疫情防治期間舉辦線上教學(xué)，同時確保教學(xué)質(zhì)量不坍塌，關(guān)鍵在班主任的線上教學(xué)組織、網(wǎng)絡(luò)平臺的技術(shù)保障、遠(yuǎn)端中學(xué)生的接受、互動參與。學(xué)院化學(xué)實驗課程是借助具體的實驗案例教學(xué)，通過中學(xué)生的動手操作，讓中學(xué)生把握化學(xué)量的檢測方式、儀器使用、實驗技能、數(shù)據(jù)處理；引導(dǎo)中學(xué)生運用數(shù)學(xué)原理解決實際問題，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)研究的基本技巧；培養(yǎng)中學(xué)生的發(fā)覺問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力。依據(jù)教育部教高廳[2020]2號文件精神，各院校積極舉辦線上教學(xué)做到“停課不停教、停課不停學(xué)”，怎么舉辦學(xué)院化學(xué)實驗的線上教學(xué)？大致可分為三個階段：
第一階段：2月~3月上旬。少數(shù)院校舉辦了線上學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)，主要以商用或自建的虛擬仿真實驗平臺組織教學(xué)。這種虛擬仿真實驗主要是幫助朋友進(jìn)行實驗前的預(yù)習(xí)，實驗后的備考、回顧。平臺上的虛擬仿真實驗大多預(yù)設(shè)了參數(shù)，可以輔助中學(xué)生了解實驗原理、實驗過程，中學(xué)生缺乏動手操作，創(chuàng)新空間小。再者還有部份網(wǎng)上資源，例如：虛擬仿真（）：2019年申報國家級化學(xué)虛擬仿真實驗項目53項，從普通化學(xué)實驗到近代化學(xué)實驗、再到前沿科學(xué)技術(shù)實驗；這種資源解決了好多高危、高成本、極端條件下的未能舉辦的實驗。愛課程（）：30門《大學(xué)化學(xué)實驗》資源共享課及MOOC；這種線上資源主要以實驗仿真為主，某些實驗可以完成遠(yuǎn)程操作獲取數(shù)據(jù)，但也要依賴實驗室改進(jìn)的設(shè)備。其實這種網(wǎng)上資源，對正常的實驗教學(xué)給與了很大的補(bǔ)充及補(bǔ)習(xí)大學(xué)物理實驗總結(jié)，但動手能力的鍛練嚴(yán)重欠缺。
第二階段：3月下旬~3月末。針對這類純虛擬仿真的實驗教學(xué)所帶來的問題，學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)一線教員積極思索，引入了居家實驗。3月12日學(xué)院數(shù)學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會舉行了全省學(xué)院化學(xué)實驗在線教學(xué)視頻大會，全省1400多名一線教學(xué)老師出席。會上約請了部份院校老師介紹了線上教學(xué)的經(jīng)驗，重點約請部份老師介紹怎樣借助智能手機(jī)所帶的傳感舉辦具體的線下實驗。其中中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院張增明老師提出了“64學(xué)時學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)方案”，該方案由實驗課程思政、實驗安全、數(shù)據(jù)處理、居家實驗、探究性實驗、虛擬仿真實驗組成。以居家實驗為主，通過線上的老師指導(dǎo)，線下中學(xué)生DIY實驗，保證實驗教學(xué)的質(zhì)量。同時，呼吁全省院校同行積極參與方案的建設(shè)，努力豐富居家實驗的共享資源庫大學(xué)物理實驗總結(jié)，讓更多的中學(xué)借助資源庫，科學(xué)優(yōu)化、合理組合，舉辦適宜自己中學(xué)的在線化學(xué)實驗教學(xué)。
第三階段：3月末至4月：因為全省院校學(xué)院化學(xué)實驗老師的積極投入，居家實驗的資源庫不斷豐富，越來越多的院校舉辦了“線上指導(dǎo)線下DIY”的學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)。因為經(jīng)驗共享，一線教學(xué)積極參與，好多居家實驗遭到了中學(xué)生的高度評價。
截至3月28日，我們對全省256所院校進(jìn)行了有關(guān)舉辦線上化學(xué)實驗教學(xué)的問卷調(diào)查，具體如下。
有170所院校早已舉辦了線上數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，占比66.4%；在還沒有舉辦的86所院校里，通過近日的籌辦，有41所院校計劃近日舉辦學(xué)院化學(xué)實驗線上教學(xué)（約82%的院校已開或?qū)⒁e辦線上實驗教學(xué)）。
在已舉辦線上數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的院校中，82%的院校老師認(rèn)可這些線上化學(xué)實驗教學(xué)方法，其中6.9%的院校覺得教學(xué)療效特別好，42.53%的院校覺得教學(xué)療效挺好，33.33%的院校覺得教學(xué)療效好。有17.24%的院校覺得教學(xué)療效有待進(jìn)一步增強(qiáng)。
在舉辦線上學(xué)院化學(xué)實驗教學(xué)中，部份中學(xué)采用多種模式相結(jié)合，少數(shù)中學(xué)因為資源、師資力量的限制，采用的教學(xué)模式較單一。其中，55%的中學(xué)借助了自建或商用的虛擬仿真實驗平臺，48%的院校采用了實驗?zāi)秸n資源，47%的院校采用的居家DIY實驗，讓中學(xué)生有充分的動手操作機(jī)會。
線上數(shù)學(xué)實驗教學(xué)以有指導(dǎo)可互動的自主DIY實驗為主。實驗內(nèi)容不堅守教學(xué)大綱指定的這些實驗，以中學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，盡可能拓展豐富實驗項目內(nèi)容，通過不同于大綱的靈活實驗實現(xiàn)相同的能力培養(yǎng)。以基于智能手機(jī)的居家實驗來說，中學(xué)生借助手邊的材料，自主完成非常有趣、又有數(shù)學(xué)思想的實驗。那些基于手機(jī)的化學(xué)實驗，除了適宜線上舉辦線下DIY實驗，通過不斷的建立，也拓展目前的化學(xué)實驗的教學(xué)技巧。
美國學(xué)院基于手機(jī)開辦的學(xué)院化學(xué)實驗源于2018年，最近相關(guān)的實驗設(shè)計報導(dǎo)較多。國外的中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院等院校從2017年開始鼓勵中學(xué)生將手機(jī)引入實驗，拓展實驗的教學(xué)技巧和實驗空間，給中學(xué)生更多的思索空間，迸發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新能力。
同傳統(tǒng)實驗教學(xué)相比，這些線上指導(dǎo)線下DIY實驗不能獲取高精度的檢測數(shù)據(jù)，但實驗更靈活開放，中學(xué)生主動參與度更高，能力提高更快。因為線上教學(xué)正在舉辦中，中學(xué)生的反饋還不多，以下是部份中學(xué)的同事在完成居家實驗后的看法。
西南學(xué)院一名朋友在家完成借助單擺檢測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣群笳f：“實驗不一定要在專業(yè)的實驗室里能夠?qū)崿F(xiàn)，生活中四處能看見化學(xué)學(xué)的影子。此次實驗我用毛線作擺繩，用小吸鐵石快做單擺，借助尺子檢測擺繩的寬度，分別用加速度傳感和磁場傳感檢測單擺的擺動周期，求出了重力加速度，沒想到我們每天都在用的手機(jī)竟然集成了如此多種類的傳感。”
教育部高等中學(xué)學(xué)院數(shù)學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會
學(xué)院化學(xué)實驗專項委員會書記中國科學(xué)技術(shù)學(xué)院張增明
2020年3月29日