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类型:原创来源:520化学网作者/推荐人:黄佳仪点击量:30707时间:2022年9月3日 21:01:01

手持技术助力化学教学,赋能化学学科深度学习——广东省教育教学成果奖特等奖手持技术成果助力粤东粤西粤北地区教师全员轮训高中化学培训

       手持技术数字化实验最早由钱扬义教授提出,它是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的智能化实验系统,具有定量、直观、精确和实时等特点,是信息技术与学科融合的典型代表,在我国中学及高等院校化学教学中占有极为重要的地位。本次粤东粤西粤北地区教师全员轮训高中化学班培训课程聚焦学习者手持技术数字化实验实验技能和教研能力的培养,结合大量丰富实用的初高中化学实验案例,详细地分析手持技术数字化实验的开发方法与论文撰写技巧,并深入浅出地解读手持技术数字化实验心理学理论,为广大教育工作者提供了丰富的手持技术数字化实验理论和实践案例,同时为学员们带来一场场关于手持技术的学术盛宴,助力手持技术应用到化学教育中去。

       钱扬义教授为了让学员们“吃得饱”“吃的好”,本次培训采用“理论研究”“案例学习”“实践练习”相结合的模式帮助学员学习手持技术内容。在“理论研究”部分,广州市荔湾区教育发展研究院教学质量监测中心麦裕华博士分享手持技术数字化实验的理论内容,搭建整体框架;在“案例学习”部分,培训邀请到广州市铁一中学欧阳欣仪老师、珠海市第三中学曾旭恒老师和三水实验中学王章宁老师进行案例分享,促进学员理论和实际的结合;在“实践练习”部分,要求学员完成关于手持技术的实验报告与教学设计,并进行成果展示,加深对于理论的理解。

图1 手持技术课程培训设计

 

专家名师联动讲座,理论实践多维培训

一、参与专题讲座,理论学习手持技术数字化实验

1、手持技术深入解读

      2022年7月2日上午,钱扬义教授博士毕业生,广州市荔湾区教育发展研究院教学质量监测中心麦裕华研究员以“新课标、新实验、新方法”为主题,为大家带来一场精彩的手持技术数字化实验专题讲座。与传统实验相比,手持技术数字化实验具有便携、实时、准备、综合、直观等更明显的优势。麦博士从多方面对手持技术的应用进行展开,多维度地为大家分享了中学化学教材中使用数字化实验的案例,引得在座老师产生极大兴趣。

图2 麦裕华博士专题讲座分享

 

2、手持技术实验案例分享

       2022年7月2日下午,广州市铁一中学欧阳欣仪老师三水实验中学王章宁老师珠海市第三中学曾旭恒老师分别就手持技术的教学案例和应用进行分享。三位老师围绕四重表征—宏观现象、围观解释、符号表征、曲线分析展开教学,在传统实验的基础上创新性融合手持技术数字化实验,培养学生学会从定性与定量角度设计实验,学会利用现代实验手段进行实验验证。三位老师的案例分享也让在座老师们感受到信息与教育的融合,深刻认识到手持技术的直观化、定量化的特性。

 

图3-5 欧阳欣仪老师、王章宁老师和曾旭恒老师进行案例分享

 

二、走进实验室,学员感受手持技术实验之美

       2022年7月3日,理论终须落地实践方能开花结果,50名学员走进实验室亲身体验手持实验的魅力。实验前,老师们线上在中国大学MOOC学习手持实验内容《比较正丁醇及其同系物分子间作用力大小》和《探究浓度对化学平衡的影响:以Fe3+/SCN-体系为例》。实验时,钱扬义教授工作室的本科生陈浚铭、吴锶敏同学为老师们讲解实验的应用、价值、原理、操作注意事项。实验中,老师们积极动手实验,在理论学习的基础上与助教们的协助下积极实践操作,对手持实验的数字化、定量化、便携化等特性有了更深刻的理解。

图6-7 学员们积极参与手持技术实验

 

专家点评深化思维,案例实操凝练成果

结“手持”之果,凝练融合再升华

一、成果展示现手持之采

      在结业仪式上,粤东粤西粤北地区教师全员轮训高中化学班的学员进行了手持技术数字化实验教学设计成果汇报,学员们在为期十天的培训时间对手持技术的应用逐渐熟悉,收获颇丰。

图8 学员们进行成果展示

 

