化學實驗類國際網絡資源檢索實用技巧

宋偉

摘要： 近年來化學實驗類的國際網絡資源日益豐富，主要包括實驗改進研究、虛擬實驗開發和實驗教育研究等。ChemEd X等眾多網絡論壇和JCE、 CERP、 DISER等電子期刊已成為這些資源的新型載體。針對一線中學教師在檢索和閱讀國際網絡資源時存在的困難，介紹并分享通過核心作者和欄目追蹤資源、利用OA政策獲取免費論文、使用翻譯工具化解閱讀障礙、從國內平臺獲得轉載資源等實用技巧。

關鍵詞： 化學實驗; 網絡資源; 檢索技巧

文章編號： 10056629（2022）09009404

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1 引言

近年來，互聯網的迅猛發展為化學教育資源的國際共享提供了便利。限于新冠疫情和時空條件，就目前和可預見的未來幾年而言，中學化學教師與國際化學教育工作者建立聯系的最主要的渠道仍然是基于化學教育網絡平臺，因此通過互聯網獲取國外化學教育資源非常重要。

已有大量文獻介紹了檢索國外化學教育網絡資源的方法和技巧，大多數文獻旨在推薦國外優秀的化學教育類網站[1]，還有一些文獻重點介紹了某種技巧，例如搜索引擎的推薦、高效檢索信息的方法、獲得圖片資源的技巧等。這些研究存在明顯的時間特點，絕大多數集中發表于2000～2010年間，而在2010年后就鮮有核心期刊論文發表。此類研究看起來已經過時，但實際上仍然很有必要： 一方面，在2011年至今的10年間，互聯網技術又有了迅猛的發展，這使得網絡資源不再局限于以刊登文字和圖片為主的網站，而涌現了在線應用程序、視頻和音頻平臺、在線電子期刊[2，3]等新載體、新形式，值得進一步研究和引薦;另一方面，過去教師在獲取與閱讀國際網絡資源方面的一些困難仍然沒有解決，例如一些教師無法順利閱讀英文，或無法登錄某些服務器在境外的網站，又如資源分散不集中等。另外，過去研究中介紹的一些網絡資源已經失效，一些方法也已經過時。

因此，本文根據近年來國際化學教育平臺的新發展、新變化，介紹國際實驗類教育資源的形式、獲取途徑和特點，并針對部分教師無法閱讀英文、無法登陸某些境外網站的問題給出解決建議，有助于促進一線教師借鑒國際化學教育的新思路、新方法，根據自己的需要適當選取網絡資源來服務于化學課堂，使之永葆新鮮和活力。

2 實驗類網絡資源

本文選用實驗類資源作詳細介紹。國內外化學研究和教育技術的新突破推動了化學教學實驗的改進和更新。相比之下，國外化學領域的科研人員對產學合作更加積極，他們更愿意把自己在研究中取得的新進展轉化為教學實驗，并分享至國際化交流社區。一個直觀的例子是，2016年的三位諾貝爾化學獎獲得者都是Journal of Chemical Education（簡稱JCE，化學教育雜志）的作者或審稿人[4]。因此，有必要從國內、國外同步獲得最新的實驗資源，使實驗教學保持新鮮和生機。

實驗類資源通常包括三種類型。第一類是實驗改進研究，側重于提出創新的實驗設計，獲得更好的實驗效果（例如成本更低、現象更吸引人、安全性更高等）。此類研究一般不受地區差異的影響，可重復性較高，世界各地的讀者都能方便地遷移和應用。例如，網絡博主Fleming（弗萊明）一人就發布了超過70個創新實驗[5]，比如電解池中的離子遷移實驗（濾紙上藍色的陽離子和黃色的陰離子分別朝著陰極和陽極遷移）;鐵釘銹蝕實驗（用指示劑顯示鐵釘銹蝕時形成的原電池正負極），鎂在巨型干冰內部燃燒實驗（發出耀眼光芒）等。

