基于主导国际科学教育科学本质研究三十余年的共识范式危机审视，近年来国际上兴起了一种称为整体科学的替代型范式。从基本理念、评价工具及审视展望三方面对该范式展开全面述评，以期为我国科学教育NOS范式变革提供理论与思想灵感，推动NOS理论研究及其实践应用进一步发展。
开展单元整体教学首先需要提炼化学大概念。但目前学界关于化学大概念的定义以及如何提炼化学大概念尚未达成共识。基于已有研究对化学大概念进行界定，明确化学大概念的性质与表述，并在此基础上结合具体案例提出化学大概念的四种提炼策略，为化学教师提炼化学大概念提供相应方法论依据和参考。
基于Journal of Chemical Education近二十年的载文，从教学主题与内容、教学手段与方法等方面分析研究了国外有关“化学平衡”主题教学课例的基本情况和研究重点。根据具体课例的内容分析，凝练出可以从实验创新与探究、游戏模拟与活动、信息工具支持这三个方面促进“化学平衡”主题的有效教学，介绍相应的典型课例，以期补充国内关于“化学平衡”主题教学课例的研究，为化学教学研究和实践提供有益参考。
结合“项目式学习”的关键要素，从理论层面提出了“学习主题单元的项目化重构”与“依据真实问题设计项目化学习内容”的操作策略。结合“‘科学防疫’教学主题单元”的设计，以及该主题下的“佩挂式除菌卡有效性研究”的项目式学习的教学实践，从操作层面归纳提炼了常规课堂教学实施“项目式学习”的基本流程 。
我国《普通高中化学课程标准（2017年版2020修订）》把社会责任素养作为化学学科核心素养构成维度之一。在化学教学中，社会责任素养的培育不能只停留在知识层面，更要落实在“情感、态度、价值观”层面，因为它与真实社会的实践课题和价值判断密切相关。在分析社会责任素养培养现状与面临困境基础上，阐述社会性科学议题之于社会责任素养培养的重要作用，并就化学教学中如何运用社会性科学议题培育学生社会责任素养提出可行建议。
在新时代背景下，创新是化学学科核心素养的特质。开展基于学术性情境的大概念教学，是促进拔尖创新人才培养的重要方式。以选择性必修“原子结构”主题为例，在“激光与晶体”学术性情境中，以跨学科大概念“能量”和学科大概念“结构决定性质”为统领，围绕激光光源的发光原理和晶体的光学性质两个板块设计系列问题。学生在解决问题的过程中理解和掌握“原子结构”主题的基本概念，形成化学思维，发展化学学科核心素养。
以“乳酸为代表物梳理有机物的一般认识思路”为例，借助课堂观察渐进分析模型，基于学习理解、应用实践、迁移创新等化学学科能力发展进行课堂观察，分析能力目标的落实情况，并针对性地给出教学改进建议：（1）准确把握能力目标层次；（2）实行课堂多元评价方式；（3）注重课堂展示的分层筛选。
深度学习旨在促进知识结构化，实现知识向素养转化。评价学生知识结构化水平的达成情况，是“素养导向”教学应解决的问题。基于深度学习重视内容逻辑关联、认识思路建构、情感价值体悟、核心观念统整的教学追求，提出知识关联、认识思路、核心观念等结构化水平的诊测构想。以义务教育化学课程“燃烧与灭火”单元为例，对三种结构化的内涵及诊测实施进行了阐述。
“简易吸碳机的制作”项目教学是基于”碳中和”理念的跨学科主题实践活动，通过“捕风”“捉碳”“释碳”“用碳”四个项目子任务，探讨“跨学科主题”实践活动发展学生的核心素养的途径与方法。并提出“跨学科主题”实践活动有关选题、发展多学科知识的系统思维、促进师生共同成长等教学启示。
STEM教育强调跨学科整合，在真实情境下指向问题解决能力的培养。初中化学“金属材料”内容与社会生产生活联系紧密，基于STEM教育理念开展“金属材料”教学，在深入分析课程内容的基础上设置真实情境问题，让学生分别从化学家、技术人员、工程师三个角度拆解问题并进行分析解决，培养学生的跨学科素养和解决真实问题的能力。
用注射器代替胶头滴管和量筒转移饱和食盐水，用医用引流袋代替集气瓶收集氨气和二氧化碳，成功地将侯氏制碱模拟实验带进课堂。改进后的实验具有现象明显、成功率高、见效快等优点，“碳酸氢钠饱和而析出”这一实验现象尤为突出。可作为初、高中“侯氏制碱法”原理教学的辅助实验。
传统的碳酸氢铵固体加热分解反应实验存在一定的不足。采用常见的球形干燥管、拇指试管及水浴加热等方法对该实验进行改进，利用二氧化碳和氨气在水中溶解能力的差异，有效分离产生的两种气体。改进后的实验装置简单，操作方便，现象明显，并可将该演示实验安排为学生独立操作的分组实验。
通过分析现行不同版本的教材及相关文献中铜与浓硝酸反应的实验，针对其存在的问题，提出新的实验设计方案。采用定制的玻璃仪器、注射器和翻口塞等常见的实验器材对该反应的装置进行重新设计。改进后的实验装置不仅具有反应可控、操作简单、现象明显等特点，还解决了装置中残留有毒气体而导致的污染问题，体现了环境友好的设计理念。
通过验证电解水的产物可以推知水的组成。在剖析现行使用的多个电解水实验装置后，从学生自主探究实验的视角讨论了电解水实验的六个要素，设计出用于“学生必做实验或实践活动”的“水的组成探究”的实验装置和实验步骤，有利于发展学生的科学探究与实践素养。
通过实验验证和理论计算后发现，硅胶通过分子间氢键等作用可以吸附氨气、氯化氢、CO2（或H2CO3）、SO2（或H2SO3）、等分子，所以硅胶不能用于干燥这些气体，只能干燥N2、O2、H2、CH4等气体。在实际教学中，不宜将硅胶简单归为中性干燥剂。
分析当前作业设计存在的问题，提出科学写作作业的价值。从教师活动和学生活动两方面展示科学写作作业的实施过程，以“金属的腐蚀与防护”内容为例阐述科学写作作业的设计、实施与评价，通过访谈和测试分析写作效果。结果表明，将科学写作应用于作业设计，能促进学生对知识的结构化整合，转变学习方法；帮助教师诊断教学，增进师生交流。
以化学学科核心素养为导向，命制一道基于“曾侯乙青铜编钟”化学史情境的原创高考化学模拟试题，阐述该试题的命题流程与思路，剖析该试题的测试水平与要素。重点关注化学史情境的选择与处理，反思并总结以化学史素材作情境命题的经验，为基于化学史情境的试题命制与研究提供一定的参考。
针对限定条件下同分异构体书写中的等效氢问题，引入分子对称性知识，具体解释了旋转、反映、反演等对称 操作的含义。根据所具有的对称面的数目与位置以及是否具有对称中心、是否具有3次旋转轴等不同情形，分类建构了苯的取代物的结构模型。通过几例高考试题介绍了分子对称性知识在解题中的应用，并简单引述了分子对称性与分子极性等的关系，认为有必要在教学中对不同的对称类型予以示例。
