智能手持終端在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

馬麗華 段文猛 陳秀麗 劉瑩

摘 要：文章針對(duì)如何引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理使用智能手持終端的問題，根據(jù)在校大學(xué)生智能手持終端的軟件和硬件配置情況，分析出適合智能手持終端在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的相關(guān)使用場景，并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，從而使智能手持終端成為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)利器。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)課；實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)；智能手持終端；數(shù)據(jù)處理軟件

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B 文章編號(hào)：1673-8454（2018）18-0067-03

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)時(shí)，須經(jīng)常做實(shí)驗(yàn)來加深知識(shí)理解和提高動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，所以?shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)好壞對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、就業(yè)及將來在化學(xué)方面的發(fā)展具有重要意義。

目前學(xué)生幾乎人人都有智能手持終端，比如智能手機(jī)、平板電腦等等[1]。由于自律較差，有學(xué)生甚至做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)利用智能手持終端娛樂，極大地降低了學(xué)習(xí)效率[2]。因此教導(dǎo)學(xué)生合理使用智能手持終端是一個(gè)值得探討的話題。

對(duì)于學(xué)生長期花大量時(shí)間使用智能手持終端，教師不應(yīng)該強(qiáng)行禁止學(xué)生使用智能手持終端，以免讓他們產(chǎn)生抵觸情緒，影響學(xué)習(xí)和生活[3][4]，而要適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生合理使用智能手持終端。本文就學(xué)生在大量時(shí)間使用智能手持終端這個(gè)現(xiàn)象的原因及如何引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理使用智能手持終端展開探討。

一、學(xué)生濫用智能手持終端現(xiàn)象分析及對(duì)策

當(dāng)前，智能手持終端，尤其是智能手機(jī)已經(jīng)迅速普及。很多學(xué)生在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，利用手機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行長時(shí)間娛樂，玩游戲、看視頻、利用社交軟件聊天等等。甚至在上課學(xué)習(xí)期間，如果對(duì)授課內(nèi)容不感興趣，或者控制不了自己，也會(huì)利用手機(jī)娛樂，從而荒廢學(xué)習(xí)。

造成這個(gè)現(xiàn)象的原因主要有兩點(diǎn)：學(xué)生不夠自律，即沒有管好自己；教師授課內(nèi)容枯燥，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣。

學(xué)生不夠自律，這就要從學(xué)生自身做起，主要從以下幾方面來教育學(xué)生合理分配課余時(shí)間使用智能手持終端：①通過多種渠道教育，讓學(xué)生樹立遠(yuǎn)大的目標(biāo)，花更多時(shí)間在學(xué)業(yè)上，從而減少利用智能手持終端娛樂時(shí)間；②從醫(yī)學(xué)角度向?qū)W生說明，長時(shí)間操作智能手持終端會(huì)傷害眼睛；③讓學(xué)生建立危機(jī)感，告訴他們將來社會(huì)競爭很激烈，多花時(shí)間在正當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)和興趣愛好上等等。

對(duì)于教師而言，教師授課內(nèi)容如果枯燥乏味，照本宣科，的確容易導(dǎo)致學(xué)生在課堂上厭學(xué)。由于學(xué)生受到考勤等其它因素的限制，他們無法離開教室或?qū)嶒?yàn)室，于是就利用隨時(shí)攜帶的智能手持終端娛樂。所以教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，充分利用多媒體手段和改變教學(xué)方式吸引學(xué)生花更多精力在學(xué)業(yè)上，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中合理使用智能手持終端來提高教學(xué)效率。

二、用智能手持終端訪問教學(xué)資源

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同于其它學(xué)科，它的教學(xué)過程包括課前預(yù)習(xí)、課中實(shí)驗(yàn)、課后數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及拓展等等，以提高學(xué)生動(dòng)手和動(dòng)腦能力為目的以及解決實(shí)時(shí)遇到問題的能力。

由于實(shí)驗(yàn)課的特點(diǎn)，必須教師少講，學(xué)生多做。如果教師授課時(shí)間太長，則學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)時(shí)間過短，就失去了開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的意義。這就要求學(xué)生課前必須做好相關(guān)預(yù)習(xí)，達(dá)到動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的基本要求。比如，實(shí)驗(yàn)原理的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)儀器的使用預(yù)習(xí)、數(shù)據(jù)處理的預(yù)習(xí)及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)要求預(yù)習(xí)等等。

為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)及資源共享，很多高校搭建了教學(xué)網(wǎng)站，并且在網(wǎng)站上提供了很多教學(xué)資源：比如，教學(xué)課件、教學(xué)視頻等等，但是通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)這些學(xué)習(xí)資源的利用率不高，原因是訪問這些資源需要能上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)。目前大部分高校學(xué)生都配有筆記本電腦或臺(tái)式機(jī)，但是由于這些計(jì)算機(jī)比較笨重，不易攜帶，所以學(xué)生不會(huì)帶去圖書館或教室去學(xué)習(xí)，這樣就導(dǎo)致了學(xué)校網(wǎng)站上提供的教學(xué)資源訪問率低，造成了這些軟件和硬件資源的浪費(fèi)。

