關於簡論智慧手機:提高化學課堂教學的有效性的論文
隨著第三代移動通訊技術(3G)的發展，智慧手機已經成為現代生活的一個隨身攜帶的必備品。智慧手機的最大特點就是具有開放式的作業系統，可以透過安裝第三方軟體擴充套件其功能，特別是個人資訊管理以及基於無線資料通訊的瀏覽器和電子郵件功能等。簡言之，智慧手機就是一個功能強大的行動式計算機。目前，像iPhone、黑莓手機和安卓手機等一些智慧手機在學生中也越來越流行。最近的一項調查顯示，50%的大學生有一臺iPod或類似的MP3播放器，其中一些還可以訪問Internet，60%的大學生有智慧手機，並且這個數字還在繼續增長。隨著越來越多的年輕人較少採用電子郵件而選擇發簡訊(SMS)的方式與人交流，以及具有拍照功能的智慧手機慢慢取代了傳統數碼相機，這一切使得智慧手機不僅從根本上改變了人們交流溝通的方式，而且還是一個具有強大功能的“口袋電腦”。
1基於化學的應用程式開發
智慧手機的功能正變得越來越強大，一些新的應用程式(Apps)不斷被開發並新增到手機的功能列表中。其中，為便於學生能更好的學習化學，越來越多的相關應用程式被髮布，其中大部分可以免費下載，即使收費，其購買價格也是桌面軟體成本的很小一部分。透過這些應用程式，化學家們可以實現有機小分子與生物大分子三維模型的拖動、平移、旋轉等視覺化操作，同時獲得與化學相關的資料和文獻，進一步實踐其化學技能。雖然目前智慧手機上的Web瀏覽器足以搜尋到網路資料庫，但是一些簡潔而功能強大的應用程式仍不斷開發。比如，一些化學機構(學會、協會、研究所、與化學和化工有關的國家部門以及高等院校的化學學院、化學系等)透過網路為智慧手機提供瀏覽最新科技新聞和出版物的專用入口。美國化學學會的iPhone應用程式可以透過以作者、關鍵詞、題名和文摘為檢索欄位為使用者提供超過850，000篇科研文獻和專著。像自然出版集團和英國皇家學會這樣的科學組織在其網站提供最新的'播客，透過同步應用程式功能，允許使用者將喜歡的播客下載到移動裝置上。智慧手機的應用程式除了可以提供學習指南外，也可以提供許多與元素、化合物相關的化學資料表。如：含有近2500萬化合物結構資訊的線上資料庫-ChemSpider可以在移動裝置上實現基於瀏覽器的應用程式訪問。此外，ChemMobi應用程式提供超過3000萬化學品的相關資訊，該應用程式主要用於化學品的結構、性質和商業應用的搜尋。
除了以上應用外，不少智慧手機的應用程式也普遍應用於課堂教學中。比如，老師可以使用智慧手機進行一些基本命令操作，包括將學生的照片與班級花名冊很好地結合起來，記錄觀測資料和白板上的註釋，掃描檔案或製作概念構圖等。
2化學課堂上增強現實技術
增強現實技術透過把計算機生成的虛擬物件與真實環境融為一體，目前該技術與智慧手機的結合主要有“無標記”和“有標記”兩種形式。無標記增強現實技術是基於全球定位系統(GPS)將數字資訊輸入到手機相機的影象中，而有標記的增強現實技術是使用物理參考點(如二維碼)將資訊與智慧手機連線起來。其中，有標記的增強現實技術尤其對化學家有用，因為它提供了一個簡單的方法將資訊直接與物質實體連線起來，比如，智慧手機讀取印刷在科學儀器表面的二維碼，就可以透過移動網際網路尋找到對應這個“條碼”資訊的頁面乃至網站，從而獲取與該目標相關的豐富資訊。這種帶有條碼標籤的“智慧物體”在化學實驗室也非常有用，例如，實驗室儀器上的條碼可以幫助使用者連結到最新的操作說明書或操作影片，帶有條形碼的試劑瓶可以把使用者重定向到含有材料安全資料表(MSDS)或其他物理化學資訊的網頁。另外，一些條形碼(如QR二維碼)已經擴充套件到支援化學結構的編碼。
3智慧手機如何改變化學課堂
膝上型電腦在課堂教學中的使用已相當普遍，但學生更願意隨身攜帶智慧手機，方便在任何地方、任何時間直接使用網際網路上廣泛的資源以滿足學習需求，並與學習夥伴、老師、專家交流。但目前有兩方面原因限制了智慧手機在學生中的廣泛使用，一方面不是所有的學生能買得起價格昂貴的智慧手機，另一方面一些智慧手機的功能還不是很強大。所以，目前只是部分學校將智慧手機在化學課堂教學中進行普及。比如，阿比林基督教大學化學系就積極推廣移動裝置在化學實驗教學中的使用，因為該校給每位學生分發了一臺iPhone或iPodTouch。南緬因州大學的Lucille教授讓她的學生給常見的實驗室儀器製作簡單的教學影片，然後在每臺儀器上貼上二維碼，使教學影片可以透過智慧手機進行訪問。
電子書和手機閱讀的普及使得智慧手機在化學教學材料提供上更加流行，其中化學元素在iPad平臺上的全新展示就是一個典型例子。透過在iPad上安裝化學元素週期表(TheElements)應用程式，使用者可以在iPad的大螢幕上探索化學元素週期表中的118種化學元素，並閱讀元素背後的故事，瞭解它的起源、如何被發現，以及它在宇宙中的重要性。另外，還可以透過3D眼睛觀賞它的3D效果，並能即時連線到WolframAlpha運算知識引擎掌握元素的基本資料，包括元素的密度、狀態、原子量、原子價、沸點、熔點和用途等。不難想象，隨著科技的發展，類似的技術將進一步應用到iPad一類的其他閱讀器和以教學為主的其他學科。
綜上所述，隨著現代科技與移動通訊技術的發展，智慧手機在化學教學中的應用正在蓬勃發展。手機學習的概念將使各種年齡段的學生都能透過手機獲得學習內容，充分利用有限的時間來學習。但我們也要看到，移動學習只能作為學習者學習的一種有效的輔助形式，不會取代傳統課堂教學。智慧手機為移動學習帶來的契機已被許多從事化學教育行業的人士發現，並付諸行動。但目前智慧手機在化學教學中的應用仍處於探索階段，理論和技術都還不夠成熟，還沒有完全用於教育領域。但隨著無線通訊技術的不斷髮展，以及智慧手機的效能提升和價格進一步降低，智慧手機將為學習者實現移動學習提供便利。