【2018V杯赛·专家讲座】钱扬义:化学数字化实验与概念教学
2018年3月29日,如火如荼的V杯赛作品展示圆满结束了,共计23件作品带给全场超过500名来宾耳目一新的体验。
2018年第七届“威尼尔”(Vernier)杯全国化学数字化实验教学应用成果交流与培训在上海开幕
2018年第七届“威尼尔杯”全国化学数字化实验大赛比赛作品一览表
为了让专家学者们更深入地了解手持技术在课堂上的应用、数字化实验的设计思路以及STEAM教育的理论与实践,主办方请来了四位大咖,又在第二天上午给各位来宾带来一场思想与学术的盛宴!
2018年3月30日上午,在上海市曹杨第二中学的礼堂内,四位专家通过展示课、讲座的方式给大家全方位“传道授业解惑”,现在请跟随雪子小编一起一睹为快,听我娓娓道来吧!
第三位出场的大咖是华南师范大学钱扬义教授,他给我们带来的讲座是主题是《化学数字化实验与概念教学》。
本次演讲钱教授给我们带来了其硕士研究生、博士研究生在此方面的研究成果展示,同时最后也呈现了自己的相关研究体系。
这场演讲中的案例十分具有针对性、典型性,对于还在“摸着石头过河”的、以及已经掌握娴熟的教研工作者都非常有帮助!
钱扬义,男,1965年生,教授(三级),博士,博导。现为华南师范大学化学与环境学院化学教学与资源研究所所长,省精品课程《化学教学论》负责人,长期从事化学课程与教学论的教研工作。学术兼职包括教育部中学化学课程标准研制组核心成员、教科书评价组核心成员,教育部“国培计划”首席专家,中国教育学会化学教学专业委员会委员、中国化学会化学教育专业委员会委员等。研究方向主要有 “数字化手持技术化学实验与远程化学实验、化学教育游戏开发、信息技术支持下的科学学习以及化学教材与化学概念心理学研究”。建立“520化学网”。
钱扬义教授的硕士研究生的相关课题展示
钱扬义教授首先表达了观看本届V杯赛作品展示的感受:这次比赛非常精彩,专家评委阵容十分强大。在赛前,组委会对作品进行了初审,在比赛中,评审团精彩的点评让人印象深刻。总体来说,这个活动内容是“干货满满”啊!
学习化学是一个持续的过程,我们通过实验现象对化学反应进行解释,再让学生理解其本质的概念。那么如何将枯燥的、难以理解的概念使得学生更容易接收呢?数字化实验无疑是作用非凡的!
老师在做数字化实验的之前,通常会依次产生以下疑问:
在学习化学的过程中,需要理解许多概念。仅中学化学相关知识关键词、概念就有100~740个。
面对许多抽象的化学概念,许多学生在初期学习中并不容易去理解。
如何帮助学习更加清晰明了地理解相关概念呢?借助相关辅助工具非常重要,而手持技术就是一种非常好的帮助学生概念理解的工具!
钱教授以他的一个研究生做的课题为例——《手持技术:分子间的作用力》,一步步剥开手持技术与化学教研相结合“神秘面纱”,详细展示了每一步的思维,给予我们极大的启发!
首先,我们要明确探究目标,其究竟是什么概念,本质是什么?实验原理剖析的过程很重要!
分子间作用力这个概念,在不同的学习阶段,认知的深度和广度是不同的,所以在面对不同的学生群体时,我们要选择合适的理论程度去设计实验、解释数据与结果。
那确定了探究的主题——不同物质分子间的作用力有何不同?就要确定实验所测物理量和药品了。
虽然分子间作用力不可直接用仪器测量,对于这样一个概念,却可以反应到其他物理量方面,从而由此判断。比如说从蒸发吸热的角度入手,由此判断哪些物质易挥发,最后推测对比他们的分子间的作用力的大小。
根据这些总结出来的药品共性条件,判断需要哪些药品。我们选择了甲醇、无水乙醇、正丙醇、正丁醇。
接下来就是选择相应的传感器了——不锈钢温度传感器,拟定实验方式,比如将棉花球包裹在探头上,然后蘸取同等的药品,对比其温度下降的速率。
当我们采集完数据之后,观察其图像,分析结果,提升认知水平。
在中学化学概念学习方面,还有许多案例可供参考。
简单来说,一般思路如下:
那究竟是怎么样一种思维模式呢?我们接下来看下钱教授的博士生的一个课题——《基于手持技术的TQVC化学概念认知模型》。
详见下一篇:《【2018V杯赛·专家讲座】钱扬义教授的博士研究生王立新:基于手持技术的TQVC化学概念认知模型》。