“教-学-评”一体化下,作业承担着及时巩固、应用课堂学习成果,拓展、延伸以促进学生素养发展,诊断、评价并改进教与学等重要功能。单元作业的整体设计需依据课程标准要求,明确作业目标。通过设计多维细目表、系统规划作业,树立质量意识、科学选编作业,基于整体思维、结构化组织作业的路径,提高作业设计质量。
根据课程标准将模型认知素养划分为理解模型、应用模型、建构模型三个维度,并结合学生的学习和教学的实际,构建模型认知素养维度水平表。结合具体教学内容,编制模型认知素养测评框架,开发测试项目对学生模型认知素养进行测评与分析,探索日常学习中学生模型认知素养发展水平的评价方法。
基于科学探究、问题解决的信息加工理论、科学问题解决心理机制、批判性思维等理论,初步建构化学实验探究中证据推理过程模型。以该模型要素为初始概念对优质课例进行分析,得出以“原型匹配”为主的“假设-检验”推理过程,以及以“重组联结”为主和以“提供模板”为主的“假设-创造”推理过程模型,,体现对于学科核心素养落实与教师能力提升的双重价值。
教材在教育教学工作中占有非常重要的地位。在系统分析2019人教版高中化学必修教材各栏目的过程中,发现该教材蕴含着丰富的劳动教育资源,经过进一步挖掘和整理,可归纳为认知、实践和价值三个层面;基于ADDIE教学设计模型提出化学教学中劳动教育资源的应用思路,并以“化学能转化为电能——原电池装置”为例进行教学设计。劳动教育与化学教育的深度融合,不仅可以增进学生对化学科学的理解和兴趣,还可以帮助学生树立正确的劳动观,落实“五育”并举的教育方针。
知识具有严密的逻辑结构,可以从内在结构、关联结构和发展结构三个维度进行剖析,结构化程度越高,越有利于知识发展为素养。从知识结构的视域看,深度学习的目标就是要促进知识在三个维度上都向高水平方向发展。因此,促进学生知识内在结构、关联结构和发展结构的高层次发展,是知识结构视域下实现深度学习的途径。
项目式学习相较于其他教学方式更适合发展学生的核心素养,但由于其学科跨度大、耗时长等属性而不能很好地与实际课堂接轨。2019版鲁科版教材创造性地设计了微项目学习活动,微项目学习既很好地继承了项目式学习的优势又规避了上述问题。为推进一线教师有效实施微项目教学,以2019版鲁科版教材中的微项目为例,探寻基于史密斯雷根模型的微项目教学设计模式,形成微项目的教学流程与环节教学策略,为微项目教学设计提供参考。
以“新冠病毒的自我检测与防护”为主题,以“分散系及其分类”为例,设置递进式问题驱动概念建构,整合利用化学、物理、生物等多学科知识融合教学,对真实情境问题进行多种形式的探究,自主建构“尺度”“模型”等跨学科概念,发展学生的核心素养。
教师对情境脉络发展的关注是实现高效课堂的关键因素,境脉教学具有启发性、系统性、深刻性、高效性等特征。以义务教育阶段“二氧化碳"的教学为例,呈现了化学境脉教学设计的过程。教学实施过程中,建议情境素材要突出一个“新”字;脉络设计要突出一个“清”字;案例选择要突出一个“正”字。
准确把握时机是有效提问的关键。在素养为本的教学中,以“物质的性质与转化”这一学科大概念为统摄,以“铁及其化合物”单元为载体,以大问题“如何科学摄入微量元素铁”为导向,寻找化学课堂提问的最佳时机,预设和生成一系列类型丰富、质量优良的问题来组织教学,有利于改善化学课堂的提问效果,帮助学生建立对知识体系的整体认知,提升解决问题的能力,发挥大概念高通路迁移的功能,促进核心素养的落实。
