摘要
自2001年新课改正式实施到现在，提高全国公民的“科学素养”是所有教育工作者的一致追求。就化学学科而言，要提高学生的科学素养，化学探究性实验教学举足轻重。随着教育改革的不断深入，国家政策的不断推进，教育信息化的浪潮已经到来，而手持技术就是教育信息化的新鲜血液。此外，手持技术作为一种先进的数字化信息实验手段，其在化学实验教学中的应用将教育信息化发展推向新高峰。设计探究性实验，借助手持技术的曲线表征，再结合化学三重表征所形成的“宏观—微观—符号—曲线”四重表征探究性实验教学模式不但能深入剖析化学学科知识，也有利于培养化学学科核心素养，同时能满足学生高考的需求。由此可见，手持技术的探究性实验与四重表征结合的相关研究既顺应教育信息化的时代发展，又对培养学生学科核心素养有很强的实践意义。 本研究在文献梳理的基础上，建构了四重表征的概念，介绍了以手持技术为载体的四重表征探究性教学模式。以新教材的教学内容为前提，以教学上容易忽视的知识点为切入点，针对教材上部分实验内容的不足，开发了“氢氧化亚铁被氧化原因探究”、“NaHCO3溶液受热pH变化原因探究”和“Na2CO3溶液受热pH变化及原因探究”三个手持技术的探究性实验，再以此为基础，开发了三个基于手持技术的四重表征探究性实验教学模式的教学案例，并以其中的一个教学案例进行实践研究。在实验研究过程中，使用开发的测量工具即后测试卷，测量被测的四重表征能力水平，并将其与采用普通教学模式的班级进行对比，再通过访谈、问卷调查等多方面验证，旨在探析以手持技术的探究性实验为载体的四重表征教学模式的优势与不足。经过实践研究后，可以得出以下结论： （1）手持技术的四重表征探究性实验教学有利于提高学生成绩和四重表征能力，培养学科核心素养，尤其是对曲线表征能力的提高效果显著。 （2）手持技术的探究性实验相较于传统探究性实验不仅可以“拾漏补缺”，还可以转变学生学习方式，在教学中有明显优势。 （3）学生对四重表征理念不熟悉，其四重表征的认知水平与自评水平不一致，认知水平高于自评水平，且曲线表征水平低。因此，80%以上的学生希望老师能采取相应的教学手段来解决曲线类图像题难的问题。 （4）手持技术的四重表征探究性实验教学对授课教师要求高、费时费力、对教学设备要求高等问题难以在日常教学中开展。 针对此模式下学生四重表征水平现状和教学中存在的问题，结合归因分析的结果，笔者在此提出以下有效建议。 对教学模式：使用多样化的教学评价方式，如学生互评。对教师：（1）教师应该努力提高自身专业素养，为教学做好充足的准备；（2）教师应多关注科技前沿，勇于尝试新事物，并将其运用到教学中来。对学校：（1）学校应该努力为教学创造好的环境，提供所需教学设备（2）多组织教师参加相关知识的培训，提高教师专业素养。
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