第二類是虛擬實驗開發研究，虛擬實驗雖不能完全代替動手實驗，但具有不受時空限制、交互性強、速度快捷、簡單易用等獨特優勢。JCE期刊開辟了“技術報告”專欄，提供了大量的虛擬實驗程序資源。以近幾年興起的“Bring AR/VR to the Classroom”為例，JCE刊登了許多原創的AR/VR程序，可以實現實驗室操作的模擬、實驗儀器的指導和實驗室安全教育等功能[6，7]，使學生身臨其境于一定的情境，實現抽象內容的可視化、直觀化以及微觀視角的逼真化。這類程序也不受地區差異的影響，讀者可以下載程序后在自己的課堂中使用。

第三類是實驗教育研究，側重于尋找證據以檢驗和評價實驗教學對學生認知和情感的影響。此類研究受到具體情境的差異（例如不同地區的文化差異、環境差異、政策差異等）影響較大。因此，許多國際社區特別強調作者應該詳細交代研究實施的具體情境，并且研究結論要對國際讀者有借鑒和遷移的價值。例如，國外研究者在南非展開“虛擬化學實驗對學生的學習態度有何影響”的研究，發現學生在虛擬實驗中更加自主和享受，但缺少實際實驗的真實性[8]，這一結論為國際讀者提供了參考。

3 網絡資源的主要載體

3.1 網絡論壇

國際化的網絡論壇是網絡資源的重要載體之一，它可以被視為一個主流平臺，用戶注冊后可以把作品投稿、發布到論壇，并與評論區網友互動。論壇不需要用戶自己建設網站就能發布信息，改變了過去化學實驗類網站依靠個人運營、數量多但體量小、分布分散且不穩定的弊端。

對作者而言，論壇具有運行穩定、兼容性強等特點，可以發布更多格式的資源（不僅是文字和圖片，還有視頻、動畫、公式等電子增強信息）。對讀者而言，論壇不僅內容豐富、集中，而且還通過豐富的超鏈接使跨平臺資源整合為一個整體，這樣就能以更高效率檢索和閱讀更全面的信息。

例如，ChemEd X（https：//www.chemedx.org）是一個知名的化學教育國際論壇，世界各地的作者經常發布原創文章，介紹引人入勝的趣味實驗、貼近生活的家庭實驗和以學生為主體的課堂活動等，大部分實驗還涉及教學建議和安全提醒等，部分實驗還直接提供了學生講義——這為讀者在自己的課堂重復實驗提供了便利。讀者觀看文章后，還可以在文末評論留言，與作者交流。其他知名論壇還包括： Education： inspiring your teaching and learning（https：//edu.rsc.org/resources/secondary）、 Education in Chemistry（https：//edu.rsc.org/eic）、 Chem4kids（http：//www.chem4kids.com）、 Khanacademy — High school chemistry（https：//www.khanacademy.org/science/hs-chemistry）等。

3.2 電子期刊

近年來，學術期刊出版行業已經發生了重大的變革。一方面，越來越多的學術期刊已經從傳統的單一紙質出版模式轉變為印刷出版（print）與網絡出版（online）混合的模式;另一方面，開放獲取（open access，簡稱OA）政策被越來越多出版商接受和應用，讀者可以免費下載期刊的開源論文。

Towns和Kraft曾邀請世界各地的化學教育研究人員（高校教職工）為化學教育類國際期刊排名，評選出Journal of Chemical Education（簡稱JCE）和Chemistry Education Research and Practice（簡稱CERP）兩本公認的頂級期刊。此外，2019年由北京師范大學教育學部主辦的國際期刊Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research（簡稱DISER）也值得關注。下文將分別介紹這三本國際期刊中的實驗資源。

（1） JCE中的實驗類資源（https：//pubs.acs.org/journal/jceda8）。JCE中的許多欄目都涉及實驗。“實驗室實驗”欄目專門介紹需要學生動手完成的創新化學實驗，用于研究化學現象和發展實驗技能。“演示”欄目包括了大量演示實驗，論文中有可靠的說明，作為教師的讀者可以在自己的課堂中模仿實驗，以吸引學生的興趣。“活動”欄目涉及以學生為主體的課堂活動，例如基于有機顏料合成的實驗，探討文物表面油漆的修復。“技術報告”欄目報告了許多涉及實驗的新技術以及虛擬實驗軟件。

