《普通高中化学课程标准(2017年版2025年修订)》依托“结构化课程内容”对学业质量标准进行了重构，明确其评估课程目标达成度的重要功能。横向上将不同素养的相同水平整合在一起，隐含于应用知识解决问题的典型表现中；纵向上描述知识综合应用能力、素养发展水平由低到高的进阶。为“教一学-评”一致性提供了清晰的质量标准框架。实际教学中需秉持产出导向，具象化目标要求；创设真实情境，实施结构化教学；锚定质量标准，落实“教-学-评”一致性。

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。

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。

课程难度是一个多维的概念，与课程时间、课程深度和课程广度有关，其数值大小是预期教育教学结果的重要依据。以“元素周期表，元素周期律”必修内容为例，运用课程难度定量分析模型，对改革开放以来六版人教版高中化学教科书的难度进行比较分析。研究发现，六版教科书的课程广度、课程深度、课程难度的整体变化趋势为先减小后增大，这与改革开放以来高中化学教育的政策方针及课程标准相适配。根据课程难度变化分析，提出针对性的教学建议。

从引言、目标、任务和评价4个维度建构初中化学跨学科实践活动教材分析框架，分析5个版本初中化学教材“基于碳中和理念设计低碳行动方案”跨学科实践活动，进而提出教学实施建议：提出驱动性强且学生熟悉的拟解决的核心问题；制订明确各学科知识技能、活动与收获的目标；设计循序渐进、承载化学核心知识实验的任务；开展综合运用多元评价视角的进阶性跟踪评价。

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。

人教版初中化学新教材延续高中教材的编写特点，增设“方法导引”栏目以帮助学生理解并掌握重要的科学方法，提升核心素养。对比初中新旧两版教材，进行栏目的分布、涉及的思维方式类型与内容变化分析，探讨该栏目在培养学生核心素养方面的教学价值，并为教师教学提供相关建议。

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。

基于《义务教育化学课程标准（2022年版）》，剖析福建省,2025年中考化学以我国科学家嫦娥五号“月壤制水”这一重大科研发现为情境的试题。该试题紧扣真实情境命题要求，凸显育人价值；通过置换反应判断、仪器知识迁移、化学式计算等问题设计，对接学业要求和学业质量，突显素养考查层次；以文字-坐标图等形式呈现信息，调控合理梯度，契合素养导向命题趋势。结合学生答题情况分析，教师在教学中可借鉴其思路，深度挖掘真实情境，设计多维梯度问题，实施分层作业设计，驱动学生从知识掌握转向素养提升，培育社会责任感与解决实际问题的能力。

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。

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。

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。

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。

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。

在“生成式人工智能+教育”深度融合的背景下，以初三“溶液”为学习主题，按照明确主题大概念、选择合适素材、生成游戏代码、测试游戏效果、渲染游戏氛围的一般流程开发电子游戏—“溶液工程师：荒岛求生”。学生在做游戏的过程中，提升了知识应用与问题解决能力。通过实践，初步掌握与生成式人工智能的对话策略和“生成式人工智能+电子游戏”的开发模式。

采用控制变量法，探究实验室制备氢氧化铁胶体过程中产物HCI是否挥发以及Fe³⁺是否完全发生水解、不同浓度的FeCI₃溶液对氢氧化铁胶体制备的影响如何等问题。实验结果表明：在煮沸的蒸馏水中滴加饱和的FeCI₃溶液，制得的氢氧化铁胶体中仍存在较多的未发生水解的Fe³⁺，水解产物HCI并未因为易挥发而使盐酸浓度降低；向煮沸的蒸馏水中滴加不同浓度的FeCI₃溶液，浓度越大，Fe³⁺的水解程度越小；向煮沸的蒸馏水中滴加0.2mol/L的FeCI₃溶液可快速成功制得氢氧化铁胶体。

