手持技术在中学化学实验教学中的运用介绍(发给学生)
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试谈手持技术在中学化学教学中的应用——以气体“温室效应”的探究实验为例李金花1谢素梨2黄菲菲1 钱扬义1*(1 华南师范大学化学教学与资源研究所,广州,510006;2 广州市第八十中学)摘要本文通过利用手持技术设计具体的实验,测定了在太阳光下不同气体温度随时间的变化、在红外灯照射下不同浓度CO2之间以及CO2和CH4温度随时间的变化,验证了气体种类和浓度是影响“温室效应”的重要因素的结果。
最后以本实验为例并结合手持技术仪器的特点探讨了手持技术在中学化学教学中的应用。
关键词手持技术温室效应温室气体化学教学1 前言地球的大气层起着温室玻璃的作用,允许波长较短的太阳辐射穿过,抵达地球表面,却能够吸收波长较长的地球的红外辐射热,使地球保持着一种温暖的状态,这种现象被形象地称为“温室效应”。
大气中具有“温室效应”的气体称为温室气体,主要包括水蒸气、CO2、O3、CH4、CO、NO x以及CFC(Chloro-fluoron-carbon 的简称,属氟氯烃类化合物)等[1-2]。
因此,“温室效应”的增强所导致的全球气温的增幅就应该跟温室气体的性质以及含量有关,借助手持技术仪器便携、实时、准确、直观、综合性强等优点,可以设计学生实验进行验证。
“温室效应”是全球关注的环境问题之一,而与“温室效应”有关的知识成为我国近年来中考、高考、模拟考化学的考查热点。
笔者在高三年级解答学生问题时,发现学生对“温室效应”产生的本质以及“温室效应”对环境的影响等问题理解存在困难。
由此访问了几位中学教师,他们普遍反映:学生平时自主的积累与“温室效应”有关的知识是不足的,而教师在课堂上也没有深入展开“温室效应”相关知识的教学,更重要的是他们也没有想到以何种方式开展此专题的教学活动。
为了解决学生和化学教师的困难,笔者以“温室效应”为主要关键词查阅了相关的文献资料和书籍,欣然的发现,通过引导学生设计“温室效应”影响因素的探究实验来解决以上的教学难点。
手持技术在中学化学中应用一则——探究浓度影响化学反应速率杨延光谢月平(合肥一中,安徽合肥,230601)摘要:手持技术中的色度传感器在中学化学中用于探究浓度影响化学反应速率的实验,实现了实验微型化、定量化并且现象非常明显。
关键词:色度传感器手持技术微型实验高中化学新课程中大大加强了化学实验的力度,同时也强调了实验的探究性,其中新课标在每个主题下都专门设置了“活动与探究建议”栏目,并设计了多个与化学实验探究有关的活动,在实验手段上,更加体现了其多元化与现代化。
把手持技术融入化学实验中,能使学生学会如何进行探究性实验学习;学会从定量的角度分析和解决问题,探求变量之间的因果关系和相关关系,发展了学生的问题解决能力,真正体现了新课标教育思想。
下面介绍色度传感器在中学化学中的一个应用:探究浓度影响化学反应速率的微型实验。
准备好相关装置与试剂,将色度传感器接入系统主机数据采集接口,连接好计算机、数据采集器、色度传感器之间的连线,运行数字化实验系统。
1、将色度传感器中的标准容器装入蒸馏水,旋转色度传感器上的调节透光率旋钮,使初始的透光率约为100%。
2、用同一个主机连接两只色度传感器,设置横坐标为200s,间隔为20,设置纵坐标为110%,间隔为10,采集速度为1个/秒,200个。
3、用滴管吸取0.01mol/L酸性KMnO4溶液分别加入两只标准容器二分之一,两人配合(可找学生帮助)同时再分别加入0.1mol/LH2C2O4溶液、0.01mol/LH2C2O4溶液,然后迅速放入传感器内。
点击采集。
4、仪器上显示下图,一条表示约85秒褪色,另一表示约135秒褪色。
以上实验优点在于:用量极少,节约试剂;现象明显,肉眼观察颜色变化很不准确,而数据显示一目了然!。
如何利用手持技术提升高中化学实验效果手持技术是一种以计算机、数据采集器和传感器等设备为基础,通过软件程序进行数据分析和处理的现代化技术。
以下是一些利用手持技术提升高中化学实验效果的方法:1.实时数据采集:利用手持技术,可以在实验过程中实时采集数据,如温度、pH值、电导率等,并可实时展示在屏幕上。
这有助于学生更好地理解实验过程和结果,同时减少手动记录数据的时间和误差。
2.实验现象可视化:手持技术可以支持摄像头的使用,将实验现象通过摄像头投影到屏幕上,使学生更清晰地观察到实验现象。
