通过近代以来化学发展历程的考察,探寻影响其发展的四类关键性知识:化学研究范式型知识、化学研究对象型知识、化学研究方法型知识与化学研究精神型知识。此四类知识奠定了化学教育的学科知识与经验基础,是化学学科核心素养的关键性与基础性来源,并限定了化学学科核心素养的内容范围与作用载体,与化学学科核心素养具有一种对应关系。
在金属键自由电子理论和能带理论基础上,讨论了化学键和金属键的定义以及金属键与金属-金属键的异同与联系,对如何定义金属键作深入地再思考,初步讨论了中学化学教学中金属键练习题的编制以及关于金属键强度的问题。
选取离子反应第一课时的电离概念教学视频片段,以美国埃里克森学院PCK量化研究工具为基础设计调查问卷,以河北省35名高中化学熟手教师为研究对象,要求被试在对视频片断进行观摩的基础上作答9个开放性问题。研究发现:(1)高中化学熟手教师PCK整体和各维度均处于"基本的"水平,学科内容知识维度表现最佳,教学策略知识维度表现次之,学生知识维度表现最差。(2)高中化学熟手教师识别核心化学概念的能力、安排下一步课程的能力、鉴别有效教学策略的能力较强,根据不同学习程度水平学生的学习实际灵活调整教学策略的能力、把握相关概念关系的能力较弱。(3)高中化学熟手教师的教学策略知识与学科内容知识及与学生知识之间存在显著相关。因此,建议熟手教师自身及其培训设计重点关注学生知识,进而提升熟手教师PCK。
以Web of Science核心合集中的SCI-E、 SSCI引文数据库为文献样本来源,筛选出近30年来国外K-12工程教育研究领域共计263篇文献,采用文献计量分析方法梳理出国外K-12工程教育研究的发展脉络与热点问题。研究表明,国外K-12工程教育研究的发展可分为初步发展期、稳步发展期和缓慢发展期;形成了"整合视角下的K-12工程教育""K-12工程教育的属性与形式""K-12工程教育模式与教师专业发展""K-12工程学习与学生素养发展"四个研究主题;据此对我国K-12工程教育发展提出建议。
元素化学是中学化学最基本的知识构成,承载着培养学生化学核心素养的重要作用。人对事物的认知,常常是根据模型来进行的。有了认知模型,就能减少对新事物认知的时间和构建新模型的时间。建构有效的认知模型,可以极大地提高学习效率、学习质量和学习能力。对元素化学教学中建构认知模型的策略问题做了一些探讨和实践。
以化学课堂"有效共识"的异地移植为工作目标,认识教育经验移植的原理和过程,建立依托校本教研的工作模型,建构经验移植"融合"阶段的运行机制,探究、实施促进经验移植的教研模式;具体介绍了化学课堂"有效共识"的实践案例。
在分析课程标准要求、综述已有文献研究后,提出了教学内容结构化设计思路模型。针对学生电化学学习过程存在的问题,依据思路模型建构、基于氧化还原反应原理和装置等维度的电化学内容结构化认知模型,帮助学生提升对电化学内容的系统化认识。在运用结构化模型解决实际问题的过程中,促进学生学科知识结构化,提高化学认识思路和核心观念的结构化水平,发展化学学科核心素养。
《普通高中化学课程标准(2017年版)》要求教师进一步增进化学学科理解。化学学科理解能力和水平的高低影响着教师的教育教学能力,初中化学复习课教学应该将重心转向提升学生的化学学科整体理解。建构化学学科整体理解的认识模型,并对其内涵作分析。在此基础上,提出基于学科整体理解视角的初中化学复习课教学设计流程,以"标签中的化学:84消毒液你真的认识吗"初中复习课为例进行实践探索,从教师和学生发展的角度对教学效果进行反思,并提出教学改进建议。
