傳遞化學思想 感受科技魅力

化學是一門以實驗為基礎的學科。隨著科學技術的不斷發展，傳統瓶瓶罐罐實驗已經不能滿足化學實驗要求，新型的數字化實驗已深入社會生產和生活的各個領域，對我們化學課堂也產生了重大的沖擊。數字化實驗教學一方面彌補了傳統實驗工具的缺陷，使實驗的方法更加先進，實驗的數據更加準確，實驗的步驟更加清晰；另一方面，革新了化學實驗儀器與方法，拓展了化學實驗的內容。為我們的教學提出更高的要求，是教學改革的前沿課題。

例如，在筆者執教的選修教材《原電池》一課中，將數字化實驗與課堂教學完美結合，幫助學生在發現問題、解決問題的過程中提供精確、直觀的數據依據。從教學思維的設計上，緊密圍繞原電池，經歷“回顧—體驗—改進—應用—暢想”，線路清晰，環環入扣；從傳感器的使用上，電流傳感器明顯地體現出電流的微弱變化和整體趨勢，溫度傳感器有力地證明了能量轉換中熱量的損失，從而完成了實驗設備上的升級導致的思維上的突破；最后實驗的創新環節，“橘子瓣”繼續點亮學生的靈感，成功地化解了“離子交換膜”這一難點。

本節課教學最大的思維難點是學生將腦海中的單液原電池轉變為雙液原電池，為什么要進行改裝，單液原電池的弊端在哪里，傳統的教學實驗儀器難以讓學生觀察到電流的遞減。而利用數字化實驗成功地突破了這一教學難點，利用電流傳感器測定電流的細微變化，同時增加改變電極間距、相對面積、硫酸濃度，看電流的變化走勢，讓電流的遞減不再是紙上談兵，利用數字化傳感技術，采集到實驗過程中的完整數據，讓學生感受到實驗過程中的數據變化，從而使我們的化學實驗從定性升華到定量，整節課在設計理念上符合新課標的指導思想，整個教學過程中充分調動學生學習的積極性和主動性，將數字化實驗與課堂教學完美結合，教學理念新、教學設計新、教學技術新，是一節成功的探究型高效課堂。

其實，數字化實驗除了在原電池教學中的應用外，在很多定量試驗中都有應用，比如電解質溶液、強弱電解質、鹽類水解、中和反應中的熱效應、各種溶液導電性的測定、酸堿中和滴定、溫度對弱電解質電離的影響，另外與實際生活相關的學生探究性實驗，比如水質測定、飲料成分測定、碘鹽中含碘量的測定等等。再或者利用PH傳感器解決鹽類的水解、電離平衡的影響因素問題；利用電導率傳感器解決稀釋過程中弱電解質的電離、導電能力問題；利用色度傳感器測有色溶液的濃度、硫氰化鐵化學平衡的移動等，都可以作為我們后續探索的素材。當然絕對不能避重就輕，不能為了使用“新式武器”而拋棄傳統實驗手段，畢竟要以有利于教學為基本出發點。

數字化實驗平臺主要是由傳感器、計算機、數據采集器以及系統軟件等構成，在教學中應用數字化實驗能夠將傳統模式下的實驗不足之處加以彌補，能夠將化學反應以及現象的本質逐步地轉化成為能夠進行監測的信號，這樣也有利于學生對化學反應的本質規律的深入認知與研究，并且數字化實驗系統也具備了直觀、先進、準確、實時等諸多方面的特點，也能夠提高教學效率。只要教師充分發揮自己的聰明才智，提升教學理念和利用現代化實驗儀器的技能，才能促進高中化學實驗教學的發展。我們相信，未來的化學教學中，傳感器一定會“器為我用”，大有可為，大有可觀。

編輯 張珍珍