素养为本的初中化学单元复习的教学设计——以认识“人工合成淀粉”为例

以认识“人工合成淀粉”的复习为例,围绕主题情境“人工合成淀粉技术”分享了以问题、活动、知识和核心素养为主线的教学设计结构和具体的学习过程,从情境、内容、设问、立意等方面谈了对素养为本的复习课的反思,以期让教学更有针对性和实效性。

核心素养导向下相同情境素材不同题型的命题实践与反思——二氧化碳人工合成淀粉

同“素”异构即针对同一素材分别以不同题型跨模块甚至是跨学科进行深挖,测试学生化学学科核心素养的不同学业质量水平。以前沿学术探索情境“二氧化碳人工合成淀粉”作为命题素材,分别从化学反应原理、物质结构与性质、有机化学基础等3种呈现形式原创3道大题。同“素”异构,有利于提升学生从真实情境中提取加工信息的能力;有利于提升学生知识关联结构化的水平;有利于拓展学生思维的宽度和深度。

STS教育理念下的光合作用教学——中国科学家人工合成淀粉的启示

受植物光合作用原理的启发,中国科学家团队实现了CO_(2)到淀粉的从头合成,研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破。这项影响深远的研究成果与中学生物学知识联系紧密,对中学生物学教学具有现实意义。以STS教育理念为指导,结合人工合成淀粉对高中光合作用教学的启示,从淀粉、淀粉合成效率、酶三方面探究深化光合作用教学的方法。

二氧化碳人工生物转化

二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))资源化利用是全球可持续发展面临的巨大挑战。自然界生物固碳绿色环保,但能效低、速度慢,难以满足工业生产需求;物理化学固碳效率高,但能耗高、产品单一,如何结合生物、物理与化学技术优势,以二氧化碳为原料进行生物转化利用是当前迫切需要解决的科技难题。本文结合中国科学院天津工业生物技术研究所建所10年来的发展,综述了人工固碳元件、途径与系统的设计与构建等前沿基础领域取得的重要进展,特别是首次实现二氧化碳人工合成淀粉,并对建立二氧化碳人工生物转化技术体系进行了展望。相关进展与展望为助力实现“碳达峰、碳中和”目标提供了新思路。