以九年级化学人教版新旧教材课后习题为研究对象,构建初中化学关键能力分析框架,对新旧教材课后习题进行分析。新教材比旧教材在“模型认知能力”考察比例增加最多,说明新教材更重视学生“模型认知能力”的培养。
新课标倡导大概念统领下的单元整体教学设计,教材是教师组织教学的重要资源。从单元主题、前后逻辑、知识逻辑和认知逻辑四个维度,对不同版本高中化学必修教材“化学反应与能量转化”单元进行比较,以此理解教材编排的逻辑结构和思路;整合不同版本教材编排优点,对教材单元进行“二次开发”,建构有逻辑的教学单元,实现知识结构化。
科学发现通常遵循从经验感知到逻辑抽象再到实践验证的循环过程,但一些突破性理论往往源于直觉与想象。科学进步不仅依赖观察与实验,更离不开人类的好奇心、想象力和创新精神。开发学生的创新潜能、培养创新意识、塑造创新人格并发展新思维,进而指导创新实践,是高中化学的核心育人目标之一。创新思维的培养路径包括“以想象力为逻辑起点,通过演绎推理构建假设,结合实验验证与数据分析形成结论”等。教师在此过程中需及时肯定学生的创新行为,多维度促进其创新思维的发展,并能及时做出评价。
在高一学年末阶段利用“赤铁矿磁化焙烧”工业情境,通过工程决策、设计、实践和评价环节,分别开展定性实验分析焙烧产物组分、定量实验探究焙烧最佳条件和设计回收减排可持续发展的工艺流程实验教学,培养和发展学生的工程思维,更好地适应新课标和新高考的要求。
奥运火炬燃料的变迁,反映了全球能源结构转型的历程。在科学认知逻辑下,以奥运火炬燃料为主题,以火炬燃料的历史变迁为主线,充分利用跨学科整合的优势,探讨化石能源的合理运用,强调能源技术革新的重要性,培养学生的物质观、能量观、变化观等化学观念,以及辩证思维和社会责任感等核心素养。
阐释生成式人工智能在高三化学教学中的应用价值,分析DeepSeek在高三“催化剂”教学中的实施路径,提出化学教学中应用生成式人工智能的实施建议,为一线教师利用生成式人工智能开展教学提供借鉴。
以初中科学“走进微观世界”为例,基于“三重表征”理论,在教学中通过“宏观现象、微观本质、模型表征”三者的转化,帮助学生逐步建构物质的微观模型。通过模型的进阶和优化,实现学生对分子认识的螺旋式上升,同时培养学生的微粒观和模型建构思维。
以“守护南昌水脉,共筑生态家园”为项目主题,综合化学、地理、生物、道德与法治等学科内容,通过“明确项目主题” “调研南昌市水资源现状及其影响” “制定水的净化方案” “我为水资源发声” “展示项目成果”等五个关键任务,串联多学科知识与熟悉的真实生活情境,共同审视、协同解决南昌市水资源问题,促进学生形成节约资源,保护环境的良好习惯。
以“蓝晒艺术创作”为跨学科项目教学主题,通过了解蓝晒制作方法与原理、优化蓝晒制作工艺、蓝晒原理再应用三个环节,形成以化学实验为主的多样化探究活动,引导学生在融合化学、信息技术、美术等跨学科知识解决问题的过程中,迁移运用蓝晒艺术蕴含的光化学原理,落实氧化还原反应、影响化学反应速率的因素等知识,渗透以宏微结合视角分析问题的思想,培养学生良好的审美情趣,感受科学与艺术之间的紧密关联。
以不同时期的人教版初中教材中质量守恒定律的验证实验为研究对象,厘清该实验在教材中演变的脉络。对比分析现行各版本教材中该实验呈现方式的异同,阐释教材的编写意图与思路。基于上述研究,结合日常教学的思考,提出若干初中实验教学的启示。
蓝晒法是一种借助阳光成像的古典印相工艺,能够在纸上产生持久的蓝色图像。通过自制紫外灯箱优化曝光方式,采用丰富的实验材料、多样的显影剂,便于学生在实验探究中创作可保存的具有个性化的蓝晒作品。实验充满趣味性和可操作性,适合课堂分组实验和科普实践活动。
针对高中化学中分子间作用力抽象难懂且传统实验受限的问题,设计了基于温度传感器的数字化实验方案。通过测量乙醇、丙醇、正丁醇、异丙醇、丙酮等有机物挥发过程的温度- 时间变化曲线,结合分子结构差异,系统探究了范德华力与氢键对物质挥发性的影响。结果表明,温度传感器能精准捕捉由分子间作用力差异导致物质挥发时温度的变化特征,为建立结构-性质关联模型提供了可视化证据。新实验方案操作简便、数据精准、安全性高,可有效促进学生“宏观辨识与微观探析” “证据推理与模型认知”等核心素养的发展,为抽象的化学概念教学提供了创新范式。
通过分析中学教材以及相关文献中电解氯化铜溶液的实验,针对其存在的问题,提出新的实验设计方案。采用定制的反应管、2B铅笔芯、移动电源和翻口塞等实验器材对该反应的实验装置进行了改进。改进后的实验具有操作简单、反应迅速、现象明显等特点,还能有效防止氯气扩散造成的污染,提高学生的实验操作能力。
2024年湖北卷化学第18题基于Co2+和Co3+的制备及其催化作用创设情境,在实验探究中运用配位平衡思想调控氧化还原反应,考查学生根据实验现象分析推理实验原理的能力。分析和讨论了该试题的学科知识背景,形成了一般的解题思路,阐释了利用多重平衡调控反应的原理和方法,为新课程背景下有关化学反应调控的教学和备考指明了方向。