例如,在沉淀反应中,可以通过手持技术实时观察溶液颜色的变化。
3.数据处理和分析:手持技术集数据采集、处理和分析于一体。
通过软件程序,可以快速处理实验数据,并生成图表和报告。
这有助于学生更好地理解实验数据的意义,培养他们的数据处理和分析能力。
4.扩展实验范围:由于手持技术的便携性和灵活性,使得一些在传统实验室无法实施的实验也可以顺利进行。
例如,一些需要户外进行的化学实验,或是一些需要长时间观察的实验,都可以通过手持技术得以实现。
5.提高安全性:手持技术可以支持化学实验的动态性和连续性。
例如,在中和滴定的实验中,可以通过手持技术实时监测pH值的变化,避免因为手动滴定可能带来的误差和危险。
6.增强互动性:通过手持技术,学生可以在实验过程中与屏幕进行互动,如填写实验报告、查询参考资料等。
这有助于提高学生的学习兴趣和参与度。
7.促进合作学习:学生可以通过手持技术进行小组讨论和合作。
例如,在化学实验中,不同小组的学生可以通过手持技术共享实验数据和结果,进行讨论和交流。
综上所述,手持技术可以有效地提升高中化学实验的效果和质量。
通过实时数据采集、可视化实验现象、数据处理和分析、扩展实验范围、提高安全性、增强互动性和促进合作学习等方式,可以更好地培养学生的实践能力和科学素养。
手持技术在中学化学教学中的应用
摘要:本文旨在研究手持技术在中学化学教学中的应用,阐述其优点和不足,并结合丰富的实践经验,提出有针对性的改进措施。
首先,简要介绍了关于手持技术的相关背景知识,着重介绍了手持技术在中学化学教学中的应用。
其次,重点介绍了手持技术的应用优点,为学生的学习提供全新的学习形式;提供可视化的教学资源;可以改善学生的学习效果;可以提高教师的教学效率;改善课堂氛围等优势,并且从两个方面,即实施难度以及使用成本来分析手持技术的不利因素。
最后,在总结的基础上,结合实际情况分析手持技术在中学化学教学中的应用,提出:建立高效的技术支持体系,采取技术人员引导、师生一起学习的方式,在教学中保留一定完成度,增加学生的自主学习时间,鼓励学生积极参与,完善考核体系等改进措施,以促进手持技术在中学化学教学中的应用。
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数字化手持技术在高中化学的应用
数字化手持技术在高中化学的应用有很多,以下是其中的一些例子:
1. 实验指导:数字化手持技术可以提供实验指导,包括实验步骤、仪器使用方法、实验数据采集等。
学生可以通过数字化设备上的应用程序或软件来查看实验说明,并跟随指导完成实验。
2. 实时数据采集:数字化手持设备可以连接到各种实验仪器,如天平、pH计、温度计等,实时采集实验数据并显示在屏幕上。
这样学生可以更方便地记录实验数据,并及时分析数据。
3. 化学计算工具:数字化手持设备可以配备化学计算软件,包括计算分子量、摩尔质量、配平化学方程式、计算酸碱平衡等。
学生可以在课堂上或独立学习时使用这些工具来解决化学计算问题。
4. 虚拟实验室:通过数字化手持设备上的应用程序或软件,学生可以在虚拟实验室中进行化学实验。
这种虚拟实验室可以提供类似真实实验室的环境和操作,帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤。
5. 交互式学习资源:数字化手持设备上可以安装化学学习应用程序或软件,提供交互式学习资源,如化学动画、模拟实验、互动问题等。
这些学习资源可以帮助学生更好地理解抽象概念和化学过程。
总的来说,数字化手持技术在高中化学教学中可以提供更多的实践机会、实时数据采集和分析、计算工具以及交互式学习资源,有助于提高学生对化学的理解和兴趣。
手持技术在初中化学创新实验教学中的应用研究摘要:手持技术是指移动设备、平板电脑、智能手机等手持端设备的集合,而初中化学创新实验教学是指在初中化学教学中引入一些创新性的实验。
本文从创新理念和教学需求的角度出发,阐述手持技术在初中化学创新实验教学中的应用,分析手持技术在初中化学创新实验教学中的优劣势,提出相关应用建议。
关键词:手持技术;初中化学;创新实验;教学应用随着新一代学生的钦定,学校教育系统中的技术应用也在不断创新。
在教育改革中,一些新兴的教育方法和新型的教育技术被广泛的引入,在化学教学方面,创新实验是目前较为流行的教学方法。
而随着科技的发展,手持技术也得到了广泛的推广和应用。
