探究传感器技术在高中化学教学中的应用

李 君

(安徽省蚌埠第二中学 233000)

现阶段，信息技术在我国教育改革的过程中具备着极其重要的作用，怎样将信息技术在教学中的作用全面的发挥出来，则成为了广大学者、专家研究的热点问题.传感器技术进入我国之后，在其开发性、便携性以及智能性等相关特点的作用下，迅速成为了教育界研究的一个热点.

一、传感器应用于常规实验

高中化学教师在开展实验教学的过程中，主要通过眼、耳、手、鼻等来对实验现象进行观察，但部分实验现象稍纵即逝，学生难以观察到此种现象，如此一来教师只可以运用口头说教的方式将实验现象和结论讲述给学生听，进而造成学生学习态度十分被动，同时实验的说服力差强人意.而传感器则可以把这种变化抓住，并将其转变为具体数据呈现在学生眼前，以让学生围绕这些数据展开探讨，加深其对实验真实存在的感受，有利于课堂教学效率与学生学习质量的提升.

以“碳酸钠和碳酸氢钠溶于水温度变化”相关知识为例，教师在教学过程中，在体积相同的水中将质量为1g的碳酸氢钠和碳酸钠溶入其中，给予学生引导，让其借助手的触摸，感受试管外壁温度的改变.由于实验只运用了很少的试剂量，同时学生的感知不一样，因此实验现象并不明显，如果将用量增多，又会浪费试剂，就算使用温度计也有一定的差异存在，最终结果难以让学生信服.而运用温度传感器，则能将碳酸氢钠和碳酸钠溶于水后的温度准确测量出来，并和数据相结合，把温度改变的量计算出来，让实验更加的具体与真实.通过温度传感器开展实验，能够让学生清楚的看到温度变化量，而并非通过手的触摸来辨别温度的变化情况，让定性实验转变成了定量实验，学生可较好的得出正确结论，也就是碳酸钠溶于水会致使热量产生，碳酸氢钠溶于水会吸收热量.这种实验数据具有可靠性和真实性，只需要少量便能将显着的效果得到.

二、利用传感器突破高中化学的教学难点

在高中化学教学中，酸碱中和滴定实验属于重难点知识，为了能够让学生熟练地掌握这方面的内容，就需要引导学生理解酸碱中和滴定中pH存在的突跃.就传统酸碱中和滴定实验而言，学生难以较为真实的感受到pH突跃的存在，通过对pH传感器的运用，则可以解决此问题.高中化学教师在进行酸碱中和滴定实验的过程中，可配合使用pH传感器和滴数传感器，进而测算出滴定时混合溶液在pH方面呈现出来的变化情况，并通过图像来表现出pH随着浓度出现的变化，进而得出酸碱综合滴定曲线.

其次，在研究过氧化钠和二氧化碳反应的过程中，为了能够对含有过氧化钠的空气面罩进行模拟，需要在气球之中放入过氧化钠，将其固定到三颈烧瓶口处，然后利用氧气与二氧化碳传感器，测定空气之中氧气与二氧化碳出现的浓度变化.将呼出的气体吹入烧瓶内经干燥管之中，如此一来二氧化碳浓度就会上升，计算机之中显示的数据变化为，二氧化碳由450ppm上升为12000ppm，氧气则由20.8%减少到18.9%，如果通过总表显示图像，那么能观察到过程性变化.其次，将气球直立，在烧瓶底放入过氧化钠，对氧气与二氧化碳出现的变化进行仔细的观察.然后可发现两条线出现了反转的情况，即二氧化碳减少，氧气增多，大约在5min，二氧化碳含量几乎为0.由此可见，在高中化学教学的过程中，应用传感器技术，可有效突破重难点知识，便于学生理解与掌握，进而促进课堂教学效果的提升.

三、利用传感器可以将抽象理论具体化

高中化学知识存在着抽象性以及理论性的特点，诸如水解与电离等，但学生通常无法较为真实地感受到这些知识的存在.在实验中应用传感器，可将看不见的知识外在化，即把看不到、摸不着的化学知识真实地呈现在学生眼前，进而增强学生对于知识的理解、掌握以及运用.

例如，在教学“冰醋酸稀释过程中c(H+) 的变化实验”时，只是简单的将水加入到冰醋酸之中，学生无法观察到电离平衡移动，而运用电导传感器，学生则能够直观地感受到随着加水量的提升，电导率也会发生变化，如此一来便能够结合数据绘制出电导率和c(H+) 之间的变化曲线.同时，在实验过程中，教师需要重视学生的认知思维，引导学生讨论实验原理，通过学生思维来促进实验的开展.在此实验操作中，学生能够准确的理解“弱电解质的电离”.并且，实验可以有效的调动学生学习化学这门课程的兴趣，让学生能够主动积极的参与到实验过程中来，并增强学生的综合学习能力.

总之，新课程改革的逐渐深入，出现了一系列新的教学方式.在高中化学教学中运用传感器，可简化复杂、抽象的实验，以便于更加清晰与全面的对化学实验过程进行展示，让教学知识更具说服力，让学生喜欢化学，爱上化学.