夜雨聆风学习资料网

ARTICLE · 1031917

燃爆!当中学化学课“开”进北大实验室!

燃爆!当中学化学课“开”进北大实验室!

当课本上的化学公式“遇见”百万级科研仪器

当校园生活污水“遇上”亲手合成的先进材料

当微观世界的奥秘在眼前徐徐展开……

这并非某部科幻电影的片段,而是北大附中深圳学校学子们在“深入南燕·大中贯通化学实践课程”中的真实一天。

PART 01
一次前所未有的科学初体验

12月1日下午,北大附中深圳学校的高一、高二学子,在全芙君、刘运航、刘沿江、杨琛、周虹枝五位老师的带领下,踏入了北京大学深圳研究生院(以下简称“北大深研院”)。

在这里,等待他们的不是传统的课堂,而是——

价值数百万的单晶衍射仪,能够解析物质的原子级奥秘;

精密的电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),能检测出水中极其微量的元素;

高分辨的扫描电子显微镜(SEM),能将肉眼不可见的世界放大数万倍呈现。

这不是一次简单的参观,而是一次深度的、系统的、真实的科学项目式学习。

PART 02

“三段式”学习

从课堂到实验室的完美闭环

“大中贯通”意味着什么?意味着打破学段壁垒,将中学的知识基础与大学的科研前沿无缝衔接。

本次课程精心设计了“三段式”学习闭环,为学生打造了一场完整的科研实践之旅:

第一步:课前探究·铺垫基础

在走进实验室之前,学生们已经在校内完成了核心的“前置实验”——亲手制备晶体、合成污水处理材料、制作待测样品。这确保了他们在面对高端仪器时,不再是“旁观者”,而是带着问题、带着样本的“探索者”。

第二步:高端实践·沉浸科研

走进北大深研院,在教授和专家的指导下,学生们亲手操作或近距离观摩了只在教科书上见过的顶尖仪器。他们将亲手制作的样品送入这些“科学之眼”,获取最真实、最直接的数据反馈。

第三步:成果内化·创造输出

测试完成,学习并未结束。同学们需要将海量的测试数据带回课堂,进行分析、讨论与总结。最终,他们需要以团队合作的形式,将整个项目的研究过程与发现,设计成专业的学术海报,完成从输入到输出的创造性转化。

PART 03

三大微项目

在真实问题中应用化学

本次实践围绕三大前沿主题展开,每个项目都指向一个真实的化学问题:

微项目一:研晶阐微

核心任务:解析教材上晶体结构图的“前世今生”。

实践路径:从学习如何培养一颗合格的单晶开始,到使用单晶衍射仪获取其晶体结构数据。学生们将亲眼见证,课本上那个简洁的晶体模型,是如何从精密的仪器和复杂的数据中诞生的。

微项目二:察微知浊

核心任务:用化学方法解决身边的环保问题。

实践路径:学习合成一种前沿的共价有机框架材料(COF),用于吸附净化。学生们采集校园生活污水,用自己合成的材料进行处理,并借助ICP-MS这一环境监测领域的“金标准”仪器,定量分析处理前后水质的变化,真切感受化学在环境保护中的力量。

微项目三:微观大千

核心任务:看见决定材料性能的“相貌”。

实践路径:了解扫描电子显微镜(SEM)如何“看见”纳米世界。学生们将自己在不同反应条件下制备的样品进行测试,通过对比微观形貌的巨大差异,直观理解“反应条件如何影响产物结构,进而决定其性能”这一核心化学原理。

PART 04

师生感想

传授经验、分享所得

上下滑动查看更多

刘运航老师

作为化学老师,本次带领学生参与北大深研院化学贯通式科学教育项目,于我而言是一次兼具教学启发与专业成长的宝贵经历。活动中,SEM测试、ICP-MS测试及晶体观测与结构测定等实验,让学生在实践中深化了化学认知,真正实现“做中学、学中做”。解老师对晶体结构、衍射测定原理的细致讲解,以及衍射种类、适用波长、与元素分析的区别等专业知识的分享,不仅为我的课堂教学补充了鲜活素材,更拓宽了仪器分析领域的认知边界,助力我在专业道路上持续精进。

卢泽坤(高二1班)