（2） CERP中的實驗類資源（https：//pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/rp#！recentarticles&adv）。CERP中與實驗相關的論文主要是對實驗教學方法和技術進行系統的評估，以解決諸如“虛擬實驗與線下實驗哪個更有利于學生的學習”“學生和教師對虛擬實驗持有什么樣的態度”等研究問題。這些研究可以為國內的研究提供新思路，亦可為進一步改進實驗方法和技術提供方向和證據。

（3） DISER中的實驗類資源（https：//diser.springeropen.com）。DISER很少涉及過于具體的教學案例，而是從更大的視角研究化學（科學）教育，關注學生情感體驗、關鍵能力、認知發展等。還刊登許多國際知名專家的觀點和綜述。這些論文為科學教育研究者提供新的視角和理論借鑒。

4 網絡資源的檢索技巧

中學教師在獲取和閱讀國際網絡資源時，可能存在一些眾所周知的實際困難： （1）面對期刊或網站中的海量資源，不知如何篩選出自己所需主題的資源;（2）中學可能沒有購買國外出版商的數據庫，下載國際期刊論文受到限制;（3）大多數國際網絡資源用英文撰寫，而部分中學教師的英語水平不足以順利閱讀，如果把英文文本復制到在線翻譯網站翻譯，不僅受到最高字數限制，而且非常容易造成格式的錯亂;（4）部分服務器設在國外的網站（例如YouTube等），在國內無法訪問。因此，本文提出以下實用技巧來解決這些問題。

4.1 通過核心作者和欄目追蹤資源

期刊、網站中的資源非常豐富，如何篩選出自己所需的資源？除了常規的通過關鍵詞檢索，本文提出以下兩個技巧： 第一，可以通過核心作者追蹤同主題的資源。一些作者對某個領域展開了多年細致的研究，精心建設自己的網絡主頁。找到這些核心作者，就可以一次性追蹤到大量有效資源。例如，如果要尋找現象引人入勝的趣味實驗，可以追蹤弗萊明的個人主頁“展覽化學”，就可以發現70多個此類實驗;第二，可以通過欄目追蹤同類型的資源。例如，JCE把實驗區分為側重動手操作的“實驗室實驗”，側重觀察現象的“演示”和側重實驗技術介紹的“技術報告”等欄目，讀者可以根據自己的需求，從不同欄目獲取資源。

4.2 利用OA政策獲取免費論文

基于訂閱的傳統出版模式需要讀者為閱讀付費，以支撐期刊的運營和盈利。但是，近年國際學術界、出版界、圖書情報界為了推動科研成果利用互聯網自由傳播，推出了開放獲取（OA）政策，一般采用作者付費出版、讀者免費獲得、無限制使用的運作模式[9]。

CERP和DISER是完全免費的OA期刊，其主辦單位資助了全部費用。JCE不是完全的OA期刊，但是JCE為作者保留了OA政策，如果作者愿意付費，則也可以使論文開放獲取。此外，編輯還會選擇部分優秀論文免費開放獲取。因此，在讀者不付費的情況下，仍然可以閱讀CERP和DISER的全部論文和JCE的部分論文。

即使是非開放存取的論文，讀者仍然能從期刊官網查詢其標題、作者、文字摘要、圖形摘要、DOI編號等關鍵信息，了解其大致內容，然后通過“全國圖書館參考咨詢聯盟”等國內平臺免費獲得文獻傳遞的服務。此外，ResearchGate也是常用的文獻獲取平臺，許多作者會注冊自己的主頁，免費發布自己的論文。

4.3 使用翻譯工具化解閱讀障礙

國際網絡資源的語言多為英文，這讓許多英語水平不高的中學教師望而卻步。單純使用在線翻譯網站可能存在諸多不便，例如會破壞原始文本的排版、有最高字數限制、需要手動調整錯亂的格式等。因此，本文推薦2種更方便的翻譯工具，其準確率和便捷性可以基本解決教師的閱讀障礙。

