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化学专题

与指示剂变色的实验现象有机整合起来，能加深对 好地在三重表征之间进行转换，相应的核心素养得
酸碱滴定原理的理解。教师从图像中分别取 pH 为 不到较好发展。这些问题应该避免。
7 以及指示剂变色的 pH 两个点对应的体积进行计 （二）全面理解和发展学生学科核心素养
算，发现数值几乎相同，进一步说明选择指示剂变 数字化实验所具有的对真实化学变化过程的信
色作为滴定终点的测定方法是有效可行的。此外， 息化感知、数字化图表化呈现、现象与数据同步并
若采用 pH 及温度传感器同时检测溶液的温度变化 可再现等特征，增强了表征方式的转化能力，降低
和 pH 变化，则得到的证据更全面、更充分。在“食 了微观表征的难度，提供了更多的证据来源和模型
醋总酸量的测定”等实验中，数字化实验的优点更 范例。因而，数字化实验在发展学生“宏观辨识与
为突出，食醋样品多带有颜色，需要对样品进行脱 微观探析”“证据推理与模型认知”核心素养方面
色处理，而使用 pH 传感器可以避免溶液颜色的影 具有独特的作用。同时也要看到，化学学科核心素
响，降低证据收集的难度。若进一步拓展酸碱中和 养是一个体系，不同内容之间是相互交织、相互影
滴定的范围，如强酸滴定弱碱，弱酸滴定强碱等， 响的，因此，既要研究数字化实验对学生不同方面、
则数字化实验方便、快捷、准确、定量收集证据的 不同水平的核心素养的促进作用，又要研究数字化
特点会更加明显。 实验对发展学生必备品格和关键能力的综合影响，
利用数字化实验软件的计算功能，可以对采集 充分发挥数字化实验在发展学生学科核心素养中的
得到的滴定曲线求导，建立数学模型，得到一阶导 作用。
数曲线，对导数曲线分析可得：滴定过程中 pH 减
小，因此导数为负值；在化学计量点之前，pH 下 参考文献：
[1] 马宏佳．化学数字化实验的理论与实践 [M]．北京：人民
降的速度加快，导数的绝对值增大；化学计量点之
教育出版社，2017．
后，pH 下降的速度减慢，导数的绝对值减小；导 [2] 王立新，钱扬义，李言萍，等．手持技术支持下概念学习的“多
数到达的极值点，就是化学计量点。如果某些酸碱 重转化、比较建构”认知模型——以“温室效应”概念学
习为例 [J]．中国电化教育，2017（10）：100-105．
之间的反应突变不明显，也可以采用这种数学模型
[3] 张丙香，毕华林．化学三重表征的含义及其教学策略 [J]．
帮助确定化学计量点。 中国教育学刊，2013（2）：73-76．
[4] 胡久华，王磊，支瑶，等．促进学生认识发展的“电离和
四、研究反思与展望 离子反应”的单元整体教学研究 [J]．化学教育， 2013（4）：
44-49．
综上，数字化实验能够发展学生“宏观辨识与 [5] 张婷．化学数字化实验影响学生概念改变的实证研究 [J]．
微观探析”“证据推理与模型认知”等方面的化学 化学教育，2017（9）：39-43．
[6] 保志明．运用实验体现概念的建构过程——“离子反
学科核心素养，并且相比传统实验手段，在发展更
应”的教学与思考 [J]．中学化学教学参考，2012（3）：
高水平的素养上有独特的优势。当然，若想更好地 16-17．
发展学生的化学核心素养，仅采用数字化实验这一 [7] 陆军．化学教学中引领学生模型认知的思考与探索 [J]．化
学教学，2017（9）：19-23．
手段也有局限，在接下来的研究过程中，我们将做
[8] 王祖浩．普通高中课程标准实验教科书化学反应原理 [M]．
以下延伸。 南京：江苏教育出版社，2014：75．
（一）探索相应的教学策略和模式 [9] 魏锐，包明，王磊，等．利用 pH 传感器研究中和反应过
程中 pH 的突变 [J]．化学教育，2007（4）：59-61．
数字化实验在化学教学中的应用并非简单地替
换传统实验，要想使其能够真正促进学生化学学科
核心素养的发展，必须探索其应用于化学教学的教 （作者朱鹏飞系江苏省无锡市第一中学教师；马宏佳
学模式和策略，将其与化学课程有效整合。若没有 系南京师范大学教授，中国教育学会化学教学专业委员会
理事，江苏省教育学会化学教学专业委员会理事长兼秘书
一定的教学模式和策略进行指导，有可能会出现教
长，《化学教与学》杂志主编）
学过程中虽利用数字化实验降低了微观表征、定量
责任编辑：祝元志
实验学习的难度，但却将宏观、微观、符号三种水
平的知识孤立地讲解的问题，导致学生仍然不能很

中小学数字化教学 2018 年第 7 期 7

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