本文将结合创新实验和手持技术对初中化学教学中的应用进行探讨,提出相关的应用建议。
一、手持技术在初中化学创新实验教学中的应用1.1 手持技术的发展与特点手持技术指的是移动设备、平板电脑、智能手机等手持端设备的集合。
手持技术的发展历程可以追溯到上世纪80年代。
如今,手持技术已广泛运用于生产和生活的各个方面,形成了一个庞大的产业链。
手持技术具有方便、快捷、实用等特点,拥有精细化的产品操作界面、易于携带和使用的特点,为人们提供了多种多样的应用场景和信息服务。
1.2 化学教学和创新实验理念传统的化学教学以笔墨纸砚为主要教学手段,结构呆板、理解不深入,容易导致学生对知识掌握不深入不牢固,考试成绩不尽如人意。
因此,化学教学的创新成为当前的主流。
学生在接受化学课程的同时,通过课程组织的一系列实验操作,会对已学知识进行更加深入的了解,出现思维和感性上的变化。
创新实验强调以生动活泼、创新性的实验内容为主,重点突出实验方法的实践和动手能力的培养。
1.3 手持技术的应用通过手持技术可以更方便的在网络获取各类化学实验原材料及相关的工具、化学实验视频,也可以将化学实验操作步骤整理成手册,简化化学实验的准备步骤,提高化学实验的效率和准确性。
手持技术可以防止化学实验教学中的传统操作模式,能够使学生更加便捷地进行操作,从而提高实验的实用性和实验效果。
手持技术在中学化学实验教学中的运用简介一、“手持实验技术”简介“手持实验技术”又称“手持技术” ( held technology) ,顾名思义,在掌上就可以操作的技术,因而又称“掌上技术” 。
手持技术可以广泛应用于理科实验中,可以方便而迅速地收集各类物理、化学、生物、环境等数据,如位移、速度、温度、声音、光、电、力、pH 值、心电图等。
是一套先进的便携式数据采集系统,可以利用它对许多自然现象和科学实验进行探究性学习。
二、手持实验技术的组成手持技术是由数据采集器、传感器(又称为探头)和配套的软件组成的定量采集和处理数据系统。
能与计算机连接,完成各种后期处理的实验技术系统。
将手持技术与网络技术整合构成的现代科学实验室成为“掌上实验室”。
三、手持技术系统介绍 (一)数据采集器介绍(以“探世界”牌为例) “探世界”万能数据采集器是一个具有强大数据采集与数据分分析功能的综合理科实验系统。
它把实验过程中的物理信号转变为数字信号输出,全程跟踪实验过程中的数据变化并以多种形式显示实验结果。
(二)传感器介绍液晶显示端口4端口3端口2外接传感器连接端计算机连线端AC/DC 电源插座接“开机”、“前进”、“后退”按“退出”按钮“执行”按钮传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
或传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
工作原理:在中学化学实验教学中常用的传感器有以下一些传感器。
(1)温度传感器(2)电导率传感器(3)pH 传感器(4)压力传感器 (5)电压、电流传感器数字温度计电导率计酸度计计信号处理信号检测2(8)离子传感器(9)色度传感器(三)系统软件介绍利用计算机强大的运算和数据处理功能,能更好地把握实验的动态以及对实验结果进行分析、推测,同时还可以通过接口软件对掌上技术的硬件进行更加精确的操作。
实验数据处理程序:利用计算机强大的运算和数据处理功能,能更好地把握实验的动态以及对实验结果进行分析、推测,同时还可以通过接口软件对掌上技术的硬件进行更加精确的操作。
手持技术在中学化学实验教学中的案例开发与
应用
中学化学实验教学是学生学习化学的一种重要形式,虽然它不仅
有益而且有趣,但是传统化学课堂中学生仍然感到厌烦。
由于现
代手持技术的引入,中学化学实验教学取得了重大突破。
一方面,利用手持技术提高实验教学的有效性。
比如,可以使用
手持数据采集器实时监测和记录实验过程中的温度、pH值、浓度、气体特性等实验变量。
学生不仅能够得到系统完整的实验过程数据,可以通过多维空间图谱、数据分析以及可视化功能,提高实
验教学的精度和有效性,并实现学生主动学习。
另一方面,使用手持技术增强课堂体验。
由于手持设备可以支持
全屏大图、彩色图像以及视频,学生理解实验过程可以更容易表
现出来,降低学生的学习成本,同时也有助于学生的想象力和记
忆的增强。
最后,使用移动技术让学生有机会完成自身的实验。
学生可以使用不同的诊断工具,对实验现场环境、设备、安全防护装置以及实验题目进行实时分析,解决突发的技术问题,增强实验技术水平和分析思维。
