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爲提升科學教師的科學素養和實驗技能,2015年至今,海澱區教師進修學校師訓部充分利用中科院優質培訓資源,成功舉辦了五期骨幹教師科學素養提升高級研修。研修采用浸潤式,科學骨幹教師走進中科院實驗室,走近科學家身邊,提高實驗技能,提升科學素養,感受科學精神和科學品質,並通過後續持續跟進、遷移應用,改進教學行爲。借鑒科學骨幹教師浸潤式研修,2019年暑假,經過充分論證,又與蘇州大學聯合舉辦了首期語文骨幹教師人文素養提升高級研修。“浸潤式研修”使500多名骨幹教師受益,爲海澱區骨幹教師專業發展注入新的動力,成爲了骨幹教師休假新模式。


7月16日至7月20日,海澱區31位化學骨幹教師在師訓部劉鋅主任、教研室陳穎主任的帶領下踏上了“催化”之旅。課程以拓展教師科學視野,感悟科學研究方法,深刻理解科學本質爲目標,通過專題講座、現場觀摩、親手實驗及學術交流等多個課程模塊,力求凸顯科技前沿和實踐體驗的價值。同時,在基本原理、教育應用等方面充分考慮骨幹教師的專業背景和教學需求,增強了課程的可理解性和實用性,促進了教師對科學教育理念的深入思考,加速了骨幹教師的“催化反應”。


【反應器】中國科學院大連化學物理研究所

中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所”)創建于1949 年 3 月,七十年來,通過不斷積累和調整,逐步形成了自己的科研特色。時至今日,大連化物所已發展成爲一個基礎研究與應用研究並重、應用研究和技術轉化相結合,以任務帶學科爲主要特色的綜合性研究所,落戶多個國家重點實驗室,科研成果豐碩。重點學科領域爲:催化化學、工程化學、化學激光和分子反應動力學以及近代分析化學和生物技術。

【催化劑】

專題講座——“催化” 科學視野拓展 ,理解學科本質

在五天的研修活動中,大連化學物理研究所的研究員們帶來了8場精彩的專題講座:孫毯毯博士的《走進石油的世界》、李爲臻研究員的《霧霾與燃燒》,與中學化學教學聯系緊密,提升了骨幹教師對于化石能源利用和空氣汙染的成因及防治的認識。老師們也通過講座了解到科學家們在解決能源開采利用、燃料燃燒對空氣的汙染等方面所做的不懈努力。


孫毯毯博士講座


李爲臻研究員講座

王旺銀博士的講座《自然光合作用到人工合成太陽燃料》介紹了通過“人工光合作用”利用太陽能的研究,魯文靜博士的講座《流動的液體 能源的未來》介紹了利用液體電池儲存太陽能等重要的研究成就。兩位老師的報告帶領骨幹教師看
到了新能源的發展和未來。


王旺銀博士講座


魯文靜博士講座

房碩博士通過講座《神奇的激光》闡述了激光的發現和應用,孫洋研究員在《帶你走進大科學裝置——大連光源》的講座中介紹了爲了利用X射線激光進行科學研究所建立的大科學裝置。了解到我國科學家在尖端研究領域取得的進展,
骨幹教師心中充滿驕傲和自豪。


房碩博士講座


孫洋研究員講座

李海洋研究員的《分析化學家的眼睛有多亮》介紹了質譜分析在生産生活中的重要應用,他的團隊主要從事科學儀器的研發,是科技轉化爲生産力的典型代表。孫廣炜研究員的《神奇的再生》重點介紹了在誘導性多功能幹細胞方面的研究,骨幹教師通過這兩個講座深刻體會到“科技是第一生産力”、“科技使生活更加美好”的內涵。


李海洋研究員講座


孫廣炜研究員講座

每場講座之後,骨幹教師都抓住機會與專家們積極互動,或答疑解惑,或交流探討,現場熱烈的研討氣氛讓大家都沉浸其中,充分享受學習的快樂。



互動交流

實踐體驗——“催化”科技前沿探究,感悟科學精神

研修第三天和第四天,骨幹教師在科研人員的帶領下走進氫能與先進材料研究部實驗室、納米與界面催化研究組實驗室,穿上實驗服,戴上口罩和手套親身開展實驗。在氫能與先進材料研究部實驗室,老師們體驗了在手套箱中制備核磁共振樣品、測試儲氫材料咔唑的氫譜,了解了儲氫和脫氫的實驗條件。在納米與界面催化研究組實驗室,老師們了解到不同形態熱電材料的制備方法,體驗了熱電基材料的制備和性能測定。


實驗室參觀與體驗

這兩天,骨幹教師還參觀了多個實驗室,包括分子反應動力學國家重點實驗室的“多原子分子反應體系動力學的成像實驗研究”研究組,催化基礎國家重點實驗室“固體氧化物電解池中高溫二氧化碳電解”研究組和“二維材料與能源小分子轉化創新特區”研究組。三個研究組的組長肖春雷研究員、汪國雄研究員、鄧德會研究員親自講解,並和老師們進行了深入交流。另外,老師們還見識了多功能納米探針、掃描隧道顯微鏡(STM)等高端科學裝置。科研人員演示了微觀尺度下觀察到的STM圖像,讓老師們切身體驗到技術進步帶給實驗表征的便利。

