核心素养导向的化学单元教学本质上建构的是一种“学习单元”，它以整体论、系统论等理论为指导，教学目标和评价目标指向化学学科核心素养，教学过程倡导大概念、大情境、大问题，学生参与指向深度学习和高阶思维，教师参与趋向单元核心集备和协同教研。可以从大概念引领的学科逻辑和社会经验驱动的学习逻辑两种思路组织化学单元教学。应转变学生学习方式，加深教师对单元教学的深入理解，强化学科间的融合与交流，加强区域协同教研。

以“氧化还原反应”主题为研究对象，梳理了近十年国内外相关研究，并从教材研究、教师发展、学生与化学学习和化学教学等角度进行分类整理与分析，以期为中学化学这一主题的教学提供有益借鉴。

以《化学教学》《化学教育》发表的跨学科实践活动课例中的“学习评价”为研究对象，构建包含评价时段、类型、方法、主体、评价与教学目标的一致性及评价结果的利用等维度的框架工具对其进行统计分析。结果显示，评价类型具有多样性，方法以活动表现评价为主，评价主体具有多元性，评价与教学目标具有较高一致性，但评价设计的连续性以及对评价结果的利用尚不充分。据此，提出日常跨学科实践活动评价设计的改进建议。

教科书中的跨学科内容受到教材编者、教育研究者的广泛关注。基于内容分析法从教科书跨学科内容的内容特征、表征方式、育人价值3个维度对我国人教版与沪教版初中化学教科书进行比较。研究发现，两版教科书涉及的跨学科内容丰富但侧重学科略有差异；人教版侧重化学知识的学习与评价，而沪教版更关注交互性，通过多元的栏目促进学生参与探究与实践；两版均重视人文底蕴的培育，人教版更多培养学生科学精神与良好生活习惯，沪教版则注重学生高阶能力与责任担当。最后围绕目标定位、内容挖掘、活动设计三个方面对进一步优化初中化学教科书编制提供建议。

为凸显结构化理念在大单元教学设计中的核心逻辑地位，对ADDIE模型创新性调适，将“Design设计”环节升级为Structured Design结构化设计”，构建大单元结构化教学设计 ASDDIE模型。核心在于通过“知识关联-认识思路-核心观念”三层进阶式的设计路径，生成系统的结构化设计策略。以人教版高中化学必修教材为例解析模型的应用流程，并从教、学、评三个维度给出模型的应用建议，为教师的教学实践提供指引。

《义务教育化学课程标准（2022年版）》的颁布标志着初中化学教育迈入以发展学生核心素养为导向的新阶段。初中化学教学需要深入剖析新课标理念精髓，聚焦当前化学课堂在素养目标落实、学科实践深化、教学评一致性等方面存在的现实困境，提出构建高质量课堂教学的实践路径，为新课标有效落地提供区域教研支撑。

以活动理论作为化学跨学科实践活动的理论基础，梳理活动理论的内涵与发展，探讨化学跨学科实践活动的本质内涵，并分析二者的一致性。在此基础上，探究化学跨学科实践活动模型构成要素及其特征，建构活动理论视角下化学跨学科实践活动的设计路径，具体涵盖主题选择、目标设置、内容组织、活动过程与评价设计五个核心维度的整体结构，为化学跨学科实践活动的系统化设计与教学提供理论支持与实践参考。

针对传统教学中曲线图表分析与认知模型割裂的问题，以“沉淀溶解平衡”为例，开发“龋齿形成与防护”虚拟实验软件，促进学生形成模型认知转化。通过联结宏观现象分析、微观粒子运动、曲线动态化交互操作以及关联溶度积公式，引导学生进行“图表-数学-心智”的模型认知转化，增强问题解决能力。结果表明，技术赋能教学可以有效突破学生思维转化障碍，提升模型认知能力。

针对学生在学习“物质结构 元素周期律”时出现的普遍问题，基于课程标准设计以学科能力为导向的单元复习课。通过进阶式的学习任务使学生经历多轮次的“元素位置-原子结构-元素 /物质性质”模型建构与应用的历程，在解决真实问题的过程中实现元素周期律核心概念的结构化和系统化。前、后测得数据表明，本复习课的设计和实施在转变学生迷思概念、提升学科能力、发展学科核心素养等方面效果显著。

