李嘉

（南京市第十八中学　江苏南京　210022）



点阵数码笔在化学教学中应用的实践研究*

李嘉

（南京市第十八中学江苏南京210022）

摘要：初三化学是一门需要书写及大量练习的基础学科，点阵数码笔是一种新兴的利用传统书写方式进行数字化录入的设备，作者结合点阵数码笔的特点及自身的教学实践，论述其在化学教学中的使用价值。

关键词：化学教学；点阵数码笔；实时反馈；高效课堂

*本文系南京市教育规划课题“基于点阵数码笔技术的小组合作互动教学实践研究”之阶段性研究成果。

近几年，各种现代化多媒体教学手段如雨后春笋般层出不穷，笔者在平时的教学中一直都在尝试各种现代化手段，各有各的优点。但是在反馈的时效性方面，一直没有很好的方法来平衡反馈的数量和效率。最近，学校引进了一套点阵数码笔，在了解了它的原理和特点之后，发现它有着其他教学手段所不具有的优点，于是笔者开始在初三化学课堂中尝试这一新鲜事物。

一、点阵数码笔原理及作用

点阵数码笔是利用数字光学点阵技术，通过在普通的纸张上印上一层不可见的点阵图案（普通激光打印机即可实现），数码笔前端的高速摄像头随时捕捉笔尖的运动轨迹，同时压力传感器将压力数据传回数据处理器，最终将信息通过蓝牙或USB线向外传输。这些信息包括纸张类型、来源、页码、位置、笔迹坐标、运动轨迹、笔尖压力、笔画顺序、运笔时间、运笔速度等信息。电脑在接收了这些信息之后实时在屏幕或投影上描绘出笔迹信息，就好像是用笔在屏幕上书写一样。而高速蓝牙和USB保证了这一过程几乎可以做到无延迟、实时、高效的反馈。并且，它在保留了传统的纸面书写习惯的同时又兼顾了数字化录入。由于书写的材质是普通的纸张，它的书写精度远高于普通的电容触摸屏和手写板，完全没有触摸屏和手写板会出现的漂移、跳频等缺陷。

二、使用前的准备

如果只限于书写反馈，只需要用配套软件打印一张空白纸就可以使用；如果作为上课的学案使用，则需要在制作软件中将教师精心设计好的学案以Word文档或者PDF文档导入，生成软件专用格式保存后打印出来，如果需要大量印制，也可以将生成并打印好的学案用复印机高精度复印。教师上课时在软件中打开之前生成的文件，准备工作就完成了。

三、优势和应用实例

1.展现学生的板演过程

点阵数码笔最大的特点在于反馈的实时性，学生书写的过程中教师可以实时观察到学生的书写情况。学生板演题目无需紧张地走到同学们目光交汇的黑板前去完成，只需要在座位上就可以自然、放松的完成一道题目的解题过程，一如平时的随堂练习。避免了很多学生一紧张就容易犯错的情况。

2.学生练习实时观察

当然，这种及时反馈的特性更重要的用途是结合教学案进行全班性的练习。例如“有关化学式的相关计算”这一部分内容，按照以往的教学模式，就是老师举例讲解之后学生练习，想要了解学生练习过程中的情况，教师只能在下面巡视，往往发现一个学生的问题并纠正以后，大多数学生都已计算完毕，无论对错老师都只能看到结果而无法抓住过程，不知道很多学生计算中的错误是如何产生的，自然也就无法针对错误做更细致的讲解。

本学期笔者上这部分内容时使用了点阵数码笔，同样是讲解例题之后学生练习，在这个过程中教师不再需要四处巡视，而是在电脑上实时观看学生的计算过程，发现个别性错误时教师可以用手中的点阵数码笔及时标注，以便之后向学生讲解；发现共性错误时，教师可以立即点拨，这一过程也可以使用数码笔实时展现。利用手中的数码笔，教师可以在电脑上显示的学生解题过程上勾、画、圈、点，就和批改作业一样，所不同的就是作业上的批改只能个别同学看到，而用点阵数码笔做出的修改和批注全班学生都可以观看，大大提高了反馈的效果。以往的多媒体手段大多只能展示结果而无法关注过程，点阵数码笔很好地解决了这个问题。