手持技术在中学化学实验教学中的案例开发与应用
为中学化学实验教学提供了一种新的理论依据和实践方法,可以更好地活跃学生的学习兴趣,促进学生对实验的认知、掌握和运用。
运用手持技术提升初中化学实验教学实效性应用分析作者:***来源:《家长》2023年第10期手持技術是一种基于数字化技术展开实验的方式,也称为掌上实验室,具有高效、便捷、直观的特点。
其在初中化学实验教学中的应用具有重要作用,能够提升实验教学的实效性,助力教师打造高效化学教学课堂。
本文分析了手持技术在化学实验教学中的应用优势,探讨了如何将手持技术与初中化学实验教学融合,优化初中化学实验教学,如何运用手持技术进行初中化学实验教学,提升学生的化学思维品质和实验探究能力,从而提升化学实验教学的实效性。
一、初中化学实验教学功能《义务教育化学课程标准(2022年版)》明确指出,初中化学实验教学有如下功能:1.培养学生的数据素养,助力学生科学探究能力的形成,让学生在观察实验现象中获取、搜集、整理和分析数据,并形成结论以及建构模型,让化学实验教学可视化、数据化,辅助学生认识化学问题的本质;2.加强对传统实验方式的改进,并借助数字化技术的力量实现实验形式的多元化转变。
基于此,教师可引入手持技术,构建数字化实验课堂,实现现代信息技术与化学实验的深度融合,让化学实验数据化、直观化,降低学生学习化学的难度,提高学生探索化学的兴趣,达到提升学生科学探究能力的目的。
二、手持技术概述(一)定义手持技术是一种便携式、易于操作的实验设备,具有高度集成化、智能化、数据实时处理等特点。
它由微电子技术和计算机技术构成,主要包括计算机及配套软件①、传感器②、数据采集器③三个主要部件。
其中部件①发挥数据的加工和呈现作用,部件②起到数据的传输作用,部件③发挥的是数据采集作用。
(二)特性1.准确性。
准确性主要是指实验数据展现的准确性。
原因主要有以下两点:一是部件③和部件②均是特殊的精密仪器,能准确采集和传输各种实验数据;二是部件①具有强大的数据分析和呈现能力,能将搜集的数据进行准确分析和呈现。
2.直观性。
在部件③采集数据后,可通过部件②传输到部件①,并在部件①中完成数据的分析,以及数据呈现方式的选择,如可选择数字、表格、图像等,以便于研究人员直观了解各种数据的分布、变化等,从而提升实验的直观性。
手持技术在初中化学实验教学中的应用手持技术又称“掌上技术”,是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集各种常见数据并能与计算机连接的实验技术系统。
其最突出的特点是便携、实时、准确、直观,数据变化过程与实验过程同步进行,可将实验数据以数字或图像的方式实时显示出来,因此能够较为直观、定量和全面地辅助化学教学。
义务教育化学新课标鼓励实验教学创新,提出“条件较好的学校,应积极开展改进、创新教师演示实验和学生实验的活动,创造条件让学生接触一些先进的实验仪器和设备,努力提高实验条件和实验手段的现代化水平” 。
通过创造条件让学生接触一些先进的实验仪器和设备,例如将手持技术应用于初中化学实验教学,既可以开阔学生的视野、提高化学学习兴趣,又有助于学生对知识的理解,提高分析问题和解决问题的能力,促进学生科学素养的提高。
笔者结合教学实践,开发了几个将手持技术中的温度传感器和气体压力传感器应用于初中化学实验教学的案例,供同行参考。
一、温度传感器的应用在物理变化和化学变化过程中常伴随能量变化,利用温度传感器可以定量测量物质变化过程的温度,进而判断物质变化过程中的能量转换。
做这类实验通常是通过手触摸容器外壁和使用温度计来定性和定量地测定体系温度变化,但这两种方法的灵敏度都比较低,尤其是物质溶解于水的过程和一些化学反应因能量变化不大或因为反应速率较慢,仅凭用手触摸或一般的测量方法,不易观察吸热或放热现象。
利用温度传感器可以方便快捷地测量物质溶解于水和化学反应过程中的温度变化,不仅增强了检测的灵敏度,而且计算机可以实时显示物质溶解于水和化学反应时的温度—时间曲线,使学生在观察实验现象的同时,能够以直观、可视的方式对实验数据结果进行观察,有利于学生对物质变化过程中的温度变化进行判断,加深理解,利于记忆。
“溶解时的吸热或放热现象”是人教版《化学》(九年级下册)第九单元“溶液”课题1中的探究实验,内容是:请学生利用所给的仪器和药品设计实验方案,探究3种固态物质分别溶解于水时是放出热量还是吸收热量。