以“水溶液”主题内容为研究对象,参照初、高中新课标要求和教科书编排分析该主题在初、高中的衔接特点。基于初、高中“水溶液”主题的连贯性和发展性特点及主题内容结构,选取“侯氏制碱法”为主题情境,设计初、高中贯通的“水溶液”主题衔接性教学,以促进学生在不同学段对“水溶液”主题认识角度的丰富和发展。
分析当前“饱和溶液”概念教学的一般思路和存在问题。以问题为载体进行探究设计,通过引导学生在探究活动过程中利用实验和自制模型,建构、修正并完善“饱和溶液”的概念,学会运用类比、解释、分析、预测、综合和归纳等科学方法,形成证据意识和模型应用能力,从而实现“科学思维”的发展。
对原教材中二氧化碳与水反应实验装置及药品进行简化、整合、改进和创新,改进后的实验装置克服了传统实验装置的不足,具有结构简单、操作简便、环保、实验现象对比明显、实验可分步操作且可暂停等特点。实验所用二氧化碳及紫色石蕊溶液可重复利用,实验现象能反复呈现。有助于学生提高对教材常规传统实验的认知,激发学生的批判能力和创新意识。
在教材试管实验的基础上,采用“主体附加法”,通过增加两个注射器对乙醇催化氧化实验进行改进。新设计的实验,具有较好的科学性、简约性、环保性和实用性。
对三个较特殊的基础化学实验作精准清晰的分析,并利用这三个实验的特点设置问题情境。通过启发引导,进行实验探究,巧妙地复习和巩固知识,揭示化学反应的不同本质。 对化学实验教学中灵活处理某些问题作了较深入的分析与探索。
针对教学中关于卤代烃取代反应及实验的不同认识,结合教材变化和文献研究进行了分析讨论。卤代烃的卤原子可被多种基团取代,教学中宜避免学生形成卤代烃的取代反应等同于水解反应的片面认识。溴乙烷在中性条件下,与水不易发生取代反应,与AgNO3的水或乙醇溶液可发生取代反应生成硝酸乙酯,试剂中的杂质会对实验结果产生明显影响。建议引导学生辩证地认识物质性质的一般性与特殊性,增强综合运用化学分析和仪器分析手段来检测、表征有机反应产物的意识。
“双新"背景下的课程改革对作业设计提出了新要求。基于对沪科版必修教材中的文献阅读型作业的分析,指出该新型作业在培养学生科学素养及化学学科核心素养中的价值。以“海带提碘”为情境设计基于文献阅读的新型作业,以及对作业实施的情况和过程进行评价,同时特别关注学生在完成此类新型作业过程中的想法与困惑,为后续进一步开展新型作业的设计提供有效的依据。
伴随着义务教育课程改革的深化,立足课程标准成为教育考试与评价的根本依据。基于中考依标命题现状的分析,从“合理把握课程标准中已有知识点的命题要求”“严格控制对化学反应考查的能力要求”“依据课程标准编制中考化学计算题”“试题提供的陌生信息要适合学生进行加工”等四个方面提出依标命题的策略,旨在提高试题的命题质量,确保符合当前减负提质的需求。
介绍了天然气水合物从发现到应用的历程,科学家于19世纪在实验室发现气体水合物,至20世纪,科学家在自然界发现天然气水合物矿藏,并确定了天然气水合物的概念。随后,科学家从影响因素和形成模型等方面探索了天然气水合物的形成机理,且致力于把天然气水合物作为新型能源进行开发利用,已在发电系统、储存和运输天然气等方面取得一定的成果,应用前景将更加广阔。
将醋酸钠和碳酸氢钠溶液的质子守恒式联立,确定相同pH范围,导出一个二次函数解析式。推证表明,在相同pH下,这两种溶液浓度大小比较存在着多种可能,并予以拓展,分析其中化学原因。不同文献中碳酸的电离平衡常数不完全相同,将多组数据运用Matlab作图,亦可得到上述结论。同时指出理论推证与实验测定尚存在偏差。