3.实时统计学生答题情况

除了用于观察学生的书写过程，点阵数码笔还可以给学生做选择题并实时得到全体学生的数据分析。通过事先做好的印有ABCD四个选项的卡片，笔者在给学生练习选择题时，可以让学生直接在这张卡片上选择选项（提交之前学生可以勾划“重做”这个选项修改自己的选择），屏幕上同样可以立即展示出所有学生做出的选择，同时电脑后台也已经计算好了各项分析数据，如每道题的正确率、每个选项被选择的频率，所有题目做完后还可以得到每个学生的正确率等数据。这样，教师可以高效、准确地了解每个孩子的学习情况、全班学生对哪个知识点理解较为薄弱等，从而立即进行知识点的巩固和加强。无疑，这样的课堂必然是高效的、有针对性的。

4.统计及试卷数字化保存考试结果

除了在上课中使用以外，笔者还尝试了在考试中运用点阵数码笔，考试完毕后选择题部分系统实时给出结果，第二卷也和普通试卷使用一样的批改方式，但是批改的过程除了在学生的纸质试卷上有所体现，电脑上也同步记录了我的批改，每个学生对应的“电子试卷”上也有我批改的痕迹。教师可以把每次考试学生的“电子试卷”按照文件夹整理好，批量转化成图片。讲评试卷时可以很方便地调用图片，选取需要展示的典型错误，这远比用实物投影一张张的展示要快得多也方便得多。平时分析学生的学习状况时，教师可以把某一位学生的所有试卷调出来平铺，分析每次考试的进步和退步，分析他们在知识点复习巩固之后相应题目的错误是否减少以便进行进一步的强化。考前复习时如有某位同学丢失了试卷，教师也可以随时打印一份给他复习参考。电子文档相比传统纸质文档易保存、易整理的优势在这些方面体现得淋漓尽致。

5.便捷地制作微课

针对当下流行的微课，点阵数码笔配套软件也带有录屏功能。“利用化学方程式的简单计算”这个知识点的教授过程中，笔者发现一节课的讲解和练习后仍有部分同学不能掌握完整的解题过程和解题注意事项。课后开启录音录屏后选择了书上的一道例题和一道课后习题进行讲解，实时解题并讲解后生成视频文件，一个微课视频就做好了。发送到班级QQ群文件，课后学生回家后下载下来进行再学习，第二天收上来的作业比往届学生同期的正确率有了很大提高。相比其他方式制作微课，利用点阵数码笔更直观，更贴切学生平时的解题过程，制作难度也相对较低。随时随地就可以快速、有针对性地制作一节微课。长期积累下来，自己也就拥有了一个全面的微课视频资源库，在以后的教学中可以随时使用。

四、局限和解决办法

1.媒体展示能力欠缺

使用点阵数码笔的第一个局限是视频、音频等媒体展示能力缺乏。这毕竟是一支保持了传统书写习惯的数码笔，它的应用更多地展现在了书写文字、绘制图画等方面，与之配套的仍是传统的纸张，无法实现利用视频、音频等媒体进行交互。针对这一点，可以将它做为白板的书写笔，与PPT、电子白板等设备配合进行解决（有配套的点阵本可以直接操控PPT播放展示）。在上“碳的化学性质”这一部分内容时，笔者利用PPT中嵌入的“木炭还原氧化铜”实验视频，播放到关键操作时暂停，让学生在事先打印好的视频截图上圈出需要注意的地方如试管口向下倾斜等，在旁边进行笔记和标注，同样实现了

实时的展示。

2.参与人数有限制

由于点阵数码笔的特点是实时反馈，分屏轮显就降低了反馈的及时性，因此最理想的情形是利用尺寸较大的液晶屏或者投影进行所有同学的同步展示。这对于人数较多的班级是一个很大的难题：为了保证显示清晰的同时能展示更多的学生情况，屏幕尺寸必然大幅度增加，这一方面大大增加了成本的投入，另一方面教师也无法同时观察如此多的实时反馈，点阵数码笔的优势反而成为了教师的一种负担。因此，点阵数码笔在每班只有二、三十人的小班化班级的应用显然更加实际。当然，小班化是当前教育的一种趋势，相信这个问题也将逐步缓解。

五、结语

经过一段时间的实际应用，笔者逐渐摸索出了一些点阵数码笔的应用方式并且发掘出了它在课前、课堂和课后的一些应用价值。它在让学生们感觉熟悉的同时又有很多的新奇，教师如果能利用和引导好学生这种新奇的感觉，将会大大提高学生的学习效率，提升课堂的效率。希望在今后的教学中我们能发掘出点阵数码笔的一些更有创意的应用方法，也希望能有志同道合的老师能和笔者一起分享教学中的发现和心得。

参考文献

［1］http：/ / baike.baidu.com

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.011

文章编号：1008-0546（2016）02-0039-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：A