手持技术在高中化学中的应用

　　手持技术是指在掌上就可以操作的技术，它是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量采集和数据处理系统，同时，能与计算机连接完成各种后期处理的实验技术系统。手持技术可以广泛应用于理科实验中，利用不同的传感器方便而迅速地收集各类数据，如速度、温度、声音、光、电、力、PH值等。把手持技术融入到化学研究性学习中，学生可以打破定性实验的局限，从定量的角度分析和解决问题，探求变量之间的因果关系，进一步培养学生的探究意识和严谨的科学态度，提高学生的问题解决能力。
　　
　　手持技术的应用意义
　　
　　拓宽实验范围，培养学生的探究能力。新课程改革对课程结构和课程内容进行了重大调整，旨在培养学生的科学素养和实用技能，切实反映学生生活经验，改变学生学习生活和现实世界相脱节的状况。但同时也给许多学校带来巨大挑战，如研究性学习、自主学习对学习资源提出了很高要求，而“手持技术”可以定量地进行各种学科实验，可以同时采集多个实验数据，进行量和量之间的关系研究。
　　以实验为载体，激发学生的学习兴趣。根据高中化学课程的基本理念，教师应该通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生的学习兴趣，强化科学的探究意识，促进学习方式的转变，在实践中培养学生的创新精神和实践能力。手持技术至少有十几种不同的传感器，如PH值传感器，电导率传感器，溶解氧传感器等，利用这些性能各异的传感器可以方便而迅速地收集各类数据。学生通过手持技术完成了以前传统实验室无法完成的实验，探究过程让学生不断体验到成功的喜悦，培养了学生的学习兴趣。
　　进行定量研究，活跃学生的思维。高中阶段的化学实验大部分都是定性实验，在长期定性实验的训练下，学生的思维僵化、呆板，而手持技术定量测定的特点带给学生新奇的经历，使他们的思维活跃，解题时能够将定量和定性结合起来。如二氧化锰作催化剂的双氧水分解，传统的实验操作只能了解催化剂可以加快或减慢化学反应的速率，但是应用手持技术可以准确地运用压力传感器测得所分解氧气的压力。
　　
　　手持技术在化学研究性学习中的应用案例
　　
　　案例1：酸雨PH值的测定。
　　收集雨水并静置，利用PH传感器连续测定一段时间内的PH值，以确定该地区雨水的平均酸度，加强学生对酸雨的认识，并探究该地区酸雨形成的原因。
　　手持技术仪器：PH传感器、数据采集器。
　　案例2：利用手持技术研究北京市市区的热岛效应。
　　夏天，大家明显感觉市中心比郊区温度高，究竟城市和郊区的温度相差多大？本试验要求在一定时间内从指定的不同地方采集部分温度，所选地点包括市区商业中心、市区居民区、市区休闲区、郊区，通过所测数据，分析形成热岛效应的原因。
　　手持技术仪器：温度传感器、数据采集器。
　　案例3：利用手持技术研究河水的污染状况。
　　水体污染状况及污染程度可以用很多指标来表示，如水温、色度、浊度、透明度、PH值、电导率、酸碱度、二氧化碳含量、溶解氧、化学需氧量、总有机碳等。本实验利用手持技术重点测定河水PH值、浊度、电导率、溶解氧、温度等实验数据，初步分析水质的污染状况。
　　手持技术仪器：数据采集器、PH传感器、温度传感器、电导率传感器、浊度计。
　　案例4：利用手持技术研究双氧水分解的最佳催化剂。
　　资料显示，能使双氧水分解的催化剂有很多种，本实验重点研究二氧化锰、氧化铜、氯化铁、氯化铜对双氧水分解时的催化效果。学生通过压力传感器测定相同容器中压强变化量，压强变化量越大，则反应速率越快，催化效果越好。
　　手持技术仪器：压力传感器、数据采集器。
　　综上所述，手持技术能进行大量的数据采集。定量的科学探究，无疑将提高学生科学探究的水平。把手持技术融入到研究性学习中，让学生学会从定量的角度探究问题、分析问题，提高了学生的问题解决能力，培养了学生科学严谨的态度和对社会的责任感，真正体现了新课标的思想。■
　　□编辑 王宇华