依据我国基础教育课程改革的方针，基础教育阶段分学科教学要重视跨学科意识与能力的培养。阐述跨学科意识与能力的内涵，指出跨学科意识与能力的培养事关国家教育战略要求的落实，提升学科教师自身的跨学科意识与能力是当务之急。
基于家族相似性(FRA)分析框架，对《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中必修与选择性必修课程的“内容要求”进行系统编码与认知网络分析。研究发现：在NOS要素分布上，认知系统在两类课程中均占主导地位；在进阶特征上，体现出从单一认知向系统关联的过渡；在关联结构上，反映出课程定位从实践融合向多维认知体系构建的转变。建议教师应关注NOS的进阶路径与关联特征，在教学中实现从知识传递到本质理解的跨越。
正确理解课程标准行为动词是“新课程新教材”推进的重要保障，也是实现高中化学“教学评一体化”的关键纽带。基于加涅学习结果分类理论对普通高中化学课程标准中的行为动词进行系统分类分级，并以社会性科学议题“探讨过氧化氢治理藻类的合理性”为例，阐述行为动词在教学目标、教学活动以及教学评价中的应用，为一线教师提供参考。
联用四段式诊断工具和认知网络分析技术，分析96名高一年级学生在新授课后“焓变与盖斯定律”的即时认知情况，对比分析相同教学干预对学优生和学困生的认知影响，挖掘学生的认知网络并得出相异构想，进而为教学提供针对性建议。
采用元分析方法，对59篇国内硕士论文(共64个效应量)进行系统性分析，验证了学习进阶理论对化学教学的促进效果。进一步的亚组分析表明：不同教学主题的效果相对均衡，而不同进阶变量类型与水平划分尺度对教学效果的影响存在显著差异；九年级和高三年级的进阶教学效果最为突出，班级规模和干预时长显著影响教学效果。
化学观念是化学学科核心素养的基石，其结构化建构是学生化学思维发展的关键。基于化学学科本质特征与《义务教育化学课程标准(2022年版)》内容要求，以马克思主义“世界是物质的，物质是运动的，运动是有规律的”为哲学根基，转化为“物质观、变化观、规律观”作为化学观念的核心内涵体系。通过论证这一体系的学科必然性与教学适配性，揭示其合理性；提出“目标分层一情境递进一探究深化”的教学路径，为化学观念教学提供理论框架与实践范式。
社会性科学议题是培养学生批判性思维的重要载体。以“太阳能发电能否完全取代火力发电”为主题，依托议题学习、讨论、决策、总结四个阶段，引导学生从科学、环境、经济等多维度分析各类能源利弊。基于《批判性思维能力测量表》等数据的分析，研究验证了社会性科学议题教学能够有效培养初中生的批判性思维。
以“气体压强变化”为主线，对九年级“二氧化碳”相关知识的教学进行再探究。引导学生综合利用物理和化学等跨学科知识，分析和解决CO₂制取装置气密性检查、CO₂制取反应控制以及“吸碳剂”选择中的压强变化等问题，有效促进了学生证据推理、模型认知以及批判性思维等重要科学思维的发展。
“产品制作类”跨学科实践活动是发展学生动手实践能力和工程思维的关键路径。针对产品制作任务的复杂性易引发认知超载的问题，以“自制净水器”为例，经由“方案构思”“条件探究”“产品制作”“产品发布”四个进阶式活动，运用心理学的认知负荷理论，通过减少外部认知负荷、调控内部认知负荷并增加相关认知负荷、平衡工程思维挑战与学生能力基础，提升教学效果。
基于STEAM教育理念，在学生学完高中化学必修课程后，从传统文化的选择出发，以“制作胭脂”为载体，引导学生开展项目式教学实践。学生在了解胭脂的传统制作工艺的基础上，聚焦运用现代科学或工艺优化胭脂的配方和制备工艺，有效提升学生运用综合知识解决实际问题的能力，在以史为鉴的实践探索中增强学生的文化认同与自信。
