运用手持技术对钢铁的腐蚀进行四重表征教学小探
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摘要：以钢铁的腐蚀为教学内容，通过对传统析氢、吸氧腐蚀的实验装置进行了改进获取宏观实验现象，并运用手持技术采集钢铁腐蚀过程中的压强和氧气浓度变化的数据，引导学生分析压强和氧气浓度变化曲线，从四重表征模式的4个维度深入认识钢铁的腐蚀实质，对运用手持技术和四重表征相结合的教学模式进行了小探。同时应用课堂互动反馈系统对教学效果进行即时反馈，提高教学效率，构建智慧课堂。
关键词：手持技术；钢铁腐蚀；四重表征；课堂互动反馈系统
一、问题的提出
1.理论背景
2009年，钱扬义等人基于手持实验即时收集数据和自动生成曲线的技术背景，首次提出'曲线表征“的定量分析方法，并将化学'三重表征“教学模式发展为'四重表征“教学模式（Tetra-Representaion Teaching Model，简称TRTM见表1）。
四重表征教学模式是在课堂教学中创设驱动学生进行'四重表征“转换的问题情境，引导学生观察实验现象、测量反应过程中的相关数据，理解微观层面的信息，并落实符号表征，从'四重表征“水平思考问题，尤其是提高对曲线图像的理解能力。从而使学生通过四重表征间的相互转换理解化学概念、反应本质和实验原理。
2.教材分析
钢铁的腐蚀是我们现实生活中常见的腐蚀形式。这部分知识在日常生产和生活中的应用非常广泛，所涉及的化学知识主要是原电池和电解池的基本原理。人教版、鲁科版和苏教版的教材均在原电池后这一章节中介绍这一知识点。苏教版选修《化学反应原理》教材中先给出析氢和吸氧腐蚀实验，然后从微观角度分析钢铁电化学腐蚀原理，再落实电极方程式。但在具体教学中，铁的析氢腐蚀实验操作不确定影响因素多、现象不明显，导致这种教学方法更多关注的是对钢铁电化学腐蚀原理的微观解释。而学生在思维上延续着宏观思维的方式，从微观层面上理解铁的腐蚀尚显不足，更谈不上在曲线图像层面的能力提高了。
3.研究的问题
本节课运用数字化手持技术对钢铁的腐蚀进行四重表征教学，主要解决4个问题：（1）使用铁的析氢和吸氧腐蚀的改进实验装置；（2）引导学生分析手持实验所得的实验数据曲线图；（3）对钢铁电化学腐蚀进行四重表征；（4）實现良好的课堂互动，及时反馈并了解...
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