深中博士讲堂 | 李江伟:从高中课堂到化学科研

2021-09-24

9月16日下午,深中博士讲堂第十三期在成德楼B203顺利开讲。毕业于清华大学的化学老师李江伟博士带来了主题为“从高中课堂到化学科研”的精彩讲座。

现场座无虚席,观众们全神贯注,掌声不断,深圳中学校长朱华伟教授以及众多老师也到场旁听此次讲座。


主讲人简介

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李江伟老师


李江伟老师是清华大学化学博士、日本东京工业大学博士后。博士在读期间赴美国西北大学化学系联合培养,博士毕业后赴东京工业大学担任博士后研究员,研究方向为新型光电材料合成与器件制备,现任深圳中学化学教师,曾开设校本课程《魔法学导论》。


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李江伟老师开讲


本次讲座结合高中化学的学习内容,从具体的课堂实例入手,拓展延伸至化学科研内容,完善对化学科学的整体认知和思维方式。


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讲座开始,李江伟老师先将自己绘画的铯元素光谱带到现场,吸引了大家的兴趣。接下来,他向同学们简单介绍了自己的研究工作——卤素钙钛矿材料。由此开始了今天讲座主要内容的分享。


李江伟老师结合科学研究的三个步骤,对应到高中化学学习,总结出了三个部分:


一、查阅资料

二、大胆思考

三、合理求证


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李老师从查阅资料讲起。他先讲述了一个由答疑群同学提问引起的故事,从“铝与水的反应”切入,列举出了三种获取资料的方法。通过这个例子,同学们对不同查阅资料方法的优缺点有了更加深刻的理解,也学会了多种方法并用。


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接着,李老师剖析了自己学生在英语活动中设计的Water Maker(可造水的水杯)的可行性,用生动有趣、贴近学生日常学习的例子初步展现了如何进行有效的可行性分析。


那么,科学家是如何解决“造水”问题的呢?李老师由此向同学们介绍了有机金属框架材料“无中生有”的奇妙取水能力。即使在湿度极低的沙漠中,这种材料也可以利用昼夜温差在一天内收集出数升的水。


李老师接着介绍了同样从大自然中获得灵感的染料敏化太阳能电池,进一步激发了同学们的创造性思维,台下的同学们不由自主地对这些“魔法”发出了惊叹。


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大胆思考后还需要合理求证。李老师带来了一个他在校本课程《魔法学导论》中发明的“研制福灵剂”游戏。面对各种物质及复杂的资料,你会怎么设计实验来研制出“福灵剂”呢?


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一位同学举手回答了问题。李老师结合同学的发言为我们揭示了他设计这个游戏的基本思路。其中包括了重复文献、优化条件、控制实验随机性、设置空白对照等科研中经常涉及的过程。这样一个有趣的游戏,生动地还原了科学研究的过程。


接着,李老师向大家分享了自己眼中未来化学学科的两个发展趋势:学科交叉、脱离对劳动力的依赖


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最后,大家的目光又回到了讲座开始前展出的那副铯元素光谱的画作上。就如严谨的科学数据一般,每个线条都必须画在它原本的位置上,不能有一丝的偏差。五颜六色的表面下,是它冷峻的底色。如果有人问科学是什么颜色,李老师的答案便是五彩斑斓的黑。


“如果你看到了科学的底色之后,仍然选择做科研,我希望你能保持好奇心,然后创造出属于自己独特的色彩。但是,即使你的选择和科研没有任何关系,我也希望你能够在自己人生的光谱中找到独特的属于你的坐标。”这份独属于化学科研的浪漫,在每个人的人生中闪闪发光。积极思考、保持最初的那份热忱,是科研工作者的追求,更是在学业生涯中、在人生道路上追逐梦想的每个人心中的信仰。


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讲座结束后,沉浸在化学研究世界的同学们踊跃发问。同学们就化学分子的创造、化学学科的学习等提出了许多饶有趣味的问题。意犹未尽的同学们与李江伟老师的交流持续到讲座结束后。



深中博士讲堂:

深中博士讲堂是深圳中学的一门特色选修课,每周四下午第八九节举行。本学期邀请了十六位海内外名校毕业的博士,分享他们的专业知识和科研历程,为同学们打开一扇了解科技前沿动态、科学研究方法的窗户。同时,深中博士讲堂还为同学提供组织协调、活动主持、撰写推文等实践岗位。


本次深中博士讲堂由高一1班罗尹君同学主持,高一1班邢淳同学撰写推文,高一1班杨元昊同学负责场内协助工作。感谢李江伟老师和王孟欢老师的指导。



深中博士讲堂 | 李江伟:从高中课堂到化学科研

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