二、专家点评促手持之长

        在粤东粤西粤北地区教师全员轮训高中化学班结业仪式上,邀请到中学专家组广州市第八十六中李赤校长、广州市番禺区教研员陈谦明老师、广州市第八十六中丁革兵老师,大学专家组华南师范大学化学学院石光副院长、华南师范大学化学学院钱扬义教授、华南师范大学化学学院肖常磊老师、华南师范大学化学学院罗秀玲老师对学员们的手持技术成果汇报进行点评指导,助力学员对于手持技术更深层次的理解。本次成果展示由华南师范学院化学学院党委副书记陈巧年进行主持。

9 专家成果展点评

 

三、成果凝练结手持之果

        在本次粤东粤西粤北地区教师全员轮训高中化学班“手持技术”专题培训落下帷幕后,老师们吸收专家点评建议,进一步改进成果。最终优秀的成果凝练成册,内包含学员手持技术数字化实验优秀实验报告,经过专家们的悉心指导和学员们的用心凝练,最终“手持技术之果”硕果累累。

10-13 培训优秀凝练成果集

  

四、学员感悟述手持之获

海丰县陆安高级中学 李冬梅

       借助手持技术数字化实验,学生在化学实验活动中不仅能观察实验现象,还可以帮助学生感知化学物质、理解反应原理、建构抽象概念,预测反应趋势、分析实验数据等,从而开展定量科学探究活动进行探究性学习,既体现了基础教育改革的思想与理念,又符合学生学习的认知规律。可弥补高中生辩证逻辑思维发展的不足,便于学生理解,突破学生的瓶颈。

 

陆丰市林启恩纪念中学 陈倩珊

       手持技术数字化实验在化学中的应用可以弥补中学化学纯定性实验的缺陷,让学生从定量的角度探究实验的本质,也能解释很多从现象无法观察到的问题,曲线的解析也贴近高考的考试要求,有它的助力,教学将更方便,更深层次,更有成效。

 

普宁市第二中学 陈本

       通过培训学习,我对手持技术数字化实验的优势进一步认识,高中化学实验使用这项技木,能弥补了传统实验的短项,使实验更先进,数据更准确直观,他将微观世界的变化以直观的图表显示出来,也拓展了高中化学实验的内容,是化学发展的必然趋势。

 

海丰县实验中学 陈惠在

       通过传统实验和创新实验的对比更加明确了手持技术存在的优点,通过手持技术数字化实验可以更好地落实证据推理模型认知,提高学生的表征能力,通过手持技术中的定量数据增加了学生的知识厚度。新的课程要求把《物质结构与性质》作为选择性必修课本,这本书的理论与研究更需要手持技术实验的支持。

 

普宁市城一东中学 卢妙珊

       “手持技术数字化实验对提升中小学生学科关键能力有突出作用。”在钱教授看来手持技术数字化实验不仅帮助学生“学好化学”和“学会化学”。手持技术数字化实验,使很多现象不明显的实验,都可以通过手持技术实现定量化分析,有利于激发学生学习的兴趣,提升教学设效果。利用四重表征对曲线进行分析,宏微结合,由曲线过渡到符号。

 

陆丰市碣石中学 程炎涛

       科技改变教育,手持技术在教学中的运用让传统实验不可能实现操作成为了可能,晦涩难懂的的原理通过曲线的呈现变得更形象,定性的宏观实验现象转变成了定量实验数据等等优点,为中学实验探究提供了新的思路、新的方法和新的角度,手持技术值得广大教育者或科研人员学习和推广。

 

手持技术数字化实验

       钱扬义教授系统梳理了手持技术数字化实验22发展脉络,出版了《手持技术数字化化学实验教学研究:理论构建与教学实践》一书。本书创立了系统化的“实验开发、实验教学、实验应用”的教学理论,并通过大量的实践,归纳出相应的开发策略与教学应用模式,以指导教育教学、教研、培训等实践活动,欢迎大家扫码购买

图14 手持技术教学研究书籍及购买二维码

       为适应信息时代下教学方式的变革,响应新形态立体教材建设,钱扬义教授还将多年的研究成果开发成中国大学慕课“化学教学论手持技术数字化实验”,切实解决“中学教师不会用、师范院校匮乏、实验慕课存在缺口”的应用与推广问题,欢迎广大师生扫码加入课程

图15 手持技术慕课加入二维码