通過與一線科研人員的交流與親身體驗,老師們體會到科學實驗的嚴謹性和艱難性,如選擇一個好的元素配比,摸索合適的壓強和溫度需要反複不斷的嘗試,做科研需要耐得住寂寞,老師們被科研人員的堅持不懈的科學精神和態度所感染。


肖春雷研究員、汪國雄研究員、鄧德會研究員講解

【生成物】總結交流——“催化”促學科素養落地

每天,骨幹教師分工合作,利用休息時間把學習內容和心得體會制作成美篇供全體學員交流分享。20日上午,在班長張文勝、楊晶晶兩位老師的主持下,研修班五個組進行了總結交流。


研修總結交流

第一組的彙報人王嚴老師以“橋”爲比喻,將五天的學習比作是“一座讓課本知識鮮活的橋,連接了科學教育和科研實踐”,“一座讓素養落地的橋,連接了化學學科素養和科研工作者的素養”,“一座打開視野的橋,連接著教師、學生和科學家”,“一座通向初心的橋,連接著科學家的科研工作、我們的教育工作和國家的未來。”很好地回答了《研修手冊》致學員的一封信中的提問:我是誰?我從哪裏來?要到哪裏去?我帶來了什麽,將要帶走什麽?我們是渡橋者,更是築橋人。我們從一線課堂中來,到爲國家育人的彼岸去;我們帶著學習的熱情,帶著育人的初心,也帶著實踐的困惑,帶著對學科本質和學科前沿理解的渴望,我們要帶回的是大連化物所科研工作者的家國情懷、赤子之心,是課堂實踐的豐富素材和更廣闊的學科視野,是爲國家培育科學創新人才的使命!王老師道出了骨幹教師的心聲,引起了大家的熱烈共鳴。第2、3、4、5小組的教師代表也從化學學科素養,素材選取使用,教育教學反思等方面分享了培訓的實際獲得。從彙報中可以看出,大連化物所之行時間雖短,但是收獲滿滿。

海澱教師進修學校陳穎主任對五天的研修進行了細致的點評。陳主任給老師們提出了三個問題:我們要給學生哪些知識?如何利用豐富的素材設計有效的學習活動?如何進行課堂教學,使得核心素養真正落地?隨後,還給大家提出了關于這次研修後續的建議:消化-轉化-內化。“消化”即與本校組內同事分享這次研修的收獲。“轉化”即結合團隊的力量,將我們的學習成果應用在課堂之上。“內化”即將我們的教學實踐做成成熟的教學課例,在校內校際交流,讓更多人受益。


陳穎主任點評

研修感悟——“催化”助教育情懷升華

五天的培訓很快就結束了,骨幹教師享受了科學的饕餮盛宴,更感受到科學家們的家國情懷和對科學的熱愛。在交流中,李海洋研究員表示深知尖端科學儀器是國之重器,作爲科學家要有擔當,要爲國家安全、生態環境保護和人民健康做出貢獻!孫毯毯博士在回答所內課題分工時提到,科學家們根據國家的需要分工協作,懷揣著自己的科學夢想和追求,淡薄名利,潛心研究。在實驗室參觀時,姜鵬研究員說他們選擇研究方向的依據是國家發展需要和重大科學問題。在研究的過程中失敗次數遠大于成功,但是只要有越挫越勇的精神和敏銳的科學洞察力,終將取得成功。孫廣炜研究員用“中國人最早發明火藥卻沒有繼續研究其應用”的事例告訴老師們探索要永不停止,除了知道是什麽,還要知道爲什麽,然後是怎麽做……科學家們的精神讓骨幹教師敬佩,老師們紛紛表示,要把這種愛國情懷和不斷求索、勇于創新的科學精神傳遞給學生,讓核心素養落實在化學教育中,爲國家培養社會主義合格建設者和可靠接班人。

中央民族大學附屬中學陳媛老師:大連化物所的五天學習對我來說是一次回到夢開始的旅行,研究生期間的實驗經曆居然在我腦海裏那麽清晰。但是入職之後這六年的教學讓我離科學研究越來越遠,我一直思考難道我研究生所學的知識都沒有任何作用了嗎?這五天一場場的專家報告,一個個實驗的觀察和體驗,我終于醒悟,原來科學研究就在離我很近的地方。不是一定要研究高大上的專業問題才是科學研究,不是非要發高水平的文章才是科研的成果,真正的科研是爲人民服務,爲祖國建設事業服務的。有一顆追求真理的夢想和初心,才能完成複興民族、複興祖國的使命。作爲一名基礎教育的工作者,我反思該教給學生什麽樣的知識和能力,學生應當學會的是解決問題的思路和能力,而不是成型的解題套路。五天的學習對我來說就是一場饕餮大餐,未來的教學路還很長,我們應該懷著對科學的敬畏心和對教育的初心,立德樹人,爲中華民族的偉大複興培養更優秀的接班人!