华南师大研支团成员郑燕娴在贵州省罗甸一中应用与推广导师钱扬义教授手持技术教学成果广受好评

       钱扬义教授硕士研究生、华南师大研支团成员郑燕娴在到达支教点贵州省罗甸一中后了解到，今年是贵州省首次使用化学新教材，新教材中新增了“验证次氯酸光照分解产物”的手持技术数字化实验。贵州省化学教研员罗敏老师在赴罗甸一中开展“新教材、新课程、新高考”培训指导会中也提到了手持技术。由此看出，手持技术数字化实验在化学教学中是十分重要的。但西部地区大部分学校由于实验员欠缺或实验仪器缺少，学生接触实验的机会少之又少，大部分通过实验视频和实验图片认识实验。同时，很多教师受空间、时间和硬件的限制，只能进行演示实验，缺少了探究实验。

图1  郑燕娴开展“碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应”的手持技术公开课

       考虑到以上这些情况，郑燕娴在10月25日开展了一节“碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应——基于问题解决和科学探究视角”的手持技术公开课。导师钱扬义教授研究手持技术数字化实验23年，其研究成果获得2021年广东省基础教育教学成果奖特等奖。郑燕娴将这个成果通过支教课堂的形式传播出去，带到了罗甸一中的课堂中，在公开课中引入手持技术数字化实验，将化学实验和信息技术的深度融合，创新育人。

图2  课堂上学生动手实验

       在本节课中，郑燕娴以“自制碳酸饮料时，可以将碳酸钠换成碳酸氢钠吗？”这个问题引出课堂，引导学生探究碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应。课堂中通过小组实验和教师演示实验，从传统实验气球法到创新实验手持技术数字化实验，转定性为定量，化抽象为直观。在实验中，二氧化碳传感器和pH传感器分别用于测定盐酸滴定碳酸钠和碳酸氢钠过程的二氧化碳浓度变化曲线及pH变化曲线。同时，结合“四重表征”模式，从宏观、微观、符号、曲线四个方面表征反应过程的各个阶段，进一步巩固碳酸钠与碳酸氢钠反应速率的比较、碳酸钠分步反应的原理等相关知识，使学生形成完整认知结构。最后解决课前提出的问题，让学生动手自制碳酸饮料，体验化学应用于生活的乐趣。

图3  郑燕娴在课堂上展示手持技术实验仪器

图4  手持技术实验装置

       郑燕娴的这节课通过手持技术改进碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的实验，直观地通过数据、图像来解释抽象的化学知识，将实验结果可视化，把碳酸钠与盐酸的反应本质一一揭开，便于学生理解。智能的仪器、科学的数据、直观的现象，有利于逐步提高学生对知识层次的认识和对化学实验本质的科学探究。在课后的评课中，罗甸一中化学组教师纷纷表示没想到这个知识点还可以这样讲，这是他们第一次接触到手持技术数字化实验，一致认为这节课非常“新”。手持技术数字化实验使学生对图像分析题有更深刻地理解和认识，有力提升了学生们在考试中面对图像题的分析理解能力。

图5  课后化学科组集体评课

       最后，科组长莫云东老师对手持技术与高中化学课堂的融合给予了肯定，并指出：在高中教育更加注重多元化发展和学生个性发展的今天，应立足化学学科的核心素养，更多地去研究课程与技术的结合，知识与能力的结合，基础与创新的结合，让课堂更加精彩，让学生收获更多。

       10月26日，郑燕娴与广州培英中学支教教师、化学高级教师唐师教师在高一(5)班开展“手持技术数字化实验的应用——以碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应为例”的一课两讲探讨公开课。在课堂上，郑燕娴首先对手持技术数字化实验进行了介绍，并以碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的对比实验改进为例，具体探讨了手持技术在化学教学中的应用。紧接着，唐师教师讲解教材中的手持技术实验“验证次氯酸光照分解产物”，并从新的角度即手持技术数字化实验的角度讲解教材习题。

图6  郑燕娴和唐师教师开展“手持技术数字化实验的应用”的一课两讲探讨公开课

图7  郑燕娴讲解碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的手持技术对比实验

图8  唐师教师从手持技术新角度讲解教材习题

       在课后，郑燕娴向罗甸一中的老师们分享了钱扬义教授的两本书和一个省级一流公益慕课：《“1+8”套餐深度教研的理论与实践》、《手持技术数字化化学实验教学研究：理论构建与教学实践》和“化学教学论手持技术数字化实验”公益慕课，分享手持技术最新的资源和研究成果。

图9 钱扬义教授两本书

图10 “化学教学论手持技术数字化实验”公益慕课海报

       七年来，钱扬义教授的研究生在支教服务地不仅扎实做好课堂教学服务，还积极参与学校各类教研活动。他们致力于以自身为纽带，将手持技术与高中化学课堂融合，把手持技术数字化实验更多地带到祖国西部偏远地区，助力实现教学资源共享。他们在实践中不断提升自身能力，为祖国西部的教育事业贡献青春力量，助力祖国西部教育事业取得新突破。