探究傳感器技術在高中化學教學中的應用

李 君

(安徽省蚌埠第二中學 233000)

現階段，信息技術在我國教育改革的過程中具備著極其重要的作用，怎樣將信息技術在教學中的作用全面的發揮出來，則成為了廣大學者、專家研究的熱點問題.傳感器技術進入我國之后，在其開發性、便攜性以及智能性等相關特點的作用下，迅速成為了教育界研究的一個熱點.

一、傳感器應用于常規實驗

高中化學教師在開展實驗教學的過程中，主要通過眼、耳、手、鼻等來對實驗現象進行觀察，但部分實驗現象稍縱即逝，學生難以觀察到此種現象，如此一來教師只可以運用口頭說教的方式將實驗現象和結論講述給學生聽，進而造成學生學習態度十分被動，同時實驗的說服力差強人意.而傳感器則可以把這種變化抓住，并將其轉變為具體數據呈現在學生眼前，以讓學生圍繞這些數據展開探討，加深其對實驗真實存在的感受，有利于課堂教學效率與學生學習質量的提升.

以“碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于水溫度變化”相關知識為例，教師在教學過程中，在體積相同的水中將質量為1g的碳酸氫鈉和碳酸鈉溶入其中，給予學生引導，讓其借助手的觸摸，感受試管外壁溫度的改變.由于實驗只運用了很少的試劑量，同時學生的感知不一樣，因此實驗現象并不明顯，如果將用量增多，又會浪費試劑，就算使用溫度計也有一定的差異存在，最終結果難以讓學生信服.而運用溫度傳感器，則能將碳酸氫鈉和碳酸鈉溶于水后的溫度準確測量出來，并和數據相結合，把溫度改變的量計算出來，讓實驗更加的具體與真實.通過溫度傳感器開展實驗，能夠讓學生清楚的看到溫度變化量，而并非通過手的觸摸來辨別溫度的變化情況，讓定性實驗轉變成了定量實驗，學生可較好的得出正確結論，也就是碳酸鈉溶于水會致使熱量產生，碳酸氫鈉溶于水會吸收熱量.這種實驗數據具有可靠性和真實性，只需要少量便能將顯著的效果得到.

二、利用傳感器突破高中化學的教學難點

在高中化學教學中，酸堿中和滴定實驗屬于重難點知識，為了能夠讓學生熟練地掌握這方面的內容，就需要引導學生理解酸堿中和滴定中pH存在的突躍.就傳統酸堿中和滴定實驗而言，學生難以較為真實的感受到pH突躍的存在，通過對pH傳感器的運用，則可以解決此問題.高中化學教師在進行酸堿中和滴定實驗的過程中，可配合使用pH傳感器和滴數傳感器，進而測算出滴定時混合溶液在pH方面呈現出來的變化情況，并通過圖像來表現出pH隨著濃度出現的變化，進而得出酸堿綜合滴定曲線.

其次，在研究過氧化鈉和二氧化碳反應的過程中，為了能夠對含有過氧化鈉的空氣面罩進行模擬，需要在氣球之中放入過氧化鈉，將其固定到三頸燒瓶口處，然后利用氧氣與二氧化碳傳感器，測定空氣之中氧氣與二氧化碳出現的濃度變化.將呼出的氣體吹入燒瓶內經干燥管之中，如此一來二氧化碳濃度就會上升，計算機之中顯示的數據變化為，二氧化碳由450ppm上升為12000ppm，氧氣則由20.8%減少到18.9%，如果通過總表顯示圖像，那么能觀察到過程性變化.其次，將氣球直立，在燒瓶底放入過氧化鈉，對氧氣與二氧化碳出現的變化進行仔細的觀察.然后可發現兩條線出現了反轉的情況，即二氧化碳減少，氧氣增多，大約在5min，二氧化碳含量幾乎為0.由此可見，在高中化學教學的過程中，應用傳感器技術，可有效突破重難點知識，便于學生理解與掌握，進而促進課堂教學效果的提升.

三、利用傳感器可以將抽象理論具體化

高中化學知識存在著抽象性以及理論性的特點，諸如水解與電離等，但學生通常無法較為真實地感受到這些知識的存在.在實驗中應用傳感器，可將看不見的知識外在化，即把看不到、摸不著的化學知識真實地呈現在學生眼前，進而增強學生對于知識的理解、掌握以及運用.

例如，在教學“冰醋酸稀釋過程中c(H+) 的變化實驗”時，只是簡單的將水加入到冰醋酸之中，學生無法觀察到電離平衡移動，而運用電導傳感器，學生則能夠直觀地感受到隨著加水量的提升，電導率也會發生變化，如此一來便能夠結合數據繪制出電導率和c(H+) 之間的變化曲線.同時，在實驗過程中，教師需要重視學生的認知思維，引導學生討論實驗原理，通過學生思維來促進實驗的開展.在此實驗操作中，學生能夠準確的理解“弱電解質的電離”.并且，實驗可以有效的調動學生學習化學這門課程的興趣，讓學生能夠主動積極的參與到實驗過程中來，并增強學生的綜合學習能力.

總之，新課程改革的逐漸深入，出現了一系列新的教學方式.在高中化學教學中運用傳感器，可簡化復雜、抽象的實驗，以便于更加清晰與全面的對化學實驗過程進行展示，讓教學知識更具說服力，讓學生喜歡化學，愛上化學.