高山仰止、景行行止

一、培训学习概况

2017年3月9日到12日，我和双流区五所学校共13名老师参加了中国教育学会化学专业委员会和《化学教与学》杂志共同举办的“2017年化学数字化实验教学应用成果交流与培训”。培训在上海黄浦区名校大同中学举行，来自全国各地的中学化学教师、教研员和相关研究人员至少有500人参加，据主办方说这是例届参会人数最多的一次。

二、活动内容介绍

为推广数字化实验和提高数字化实验应用水平，主办方安排了两大板块内容。先观摩评选出来的数字化实验应用成果展示评比大赛；然后专家培训讲座。

1、数字化实验应用成果交流大赛

通过V杯赛初赛的评选，从全国各地的参赛作品中选出32件进行现场展示和答辩。参赛选手主要集中在上海、北京、安徽、江苏、浙江、武汉、天津、吉林等省市，分别来自初高中学校、教研室、高校；参赛内容分别有：

Ø  利用数字化仪器探究影响电离平衡的因素、

Ø  黑木耳的“铁”证——市售黑木耳中铁元素的验证及利用色度传感器进行定量分析

Ø  用数字化实验探究氢氧化钠的两点特性

Ø  在数字化实验中体会硫酸型酸雨的形成过程—苏教版《二氧化硫的性质与作用》教学片断

Ø  最美的曲线—运用传感器技术揭示化学实验背后的数字世界

Ø  以数字化实验为手段探究化学异常实验现象

Ø  基于数字化技术对铁的吸氧腐蚀实验探究

Ø  黑龙江高中化学校本课程开发教学片断论文—利用手持技术测定黑木耳中铁元素含量

Ø  氧化还原电势传感器在中学化学教学中的应用

Ø  气体摩尔体积测定的实验改进

Ø  Vernier O2 浓度传感器在探究电解产物实验教学中的创新设计

Ø  数字化实验在沉淀溶解平衡模型建构中的应用

Ø  借助压强传感器定量探究“沸腾可乐”的奥秘

Ø  用一个数字实验解决两个教学难点—空气中氧气含量数字化测定与教学应用

Ø  利用数字化实验培养学生科学素养—《影响化学反应速率的因素》课例片断

Ø  数字化实验探究乙烯与酸性KMnO4反应的产物

Ø  基于色度传感器探究乙酸乙酯的水解反应

Ø  用手持技术探究重铬酸钾酸性溶液与乙醇反应的合适教学条件

Ø  传感器在氯化铜溶液颜色探究中的应用

Ø  “空气中氧气含量测定”实验的再认识

Ø  数字实验在乙烯性质中的应用

Ø  基于手持技术探究SO32-与几种氧化剂的反应

Ø  数字化实验结合POE教学策略在初中化学复习课教学中的应用—以《氧气和二氧化碳 复习》为例

Ø 镁、铝原电池数字化实验的意外——再探铝与碱性溶液的反应

Ø 基于数字化传感技术完善“苯酚化学性质”探究实验的研究

Ø 用数字实验验证磨砂玻璃瓶不能防光照

Ø 数字化实验在“控制变量法”的应用—以《影响化学反应速率的因素》为例

Ø 用数字化实验给化学课堂“画龙点睛”—电导率法测温泉水中离子浓度

Ø 运用手持技术探究Al2(SO4)3 与NaHCO3反应产物含量与理论存在差异的原因及影响因素

Ø 基于数字实验下的氢氧化亚铁制备的研究

Ø 利用传感器技术测定琥珀酸亚铁片中铁元素的含量

Ø 利用手持技术测定氯化铜的分解电压

Ø 数字化仪器在中学化学教学中的应用—以测定醋酸含量为例

2、专家培训讲座

共有四位专家从不同的视角进行了培训，分别是南京师范大学马宏佳教授的报告：数字化实验的理论与实践；北京大学严宣申教授报告：化学数字化实验研究中的化学学科问题；教育部教学仪器研究所彭实研究员报告：化学数字化实验室基本配置研究；安徽省教科所教研员夏建华特级教师报告：数字化实验在化学教学中的应用。会议由中国教育学会化学教学专业委员会王晶理事长主持。

三、学习收获

这是我第一次参加数字化实验培训，在座无虚席的大礼堂里，周围的老师都睁大眼睛在仔细的看，倾斜着身体在认真的倾听，身在其中的老师们，不由的都会认真的学习。尤其是一开场的数字化实验的展示和介绍，对绝大多数的老师都是一种震撼。学习内容安排的很满，32名选手的展示内容被安排在一天完成，多数都要进行现场实验操作、观察现象、分析数据、得出结论；然后评委要提问，选手答辩。再精彩的内容，大家都会有审美疲劳。但想到坐在评委席上的八十多岁的中国无机化学的泰斗严教授，听到他对每一位参赛选手从化学学科视角的提问，我和大多数老师一样，被一种无形的力量鼓舞着，一直坚持到最后。

