为充分发挥北京师范大学化学学院的学科优势,培养中学生化学核心素养,北京师范大学化学学院联合北京化学会、化学国家级实验教学示范中心(北京师范大学)持续举办化学核心素养提升营活动。2025年7月16日-7月20日,2025年化学核心素养提升夏令营有序开展,化学学院党委书记杨钊老师出席开幕式,介绍北京师范大学、北京师范大学化学学院及此次夏令营的基本情况,指出化学的重要作用,激发营员对化学的热爱。夏令营坚持“理论与实验相结合,基础与前沿相结合,知识与思维相结合”,内容包括与中学化学相关的理论课程、实验课程和前沿报告等。


理论课程重在系统性的知识性内容讲授。谭宏伟老师围绕原子结构、分子结构、晶体结构等内容讲授了“结构化学基础”。孙豪岭老师讲授了“元素周期表及元素周期律”,包括元素及其化合物性质的规律与反常等。李晓宏老师讲授了“电化学基础与应用”课程,内容充实,让同学们对原电池和电解池的化学原理和应用有了清晰的了解。李会峰老师讲授了“化学反应原理”课程,课程聚焦化学热力学的基本概念和应用,以深入浅出的方式将复杂的理论知识与工程实践有机融合,培养了同学们运用热力学原理分析实际问题的能力。

实验课程重在实践实验方法层面的体验。张媛老师指导同学们在计算机机房开展了虚拟仿真实验课程,讲述了过渡态定义和优化过程,利用计算化学研究反应机理。滴定实验由刘红云老师及指导的大学生团队讲授,涉及锌、镁混合液中锌、镁离子含量的连续测定,AI视觉-pH传感联用的自来水硬度的智能测定以及间接碘量法测定铜盐中铜含量的实验等,该部分内容是刚刚落幕的全国大学生化学创新大赛华北赛区竞赛的参赛作品,大学生创新团队进行AI创新型实验展示,同学们亲自开展滴定实验操作,传统和新型实验手段的对比让同学们初步体验了AI技术在化学实验中的应用。孙根班老师带领同学们开展了电解水和氢氧燃料电池的电化学实验,在理论讲解之后指导学生动手实验,让课本上抽象的电极反应变成了现实。同学们还两人一组开展了硫酸亚铁铵的制备、阿司匹林的制备、量子点的制备等实验内容,每次实验前老师先进行实验原理讲授和演示操作,同学们通过系列制备实验体验到化学的魅力与神奇。此次夏令营,学院还开放了X射线单晶衍射仪、核磁、质谱仪、扫描电子显微镜及场发射高分辨扫描电镜等表征设备供学生学习实践,通过学习仪器工作原理、制备样品、调试设备和分析数据,激发了同学们的科研兴趣。

专题报告重在科学思维和前沿进展拓展。方维海院士为同学们做了一场有关量子计算和量子计算机的前沿报告,报告内容聚焦前沿,呈现了一系列前沿研究成果,极大地开拓了同学们的视野。卢忠林教授讲授了“化学的魅力”课程,内容涵盖为化学执言、化学研究促进了人类健康、化学研究为人类创造了财富、化学充满神奇等。邢国文教授讲授了“中学化学教学中的化学科学思想方法:运用发散和收敛思维寻找甜味和苦味化学密码的异同”,通过实例和思维方法介绍,向同学们介绍了有机物的结构以及呈现甜味苦味的原因。郭静教授讲授“‘拍摄’水的微观世界”的报告,报告通过生动的画面和水的特殊性质背后的结构原理揭秘微观世界中藏着无数奥秘。

夏令营闭幕式于2025年7月20日下午举行。化学学院副院长魏朔老师为同学们宣讲了北师大及化学学科的人才培养情况及学校招生政策等,宣读了优秀学员名单,勉励同学们努力学习,在不久的将来能到自己理想的大学继续学习。化学学院魏朔老师和李会峰老师为所有学员颁发结业证书。化学学院李会峰老师为此次夏令营进行总结,此次夏令营圆满结束。通过5天的集中学习,同学们表示收获良多。