立足现行沪教版九年级化学教科书中“探究溶液酸碱性对紫甘蓝颜色的影响”跨学科实践活动，综合运用化学、物理、生物、技术与工程等多学科知识，提取紫甘蓝指示剂，借助“独行颜色管理”APP自制紫甘蓝试纸和比色卡，并使用紫甘蓝试纸检测土壤和生活中常见溶液的酸碱度，提升学生解决实际问题的能力。
基于高中化学实验教学中存在的安全风险、时空限制、数据处理繁琐、个性化支持不足等现实困境，结合人工智能(AI)技术，重构中和滴定、乙酸乙酯制备等四类典型实验的教学模式，通过设计虚拟仿真、智能指导与数据分析等应用场景，开展对比教学。实践表明，AI的介入能使实验试剂消耗量相较于传统教学班级的平均值降低85%、学生操作规范率从传统教学的约42%提升到67%,提升幅度约为60%。AI在强化科学探究素养、推动个性化教学、提升课堂效率等方面成效显著。构建“AI赋能、虚实结合”的实验教学模式，能为落实高中化学学科核心素养培育提供有力的技术支撑。
针对铁的吸氧腐蚀实验在实际教学中存在的问题进行改进。利用螺口注射器、鲁尔阀门等器材设计一套密封性好、操作简便的实验装置，有效解决了“水下气柱”的问题，短时间内可观察到水柱上升。同时，补充设计了产物验证实验，通过将反应限制在注射器小空间内并使用脱脂棉减缓扩散，显著提高了溶液中OH⁻与Fe2+的局部浓度，使检验现象更为明显。改进后的实验现象直观、成功率高。
利用透明玻璃瓶、截短的直形安全漏斗、13号橡胶塞、玻璃导管、胶头帽、T形管等设计演示装置对钠与水反应实验的三处细节进行补充，可以增强实验的视觉效果和进一步缩短实验的时间。利用该演示装置，探究钠在空气中燃烧和过氧化钠与水反应的一体化实验，符合高一学生的化学认知。该装置操作简便，安排学生分组实验，对提升学生科学探究与创新意识、证据推理与模型认知等化学学科核心素养有积极的作用。
氯化银和碘化银的沉淀溶解与转化实验是难溶电解质沉淀溶解平衡的典型示例。在参考已有研究的基础上，引入明胶作为介质，通过其空间网状结构对离子扩散的抑制作用，对氯化银和碘化银的沉淀溶解与转化反应进行新设计，实验步骤简便，现象明显。
用疏水性永久记号笔在滤纸上绘制图案，制作出一种简单易操作的纸芯片。木耳经“灼烧灰化、硫酸酸浸、过滤、氧化”处理后得样品液。标准液和样品液在纸芯片显色后，利用智能手机拍照、ImageJ软件处理得到灰度数据。根据标准液的浓度及对应的灰度数据绘制标准曲线，利用样品液的显色灰度数据计算得出木耳中铁元素含量为9.7mg/100g;利用色度传感器法测得为9.5mg/100g,两种测定方法的结果相差不大，验证了纸芯片法具有较好的可靠性。
人教版九年级化学第八单元“金属和金属材料”内容与人类生活和社会发展联系紧密。单元作业设计以我国科技发展的新成就为背景，从化学课程内容的思想性和时代性出发，选取我国高铁CR450科技创新工程为情境，从化学的视角深入挖掘，优化呈现方式，让情境贯穿作业始终，聚焦培育学生的核心素养。单元作业设计旨在引导学生在真实情境中解决问题，激发学生的学习兴趣，提升综合实践能力，实现对单元基本概念的理解和迁移，体会化学科学的社会价值，形成关注金属资源保护与回收的环境意识，深化可持续发展观。
以2025年山东高考第10题为例，剖析学生在固-气热解平衡问题中的认知障碍，根源在于对多相平衡核心概念的理解浅层与迁移困难。为此，教学应回归学科本原，从沉淀溶解平衡为起点，引导学生深刻理解平衡常数的理论属性，并以此为基础建构“Q/K判据”等核心认知模型，并通过模型对比，实现向固-气平衡的迁移，从而超越知识结论与题型训练，发展学生“变化观念与平衡思想”核心素养。