无论是观摩现场展示比赛，还是专家的讲座，都给我留下深刻的印象，即使过去两周，依然印象深刻。具体有以下几点。

1、开阔视野

见识了数字化实验的发展前沿，在我们才刚了解到可以通过探头实时采集数据，由计算机处理之后得到实时的图像的时候，Vnier公司已经在推广使用无线采集器，连接手机端，无线传输数据，共享资源，独立思考，共同分享。

2、加深认识

进一步加深了对数字化实验的认识。

（1）厘清了概念、发展历程

数字化实验，主要指利用传感器、数据采集器和计算机（含配套软件）进行的实验。数字化实验是计算机时代的产物，国际上公认的数字化实验的发明人是 Robert Tinker  1978年他设计完成了第一个教学用数字化实验—萘的冷却曲线. 国外数字化实验在近40年的发展中：社会学术团体是重要推动力量、商业公司反哺教育提供培训和技术支持、大批教师和学者的共同实践努力；在发达国家数字化实验已经进入教材、课程，成为实验教学的常态。

我国数字化实验的发展大致分为三个阶段：2001—2005酝酿期，2005—2010徘徊期、2011-目前 快速发展期。

V杯赛极大的推动我国数字化实验发展。数字化实验必须有中学教师参与，必须与教学相结合，才会真正具有生命力。由中国教育学会化学教育专业委员会、南京师范大学、《化学教与学》杂志社共同举办了“威尼尔杯化学数字化实验教学应用和创新设计大赛”，从2011年开始，每年举办。

（2）清晰了数字化实验的意义和价值

更全面的知道了数字化实验的意义和价值，主要来源其功能、作用方式和思维逻辑

感官的延伸（见原先之不可视、听原先之不能闻、触原先之不宜碰…….）

表征的多元（图形、仪表、表格等） ，

数据的可靠（准确、实时等）

处理的科学（曲线拟合、斜率求算、积分、统计等）

观念的更新（信号转化、数据共享、实验过程的保存与再现等）

3、明确方向

不能因为仪器新颖就使用数字化实验，数字化实验要与教学紧密结合，开展数字化实验不是目的，应用数字化实验更好的教学和育人才是目的；与传统实验有机结合（补充、拓展、深化），绝对不能用数字化实验完全代替传统实验；关注配套仪器的研制与创新。

作为一线教师，在进行数字化实验研究和教学的时候，可以值得关注的研究领域：教学应用研究（形式多样）、传统实验改进（避繁就简）、创新实验设计（新奇巧妙）、学科问题辨析（实验+理论）、学生影响研究（重证据）

4、标配要求

了解了有关数字化实验室的配置要求，目前还在调研当中，刚形成初稿。

教育行业标准对理科实验室装备建设的要求-----教育行业标准《中小学理科实验室装备规范JY/T 0385-2006》 、部分现行标准对化学数字化实验室的用房要求、化学数字化实验室的特殊需求、化学数字化实验室布置案例、装备方案（初稿）

5、严谨治学

此次培训，最大的收获，是和名师近距离接触，被严宣生教授的严谨的治学态度，对化学教学的热忱深深的感动。作为理科教师，我们的一大职责就是教给学生认识世界，研究世界的方法，培养学生养成科学严谨、实事求是的科学态度；乐思好问、不断探索的科学精神。多数教师都认为，知识容易传授，但态度和创新精神难培养。严老先生给所有的参会老师上了生动的一课，诠释了什么是传道授业解惑？什么是以身作则、潜移默化？

在答辩过程中，严老先生总会根据提交的论文数据，提出问题，并不断的强调：我不是吹毛求疵，不是显摆卖弄，我只是想和你们交流数据是否合理，两次数据为什么不一样……

6、感动热情

在印象中，学习新事物、上共开展等都是年轻教师的事情，但这次参赛的选手中，有好几位老教师。有两位是上海市大境中学的陆贵顺、王文先老师，他们从第一节V杯赛就开始参加，不断的改进装置仪器。用南京师范大学马宏佳教授的话说：“学校有您们这样的老师，后面的老师不敢不好好教书”。

还有一位就是华东师范大学附属东昌中学的唐增富老师，他一直走在数字化实验教学研究的前沿，满怀激情和热情。他基本上配齐了现在市面有的数字化采集器，在教学中不断的尝试，创意不断。看他展示介绍，感受到作为化学教师的荣耀。

7、发展思考

双流区目前初中学校基本上已经配备了数字化实验仪器，但只有部分实验员接受了相关培训，对广大的一线教师来说，根本就没有触及。对比全国数字化实验教学研究的现状发现，我们基本上还没有起步。初步打算，在这次培训学习的基础上，先鼓励部分感兴趣的老师参与其中，先学习学校的数字化仪器使用方法；研究文献，模仿他人的成功做法，比如空气中氧气含量的测定；人呼气气体中氧气和二氧化碳含量的测定等，在应用中进一步熟悉数字化实验仪器的使用及课堂教学开展；然后在区域内进行培训、观摩、推广使用；之后督促学校将数字化实验和传统实验相结合，在教学中应用。

                                                        2017.3.24