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化学专题

与未来；等等。教师要围绕核心知识，创设基于 产生较大误差，无法准确分辨。
TPACK 结构的化学实验教与学的空间，实现讲授 比较 NaHCO 3 、Na 2 CO 3 分别与盐酸反应的速
化学知识到发展化学核心素养的转化。 率时，通常的做法是将等量盐酸分别装入两支洁净
例如，应用数字化传感技术，在课堂上呈现 试管，等物质的量的 NaHCO 3 、Na 2 CO 3 固体分别
酸碱滴定的电导率曲线，并结合三重表征模式做分 装入两个气球中，在两支试管口分别“套气球”，
析，让学生获得感性认知，并对酸碱中和反应形成 同时混合药品，以比较 NaHCO 3 、Na 2 CO 3 与酸反
全面认识；将电导率传感器应用于“离子反应及其 应的快慢。该实验看似简单，但往往实验现象不明
发生条件”教学，让学生通过比较 Ba(OH) 2 分别 显（由于气球的张力不同，且瞬间压力不够，有时
与H 2 SO 4 、Na 2 SO 4 反应（两组实验的宏观现象和 只能看到气球均竖起并停顿一定时间后慢慢膨胀，
电导率曲线变化）的对比，理解离子反应概念及其 难以看出谁先放出气体）。若操作不当（如粉末黏
实质；在“氧化还原反应”的教学中，使用溶解氧 附在气球内壁或试管内壁，实际参与反应的药品的
传感器测试钢铁腐蚀过程中溶解氧含量的变化（电 物质的量不相等，无法保证同步操作等），可能出
流传感器检测锌与硫酸铜溶液反应时产生电流，植 现相反的结果，有时甚至误导学生以气球的大小来
物光合作用时产生电流），让学生有更直观、清晰 判断反应速率。
的认识，对氧化还原反应的本质有更深刻的理解； 为解决上述问题，师生应用手持技术改进该实
应用手持技术探究“催化剂、浓度等对化学反应速 验装置。改进后，实验敏度高，节约药品，能实时、
率的影响”实验，实时采集数据并绘制反应历程曲 动态地采集变量且整个过程能通过电脑直观显示，
线来揭示催化剂、浓度对化学反应速率的影响，培 效果好。
养学生的理解力。 【案例】改进“比较 NaHCO 3 、Na 2 CO 3 分别
对于“物质结构与性质”模块教学，教师可以 与盐酸反应速率”的实验。
借助多媒体课件让学生了解有关核外电子运动模型 【设计原理】实验设计及装置如图 1 所示。
的历史发展过程，认识核外电子的运动特点；通过
波谱、X 射线衍射等技术测定分子的结构，了解原
子光谱、分子光谱、X 射线衍射等实验手段在物质
结构研究中的应用。
再如，传统教学中对于“有机化学基础”模块
的学习，只要求学生知道通过化学实验和某些物理
方法可以确定有机化合物的结构，而 TPACK 视野
下学习“有机化学基础”，强化了仪器方法的认知，
教师要帮助学生了解红外、核磁等现代仪器分析方
法在有机分子结构测定中的应用。
（二）创设 TPACK 学习场，发挥实验探究活 图 1 实验原理（装置）
动的作用
单一实验的教学设计不是 TK、PK 和 CK 简单
整合，应包含实验教学目标分析、情境创设、信息
资源整合设计、自主学习设计、协作学习环境设计、
学习效果评价设计、拓展延伸练习设计等。例如，
现行化学教材中的有关化学反应速率实验，多从产
生气泡的快慢、溶液褪色的时间、沉淀物生成的时
间等方面定性地表示化学反应速率。实验环境的光
线、人的视觉暂留等因素会导致学生对现象的观察

14 2018 年第 7 期 中小学数字化教学

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