对国内20年间HPS教育在中学化学教材、教学模式和教学案例、教学策略等方面的研究文献进行梳理分析，总结现有研究成果和不足之处，提出后续应深入研究HPS教育理念与化学学科核心素养关系、中学化学HPS教学资源开发、教师HPS素养形成等三点思考。
教师通过原子结构学科理解挖掘其学科素养功能，实现原子结构的学科育人价值。通过梳理化学史明确原子思想、原子概念、原子结构概念发展历程，明确原子结构包括静态结构和动态结构两方面。基于量子力学和概率统计学等明确微观粒子基本特征是不连续性和不确定性，基于原子轨道视角、电子云视角描述原子静态结构和动态结构。
采用文本分析法、德尔菲法、内容效度检验法、层次分析法，构建中学化学实验学习能力评价指标，包含实验目标、实验设计、实验实施、实验效果、实验反思等5项一级指标及15 项二级指标和33项三级指标, 该指标体系信效度检验良好，权重分配较为合理，为有效开展中学化学实验学习能力的评价提供科学测评依据和循证基础。
教科书的适应性研究是学习适应性研究的重要组成部分。通过界定教科书学习适应性，选取新旧两版人教版高中必修教科书为研究对象，从教科书的编排结构、知识容量、呈现形式三个方面分析和比较学习适应性情况，进一步对化学教科书的优化以及教师教学提出建议。
选取高中必修课程的3个不同版本教材“硫及其化合物”中“科学态度与社会责任”内容进行分析，结果显示，教材内容体现了“科学态度与社会责任”素养的丰富内涵，且呈现形式多样，在“勇于探究、对自我他人的责任、对环境资源的责任”维度体现较好。在此基础上给出教材使用策略。
中学生化学阅读是对中学课堂教学的有益补充，是系统进行科学类书籍阅读的重要开端。 围绕化学阅读为什么读、读什么和怎么读三个基本问题，探讨了中学生化学阅读的意义、化学阅读的内容，并结合具体案例阐述了化学阅读的方法。希望中学生通过化学阅读，在知多识广的基础上，形成科学情感、科学态度和科学价值观。
以铁及其化合物为例，基于K-W-L（know-what-learn）教学策略开展教学分析，确定教学重难点。从科学性和学科性角度对情境素材进行深入分析，围绕情境素材设计教学活动突破教学重难点。利用K-W-L记录表，记录学生的学习过程，实践与探索过程性评价，促进全体学生化学学科核心素养的进阶发展。
分析研究分子的手性的教学价值和教学现状，整理总结常见的具有实用价值的手性教学资源。在课堂上通过绘制俄罗斯方块、搭建手性分子模型、握手和十指相扣等体验性活动，展示多张生活中的手性物体图片，播放最前沿手性催化剂研究的报道，激发学生的科学探究热情，培养学生的化学学科核心素养，为分子的手性的教学提供参考。
为了系统培育社会责任素养，从内容要素和作用对象两个角度细化“社会责任”素养，从认知角度构建社会责任素养的课堂教学模型。以”科学防疫”主题单元教学为例，从主题单元确定、学习活动设计、教学实践及实践感悟等方面阐述如何基于社会责任素养的教学模型开展单元教学。
化学教学中开展解释类活动是提升学生化学学科理解水平的有效手段，也是实现“素养落地”的具体途径之一。结合课堂教学案例，提出创设化学学科解释类活动的两种方式：追求本原性方式和促进内容结构化方式。提出对解释类活动进行评价的三个要素——领域、结构与表征。
“金属腐蚀”是原电池原理的实际应用部分。以该主题为背景，以环环相扣的问题情境为认知脚手架，建立金属腐蚀与原电池模型之间的关联，学习从模型的两个维度（装置和原理）分析问题。旨在培养学生应用模型解决复杂真实问题的能力，提升“模型认知”的化学学科核心素养。
控制变量与变量控制是跟实验方法有关的两个不同概念。基于变量控制策略通过对控制变量进行控制来了解特定事物的影响因素，通常也称为“变量控制法”。 讨论了变量控制法的教学意义，介绍了“采用‘变量控制’法的化学实验探究”专题课的设计和教学效果，以及教学中需要注意的若干问题。
探究微粒的运动是发展学生宏观辨识与微观探析素养的重要实验。利用塑料瓶、小药瓶等生活用品设置三组进阶式实验，教学中运用对比的实验思想，指导学生由点到面、由二维空间到三维空间分析实验现象，培养学生的化学思维及空间想象力，帮助学生从微观层面理解宏观现象的发生，从而深刻体会微粒的运动性。
制作简单的燃料电池是高中化学中一个重要的实验内容。在教材实验的基础上，从电极材料、实验装置、用电器等三个方面改进氢氧燃料电池实验，优化电解电压、电解质溶液的种类及浓度等实验条件。实验原理清晰明了，操作简单易行，实验效果显著，适合课堂演示实验。 同时，利用生活中易得的物品开发镁燃料电池实验，实验设计新颖，实验现象直观。
二氧化碳的性质探究是初中化学的基本实验，在提升学生实验操作技能、培养学生良好的实验习惯、提高化学实验素养方面有重要作用。针对教材中所设计的二氧化碳性质实验的不足之处，结合学生在实验中的一些疑惑，从比较二氧化碳与空气的密度大小、二氧化碳和水反应、二氧化碳和氢氧化钙反应、二氧化碳能否支持燃烧四个方面进行改进，提高了实验的可视性和可操作性。对二氧化碳性质探究的实验装置进行整合，使在较短时间内用较简单的操作验证二氧化碳的多种性质。整合装置具有节约药品、环保、一体化、实验安全、现象明显等优点。
传统的“铁与硫反应实验”方法生成的副产物二氧化硫气体污染环境。为此新设计的实验方案利用透明玻璃瓶、微型吸气泵、石棉网、灌肠注射器、橡胶塞等器材制成吸气钟罩；利用激光笔光束照射吸气钟罩内的火柴头粉末，引发铁与硫的反应；反应过程中产生的二氧化硫气体被蘸有氢氧化钠溶液的脱脂棉吸收，避免了空气污染。
为突破氢氧燃料电池的知识较为抽象这一教学难点，从制气、储气、用气的角度出发，借助简易启普发生器、塑料分装瓶、质子交换膜模块，鲁尔两通、三通阀塑料开关，小电风扇、氢动力小车等实验材料，设计出一套适合课堂演示且有趣味性的液压储气式氢氧燃料电池，有助于学生的学习。
科学探究是高中化学学科核心素养的重要组成部分，同时也是学生化学学科思维形成的有效途径。以2021年某地高三质检题为例，对核心素养导向下的科学探究试题的素材背景、探究思路、素养考查及结果反馈等方面进行评析，并对高中化学探究实验的教学与复习提出若干建议。
不同版本的教材对气体溶解度的定义和处理方式各不相同。通过对比人教版、北京版、科粤版、沪教版、鲁教版五个不同版本初中化学教材，分析认为鲁教版、沪教版化学教材对“气体溶解度”的定义、处理方式更加科学；人教版、北京版、科粤版化学教材举例更加丰富，对这部分内容的处理方式更加符合学生的认知。