以ZOOM和钉钉两大平台为依托开展国际课程高中化学教学实践,探讨如何有效地结合两个平台各自的优势,增强课堂互动性以及学生学习的主动性,通过课后作业发布和反馈系统管理,从而提升线上教学的有效性。
提出"情境解构,模型建构"复习模型的内涵、操作程序,并以"合成氨的意义与价值→均相催化→非均相解离吸附→缔合吸附→合成氨未来展望"为主线,设计"合成氨的反应历程分析"一课,为动力学催化剂反应机理专题复习提供可借鉴的操作模式和教学案例。
基于义务教育化学课程标准(2011年版)和《普通高中化学课程标准(2017年版)》"物质的量及其相关物理量"教与学的要求,梳理、分析初中化学3个版本教科书中"一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制"实验设计的特点,从关注"有效浓度"、实验体系,重视实验数据的科学性,注重科学态度的发展和重视实验结果的评价等方面,强调实验活动设计的高级思维过程,发展学生的化学学科核心素养。
将10 mL塑料注射器与1 mL塑料注射器巧妙组合,既保留了两个注射器的功能,又使仪器组合达到1+1>2的效果。介绍"双注射器组合装置"的构成和制作,应用于铜和硝酸反应的系列实验。该实验装置不仅能反复使用,操作简便,而且能应用于常温下块状固体与液体的反应,演示封闭环境中的液体化学反应也十分有效。
充分利用鲁尔三通气流流向的可控性、注射器功能的多样性,分别对空气中氧气含量的测定、某些有毒气体(如氯气、氨气、硫化氢、二氧化硫)的制备与性质实验、"铝三角"中物质间相互转化实验、含氮化合物之间的相互转化及其异常现象的探究实验等内容进行整合和一体化设计,不仅可以消除教材实验自身存在的某些缺陷所导致的学生认知困难,还可以提升实验教学质量,发展学生的学科核心素养。
针对铜与浓硫酸反应过程中产生灰黑色沉淀及溶液呈现墨绿色等异常现象,结合实验方案的设计与探究分析产生该异常现象的原因是反应体系中含有Cu2O、 CuS、 Cu2S、单质S以及CuCl42-等物质。对人教版新版教材中关于铜与浓硫酸反应的实验装置的优点和不足进行分析,从增强实验的演示效果、严谨性、综合性及可操作性等方面进行改进设计,取得良好的教学效果。
如何提高第二次选考复习教学的有效性是新高考背景下学科教学遇到的新问题。通过调研发现,化学第二次选考复习教学中存在目标定位、内容设计与方法实施等问题,导致第二次选考复习内容简单重复、效率低下等现象。面对这些问题,转变教学观念,基于化学课程标准克服各种不利因素与惯性思维的影响,开展基于典型问题、内容整合和问题驱动的教学,应是一种有效的实践方式。
根据普通高中化学课程标准提出的学科核心素养"科学探究与创新意识"的内涵,以2019年全国各套高考化学卷试题为研究对象,分析高考对"科学探究与创新意识"素养的考查内容、要求及呈现方式,总结考查规律,为化学教学提出相关建议。
石墨和金刚石是最常见的两种碳单质,关于二者的熔点高低问题众说纷纭。通过结构和相图两方面探讨石墨和金刚石的熔点,结构表明由二者键长可初步推测熔点差异,但由于石墨和金刚石只能在一定条件下存在并互相转化,所以抛开温度、压强仅从晶体结构角度判断二者熔点高低是不严谨的;相图表明二者熔点无法在常压或任意压强下同时测得,所以二者熔点高低对比并无价值,以期为中学教学提供一些参考。
选择《物质结构与性质》模块"共价键"部分几个容易引起教师疑惑的问题并从学科视角进行辨析与释疑。解析"σ键的强度并非一定比π键强""计算价层电子对数目经验公式的物理意义""同种元素间形成的共价键未必是非极性键""含有手性碳的分子未必是手性分子"等问题,希望对一线教学中的某些传统观点有所纠偏。