對于網頁格式的文獻或網站，可以選用Google Chrome瀏覽器的翻譯功能。該功能可以實現網頁的自動翻譯，而且不會破壞原有排版。如有需要，還可以下載更專業的翻譯插件。值得一提的是，PDF格式的文獻無法用Chrome瀏覽器翻譯，因此建議中學教師直接從期刊官網打開文獻的HTML（網頁）版本，才可以在Chrome瀏覽器中一鍵翻譯。

通過文獻傳遞的文獻和部分期刊提供的文獻只有PDF格式，則可以選用知云翻譯等軟件。此類軟件的界面分為英文文獻和中文翻譯兩列，只要從英文文獻列選中任意的文字，軟件就會自動在中文翻譯列給出中文翻譯。相比于直接復制PDF文字到在線翻譯網站，此類軟件的優勢在于可以自動刪除錯亂的格式（否則從PDF中復制的每一行文字后會出現多余的換行符，導致翻譯錯誤）。

4.4 從國內平臺獲得轉載資源

部分服務器設在國外的網站無法在國內打開，或是訪問速度過慢，這導致了許多中學教師無法直接獲取這些優質資源。其實，從國內平臺可以間接地獲取大量的轉載信息，包括以下途徑：

（1） 《化學教學》的“海外速遞”欄目和《化學教育（中英文）》的“國內外動態”欄目會報道國外化學教育的最新動態，其中不乏優秀的實驗類成果。例如英國“碳酸鈣與鹽酸反應”是常見化學反應的創新實驗設計[10];美國高中教科書“硬幣實驗”是獨具匠心的綜合性實驗[11]。這些論文不僅介紹了實驗內容，還包括本土化的教學建議和啟示，而且經過了嚴格的同行評審，故準確性和實用性較高。

（2） 知乎網的一些熱榜問題會集中收錄大量國外創新實驗案例。例如，一個1000多萬瀏覽量的問題“有哪些有意思的自然、科學小實驗”[12]吸引了300多條回答，其中大部分轉載了國外的趣味實驗。這些回答大多附有易于理解的文字說明和生動的圖片視頻，但可能會存在改變原意的翻譯錯誤，需要仔細甄別。

（3） bilibili視頻彈幕網站（簡稱B站）轉載了大量的國外實驗視頻。這些視頻在原有畫面的基礎上添加了中文字幕，甚至重新錄制了漢語講解音頻，對中學教師而言沒有閱讀門檻。但是，B站視頻雖然會對上傳的視頻進行審查，但并不側重科學性和學術性。換言之，視頻在改編和轉載時依然可能出錯，網友發表的評論和彈幕也可能是不正確的，需要仔細甄別。

5 結語

本文介紹了近年來實驗類網絡資源的新變化，尤其是網絡論壇、電子期刊等新載體的出現，拓展了國內化學教師獲取國外資源的途徑。針對一線教師在檢索和閱讀國際網絡資源時可能出現的困難，提供了檢索資源的技巧、免費獲取資源的途徑、化解閱讀障礙的方法和獲得轉載資源的渠道，為一線教師的實操提供了具體實用的指南。未來，國內同行還可以將本土特色的化學教育實驗案例和研究成果在國際平臺上發聲，擴大我國化學教育研究的國際影響力。

最后值得注意的是，國內教師在獲取資源后，不能盲目地將其應用于課堂，而是需要甄別其科學性和對于自身教學的適用性，根據課標要求、學生經驗、教學實際做出本土化調整，有選擇性地將其有機融入國內課堂。

參考文獻：

[1]陳凱， 周志華. 互聯網上的化學教育外文資源[J]. 化學教學， 2004， （6）： 39～41.

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[3]About Chemistry Education Research and Practice [EB/OL]. [20220115]. https：//pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/rp#！recentarticles&adv.

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[10]包春華. 英國“碳酸鈣與鹽酸反應”學生實驗活動的設計與啟示[J]. 化學教學， 2013， （7）： 79～81.

[11]李佳， 王后雄. 美國高中化學教科書中“硬幣實驗”的特點及功能[J]. 化學教學， 2012， （8）： 78～80.

[12]知乎問題： 有哪些有意思的自然、科學小實驗？[EB/OL]. [20220113]. https：//www.zhihu.com/question/263909566.