化学教学由教材体系向教学体系的转化

随着全球一体化趋势的加强,国家对人才需求的多样化促使教育教学工作者整合育人资源,调整育人方式。一线教师可以通过深入理解教材,将学科知识点转化为学科大概念;重构教材,将知识性的问题转化为生活化的问题链;创生教材,将零散的情境,进行脉络化的设置,实现境脉教学。从而实现学科教学从教材体系向教学体系的转化,提高课堂教学效能。

初中化学实验操作考试智能赋分的试验与思考

从国家课程教学改革背景下化学实验操作考试对智能赋分系统的迫切需求出发,在实际应用场景中对四家公司的智能赋分系统开展试验,通过对试验数据的收集和分析,评估系统的赋分能力和存在的典型问题,并对系统的进一步开发与应用提出建议。

化学反应速率的一个热力学定义式——兼议I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理

指出高中化学教材中用浓度表示的化学反应速率定义式在化学平衡的建立、平衡常数表达式的推导和有关反应机理甄别时所出现的一些“问题”,原因之一可能是定义本身的局限性和相关教学内容顺序的安排。为解决水溶液中离子反应速率问题,根据IUPAC推荐的关于化学反应速率最基本定义,从“反应进度”出发,基于热力学视角,将任-自发进行的化学反应视为“广义氧化还原反应”,导出一个化学反应速率与电动势、电导(率)等相关的新定义式。实例分析了电动势大小、方向的改变以及电导(率)对反应速率(度)的影响,评价了I^(-)催化H_(2)O_(2)分解的两种机理的可靠性。

国际科学教育研究热点分析及启示——基于八种SSCI期刊的可视化知识图谱分析

运用citespace对国际科学教育领域八种SSCI期刊2000~2022年的数据进行研究,发现国际科学教育的研究热点领域包括素养的多维度发展;注重科学探究和情境化教学实践;重视教师专业化发展;关注教育主体内在差异。研究前沿经历了从学生观念到发展科学素养、STEM教育的演进,且始终关注师生的学习和发展。结果启示须关注国际科学研究的前沿动态,基于跨学科学习弥补分科课程不足,变革传统的教育方式。

pH传感器测定难溶电解质沉淀溶解平衡实验的设计

针对教材中构建难溶电解质沉淀溶解平衡概念实验的不足,利用pH传感器和“五口H管”的数字化创新实验,通过一个装置测定水中加Mg(OH)2,晶体和继续加水后溶液的pH变化,引导学生认识难溶电解质在水中存在少量溶解且电离,并通过两次溶液pH趋于不变的事实,让学生认识难溶电解质在水中的平衡状态。实验设计新颖,操作简单,有助于培养学生的思维能力。

基于真实情境的初中化学项目式复习教学设计——以“制作金属书签”为例

基于“废金属的回收利用”这一真实情境,以“制作金属书签”为主题,在“走近废金属的回收利用”“废金属表面预处理”“刻蚀制作金属书签”“实验后处理”等项目任务中,开展铁及其化合物的性质、转化、冶炼和利用等相关知识的系统复习。学生在调用相关知识和能力、运用化学工艺回收利用废弃金属的学习过程中,促进了化学学科核心素养的发展。

探究空气中二氧化碳的实验装置新改进

对比当下中学化学教材发现,某些实验装置进行实验时会出现现象不够明显和效率低下等问题,如探究空气中二氧化碳的实验。通过对教材实验的改进,利用单向阀实现大针筒反复地抽气与送气,同时在乳胶头上扎小孔,大大增加空气中的二氧化碳与装置内澄清石灰水的接触时间和接触面积,缩短了澄清石灰水变浑浊的时间,提高了实验效率。该实验可作为分组实验让学生以探究方式实施。

基于CER理论提高学科解释能力的教学实践——以“废水中氨氮的去除”为例

借助CER理论模型,以废水中氨氮去除为真实情境,通过创设“情境问题”搭建脚手架,指导学生能够获取和处理信息以及分析推理获得与论断匹配的证据,形成“证据—推理—论断”的化学学科解释表达范式,提高学生的学科解释能力。

化学实验探究中证据推理过程模型的建构

基于科学探究、问题解决的信息加工理论、科学问题解决心理机制、批判性思维等理论,初步建构化学实验探究中证据推理过程模型。以该模型要素为初始概念对优质课例进行分析,得出以“原型匹配”为主的“假设-检验”推理过程,以及以“重组联结”为主和以“提供模板”为主的“假设-创造”推理过程模型,体现对于学科核心素养落实与教师能力提升的双重价值。

发展化学学科能力和工程思维的项目式学习——以“炼化企业含硫废气的处理”为例

以“炼化企业含硫废气的处理”为主题,开展高中化学项目式学习。通过完成“了解含硫废气主要成分”“探讨含硫废气的处理方法”“分析含硫废气的资源化工艺”“监测含硫尾气的排放量”等四个子项目,巩固物质分类、氧化还原反应、元素化合物、定量计算等核心知识,发展化学学科能力和工程思维,形成环境问题的认知思维模型。

