手持技术数字化实验情境试题特征分析——2013—2022年全国中考化学试题

以2013—2022年共10年的全国中考化学试题为样本,采用内容分析法,构建“多重表征-SOLO”分析模型,从手持技术数字化实验情境试题题型、知识主题与“多重表征-SOLO”水平等3个维度进行频数统计,并尝试探究试题题型、知识主题与“多重表征-SOLO”的关系。得出“试题类型以‘实验探究’为主,知识主题丰富,试题的考查难度较大等”的结论。最终,为教学测评和试题命制提供实质性建议。     

中考化学试题情境创设的系统研究

义务教育化学课程标准要求纸笔测验“注意联系生产、生活实际,取用鲜活的情景”,但现有中考化学试题情境创设存在“来源不够丰富”、“呈现方式单一”、“层次不尽合理”以及“考查功能弱化”等诸多问题。针对这些问题,中考化学试题命制者应结合学生已有知识经验将所要考查的化学知识寓于一定情境之中,借助合适的呈现方式综合考查学生对信息的识别、加工、运用以及解决问题的能力。     

基于手持技术的阿伏伽德罗常数测定

借助手持技术通过电镀法和双液原电池法实验测定阿伏伽德罗常数,进而得出一种新的近似测定阿伏伽德罗常数的方法,并作为教材实验的有益补充,帮助学生理解概念,切实感受化学定量实验的魅力。     

数字化手持技术实验在高中化学课堂教学中的应用研究

主要将数字化手持技术实验和高中化学课堂教学相整合, 重点研究数字化手持技术实验在高中化学课堂教学中的1个应用实例: 运用数字化手持技术实验系统改进"探究影响Fe3+水解的因素"实验, 并提出行之有效的课堂教学设计方案, 探索数字化手持技术实验在高中化学课堂教学中的应用方法.     

利用手持技术探究不同酸碱环境下生物体pH变化的规律

利用手持技术数字化实验新手段做经典实验,通过pH传感器实时监测了去离子水、磷酸盐缓冲溶液、碳酸盐缓冲溶液、猪肝研磨液（新鲜和变质）和生菜研磨液（新鲜和变质）等溶液分别在酸、碱滴定过程中pH的变化,依据实验曲线和数据并结合相关生物化学知识,定量分析和比较了各物质滴定结果,从而证明在不同酸碱环境下生物体能够在一定范围内维持pH稳定并解释了其原因。     

核心素养视角下高考化学试题情境的计量分析——2022年全国和部分省份高考化学试题

通过构建化学试题情境分析框架,对2022年全国甲、乙卷和4个省份的高考化学试题情境进行量化分析。结果表明,高考化学学科命题重视情境的运用和呈现方式的多样化,情境主题来源广泛,且与生产生活的联系较为紧密。但在真实情境的占比、开放性问题的设置、问题与情境的关联程度、问题与情感态度价值观的融合程度等方面稍显不足。     

走进真实情境的初中化学教学——溶液的形成

“溶液的形成”是初中化学学习物质的多样性的典型性内容。通过“制奶茶—探奶茶—品奶茶”3个环节使学生设计实验,运用手持数字化实验、模型示意图等多种手段,观察、比较、分类、推理,从多角度认识溶液,建构溶液的宏观特征与微观本质的关联。在真实的生活情境中转变实验策略,改变学习方式,完成具有挑战性的任务,逐步加深对溶液这一核心知识的理解和迁移应用。在“做中学”“用中学”中领悟学科观念、方法和价值。     

手持技术数字化实验学生态度量表的初步编制和应用*

为探析学生对手持技术数字化实验的态度,基于技术接受模型TAM3和《教师对手持技术实验的态度》量表,初步编制手持技术数字化实验学生态度量表。以4所中学的91名高一学生为调查对象,结果显示:(1)量表信效度良好;(2)学生对手持技术数字化实验整体持积极态度,尤其是产出品质和行为意向;(3)不同学校、不同教学时长的学生在技术焦虑维度存在显著性差异;(4)聚类分析法将学生分成“S1低易用组” “S2高意向组”和“S3高焦虑组”,3组学生在技术焦虑、感知易用性和行为意向维度相互存在显著性差异。     

手持技术数字化实验探究夹心式膜电池的创新改进*

借助手持技术,用阳离子交换膜代替盐桥,滤纸代替烧杯,将双液铜锌原电池改进为高效化、微型化的夹心式阳离子交换膜原电池。通过实验探究、微观分析得出阳膜电池具有电流示数大且较稳定、装置简易、操作方便、药品用量小、绿色无污染等优点。本实验不仅揭示膜电池的工作原理、还原高考膜电池实验、构建化学电源的基本模型,还贴近生活,提高学生的自主实验探究能力,培养学生宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的核心素养。     

手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究进展*

以“中国知网”数据库发表的手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究主题的期刊论文为研究对象,使用内容分析法,从概念选取、应用价值、应用策略等3个维度综述手持技术数字化实验支持下的化学概念教学的研究进展。最后,基于已有研究,得出相应启示,并提出该领域的研究展望。     

