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《传统与现代的有机融合：化学实验教学的新趋势》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、传统与现代的有机融合：化学实验教学的新趋势摘要：由传感器、数据采集器、计算机及专门的数据处理软件组成的数字化实验系统在化学实验教学中有其独到的优势。将传统化学实验手段与数字化实验技术相融合，能较好地弥补传统实验的不足，发挥现代科技的优势，是化学实验教学的潮流与方向。关键词：传感器；数据采集器；计算机;数据处理软件传统化学实验主要以演示、验证、定性为主，在培养学生的观察能力、动手能力等方面发挥着不可i代的作用。而数字化实验在当前各行各业的定量硏究中方兴未艾，大有燎原之势。使用数字化实验仪器开展化学实验教学，可极大地弥补采用传统实验手段较难开展定量测定的缺陷，将传统化学实验手段与现代数
2、字实验相结合，是化学实验教学的发展趋势。数字化实验简述数字化实验系统主要由传感器（探头）、数据采集器和计算机（包括相关数据处理软件）共同构成,是一种集数据采集、数据处理和数据分析的智能化实验教学平台，它使化学实验室装备获得了数字化接口，可以有力地支持信息技术与化学实验教学的全面整合［1］。多类型的信息传感器、多通道的数据采集器、多样化的自主操控平台和强大的函数图像功能是数字化实验主要的技术特征。借助这样的技术支撑，我们可以对化学变化及现象进行多角度的感知和多视角的分析、研究。在虫学化学教学中,由于其携带方便、测量精确、数据处理方便、自动生成表格和曲线、实验结果直观等优势而深受师生的
3、喜爱［2］,成为中学化学实验教学中备受关注的新热点。二、传统实验与数字化实验教学整合的教学实例化学是一门实验科学，传统实验在帮助学生形成化学概念、理解和巩固化学知识、获得熟练的化学实验技能、培养科学探究能力等方面发挥着积极的作用。但也有一些传统实验内容陈旧,实验现象模糊,缺乏时代感和创造力,很难激发学生学习的兴趣。适度地将数字化实验引入初中化学教学,发挥现代科技的作用,能很好地弥补传统实验的不足。下面以沪教版九年级《化学》〃§1-2化学研究些什么?“教学片段为例展开叙述。片段一：探究蜡烛燃烧时火焰的温度师：点燃一支蜡烛。请同学们仔细观察，描述一下燃烧的现象。生：蜡烛能在空气中燃烧，
4、发出红白色的火焰，产生热量，有部分石蜡熔化,慢慢地,蜡烛越来越短。师：描述得非常准确。在点燃时我们可以看到明显的发光放热现象，而且还能观察到烛泪流淌，遇冷凝固。请大家仔细观察蜡烛燃烧的火焰。生：火焰好像分了几层。师：观察得很仔细。蜡烛在燃烧时，其火焰分为三层，即：夕卜焰、内焰和焰心。三层火焰的温度是不同的，你们猜猜看，D那层火焰的温度会最高,哪层火焰的温度会最低?可能的原因是什么呢？生：讨论，回答。师：刚才同学们都发表了自己的观点。在化学科学中，要评判结论是否正确,最公正的法官是化学实验。让我们一起通过实验来判断结论的对与错吧。实验原理：将一根木条插入燃烧蜡烛的火焰中（如图1）J~
5、2s后拿出来,观察木条烧焦情况。学生实验：将一根木条插入蜡烛燃烧的火焰中，1~2s后拿出来，观察插入□□到火焰最里面的部分木条基本没有变黑，外面的部分已经烧焦了（如图2）。生：焰心的温度最低,夕卜焰温度最高。师：确实如此。由于蜡烛燃烧时需要空气中的氧气，外焰部分跟氧气的接触量多,所以燃烧得充分,温度也最高。相反,焰心部分接触到的氧气少，燃烧不充分，火焰的温度也最低。那么蜡烛火焰燃烧时的温度大概有多少度呢？生：讨论,猜测。师：要测量温度，就要使用温度计。但一般的温度计的量程只有ioo°c左右，万一温度太高，温度计可能炸裂，会发生事故，所以需要用到能测量高温的仪器。实验原理：将高温传感
6、器与数据采集器、计算机（安装相关数据处理软件）相连接,组合成一套测量高温的数字化实验设备。测量蜡烛火焰不同部位的温度。师生合作：老师点击软件上〃开始〃按钮,学生将三支高温传感器同时插入蜡烛火焰中的不同部位（如图3）,观察现象。生：可观察到火焰三个部位传感器反映出来的温度曲线都迅速升高（如图4），等数据基本平稳后读数分别是790°C、620°C、510°C左右。师：蜡烛燃烧时火焰分为三层,其中外焰部分温度最高，其次是内焰，而焰心部分的温度最低。片段二：探究蜡烛燃烧时物质的变化师：同学们知道蜡烛燃烧以后，固体石蜡会越来越少直至消失，那么其中的物质发生变化了吗？如果发生了变化,那你知道燃
7、烧后生成的是什么物质吗？生：讨论、交流。燃烧后，物质变化了，生成二氧化碳和水。师:同学们在小学的自然课中都已经学习过，二氧化碳气体能够使澄清的石灰水变浑浊。根据已有的知识，请同学们讨论如何设计实验验证蜡烛燃烧后生成了二氧化碳和水？生：交流、讨论。实验原理：在一燃着的蜡烛火焰上方罩一干燥的集气瓶，观察瓶壁上是否岀现一层水雾;然后用玻璃片盖住集气瓶口，把集气瓶倒过来，并倒入少量澄清的石灰水，振荡，观察石灰水是否变浑浊（如图5）。学生实验:在燃着的蜡烛火焰的上方罩一干燥的集