高中生化学知识架构及其与问题解决关系研究——以“电化学”主题为例

使用概念图法调查高二学生关于“电化学”主题的知识架构,结果表明内容方面倾向于记忆实体知识,侧重电化学的基本概念和统摄原理,而对于电化学的原理应用和表征不太敏感。组织结构方面多为多层发散型,表明高中生脑海中可以建立起相同知识内容的纵向关联,但不能形成高关联程度的网络结构。高中生的电化学知识架构水平与其解决电化学问题的能力存在正相关,知识架构水平越高的学生更倾向于能够解决电化学问题。

学科大概念多重层级下的主题大概念教学路径——以人教版(2019版)选择性必修2《物质结构与性质》为例

构建学科大概念统领的课程内容体系,是义务教育阶段和普通高中阶段课程改革的重大创新。基于学科大概念的多重层级及其与特定主题内容的融合,提出主题大概念教学,是解决课程内容组织的结构化和建立学科基本观念的一般路径。化学学科大概念让学生能够在更高的认知层面理解具体知识背后的更为本质的观念,促进化学学科核心素养的落实,为学生的终身发展提供支持。

基于概念转变理论的科学概念教学:现实困境与破解路径

科学概念教学作为科学教育的重点和难点,尚存学情认识不足,分析过程僵化;教学情境固化,迁移应用匮乏;强化概念识记,应试倾向凸显等实践困境。产生困境的根源是学生学习起点认识的偏差、传统概念转变理论的局限和缺少科学的评价体系引导教学。为实现科学概念教学的育人价值,应当从审视概念转向聚焦前概念,面向人文主义重新定义教学,构建评价体系科学引导教学等路径予以突破。

STEM视域下初中化学跨学科实践活动的项目化设计与实践——以“走近污水处理厂”为例

项目将人教版九年级化学第四单元“自然界的水”的相关内容和课标中的跨学科实践活动“水质检测及自制净水器”相结合。通过项目的实施,促进学生真实情境下的核心概念理解;培养学生运用跨学科知识解决复杂问题的科学思维;活动设计强调技术的应用和工程设计元素的融入,突出化学学科中“科-工”整合的有效途径,实现学科统整,为发展学生的核心素养作铺垫。

以“项目式学习”推进高中化学“单元主题教学”的理论思考与实践操作

结合“项目式学习”的关键要素,从理论层面提出了“学习主题单元的项目化重构”与“依据真实问题设计项目化学习内容”的操作策略。结合“‘科学防疫’教学主题单元”的设计,以及该主题下的“佩挂式除菌卡有效性研究”的项目式学习的教学实践,从操作层面归纳提炼了常规课堂教学实施“项目式学习”的基本流程。

基于Eilks教学模式的科学风险议题教学设计——以“雪糕刺客中的食品添加剂”为例

结合Eilks教学模式,以“雪糕刺客中的食品添加剂”为载体,按照“文本方法与问题分析→阐明科学背景→重回社会科学情境→讨论与评估不同的观点→元反思”的基本程序进行科学风险议题教学设计。研究发现:该教学模式既能够让学生获取知识,明白知识是应对科学风险的关键要素;又能让学生用正确价值观思考问题,形成科学理性的科学风险态度。

钠与水反应现象之原因探究

以具支U型管为主要仪器,设计一套既能检验反应产物又能多角度解释实验现象的钠与水反应的一体化装置。在具支U型管中加入煤油和水,两侧分别投入一小块金属钠形成对比,感知钠与水反应的剧烈程度;两侧分别加入两小块金属钠,探明钠为什么会“熔”成小球,将熔融概念可视化。在U型管中加入蓖麻油验证密度因素是使钠“浮”在水面上的原因之一。

沪科版必修教材中的生态文明教育内容建构分析

生态文明建设是关乎中华民族永续发展的根本大计,在日常教学中培育学生的生态文明素养具有重大意义。以沪科版高中化学必修教材为研究对象,从“生态文明知识”“生态道德意识”和“生态保护行为”3个维度设计教材分析框架,通过编码数据统计和案例分析,揭示沪科版必修教材在生态文明教育方面的编写特色,为教师在日常教学中落实生态文明教育提供建议和依据。

落实高考评价体系 促进核心素养培育——2022年高考全国卷化学试题评析

2022年高考全国卷化学试题围绕“立德树人”根本任务,依据高中化学课程标准、学业质量标准,紧扣高中化学教材内容,凸显高中化学学科特色,加强基础性、综合性、应用性和创新性考查,注重对学生化学实验探究能力和实践应用能力的考查;教考衔接,引导课堂教学,培养学生的学科核心素养;全面深化新时代教育评价改革,服务“双减”政策,促进学生全面、健康发展。

综合运用热力学理论探究氢氧化钙溶解热的测定

设计了简洁的方法,求解得到难以直接测定的物质溶解热。通过测定不同温度氢氧化钙饱和溶液的pH,借助相应温度下水的离子积常数Kw,可计算出溶液中氢氧根离子的浓度。进一步可求得各温度下氢氧化钙的溶度积常数Ksp。利用范特霍夫方程中Ksp和绝对温度T的关系式,计算可得氢氧化钙的溶解热ΔsolH。有助于增强学生理解理论对实践的指导作用,同时可以激发学生采用新思路解决化学疑难问题的探索精神。