孙凤艳 - 浙江省化学会.doc

化学数字化实验与高中化学必修教材内容的有效对接 浙江省桐乡市高级中学 孙凤艳 314500 摘要 化学数字化实验引入高中课堂教学必要现行高中化学数字化实验，论述了现阶段数字化实验应用高中化学教学存在的问题和解决的办法为关键词 数字化实验 pH传感器 浊度传感器Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，第二步：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。所以碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠更加剧烈。 （三）硫代硫酸钠与酸反应的速率研究 化学反应速率的研究是高中化学《必修2》的重要内容。本实验借助浊度传感器来探究硫代硫酸钠与酸反应的速率影响因素。浊度传感器来实时监测反应体系的沉淀情况。 向同体积、0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液滴加不同体积的硫酸或改变反应的温度，借助系统绘制时间-浊度曲线，通过观察浊度大于零的时间来衡量反应速度的快慢，比在教材中观察“+”的消失要直观准确的多，并且在此过程中学生可以体会化学图像中一些曲线的绘制过程，提高学生分析实验数据的能力。实验数据如上图所示。 由实验结果可知，硫酸的浓度越大，温度越高，产生S沉淀的时间越短，说明反应速率越快。 （四）数字化实验与课堂探究式教学对接的其它实例 高中化学各模块有很多实验可设计为数字化实验，比如借助相对湿度传感器研究浓硫酸的吸水性、利用电流传感器研究锌铜原电池的能量转化、借助压强传感器研究反应条件对双氧水分解速率的影响、研究温度、浓度、同离子效应和盐效应对醋酸电离平衡的影响，等等，在此不一一列举。 四、存在的问题和解决方法 1、教师对数字化实验技术缺乏认识影响了对接的创新性。 有的教师对数字化系统以及如何开展数字化实验缺乏了解，认为系统资源配置成本高，实验技术性强，难于操作。事实上笔者通过近几年的研究发现，数字化实验还有实施过程简单、实验成本低、绿色环保的优点。比如只需一个pH传感器和pH电极和系统软件就可完成很多与溶液酸碱性变化的实验，再比如文中所提到的硫代硫酸钠与酸反应的实验，只需一个比色皿体积的溶液就可完成现象极其明显的探究。因此我们应认识到数字化实验是平时教学的有力的助手，是非常得力的方法。 2、学生对数字化实验兴趣影响了对接的有效性 本人上学期开设了18节《化学数字化实验》选修课程，发现学生对数字化实验的兴趣的持续性不长，究其原因是学生对新技术有一个适应的过程，实验初期学生对实验仪器如电脑软件和各种传感器的好奇心更多与实验本身，因此实验的关注点被转移和分散。因此若要实现数字化实验这一新方法的价值，教师可事先用屏幕录制软件将一些实验过程和结果录制成视频或者微课供课堂使用，既可以节省课堂时间又可以根据实验结果有效地开展探究性的教学。经过多次的实施学生认识到了数字化实验的强大作用，便可以安排他们进行自主实验和结果分析。 3、学生对数字化实验操作的规范性有待提高 应当注意，数字化实验并不是要否定和代替传统的实验教学，新“法”是对旧“法”的继承和补充。在实验过程中仍会进行一些传统的实验操作，比如胶头滴管的使用，标准溶液的配制，滴定管的使用等等。笔者在教学过程中发现学生对这些操作的注意事项不够重视，不能按照教师实验前的讲解来规范使用和操作，这样大大削弱了实验结果的可靠性和有效性。所以教师在教学中要引起高度重视，及时纠正学生的不规范操作，使学生正确认识数字化实验和传统实验的关系。 总之，数字化实验可使教学从“感性”走向“理性”，使课堂真正成为动态的探究式课堂，引入数字化实验是一次新课程教学的革新。若要实现数字化实验这一先进的“法”与高中化学必修内容的有效对接，还需教师在教学中树立创新意识，增强教科研能力，抓住现代科技发展的机遇，开发出一系列优秀的数字化实验案例。 参考文献 1、浙江省教育厅，浙江省深化普通高中课程改革方案 2、教育部，普通高中化学课程标准 3、傅献彩等编，物理化学（下册）第五版，北京 高等教育出版社 2006.1 4