以洗涤剂为主题，开发与课标紧密相联的跨学科实践活动复习教学。学生通过“完成探究洗涤剂去油原理、验证洗衣粉酶制剂作用、比较常见洗涤剂的温和力与残留度、认识干洗原理”等学习任务，应用溶液的概念、酸碱性、乳化等化学知识以及跨学科知识探究洗涤剂的原理、性质与使用注意事项，发展控制变量的科学思维，感悟化学的学科价值。

针对初中化学教学存在的问题，以“盐卤提纯的古今智慧”为例进行基于真实情境的教学探索实践路径，构建了“古代工艺→现代技术→未来创新”的情境线索，通过项目式学习（PBL）模式，设置“工程师”角色扮演等任务，融合物理学、工程学、绿色化学理念，形成“化学原理+工程实践+跨科应用”的素养导向的教学范式，为初中化学教学改革提供可借鉴课例。

以2010年版和2025年版《普通高中化学教学装备配置标准》为研究对象，运用文本分析法，比较2010和2025版的装备配置标准的内容变化，总结,2025版的变化特征，进而提出加强高中实验教学的实践措施，以期为高中化学实验课的高效落实提供参考。

通过模拟纯碱碳化塔原理，对侯氏制碱法模拟实验进行优化设计。改进装置利用气泡石将二氧化碳分散为细密气泡，增大气液接触面积加速反应；通过气泵驱动气体在存储装置与反应体系间循环，充分利用未反应的二氧化碳；实验过程结合酚酞指示剂颜色变化、气球体积缩减以及碳酸氢钠晶体析出等现象，直观呈现反应进程；采用矿泉水瓶、气球、气泡石等低成本材料，便于在中学课堂实施。

以氢氧化镁悬浊液为研究对象，利用万能指示剂在不同pH下的显著变色特性，以盐酸驱动平衡移动，通过不同颜色的循环变化直观呈现“平衡建立-扰动-调整-重建”的动态过程。分析颜色变化的微观机理，实现宏观与微观的有效结合。新设计实验兼具趣味性和探究性，为沉淀溶解平衡理论的实验教学提供了简便实用的范例。

将肥皂碎屑溶解于市售不同品牌的饮用水，用于吹泡泡实验。通过肥皂泡形态和溶液差异的定性观察，引导学生进行资料查阅，如离子积（Ǫ）与溶度积（K_sp）的计算，定量分析并论证实验现象。通过亲身体验、激发实验探究兴趣的同时，助力学生深入理解“沉淀溶解平衡”机理，提升解决问题的能力，实现知识迁移与应用的转化。

针对初中化学碳燃烧实验存在的不足，设计一套集成多个传感器数据采集、自动排气安全机制与碳中和净化模块的智能化实验装置。该装置实现了燃烧过程的实时数据监测与尾气净化。改进后的装置可显著提升教学效果，使学生能准确把握碳燃烧产物与反应条件之间的关联，同时有效增强了环保意识。

作业是提升基础教育质量的关键环节，认知负荷是作业设计的重要依据。研究作业设计特征对学生认知负荷的影响，结果表明：作业难度与作业数量正向调节内在认知负荷，随学业水平提升呈显著下降趋势；作业呈现通过信息冗余、文字表达、图片呈现三种途径影响外在认知负荷，且该效应对学业水平两端群体的影响强度显著高于中段群体；作业类型和作业情境对不同学业水平学生的相关认知负荷产生分化影响。为化学作业的编写与优化提供实证支撑。

针对当前科学建模还无法和一线课堂有效融合的困局，首先对科学建模和问题解决之间的关系进行了考证，以确立“科学建模过程本质上就是一个系统化的问题解决过程”这一理论基础。然后以“问题表征”理论为基础，建构解题教学的一般模式框架，其主要分为了界定问题、简化抽象、变量赋值、建模表征等主要环节。再以一道开放性试题为例，对“问题表征”理论视域下的解题教学模式进行教学实践。最后提出“深化教师对建模的认识以提升元建模水平”  “重视建模融于日常教学以提升教学实效” “强调内外结合以促进学生建模能力发展”等三个方面的启示。

针对铜氨制备实验存在的一些争议问题进行探讨。理论分析和实验验证表明：Cu(OH)₂难溶于氨水,制备实验中Cu(OH)₂的溶解依赖NH₄的耦合作用；实验过程中生成的沉淀实为碱式硫酸铜与Cu(OH)₂的混合物；对比分析选用CuSO₄作为原料的原因和优势。探究铜氨与金属单质和碱溶液的反应，并从热力学和动力学的角度分析说明实验现象和反应规律。