目前智能手持終端都具有較強(qiáng)的硬件和軟件配置，除了通信、娛樂等功能以外，利用它們也可以瀏覽網(wǎng)頁、計(jì)算、信息分享及多媒體等功能，實(shí)際上它們就是一臺(tái)超便攜迷你計(jì)算機(jī)。很多軟件廠商開發(fā)了App應(yīng)用程序來提升智能手持終端的功能，比如，文檔和電子表格處理軟件WPS、Matlab及Mathematica等數(shù)據(jù)處理軟件也推出了智能手持終端版，如圖1-3。有了這些軟件資源后，學(xué)生在有網(wǎng)絡(luò)的地方可以利用智能手持終端直接訪問這些教學(xué)資源。但是這些教學(xué)資源被智能手持終端瀏覽后，發(fā)現(xiàn)它們?cè)谥悄苁殖纸K端上顯示效果并不好，比如字體偏小、網(wǎng)頁不能完全顯示等等。

究其原因是這些資源大部分是針對(duì)計(jì)算機(jī)端瀏覽器的，需要對(duì)這些教學(xué)資源的前端程序進(jìn)行修改來同時(shí)適合智能手持終端和計(jì)算機(jī)瀏覽器。適合智能手持終端和計(jì)算機(jī)瀏覽器的前端程序有很多，比如Bootstrap、AmazeUI、Element UI等等，效果如圖4、5。通過修改這些教學(xué)資源的前端程序，學(xué)生可以在有網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中利用智能手持終端方便地瀏覽教學(xué)資源，提高了設(shè)備的利用率，為即將到來的授課做好課前準(zhǔn)備。

圖4、5分別為計(jì)算機(jī)端和智能手持終端的瀏覽情況對(duì)比。

三、利用智能手持終端訪問化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，提高學(xué)習(xí)效率

1.利用智能手持終端做好課前準(zhǔn)備

同其它所有實(shí)驗(yàn)課一樣，學(xué)生在上化學(xué)實(shí)驗(yàn)課之前應(yīng)該做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作?，F(xiàn)在很多高校為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)，提供了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，比如學(xué)習(xí)視頻、預(yù)習(xí)題庫、PPT、微課視頻等等，學(xué)生可以訪問這些學(xué)習(xí)資源[5][6]。由于智能手持終端體積小，學(xué)生幾乎都攜帶在身上，借助網(wǎng)絡(luò)可以輕松訪問這些學(xué)習(xí)資源。比如，學(xué)生可以通過智能手持終端訪問化學(xué)實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)系統(tǒng)，提前學(xué)習(xí)儀器的使用技巧、產(chǎn)物合成路線或?qū)嶒?yàn)原理等等。除此之外，學(xué)生可以通過社交軟件與教師和同學(xué)聯(lián)系，咨詢和分享學(xué)習(xí)方面的信息[7-9]；或者學(xué)生根據(jù)要求在線提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告等等。

通過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)獲得較多的實(shí)驗(yàn)課堂知識(shí)，教師可以減少授課時(shí)間，留下大量寶貴的課堂時(shí)間給學(xué)生，讓他們自己去完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而提高了自學(xué)能力。對(duì)于教師而言，教師同樣可以利用智能手持終端訪問學(xué)習(xí)資源后臺(tái)，隨時(shí)發(fā)布學(xué)習(xí)信息和檢查、關(guān)注學(xué)生預(yù)習(xí)情況，并通過社交軟件提醒學(xué)生做好預(yù)習(xí)及相關(guān)事項(xiàng)，并根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況打分。通過智能手持終端和網(wǎng)絡(luò)，教師和學(xué)生達(dá)成了實(shí)驗(yàn)課前的默契，為即將到來的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)作好了準(zhǔn)備。圖6為師生利用手機(jī)教學(xué)模型。