此次化学活动让我收获颇丰。直至参与其中,我才深刻认识到化学实验操作虽繁复严谨,却蕴含着独特的探索乐趣。这一体验进一步坚定了我研习化学的决心,也让我愈发期待未来能进入专业实验室开展实验研究。

娄云绮(高二1班)

周一我们有幸走进深研院,近距离观摩扫描电子显微镜(SEM)相关实验。在杨琛老师的指导下,我们通过电子束显微镜观察了不同浓度、不同制备方法下的碳酸钙(CaCO₃)结晶;不仅如此,我们还借助离子切割技术对结晶进行处理,成功观察到其横截面结构。此次深研院之行,不仅让我直观感受到化学学科的魅力,更显著加深了我对科研工作的认知与理解。

叶建辰(高二1班)

此次研学活动中,我们通过扫描电子显微镜(SEM),清晰观察到经不同制备方法获得的碳酸钙(CaCO3)沉淀在微观尺度下的形貌特征。我不仅为这些沉淀在微观视野中呈现的精美结构所惊叹,更对实验人员始终秉持的严谨态度与耐心精神深感敬佩。此次北京大学研学之行,让我在知识认知与科研素养层面均收获颇丰,受益匪浅。

黄熙春(高二1班)

学长学姐手工制备样品与样品底座的操作,令我深感震撼。而作为门外汉的我,虽只能驻足观摩,却也直观感受到了实验操作的精妙之处。博导为我们完整演示了制样的全流程,其步骤之繁复、耗时之久,远超我的预想。过程中,博导还向我们分享了一个实用的科研技巧:“在取用极少量液体时,牙签比移液枪更为适用。” 后续,我们观摩了博导与学长学姐分别操作两台不同的电子显微镜进行成像采集,长时间的观测过程虽略显枯燥,却让我真切体会到科研工作的艰辛与不易。至此,我对每一位潜心钻研的科研工作者,都生出了由衷的钦佩与敬意。

李相成(高二1班)

在这次化学学科活动中,我们用SEM测试观察了碳酸钙在不同条件下的晶体形状,在此,我体会到了化学的严谨,在于初始浓度、反应物的细微变化对晶体形态的影响。

刘旭桐(高一2班)

首先感谢学校给我们这一次机会,有幸能到北大深研院跟老师们用仪器做晶体衍射的实验,从而更加直观地了解晶体结构。从软件中NaCl型的晶体结构到显微镜下的立方体图像,再到仪器中的图象,让我真正感受到学以致用的乐趣,学习到了书本上学不到的知识,也让我把这个知识点牢牢记在了心里。

杨宗奇(高一1班)

化学是一门以实验为基础的学科。经过这次短暂的实验学习,让我对化学有了更加深刻的学习,同时也感谢实验过程中讲述其奥秘的老师。是他们带着我们一步步解开单晶衍射仪器中蕴含的真理,希望下次还有机会去北大深研院进行学习。

……

PART 05

结语

科学教育的“贯通式”新样本

《深入南燕:大中贯通化学实践课程》的开展,正值国家大力倡导深化中小学科学教育之际。北大附中深圳学校依托北京大学深圳研究生院得天独厚的优质科研资源,进行了一次成功的范式创新。

它完美诠释了“做中学、用中学、创中学”的现代教育理念。在这里,知识不再是抽象的符号,而是解决问题的工具;仪器不再是遥远的传说,而是探索未知的伙伴;大学不再是未来的目标,而是触手可及的当下。

这不仅是几堂精彩的实验课,更是在学生们心中埋下一颗名为“科学理想”的种子。它为我们如何培养未来的创新者,如何构建贯通式的科学教育体系,提供了一个鲜活的、充满启发的新样本。

南燕之地,科学之梦,从此启航。

撰文:杨琛

图片:杨琛、刘运航

编辑:柯柳芝

审核:学校宣传工作领导小组

北大附中秉承了北京大学

爱国、进步、民主、科学的优良传统,

大力培育勤奋、严谨、求实、创新的优良学风。

致力于培养

具有家国情怀、国际视野和面向未来的新时代领军人才。

他们健康自信、尊重自然,

善于学习、勇于创新,

既能在生活中关爱他人,

又能热忱服务社会和国家发展。

相关学习资料