部分同学学习心得:
孙同学:方维海院士为我们带来了一场关于量子计算机的讲座。我们初步理解了量子化的概念、量子计算机的研究方向,以及量子计算机的重大用途。这场讲座大大拓宽了我的认知,使我认识到经典力学之外更广阔的量子世界。
郑同学:第三天的学习让我对化学学科的多元维度有了更立体的认知,从基础原理到前沿技术,每一段体验都特别精彩 电化学的学习让我深刻感受到“电子转移”这一微观过程的宏观力量。从电极反应的基本原理到电池、电解池的工作机制,看似抽象的电子运动,实则是能源存储、工业合成等诸多领域的核心驱动力。比如,理解了锂离子电池中锂离子的嵌入与脱嵌机制,更能明白新能源技术迭代的底层逻辑——这让我意识到,基础理论与实际应用之间从来不是割裂的,而是共同推进的。 接触现代化学实验方法与技术后,我对“实验是化学的生命线”有了更深的体会。精准的仪器操作、高效的数据处理,这些不仅是得出可靠结论的保障,更体现了科学研究的严谨性。无论是光谱分析中对物质结构的“解码”,还是色谱技术中对复杂体系的分离,每一种方法都像是为化学研究量身定制的“放大镜”,让我们得以探索物质世界的细微奥秘。 参观质谱仪时,看着它将复杂混合物“拆解”成精确的分子质量信息,仿佛见证了一场微观世界的“身份识别”;而场发射高分辨率透射电镜则更令人震撼——它能将物质的原子排布清晰呈现。这些先进仪器不仅是技术的结晶,更是科学家探索未知的“眼睛”,让曾经停留在理论中的微观结构变得可触可感,也让我真切感受到科技进步对学科发展的巨大推动。方维海院士讲述的前沿报告,为我打开了一扇通往微观量子世界的大门。量子的叠加、纠缠等特性,打破了宏观世界的认知常识,却在化学领域展现出独特的价值——从分子反应机理的精准预测到新型功能材料的设计,量子化学正为化学研究提供全新的视角和方法。这让我明白,化学的边界一直在拓展,唯有保持对前沿的关注,才能跟上学科发展的脚步。 这次学习经历让我深刻认识到:化学既是一门扎根于实验的学科,也是一门需要理论指引、技术支撑的学科。从电化学的基础原理到量子化学的前沿探索,从实验室的操作规范到大型仪器的应用,每一个环节都在诠释着化学的魅力。未来,我也将带着这份对知识的敬畏与好奇,继续在化学的世界里探索前行。
陈同学:学习结构化学与元素周期律,结合虚拟仿真实验,直观理解了原子排布、化学键等抽象概念。仿真让微观结构可视化,周期律规律更清晰。理论联实际,加深认知,提升了对化学世界的探索兴趣。
王同学:昨天超充实!上午学习了电化学的基础知识,终于搞懂了电解池和原电池的区别与联系。下午很幸运,亲手操作了扫描电镜和质谱仪,看到微观世界的清晰图像。晚上听了方维海教授的前沿报告,虽然有些深奥,但激发了我对科研的兴趣。
李同学:昨天的理论课程主要教授了结构化学的核心知识概念。我有幸体验到了连续数个小时的大学节奏的课程,全程专注地接受着密集地知识点,受益匪浅。一天课程下来,我掌握了电子排布规则中的泡利不相容原理、洪特规则、能量最低原理……元素周期律中电离能、电负性的变化规律,分子间力中的色散力、诱导力、取向力等等。这些知识大大拓宽了我的眼界,使我对高中课本上的化学知识有了更加上位的理解。
王同学:昨天我在夏令营学习了关于结构化学和元素周期律的一些知识,初步接触了大学课堂的样子。短短一天我就感受到了化学的美好和深邃。我学习到了构造原理,分子轨道,第一电离能,电负性随周期和族变化,物质结构与性质关系的规律和反常等知识。开营仪式的讲话也令我印象深刻,“知识是螺旋上升的”,教会我只要学习,只要前进,不管现在是否效果理想,未来终会有一天明晰所学,而我要做的就是耐下心来,踏实努力。同时“规律与反常”也让我很有感触,目前我们的化学考试中总是在寻找规律,但每个规律都有特例,体现了化学的丰富多元性。而学习每个特例的过程,都是对化学更深入了解的过程。我确实是因为对化学有强烈的喜爱才来到这次夏令营,听完两节课程后,加深了我对化学的喜爱和学习化学的决心。无论是这几天的课程还是我的未来,我都会永远忠于化学!
熊同学:第一天的大学课程,立刻让我感受到了与高中课堂的显著不同。老师不再局限于结论的传授,而是深入剖析概念背后的原理、理论的推导过程以及前沿的发展方向。在讲解元素周期律时,教授不仅讲述了规律,更指导我们发现反常规律与微观解释。这种知其然,更知其所以然的授课方式,极大地拓宽了我的视野,也让我意识到高中知识只是庞大化学体系的基础模块。
