分析了《义务教育化学课程标准（2022年版）》中的大概念体系及层级关系。基于大概念整体建构的逻辑对教材进行“二次开发”构建教学单元，以清晰的目标导向、真实的情境载体、有逻辑的问题结构、实时的评价反馈，引导学生在做任务的活动中自主形成对学科本质的认识，从而实现大概念的教学转化。
以2011年版和2022年版《义务教育化学课程标准》为研究对象，运用文本分析法，比较分析新旧两版义务教育化学课程标准中实验内容的变化，提出发展学生“科学探究与实践” 核心素养，保证每位学生必做每个“学生必做实验”，在跨学科实践活动中做实验，教师要主动且善用实验进行教学，重视和用好实验操作性考试，建设好现代化多样实验室等新课程实施和实验教学的建议。
在新课程改革主张“素养为本”的背景下，化学教材成为促进学生学习方式转变与学科素养发展的重要工具。从内容选择、内容组织、呈现方式和评价设计四个方面，对2004版和2019版鲁科版高中化学必修教材中“氧化还原反应”主题内容“促学”设计的特征与变化进行分析与比较，为教师理解和应用教材促进学生有效学习提供参考。
在化学高阶思维内涵与结构研究的基础上，构建化学高阶思维评价指标体系，该评价体系共包括“化学实验思维、化学模型思维、化学微观思维、化学守恒与平衡思维和化学创新思维”5个一级指标、14个二级指标及若干指标表现。根据评价指标设置评价任务，利用评价任务对高三学优生化学高阶思维能力进行考查。结果显示：高三学优生各维度化学思维发展不平衡；男女生高阶思维能力之间存在显著性差异；化学学业成绩对高阶思维的发展起重要促进作用，同时高阶思维的发展也可以显著提升学生化学学业成绩。在此基础上提出高中生化学高阶思维能力培养的教学建议。
通过问卷调查江阴市化学教师有关大单元教学的认识和实施情况，明确区域推进大单元教学的课堂实践的研究思路和方向；调查表明，区域内化学教师对大单元教学的认识情况良好，但运用频次较少，缺少对大单元教学系统的思考和实践；提出通过联合开展教研活动，以“问题” 驱动教研、以“主题” 开展教研、以“课例” 落实教研，加强区域教研共同体建设，提高教师“素养为本”的教学能力，促进教师的专业成长。
初中化学实验复习课中常常注重“温故”，缺少“知新”；注重实验知识和技能复习，忽视了对实验内容的整体把握与化学学科核心素养的提升。需要发挥大概念的统摄作用，从结构化实验复习的内容、建构问题解决的一般方法、设计实验探究活动、赋予基础实验新的内涵等方面进行矫正。
主要应用新课标“内容的结构化”的三种方式组织高中有机化学教学内容，结合实例阐明高中有机化学教学内容结构化图式的具体内涵。据此探讨高中有机化学教学内容结构化对我国化学教学实施与学习评价的启示。
通过基于主题的学科理解，抽提元素周期律主题的本原性问题，并在问题解决过程中发现认识视角和认识思路，将学科理解与“素养为本”的化学课堂教学设计有机融合，对元素周期律主题课例进行教学板块的任务化设计。以元素周期律主题为例的基于学科理解的教学设计表明，学科理解可以有效帮助教师设计培育学生核心素养的化学课堂，从而发展学生的思维方式、方法与能力，在此过程中教师对化学学科的认识和理解也得以提升。
以“乙烯、乙醇”教学为载体，阐述以“结构决定性质”学科大概念为统领，将简单有机化合物知识结构的建构、形成认识有机物的思路方法与学生自主阅读能力培养相结合的多维目标单元教学实践，明确将学生课前“预读教材”作为学生学习新课的重要组成部分，并以此为基础来设计单元教学，以实现学生知识理解、思维发展与能力培养的协调统一。
以“离子反应”教学为例，创造真实的实验情境，激发学生的认知冲突，引导学生自主探究实验。从单一电解质溶液到多种电解质溶液，从宏观现象的预测到微观本质的分析，从定性解释到定量分析，层层深入，让学生逐步构建离子反应的认识模型，提升学生“宏微结合”素养，同时实施多样化评价，为开展认识模型建构的课堂教学提供实践参考。
