教学逻辑是教学理性的集中体现。在分析化学学科核心素养的整合性、高阶性、情境性和迁移性等基本属性的基础上,提出其发展机制为:以问题情境为场域、以整合的知识为基石、以深度学习为路径。以此构建了基于学科观念持续建构的目标达成逻辑,基于观念统整教学单元的内容组织逻辑,基于问题情境深度学习的活动展开逻辑以及基于目标达成证据的评价利用逻辑。
高中化学教师对化学的学科理解,既有对学科本身的整体理解,也有对化学具体知识的学科理解,后者对诊断、改善教师的具体教学树立了标杆。研究以“原电池”为例,利用学科理解标准分析10位高中化学教师的“原电池”教学表现,梳理其存在的问题,提出相应建议,进而为“素养为本”的高中化学教学提供参考。
化学三重表征自提出以来就对全球科学教育,尤其是化学教育的研究产生了广泛而深刻的影响,三重表征也因此被尊为此领域最有力量、最富有成效的思想之一。随着化学教育理论的不断发展,约翰斯顿及其他众多研究者对三重表征进行了多次修改和完善,并出现了多种演绎版本。 通过对国外三重表征的来源与发展进行梳理,审视目前三重表征被多重演绎的现状,反思其背后的原因和存在的问题,以期对我国化学三重表征理论的研究提供有益的启示。
为更好地使用新教材,发挥化学学科育人价值,需厘清化学教材发展脉络,运用CiteSpace知识可视化软件对中国知网2003~2020年关于化学教材的文献进行关键词共现和突现分析。 结果显示:化学教材的研究热点主要集中在教材的内容、比较、使用和编制四个方面;化学教材的研究分为三个阶段:第一阶段(2003~2007年)重点关注教材中的化学知识;第二阶段(2008~2016年)重点关注科学素养、核心概念、教材的二次开发;第三阶段(2017~2020年)重点关注基于新课标编写的高中化学教材,并对教材的研究进行反思,为后续相关研究提供参考和启示。
基于新课标的基本理念对人教版必修第二册“乙醇和乙酸”的教学内容进行了分析,从情境创设、内容的结构化、实验探究活动的开展以及依据学业质量标准开展评价的角度,体会教材的修订意图,分析其对一线教学的导向作用,为更有效地开展新课标理念下的教学提供参考。
苏教版化学必修课程教科书(2019年版)的化学实验教学内容充实、多样,比较全面地贯彻了普通高中化学课程标准(2017年版)化学实验教学的学习要求,体现了中学化学实验教学的功能和作用。教科书把高中学生的必做实验有机融入化学必备知识的学习过程中,在帮助学生运用化学实验方法学习化学必备知识的同时,注重化学实验方法的教学,从思想、观念、方法层面上提升学生对化学实验的认识,增强学生的实验意识和实验能力。
高中新课程改革提倡推动“教、学、评”一体化的实施。阐释了“教、学、评”一体化的本质内涵,梳理了“教、学、评”一体化实践中的主要问题,提出了具体的应对策略,并结合“认识加碘盐”主题的教学设计加以说明,为高中化学有效实施“教、学、评”一体化提供参考。
以全球面临的粮食危机与温室效应问题为切入点,聚焦常温常压下如何实现碳氮偶联合成尿素,将其拆解成4个子任务,融入定性与定量思维,从价类二维、热力学、电化学、动力学4个角度构建实现物质转化的一般路径与方法模型,发展学生的高阶思维以及对科学本质的认识。
在分析素养内涵和研究现状的基础上,制定“酸和碱的中和反应”新授课的“证据推理”素养目标,设计以“氢氧化钠和盐酸反应实验层层深入的探究”为主线的教学流程。教学实践证明,初中化学教学可以通过问题引领、开展科学探究和关注课堂评价,培养学生证据推理的能力,发展学生的化学学科核心素养,高效达成教与学的目标。
以空中课堂“海水提溴”一课的教学设计为例,分析海水提溴的自然背景、社会背景、技术背景、学科背景及其教育意义,通过背景教学落实科学态度与社会责任、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养,树立科学的资源观、技术观、化工过程绿色化等学科观念,厚植爱国主义情怀。通过教学反思总结在背景教学过程中教师、背景材料、教学设计等方面需要注意的问题。
以“难溶电解质的沉淀溶解平衡”教学为例,通过设置任务和问题情境,并结合手持技术,探究氢氧化镁处理印染废水的原理,从定量水平培养学生收集证据、分析证据的能力,发展“证据推理”的化学学科核心素养。
采用pH传感器测定FeSO4溶液分别被O2及NaClO溶液氧化过程的pH变化;讨论并分析FeSO4溶液被氧化的微观过程以及Fe2+溶液pH的变化特点;提供了FeSO4溶液与NaClO溶液反应的实验现象以及书写有关离子方程式的实验依据;指出在书写有关陌生的氧化还原反应的方程式时不能违背反应事实,随意添加反应物。
针对高中化学必修教材中碳酸钠与盐酸反应存在的问题进行实验改进,使反应现象及背后的原理更加清晰直观。将pH、压力及CO2传感器相结合,实时捕捉反应的细微变化并绘制三条曲线,从多个视角了解各分步反应的化学原理。实验结果以数据和图表的形式呈现,可从定性和定量两个角度进行详细分析,为相关教学内容提供更具说服力的参考。
在酸性条件下,碘离子易被空气中的氧气氧化。碳酸和亚硫酸是常见的弱酸,将二氧化碳和二氧化硫分别通入碘化钾溶液中,观察到溶液不同程度地变黄。以淀粉或四氯化碳检测碘单质,从而判断碘离子在该条件下是否被空气氧化。 实验结果表明,在二氧化碳存在下,碘离子能被空气缓慢氧化;在二氧化硫存在下,碘离子难以被空气氧化。隔绝空气放置或加热,会产生S单质,H+和I-是该反应的催化剂。
利用氯离子传感器从吸收氯化氢效果、二氧化碳溶解多少、收集的二氧化碳浓度、收集二氧化碳的湿度等角度将排水法收集二氧化碳与排饱和碳酸氢钠溶液法收集二氧化碳作对比,发现排水法同样可以除去二氧化碳中的氯化氢,并且排水法二氧化碳溶解得更少,所以排水法收集二氧化碳从实验便捷性、节俭性的角度可取代排饱和碳酸氢钠溶液法。
基于《普通高中化学课程标准(2017年版)》对化学学科核心素养的水平划分,构建命题框架,开发高中化学“证据推理”素养测评工具。经过试测对测评工具进行质量检验及修正,得到具有良好信效度的测评工具。对武汉市某重点高中378名高二、高三学生“证据推理”素养水平进行测查,结果显示:学生的“证据推理”素养水平主要处于水平2;素养水平随年级升高而呈上升趋势;素养水平与学生的学业表现呈现正相关关系。
指出在常见教辅资料中解析化学平衡移动原理及其应用图像问题的不足,在教学实践中,利用建模法“2+1=3”分析解答这类问题的思路和方法,并举例说明,对其教学效果进行对比实验论证。该方法不仅适用于化学平衡问题,也适用于其他动态平衡问题。
阿伏加德罗常数是高中化学中的一个重要的化学计量概念。2018年第26届国际计量大会对阿伏加德罗常数予以重新规定。在综述其定义的变化原因的基础上,探讨定义的新变化对高中化学教学带来的影响,并对一线教师提出了具体的教学建议。