陈同学:今日在化学学习中收获颇丰。“拍摄”水的微观世界报告,借高分辨技术探秘水分子结构与量子效应,让我领略到微观世界的奇妙;锌镁离子连续测定实验,巩固了EDTA滴定操作与酸度控制对络合选择性的影响;AI视觉 - pH传感测水硬度,展现科技融合的魅力;间接碘量法测铜含量,深化了碘量法原理与硫代硫酸钠标定理解。这些知识与实验,让我感受到化学学科的严谨与创新,激励我继续探索化学奥秘。
郑同学:在夏令营的第二天我参与滴定分析实验和硫酸亚铁铵制备实践,还聆听了郭静老师水知识前沿报告,让我在化学学习中收获诸多。 滴定分析实验里,从理论知识转化为亲手操作,每一步都充满挑战与惊喜。精准控制滴定速度、敏锐观察终点颜色变化,特别锻炼我的耐心与细致,也让我切实体会到定量分析的严谨性。制备硫酸亚铁铵时,历经溶解、反应、结晶等过程,当看到晶体成功析出,满满的成就感。这不仅提升了我的动手能力,更让我深入理解物质制备的原理与操作要点,对其性质的探究,也拓宽了我对化学物质认知的深度。 郭静老师的前沿报告,为我打开全新知识窗口。关于水的结构与性质的讲解,打破了我对“水”这一常见物质的常规认知,让我了解到微观层面水的奥秘以及前沿研究动态,感受到化学学科在探索物质本质上的无限可能,也激发了我对化学前沿领域的好奇与探索欲。 今天的学习是理论与实践的深度融合,提升了我的化学素养 。
孙同学:昨天我们第一次进入了北师大化学学院的实验室,亲手接触了大学的实验器材,体验了锌、镁离子含量的连续测定、硫酸亚铁铵的制备及性质。一天的实验课程下来,我培养了基本的实验素养,了解到了实验室中的安全注意事项,理解了上述实验的原理及每一步操作的作用,更重要的是我亲手完成了实验,提升了自己的动手能力。晚上的前沿报告使我对水的结构及性质有了全新的认识,更加感受到化学的魅力。
熊同学:第三天老师主要带领我们参观试用了在化学实验中会用到的仪器,有液相质谱仪、电子显微镜等等先进仪器,让我们感受到了化学这一学科对于实验操作的要求之高,领略到了化学的魅力与深度,带着这份初探的兴奋、对知识的渴望以及在实践中领悟到的严谨精神,我无比期待接下来营期的学习,也更有信心将这份收获转化为高三奋斗的力量,为未来可能的化学之路打下更坚实的基础。
董同学:参与聚焦“拍摄水的微观世界”的前沿报告,于我而言,是一场从熟悉日常物质迈向微观未知领域的奇妙旅程,收获诸多震撼与启发。报告中,先进显微技术展现的水的微观结构,打破了我对水“简单无色液体”的常规认知。那些精细的分子排列、氢键网络动态变化的画面,让我直观看到水在微观层面的复杂与美妙。原来,日常生命活动、化学反应中不可或缺的水,其微观世界藏着无数奥秘——氢键的断裂与重组,影响着水的相变、溶剂特性,这不仅关乎基础化学研究,更在生物体系、材料科学等领域意义重大。比如理解水与生物分子的微观相互作用,能为药物递送、蛋白质结构研究提供新视角。从专业学习角度,这让我意识到现代化学研究已深入微观可视化层面,技术进步为探索物质本质提供了有力工具。作为化学学习者,既惊叹于科研团队突破技术壁垒、捕捉微观瞬间的智慧,也明晰自身需紧跟前沿,将微观视角融入理论与实验学习。水的微观世界探索,只是化学未知领域的一角,却激励我保持好奇,期待未来借助先进技术,在微观层面解锁更多化学物质的秘密,为理解自然、创新应用贡献力量 。
郑同学:学习有机化学基础时,甜味与苦味相关知识特别有意思,不同官能团、分子结构对味觉的奇妙影响,让我看到有机化学并非枯燥公式,而是藏着能解锁感官奥秘的钥匙,把微观结构和宏观感受奇妙联结,一下拉近了我与化学的距离。 下午动手制备阿司匹林,从理论到实践,每一步操作都带着探索未知的兴奋。称量、混合、加热、结晶,看着原料慢慢转化,不仅熟悉了实验流程,更对有机合成有了实感,明白化学能创造有用物质,服务生活。 晚上卢忠林教授的讲座。以天水铅中毒案例引入,把化学知识和人类健康关联。教授讲化学在健康领域的益处,从解毒原理到药物研发,让我意识到化学是守护健康的“隐形卫士” 。原本觉得遥远的化学理论,成了真实可感、能救人于危难的力量,也理解化学不止是书本知识,更是改善生活、守护生命的工具。 从趣味知识、实践操作到深刻讲座,层层递进,让我深深体会化学魅力。它既有微观世界的奇妙,又有服务生活的温度,还能成为守护健康的力量。期待最后一天的学习