在“从自然界中的盐到餐桌上的食盐”项目学习中，以核心概念的建构和发展作为核心教学活动的设计依据，以系列项目学习活动构成学生完成项目任务的“脚手架”通过溶液质剂比概念的建构和应用此概念解决问题的活动发展学生对于溶液的基本认识，发掘项目式学习活动的功能与价值，同时促进学生实现深度学习，发展学科核心素养。
学科核心素养包括价值观念、关键能力与必备品格。化学学习的关键是学生思维的形成、进阶与结构化。课堂设计、实践及生成是学生思维能力形成的重要途径。描述并分析了“化学反应与热能”的一节示范课，突出思维进阶的设计、实践与生成。
以人教版九年级化学上册“燃烧与灭火”拓展内容为例，突出实验探究方案的设计与优化，体验实验过程与方法，获取证据，进行证实与证伪。运用课前“观看微课进阶练习发现问题"，课中“问题驱动-实验创新-创设情境-设计实验-证据推理-建构模型-素养发展"，课后“再探究、再应用"等基于微课翻转课堂相融合的教学策略，培养学生的化学学科思维，体现化学学科魅力，落实化学学科价值。
对苏教版教材高中化学《必修（第一册）》（2020年版）中“蔗糖与浓硫酸反应” 实验进行改进，设计了集反应、产物检测和尾气处理等一体化的实验装置，可以满足学生分组实验的需要，并同时完成浓硫酸的性质试验以及多种气体产物的检验。 改进后的实验装置具有简捷、安全和环保等优点。
分析现有的氯气制取与性质实验装置、浓硫酸与铜反应实验装置的优缺点。提出有害气体实验通用的防污染装置的设计思路，并将该设计思路运用到氯气的实验室制法、浓硫酸与铜的反应、亚硫酸钠与硫酸反应制二氧化硫等有害气体的实验中，及时终止有害气体的继续产生，确保未反应完的（或残留的）有害气体能够完全被吸收等，从而实现中学化学中某些有害气体实验的安全性和可操作性。
“硫酸与蔗糖反应”的实验是验证浓硫酸脱水性和氧化性的重要实验，为解决实验过程中教学环境的污染问题以及方便对生成物进行验证，利用反应瓶等器材设计浓硫酸脱水性和氧化性实验的简易装置，借助温度及二氧化碳传感器实时监测反应过程中温度和二氧化碳浓度的变化，定性描述与定量分析相结合共同探究浓硫酸的性质。改进后的实验具有操作简单、仪器简约、可视性强、安全环保等特点。
在初中阶段基于模型认知进行复习课的教学设计，搭建“盐系三角图”认知模型，有助于学生认识多种物质间的相互转化，进行盐类物质化学性质的归纳与总结。实践证明，使用该认知模型渗透物质转化思想，整合设计盐类化学性质的复习，学生的课堂参与度高，自主性强，大大提高了复习效率。
阐述归因思维模型的基本框架。结合典型教学案例，以思维进阶分析该模型在化学反应原理必修、选择性必修等模块的实践应用和教学价值，提出用好变量控制思想、思维活性表达、提供思维支架等若干教学建议。该模型在多样化信息呈现的真实情境中能有效解决化学反应原理的归因问题，锻炼及培养学生的综合思维和高阶思维能力。
将高考综合实验试题与实验教学相结合，一方面，通过深度研析高考试题，可以促使教师更加精准地把握教学内容，进而对教学思想和教学方法进行补充和调整；另一方面，对高考实验试题进行实验还原及探究，也可以充分调动学生的积极性和参与热情，促进学生化学学科核心素养的培养。通过对2020年全国II卷中27题深度研习并以此为基础开展探究式实验教学，探索高考试题在卷面之外的作用，进一步发挥高考试题引导教学的功能，充分展现其育人价值。
隐显墨水是指经过一定处理能显出、消失或者变色的墨水。通过介绍酸碱指示剂隐显墨水、紫外荧光墨水和红外吸收墨水、热致变色可擦墨水以及引发上述隐显墨水光学性质改变的因素（包括酸碱度、光线以及温度等），阐述了不同种类隐显墨水颜色变化的内在机理。
