2019年3月15日至3月17日,很荣幸在学校的大力支持下参加《2019年全国化学数字化实验教学应用成果交流与培训》,非常感谢学校给予这次机会。本次学习,通过现场观摩数字化实验在教学中的应用,受益匪浅,开阔眼界,感受良多。以下是本次学习的几点心得体会。
一、交流与培训历程回顾
本次交流的场地是上海交大附属中学,3月15日下午到上海后,先去附中报道,报道结束,听威尼尔余国涛博士讲座《数字化实验仪器教学应用简介》。3月16日,现场观摩来自10个地区参赛的共26个数字化实验教学应用成果交流与展示,中午参观了交大附中实验中心。3月17日上午,人大附中名师尤颖欣上数字化实验教学展示课,后进行专家点评。最后,华东师大附属东昌中学唐增富特级教师报告《数字化实验促进学生成长和教师发展》,上海市教研室徐睿特技教师报告《实验中学现代化的实践与探索》。
二、交流与培训的感受
1、参赛地区少
本次是第八届全国数字化实验教学应用大赛,理论上这个大赛知名度应该不小,但事实是仍然只有10个省份的代表参加。在开幕式中,《化学教与学》主编马宏佳教授形容这个赛事“知名度更高了,参与度更广了”,由此可见前几次的大赛参加的省份更是寥寥无几。分析往年,主要还是上海、广州、珠海等经济发达地区参赛。导致这个现象出现的主要原因还是数字化实验仪器不普及,一般的高中几乎都没有数字化仪器,没有这些数字化仪器并不会影响高中教学,数字化仪器一般都存在于大学实验室中。比如我们学校,也就只有最简单的PH计。
2、参赛学生素质高
学生作品中,都体现了学生的自主性,主体性。学生或从生活中提出问题,比如食盐中碘含量的测定;或者是验证课本上的结论,比如影响气体溶解度的因素等。印象最深的是合肥工业大学《利用溶解氧传感器、温度传感器、氧气浓度传感器探究氧气水溶度的影响因素》的展示中,专家在提问环节,问到温度对鱼塘中氧气含量的影响中,有水草的池塘和无水草的池塘,在早上和中午这两个时间段,哪个池塘在哪个时间段产生的氧气最多?学生回答分析条理清晰,不仅结合化学知识,还分析了光合作用对氧气的含量的影响,这个参赛队是初中生,综合素质不容忽视。我们在以后的教学中,也应该注重学生综合素质的培养。
3、参赛教师作品注重教学功能
教师的作品中,有一半是直接应用于教学课堂的,有三分之一的作品解决教学中的难点问题,还有一部分侧重于中学化学数字化实验。比如,唐增富老师利用气相色谱仪鉴定乙醇催化氧化产物乙醛的存在,课本中鉴定乙醛用的是闻其味的方法,此方法极不准确,首先乙醛有毒,其次闻味道鉴别物质不恰当,一般鉴定物质用的是该物质的特征反应,而此时乙醛的特征反应--银镜反应还没有学,而用数字化仪器能清晰的展示出乙醛的特征曲线,证明乙醛的存在,使化学课堂教学更严谨。水培植物的培养自动化调节、抗酸药抗酸能力的研究等,贴近生活。整体来看,这些作品主要是服务与教学,服务与生活,体现化学的社会责任,突出了STEM教学理念。作为教师,我们不仅仅要教化学知识,更应该带领学生体会学习化学的乐趣,感受化学和自然社会的紧密联系。
4、对数字化实验的感受
数字化仪器在实验教学中,数字化仪器将实验数据用图象的形式更直观、更明了的展示实验结果,学生更容易体会到实验的精髓,在实验教学中,数字化仪器能给化学实验带来极大的方便。虽然仪器使用起来很方便,但在使用数字化仪器的时候,教师应先明白仪器的操作原理,不能因为仪器的工作原理和适用范围的不正确而给学生得出有偏差的数据。作为老师,也要不断学习,让自己赶上科技的步伐,真正做到课堂与科技同步,课堂与科技接轨。
三、交流与培训后的建议
建议学校给学校化学实验室配备几台常用的数字化实验仪器,比如温度传感器,压强传感器,电位传感器,气相色谱仪等。传统的实验仪器由于人眼观察与手工记录的断续性,确实难解决这个问题。数字化实验通过与计算机连接的传感器实时采集数据,记录数据,实现了时间上细微过程的实验过程数据自动记录,相当于用传感器和计算机代替人眼、手、纸和笔记录数据,实现了数据记录的时间连续性,实现了瞬间变化“可视化”。由于采用计算机自动控制,系统能够在很短的时间内采集和处理大量的数据,并利用计算机强大的数据处理和作图功能,将数据反映成图象,使实验结果更加直观。DIS实验数据采集迅速,数据传输迅速,数据存储迅速,数据处理迅速,数据显示迅速,从而实现了数据变化过程与实验过程同步,实现数据的实时采集和实时处理。
通过本次交流,深刻体会到科技数字化发展给高中课堂教学带来的改变及便利。教学改革不仅仅需要教师思想的转变,学校硬件设施也需要跟上时代的步伐。希望学校能给化学实验室建设提供支持。