王志辉
吉林省长春市东北师大附属实验学校 130117
【摘要】手持技术是教育的一个认知工具，是在当今信息时代发展下产生的，它的作用是能进行数据采集和分析，可以帮助学生更好的理解化学难点。手持技术数字化实验与化学教学深度融合从案例研究开始，渐渐深入模型的认知。通过对学生以及教师的调查，验证认知模型的真实效果。因此本文从化学入手，将手持技术数字化实验与化学教学深度融合。
【关键字】手持技术数字化实验 化学教学 概念认知模型
【正文】随着新课改的不断进行，让教师转变教学观念，改变其教学模式，一直以来在高中课堂中最重要的问题就是培养学生的化学素养。化学这门课的基础是做实验，因此在课堂中教师不能光重视理论知识传授，更要重视实验操作。随着教育时代发展，手持技术数字化实验已经和化学教学关联密切。充分发挥该教学方法的优点，合理使用使其成为一个有利的教学工具。
一、手持技术数字化实验与化学教学融合：研究案例
1.1手持技术研究案例概念
顾名思义手持技术就是人们采用一些实验仪器手动操作实验进行，并且利用该技术在生活中进行具体应用。该技术也是随着时代的发展，很多人对它了解的越来越多，也将该技术引入了生活中，从而有了许多的案例来研究。
1.2手持技术的基础研究
对于手持技术初级研究来说，就是利用数据采集器、传感器、计算机等结合，对化学教材上的知识点包括原理或者现象来研究，由此来加深学生对化学知识点深刻的印象。像这样的教学研究案例有很多，教材书上的实验数不胜数。比如学习选修四第三章第二节中，可以探究水的电离，同样还可以探究氢氧化钠，或者强酸强碱、弱酸弱碱的电离本质，还可以检测溶液的酸碱度……在这些内容又划分成了实验设计和教学应用。如数字化微型气象站的研究，将手持技术各项基础研究连接起来形成一体，可以对一系列气象数据进行准确测量，越用到学习中可以增加学生们的科学知识，提高研究探索的能力与兴趣，提高科学素养。即将研究案例应用到教学中，属于教学研究案例类型。
二、手持技术数字化实验与化学教学融合：认知模型
化学是一门实验学科，需要大量的实验作为理论依据和基础，实验课在化学教学中有着重要的作用。
虽然手持技术研究案例对化学的实践有着极大的促进作用，但是现如今案例的研究与探讨越来越难于开发，很难满足现在教学的需求，因此，钱扬义教授带领其团队经过数十年的研究与探索，研究出来了微观层面上的TQVC认知模型。分成转化、量化感知、视觉感知、比较四个阶段。
以高中化学课本中的“分子间作用力”为例来深入研究上述所说的认知模型。分子间作用力会会在液体分子中形成一股引力，这种力会阻碍到液体表面的蒸发，而液体无时无刻不在进行着蒸发的状态，所以分子间作用力的大小就跟液体蒸发的速度有关，高中化学课本中讲到蒸发要吸热，所以就可以用温度来评判蒸发的快慢得出分子间作用力的大小，即用宏观的视觉观察到的现象来推理出微观分子间的问题?，这就是微观层面上的实验研究。教师可以让学生们来研究液体蒸发与剩余液体温度之间的关系，在同样的情况、时间内，温度下降的缓慢的自然是难蒸发，进而推理出分子间作用力大，分子之间难分开。
有了这个理论基础，教师可以帮助同学们建立“分子间作用力”认识模型。比如用完全一样的器皿来装有不同的液体，水、甲醇、乙醇等等，分别装入灵敏的温度检测仪，在同样的环境中观察各自温度的变化，来得出微观层面上的分子间作用力大小关系。因此同学们可以通过比较视觉可以感知到了温度变化来感知各液体分子间作用力大小。这即为TQVC认知模型，在化学实验中起着举足轻重的作用。
三、液体导电性能的认知模型
在此以液体导电性能为例探讨认知模型对教师以及学生双方进行积极作用。用相同的小灯泡、玻璃杯来盛放氯化钠、自来水、纯净水等液体，插入两电极，中间用导线连接小灯泡，观察灯泡的亮度来判断该液体导电性能并对几种液体做出比较。按转化、量化感知、视觉感知、比较四个部分完成认知模型对实验的学习研究。宏观上观察到灯泡的亮度不同，而在微观层面上可以了解到液体内部自由电子或离子的多少，纯净水中没有自由电子或离子，因而不能导电，灯泡不亮。用宏观的效果可以直接观察到微观离子层面上的基本问题，这相对于学生们死记硬背而言，有着截然不同的高效学习作用，对于教师来说，用认知模型来解释抽象的问题，使教学更加具有趣味性，更容易被同学们所接受。从定性结论精确、微观问题直观化、信息综合化和减轻学生们记忆负担几个角度有着极为重要的积极作用。
【结束语】因此，手持技术和化学实验不是单独的各自为体，而是应该深度融合在一起，无论是对于教师还是学生们都有着非常积极的促进作用。不管是案例研究还是模型的认知，都满足了现代化教学的需求，将生活常识与科学知识在教师的指导下完成转化，为学生学习化学打下良好的基础，也为后续的学习过程铺好了路。
【参考文献】[1] 张惠敏,钱扬义,李绮琳等.手持技术数字化实验支持下的"盖斯定律"认知[J].化学教育(中英文), 2020(19).
[2]马善恒、王后雄、刘正宇.中学化学手持技术数字化实验研究的演进及展望[J].化学教育(中英文),2020,v.41(17):114-114.