首页 -> 2007年第4期
浅谈手持技术与化学实验探究式教学的结合
作者：俸 皇
手持技术(Hand-held technology)，又称掌上技术，由数据采集器(Data Logger)、各种传感器(sensor)或探头(Prooe)以及配套软件组成的采集系统组成，能够定量采集各种常见数据与多媒体电脑相连接的实验技术系统。从图1中我们能够清楚地了解：Multilog数据采集器在实验进行中起到一个桥梁的作用，将实验现场与多媒体计算机连接。
化学实验教学可以利用数据采集器和各种探头，降低实验的难度，学生可以按照自己的想法，去探究身边的化学，从而培养学生量化的观念、创新的意识，以及努力发现问题、提出问题，并能够尝试使用现代化技术解决新问题的能力。
探究性实验是指在教师的指导下，学生围绕某个问题独自进行实验，观察现象，分析结果，从中发现科学概念或原理，以获得知识，培养探究能力的一种教学方法。探究实验不同于科学家的研究，它是在教学活动这一特定的条件下，让学生去体验人类能动认识客观世界的经历。实验探究教学一般遵循以下模式：提出问题一提出假说一设计实验一记录结果一分析数据一得出结论。
二、手持技术与化学实验探究式教学的结合
手持技术与化学实验探究式教学的结合能使学生享有充分的创造空间，不受空间、时间的限制；学生不再处于被动学习的状态，可不必模仿老师，只需掌握简单的操作就能自行进行科学探究。将手持技术引入化学实验探究式教学当中，既体现了探究过程是以实验为基础的，又充分发挥了学生的自主性和创造性，使学生在教学过程中处于主体地位，有利于培养其创新思维以及发现问题、提出问题和解决问题的能力，同时学生搜索处理数据的能力也得到了锻炼，二者的结合使学生实实在在地体会到科学研究的真谛。
在实施实验教学过程中，要遵循科学探究实验步骤。当我们在化学实验中引入了数据采集器，探究性实验步骤是不是就有了较大的改变呢?从图2不难看出，实验的总体思路仍遵循着一般科学探究实验步骤，只是在实验过程中增加计算机的运作过程，可见手持技术使得人工操作过程部分被计算机所取代，我们不需要亲身监控实验过程，更不需要把大量时间花费在成千上万的数据处理上，数据采集器和配套的系统会帮我们完成一切，从某种程度上降低了实验的难度，使化学实验省时、省力的优势发挥到了极至，同时也避免了人工操作上所带来的不必要的操作误差，增加准确度。
三、手持技术与化学实验探究式教学结合的重要意义
1．提高了实验教学效率和实验的准确度。手持技术作为一种新兴的技术不仅能提高教育效率，也有定性地改变学习的性质的潜力。本来需要大量时间和人力才能收集和分析出的数据，现在可以全部交给数据采集仪和计算机，这样一来，我们就有更多的时间和精力去创造、去思考，因而计算机技术的运用能促进创造性思维，激励进取心，减少对学习的厌倦，提高师生关系的质量；许多情况下，还降低了教育成本。先进的手持技术与实验探究式教学结合，学生在进行探究实验的过程中，能在最短的时间掌握更多的化学知识和先进的实验技术。例如：在研究温度不同，牛奶的保质时间究竟有多久这个课题中，如果用常规的实验步骤，学生需要整夜守在实验桌旁不停地测量牛奶的pH值和液体的温度；但利用手持技术，只要选用pH探头和温度探头，接着对仪器进行一些设置，对于实验数据的测量和处理就可以交给数据采集仪和计算机了，那些重复而繁琐的过程可以完全不必担心，这样一来，原来枯燥的化学实验就变得简单而有趣了。不仅如此，探头对pH和温度的测量值比我们通常用的pH试纸要精确得多。
2．全面推进素质教育。两者的结合在全面推进素质教育和改革实验教学中也担任着重要的角色。中学化学的实验教学应以能够激发学生独立思考和创新意识为目的。通过各种教学手段，在教学中培养学生收集、处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力。
利用手持技术，通过Multilog数据采集器，进行化学实验探究式教学，能使学生们尽早了解和适应当今社会对计算机应用的需要。并且利用其便携、实时、准确、直观的特点培养学生自主、定量地搜集和处理信息的能力以及进行研究型学习的创造能力。
3．为中学的校本课程开发提供借鉴。校本课程的开发既不局限于国家课程的教材内容，同时又能巩固和拓展学生所学的化学知识，但需要注意的是校本课程所涉及的学科知识不能太深，以免加重学生的课业负担，与校本课程开发的初衷背道而驰。目前，学生和学校都缺乏这方面且能结合现代信息化教育合适的材料，需要教师自主开发，因此手持技术与化学实验探究式教学的紧密结合不仅能够轻松地解决学生身边的一些化学问题，丰富他们的化学学习生活，也能顺应课程改革的要求，为校本课程的开发提供很好的借鉴。