Moodle数据库在化学教学中的应用

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  通过对Moodle平台不断地实践和尝试,我们发现,Moodle平台提供的数据库功能是收集和加工信息的有力工具。建立数据库,主要考虑以下要素:信息条目的设定、信息的媒体属性、信息的输入、信息的搜索和排序。通过对研究对象的分析,我们可以灵活地设定信息条目,根据需要选择合适的媒体属性,包括文字、图片、数字、网址等。通过网络,学生分小组将获取的信息输入数据库,教师可以通过更改模板修改搜索信息时每页显示的条目数、排序的方式等,实现多样化的排序功能和强大的搜索功能。本文以人教版选修4《盐类水解》一课为例,浅析Moodle数据库在化学教学中的应用。
  《盐类水解》注重以实验为基础,通过实验颠覆学生原有“盐溶液显中性”的认知,进而分析原因,发现内在本质,总结规律。在这一过程中,对实验数据信息的收集和加工就显得尤为重要。关于《盐类水解》一课常见的教学模式如下表。
  分析表格可知,采用学生分组探究的教学模式,信息获取和加工的难度最大,但也最有利于学生信息素养的培养。在以往采用该模式学习本节内容时,由于课堂时间有限,教师精力有限,教师很难兼顾各个学习小组的实验情况,缺乏对学生信息获取和加工过程的监控和引导;各个学习小组也都是各自为战,缺乏信息的交流和共享。通过Moodle网络平台建立盐类水解实验数据库,可以解决以上问题。
  数据库的信息条目设定:盐的名称、实验温度、溶液浓度、pH、溶液酸碱性。
  实验要求:把全班学生分为6组,各组使用pH计测定0.1mol/L下列盐溶液的pH。(碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、氯化钠、氯化铵、氯化铝、硝酸钾、硫酸钠、硫酸铝)每组选择3种溶液,每种溶液测定3次,取平均值输入数据库。
  
  通过实验,学生收集信息;通过数据库,学生实现信息共享和交流。在此过程中,可以发现个别小组的错误数据(发现误差过大,反思实验中的问题,重新测定)。还能够使学生意识到pH计的测量误差,主动修改自己数据中的有效数字。
  利用数据库,学生可以提取和加工信息,主要体现在以下三个方面。
  1.在数据库中分别搜索关键词“酸性”、“中性”、“碱性”,获得盐溶液酸碱性的信息。图1为搜索到的酸性溶液。
  根据搜索结果,可知硫酸铝、氯化铵、氯化铝溶液呈酸性。使用同样的方式可知碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠溶液呈碱性;氯化钠、硝酸钾、硫酸钠溶液呈中性。对以上信息进行分析讨论,发现溶液呈中性的盐是强酸强碱盐;呈碱性的是强碱弱酸盐;呈酸性的是强酸弱碱盐。本质上是弱电解质的离子与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质,破坏了水的电离平衡。
  2.搜索关键词“碱性”,并且按照信息条目“pH”降序排列实验信息,结果如图2所示。
  通过数据库可以得知:相同浓度,相同温度条件下,醋酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠溶液,pH逐渐增大。利用同样的方式,可以发现相同条件下的氯化铵、氯化铝溶液,pH逐渐减小。由这一组信息的对比不难发现,不同的盐溶液相同温度、相同浓度条件下水解程度是不一样的。经过进一步的研究和讨论可以知道,弱电解质的电离程度越大,对应的离子的水解程度越小。
  3.结合平衡移动原理,分析数据库中的信息条目,探究实验温度和盐溶液浓度的改变对盐溶液酸碱性的影响,通过对数据库信息的检索帮助学生发现其中的规律。
  图3是搜索碳酸纳的结果。通过对数据库所提取的信息进行分析,得出结论:温度一定,增大浓度,盐溶液的碱性增强。同样可以得出:浓度一定,升高温度,碱性增强。
  Moodle网络平台提供的数据库功能,是一个强大的信息工具。在化学教学中合理使用这一工具,不仅可以对诸如实验数据等信息进行有效的加工和管理,而且还有助于对学生信息素养的培养,具体表现为:通过建立数据库,实现信息共享与交流;通过实验数据库的共享,使学生注意到数据信息的有效数字及误差;数据库的建立过程有助于学生分析研究对象的信息要素的构成和认识各要素的内在联系;应用数据库的搜索功能,有助于学生发现不同研究对象的共同性质,进而总结规律;通过搜索某一关键词,同时按照特定信息条目排序,并在对比中发现规律,不仅熟练了学生的操作技能,更培养了学生的逻辑思维能力。
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