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化学专题

因此，在气体常量 R 和绝对温度 T 不变时， 息技术的迅猛发展带给教育的挑战，探索实验教学
我们可以通过测定单位时间密闭空间内压强的变化 方式的新形态，应用新方法，实现新技术与化学实
快慢来比较化学反应速率。为准确、实时、快速、 验教学的深度融合，优化课堂教学；其次，需要创
自动采集气体产生的气压变化曲线，选用 DIS lab 设基于 TPACK 的学习情境，转变学生的学习方式，
数据信息化实验系统来完成该实验。 强调高阶思维，建立新学习时空下的学习共同体，
【操作说明】首先，将电脑、数据采集器、压 使学生主动参与、乐于探究、勤于思考、善于质疑。
强传感器、恒压分液器（利用注射器及输液管改装）、 当然，由于实验技术和环境的重大改变，针对复杂
具支试管等联接固定，保持实验过程中的温度恒 的学习系统和不同实验活动的特点，还需要构建供
定，保证气密性良好。接着，在两支具支试管内分 教师评价学生的化学实验活动表现指标和学生的自
别加入等物质的量的 NaHCO 3 和 Na 2 CO 3 ，同时 评指标，制作评价量表，对学生的学习能力和实验
打开阀门，使等量盐酸与药品充分反应。最后，利 素养进行基于 TPACK 结构的多样性评价。唯有不
用数据采集器采集压强变化曲线，观察、比较曲线 断努力和创新，才能使知识真正转化为智慧，听到
变化。 “花开花落的呓语”和“禾苗拔节的声音”。这些
【拓展延伸】利用软件截取相同时间内的一段 想法有待今后逐步实现。
平滑的曲线进行线性拟合得到曲线的斜率 k，即压
注：本文系全国教育科学“十三五”规划 2017 年度单位资助
强的变化值，根据公式可求出化学反应速率： 教育部规划课题“学科核心素养下活动教学设计的行动研究”（编
号：FHB170580）、福建教育科学规划课题“基于核心素养的中学
化学实验教学改进研究”（编号：Fjjgzx17-04）的阶段性研究成果。

参考文献：
【反思与讨论】基于 TPACK 框架的实验改进， [1] 王立新，钱扬义，李言萍，等．手持技术支持下概念学习
的“多重转化、比较建构”认知模型——以“温室效应”
整体包含问题、事实、解析、评价和交流 5 个要素。
概念学习为例 [J]．中国电化教育，2017（10）：100-105．
①问题：能促进学生产生思维冲突、发展学生的元 [2] 张丙香，毕华林．化学三重表征的含义及其教学策略 [J]．
认知，学习者围绕问题开展探究活动，教师能识别 中国教育学刊，2013（2）：73-76．
[3] 胡久华，王磊，支瑶，等．促进学生认识发展的“电离和
学生对问题认识的状态并能应用信息技术适时、有
离子反应”的单元整体教学研究 [J]．化学教育， 2013（4）：
效地指导学生开展实验。②事实：学习者通过实验 44-49．
获取可以帮助他们解释和评价问题的证据。③解释： [4] 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．
学习者依据事实证据获得解释，对问题做出回答。
[5] 张婷．化学数字化实验影响学生概念改变的实证研究 [J]．
④评价：通过比较其他解释，做出较客观的判断。 化学教育，2017（9）：39-43．
⑤交流：学习者与同伴论证他们提出的解释。为了
能更准确地阐释化学反应速率的含义，能直接观察 （作者系福建省普通教育教学研究室教研员）
反应速率的进程与变化情况，将实验过程或现象转 责任编辑：祝元志
化为可检测的物理信号，这也是科学研究中“转化”
思想的运用。以上将 DIS lab 数据应用于化学反应
速率的比较，不仅节约药品，而且实验灵敏度更高，
能实时采集数据，让学生动态地观察真实现象。通
过软件分析还能将化学反应速率量化表示。
化学教育家傅鹰说：“靠逻辑推理所演释推导
出来的实验现象，往往是靠不住的，常常与事实相
悖，这是十分值得警惕的。”实验教学从传统的“推
理实验”或“简单动手做实验”到“创设 TPACK
学习场”的转化，首先需要教师潜心研究，迎接信

中小学数字化教学 2018 年第 7 期 15

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