手持技术测定钙尔奇D片中的钙含量

利用二氧化碳传感器测定钙尔奇D片中的钙含量,解决二氧化碳含量不好直接测定的问题,帮助学生提升定量认识,同时体验多种数据记录与处理方式,感受信息技术的魅力。     

手持技术数字化实验慕课使用意愿的影响因素研究*——基于TAM3模型的PLS-SEM分析

在第三代技术接受模型(TAM3)的理论基础上,以华南师范大学化学学院2017级职前化学师范生为研究对象,构建手持技术数字化实验慕课的使用意愿模型。利用SmartPLS3.0软件,以偏最小二乘结构方程实证该模型的科学性。结果发现:(1)主观规范、产出品质和个体创新对感知有用性存在显著的正相关;(2)自我效能和感知愉悦性对感知易用性存在显著的正相关,而个体创新对感知易用性的影响并不显著;(3)感知易用性对感知有用性存在显著的正相关,2者对行为意向有显著的直接影响,而主观规范对行为意向的影响并不显著。基于以上结果,对手持技术数字化实验慕课的建设提出对策建议。     

“中学化学手持技术数字化实验案例”的多维分析*——以钱扬义工作室20年研究的期刊论文为例

以华南师范大学钱扬义工作室20年研究的“中学化学手持技术数字化实验案例”的36篇期刊论文为例,从实验主题、实验设计和实验价值等3个维度,使用内容分析法探讨手持技术实验案例的情况。研究发现:(1)实验案例共有28个实验主题,包括各年级、各知识模块的重要内容,聚焦22个重要的学科核心概念,对学生认识发展具有启发性。(2)29个实验案例设计为相互对照实验,27个实验案例使用1种传感器,总结形成7环节实验案例开发方式。(3)实验案例的实验价值包括“曲线表征”“概念形成”“概念转变”认识价值,主要以“概念形成”为认识价值取向,促进学生破解概念认知难点。对未来的手持技术实验案例研究作出展望。     

基于手持技术的“离子反应及其发生条件”教学研究

利用手持技进行实验设计,在离子概念建立环节开展实验探究,利用练习-反馈策略,在离子概念应用环节开展探究,转化学生的迷思概念,完成了课标指出"通过实验事实认识离子反应及其发生条件"的要求。     

在“化学教学论实验”中开设手持技术实验的调查分析

手持技术已渗透到高中化学新教材中,近年来被广泛地应用于部属师范院校和发达地区的中学实验教学中,但在河南省高校和中学的应用还为数不多。从2010年开始,经过准备、训练、论证,于2012年3月将手持技术实验列入师范生的"化学教学论实验"课程中,使师范生为未来的化学教学做好准备。并从6个方面进行了调查分析,结果表明,对师范生开设手持技术实验是必要的、可行的。     

利用手持技术探究酸碱性对高锰酸钾氧化性的影响

高锰酸钾作为常用的氧化剂,其氧化性强弱与体系酸碱性相关。通过手持技术,利用氧化还原电势(ORP)传感器和pH传感器去探究体系酸碱性对高锰酸钾氧化性的影响。实验发现:pH在酸性条件下,高锰酸钾溶液的氧化性明显增强,随着体系pH的减小,氧化性继续增强;在碱性条件下,其氧化性明显减弱,随着体系pH的增大,其氧化性继续减弱。实际实验中需要根据各种综合因素选用适宜酸碱性的高锰酸钾溶液做氧化剂。     

利用手持技术探究“过氧化氢分解制取氧气”实验

针对微型化学实验中实验产物量少的特点,将手持技术的氧气传感器作为检测器应用于二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的微型化学实验之中,是进一步减少微型化学实验中化学试剂用量的新途径和新方法。通过计算机对数字化实验结果的曲线展示,将实验现象转化成直观的数字与图像,使实验结果更加精准,学生能在实验中同步观察实验进程,使学生对实验现象的主观感知和定量理解更加深入,探究也更加准确。     

利用手持技术研究喷泉实验中的气压变化

通过对不同学校在职中学化学教师的调查发现,教师们对喷泉实验中的气压变化情况存在争议。利用手持实验技术,并借助气压传感器,实时监测了氨的喷泉实验过程中体系内的气压变化,分析了氨气充入量、烧瓶容积和实验流程等对内压变化的影响。希望通过对实验得到的气压变化曲线的分段分析,帮助中学师生从定量的角度理解氨的喷泉实验的形成机理。     

基于手持技术的乙酸乙酯水解实验研究

乙酸乙酯水解实验是中学有机化学中的重要实验,通过酯层减少或酯香味消失的时间来判断水解反应速率,实验效果并不理想。利用手持技术中的电导率传感器研究氢氧化钠溶液温度和浓度对乙酸乙酯水解反应速率的影响,以及不同酸碱性条件下的乙酸乙酯水解反应速率。将电导率传感器与pH传感器联用,同时测定乙酸乙酯水解过程的电导率和pH变化。对通过实验得到的电导率变化曲线和pH变化曲线进行分析,帮助中学教师和学生从定量的角度理解乙酸乙酯水解反应规律和微观实质,并阐释了此研究对中学化学实验及其教学的启示。     

利用手持技术探究甲烷的温室效应

利用手持技术仪器探究CO2和CH42种气体在太阳光和红外灯照射下温度变化情况,由此比较其温室效应大小,同时还对不同体积分数的甲烷的温室效应进行了初步探讨。