2.利用智能手持終端提高課堂教學(xué)效率

化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)包括教師授課、演示及學(xué)生做實(shí)驗(yàn)等階段。由于學(xué)生已經(jīng)在課前做好預(yù)習(xí)，教師可以根據(jù)課堂上學(xué)生對(duì)授課的反應(yīng)和預(yù)習(xí)情況適當(dāng)增加或減少授課內(nèi)容，比如教師可以多講儀器的使用，少講實(shí)驗(yàn)原理；也可以多講實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)或?qū)嶒?yàn)課在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用等等。由于學(xué)生預(yù)習(xí)的較好，所以能很快自主地完成課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。教師在課堂上可以利用智能手持終端在后臺(tái)隨時(shí)機(jī)動(dòng)地發(fā)布信息[10]，比如課堂習(xí)題，要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢后用智能終端提交答案；根據(jù)學(xué)生的不同表現(xiàn)，因勢(shì)利導(dǎo)地針對(duì)每個(gè)人提出更多更高的要求，比如根據(jù)產(chǎn)物，再進(jìn)行新的產(chǎn)物合成；或者改變工藝手段，提高產(chǎn)率；或者對(duì)學(xué)習(xí)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生課前編程，用來處理課堂的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；學(xué)生幾個(gè)人組團(tuán)，應(yīng)用正交方法，重新規(guī)劃合成路線等等。教師可以不提供任何信息，鼓勵(lì)學(xué)生自主利用智能終端查詢相關(guān)信息。

不同于其它實(shí)驗(yàn)課，化學(xué)實(shí)驗(yàn)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和反應(yīng)現(xiàn)象來控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。學(xué)生初次做實(shí)驗(yàn)時(shí)可能畏懼，或者不懂實(shí)驗(yàn)的流程，在實(shí)驗(yàn)課堂上手忙腳亂，甚至出現(xiàn)事故。教師此時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生可以利用智能手持終端觀看儀器組合和反應(yīng)平臺(tái)搭建視頻，或者觀看教師示范操作儀器實(shí)驗(yàn)視頻，觀看整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度視頻等等。初期學(xué)生通過模仿做實(shí)驗(yàn)，后來自主地完成實(shí)驗(yàn)，通過智能手持終端這個(gè)多媒體載體幫助，完成實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。通過這些輔助方法，讓學(xué)生操作由模仿到自主，由生疏到熟練，提高了學(xué)習(xí)效率，減少對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的恐懼。

對(duì)于較復(fù)雜和危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn)，教師可以通過社交軟件建立課堂授課群，實(shí)時(shí)向?qū)W生提醒實(shí)驗(yàn)步驟和方法、注意事項(xiàng)、進(jìn)度掌握等等。

在以前的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，學(xué)生主要用筆記錄課堂上的教學(xué)信息，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?，F(xiàn)在學(xué)生在上課期間可以用智能終端拍攝課件照片和錄制教師授課錄像，在實(shí)驗(yàn)課堂中多次回放這些多媒體資料，并通過社交軟件和其它學(xué)生分享這些多媒體資料，共同提高效率。

教師也可以根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)，隨時(shí)利用智能手持終端通過學(xué)生成績管理后臺(tái)打出課堂表現(xiàn)成績，體現(xiàn)公平性[11]?；蛘咄ㄟ^教學(xué)管理軟件發(fā)現(xiàn)并記錄學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)哪些細(xì)節(jié)不足、哪些地方表現(xiàn)良好，做到因材施教、因人施教，靈活處理教學(xué)中的細(xì)節(jié)。通過手持智能終端，教師隨時(shí)記錄教學(xué)中的學(xué)生表現(xiàn)細(xì)節(jié)，改變教學(xué)內(nèi)容，提出合理的教改意見，形成合理和高效率的教學(xué)模式。學(xué)生緊張高效地利用手持智能終端查詢信息、共享信息、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很少再有人利用智能終端在課堂上娛樂。

3.利用智能手持終端提高實(shí)驗(yàn)課后的教學(xué)效率

學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，課后應(yīng)該著手寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等等。如果借助筆記本電腦，當(dāng)然效率更高，只是它不便于攜帶。由于手持智能終端目前具有很高的硬件和軟件配置以及豐富的軟件資源，同樣可以高效地處理數(shù)據(jù)，比如智能終端版電子表格軟件WPS、數(shù)據(jù)處理軟件Matlab、Mathematica等等，具有智能化數(shù)據(jù)計(jì)算和作圖能力[12]，為學(xué)生處理數(shù)據(jù)提供了便利，也可以利用智能終端在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告等等。當(dāng)然教師也可以通過成績后臺(tái)或社交軟件提醒學(xué)生注意事項(xiàng)及完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等等。

四、總結(jié)

通過以上分析可以看出，只要教師引導(dǎo)學(xué)生合理使用智能手持終端，學(xué)生濫用智能手持終端的現(xiàn)象可以得到控制。教師利用智能手持終端具有強(qiáng)大的硬件和軟件配置和具有同電腦相同的計(jì)算、多媒體、瀏覽網(wǎng)頁等等功能，鼓勵(lì)學(xué)生在教學(xué)環(huán)境中廣泛和正確地使用智能手持終端提高學(xué)習(xí)效率，從而減少了利用智能手持終端娛樂時(shí)間。智能手持終端不僅在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以大量使用，在其它科目學(xué)習(xí)中也可以廣泛使用，來提高教學(xué)效率。

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（編輯：李曉萍）