斷體驗(yàn)到成功的喜悅，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
　　進(jìn)行定量研究，活躍學(xué)生的思維。高中階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)大部分都是定性實(shí)驗(yàn)，在長期定性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練下，學(xué)生的思維僵化、呆板，而手持技術(shù)定量測(cè)定的特點(diǎn)帶給學(xué)生新奇的經(jīng)歷，使他們的思維活躍，解題時(shí)能夠?qū)⒍亢投ㄐ越Y(jié)合起來。如二氧化錳作催化劑的雙氧水分解，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作只能了解催化劑可以加快或減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，但是應(yīng)用手持技術(shù)可以準(zhǔn)確地運(yùn)用壓力傳感器測(cè)得所分解氧氣的壓力。
　　
　　手持技術(shù)在化學(xué)研究性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用案例
　　
　　案例1：酸雨P(guān)H值的測(cè)定。
　　收集雨水并靜置，利用PH傳感器連續(xù)測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)的PH值，以確定該地區(qū)雨水的平均酸度，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)酸雨的認(rèn)識(shí)，并探究該地區(qū)酸雨形成的原因。
　　手持技術(shù)儀器：PH傳感器、數(shù)據(jù)采集器。
　　案例2：利用手持技術(shù)研究北京市市區(qū)的熱島效應(yīng)。
　　夏天，大家明顯感覺市中心比郊區(qū)溫度高，究竟城市和郊區(qū)的溫度相差多大？本試驗(yàn)要求在一定時(shí)間內(nèi)從指定的不同地方采集部分溫度，所選地點(diǎn)包括市區(qū)商業(yè)中心、市區(qū)居民區(qū)、市區(qū)休閑區(qū)、郊區(qū)，通過所測(cè)數(shù)據(jù)，分析形成熱島效應(yīng)的原因。
　　手持技術(shù)儀器：溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器。
　　案例3：利用手持技術(shù)研究河水的污染狀況。
　　水體污染狀況及污染程度可以用很多指標(biāo)來表示，如水溫、色度、濁度、透明度、PH值、電導(dǎo)率、酸堿度、二氧化碳含量、溶解氧、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳等。本實(shí)驗(yàn)利用手持技術(shù)重點(diǎn)測(cè)定河水PH值、濁度、電導(dǎo)率、溶解氧、溫度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步分析水質(zhì)的污染狀況。
　　手持技術(shù)儀器：數(shù)據(jù)采集器、PH傳感器、溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器、濁度計(jì)。
　　案例4：利用手持技術(shù)研究雙氧水分解的最佳催化劑。
　　資料顯示，能使雙氧水分解的催化劑有很多種，本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究二氧化錳、氧化銅、氯化鐵、氯化銅對(duì)雙氧水分解時(shí)的催化效果。學(xué)生通過壓力傳感器測(cè)定相同容器中壓強(qiáng)變化量，壓強(qiáng)變化量越大，則反應(yīng)速率越快，催化效果越好。
　　手持技術(shù)儀器：壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集器。
　　綜上所述，手持技術(shù)能進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)采集。定量的科學(xué)探究，無疑將提高學(xué)生科學(xué)探究的水平。把手持技術(shù)融入到研究性學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從定量的角度探究問題、分析問題，提高了學(xué)生的問題解決能力，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和對(duì)社會(huì)的責(zé)任感，真正體現(xiàn)了新課標(biāo)的思想。■
　　□編輯 王宇華