《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。

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。

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。

针对粗盐提纯实验，从方案的设计、优化与精准化三步进阶组织教学：基于物质性质选择沉淀试剂、拟定操作和分离方法，形成定性的提纯方案；基于沉淀溶解平衡原理，确定除杂试剂添加顺序与用量，优化定量的提纯方案；基于杂质含量测定、实现计算或监测滴加操作中微粒浓度的精准除杂，发展学生的科学思维和实验探究能力。

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。

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“原电池”为例，围绕“科学态度与社会责任”素养，构建素养指标体系和素养水平进阶路径，重构教学流程，将实验探究、模型构建、科学史实、社会议题、科技前沿等融入课堂教学中，推动知识传授与价值引领的深度融合，在化学教学中落实立德树人根本任务，为核心素养在化学课堂中落地提供参考和借鉴。

在新时代核心素养导向的教育改革背景下，化学教师作为课程实施的关键，其教材素养水平直接决定了化学教育的质量与成效。中学化学教师的教材素养包含以下四个方面：化学教材价值认同与功能定位能力；化学教材内容结构与编排逻辑的解析能力；系统审视并科学评判化学教材的能力；运用化学教材重构课堂教学的能力。中学化学教师教材素养是学生素养落地的根本保障，是教师自主发展的核心引擎，是教材内容创新的动力源泉。基于内涵结构与价值导向，中学化学教师可以通过夯实教材编写与设计的理论基础、掌握内容调适与重构的科学方法、融入教材开发与创新的实践研究，以此来发展自身的教材素养。

运用科技文献中磁性纳米四氧化三铁的制备原理，开展高一化学“铁盐和亚铁盐”的项目式教学。引导学生在完成四氧化三铁成分确定及铁源选择、氧化沉淀法制备四氧化三铁、还原沉淀法制备四氧化三铁、制备实验方案与成果展示四个学习任务的基础上，掌握铁盐和亚铁盐的性质、鉴别与转化，建构和巩固“价态与类别”二维认知模型，培养科学探究能力，感受化学学科价值。

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。

新课标要求实现“教-学-评”一体化。基于具体教学案例分析当前课堂“教、学、评”存在的主要问题，对“教-学-评”一体化的逻辑进行深入分析。据此，提出课堂学习评价设计的逻辑：用清晰的目标引领学习评价，选择匹配的任务落实学习评价，用评价的反馈促进教学改进。为教师日常课堂学习评价的理性设计提供思路。

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。

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。

面对当前高中有机化学内容多而杂、难以结构化，以及忽视学科深度、拘泥传统、超“标”教学等问题，从学科理解视角解读电子效应的具体内容，供教师教学参考；从高中课程视角抽提“极性”大概念重构高中有机反应主题教材内容体系。将高中教材中的12类有机物重构为5类，并解读5类有机物的结构特点和反应特性。运用建构-迁移策略设计学习5类有机物体系的教学程序和驱动性问题，助力学生形成认识有机反应结构化的思路。

针对部分初中基础扎实学生进入高中阶段出现不适应的问题，从初高中学习的核心差异切入进行衔接。基于高中化学认知需求，初中阶段应聚焦基础认知启蒙、科学思维培育、学科兴趣激发三类核心素养铺垫；高中阶段则从知识体系建构、思维能力进阶、实验探究升级、教学方法适配四个维度，精准承接初中认知基础，推动学生认识的角度、广度与深度系统性发展。

初中化学“水的组成”因知识表征简单，常被视作简单内容，教学易陷入浅层化困境。研究从知识内在结构视角出发，剖析教学中目标割裂、内容碎片化与评价单一的深层成因，构建“结构化主题为统领-进阶式探究促建构-多元化评价助反馈”的深度学习路径，以期为初中化学中简单知识的深度学习提供一种可操作、可迁移的借鉴。

系统思维是一种以系统理论为基础的思维方式。以“自制神舟飞船电解制氧子系统”为主题开展项目式学习，设计“揭秘神舟飞船供氧系统” “探究电解制氧原理” “模拟设计和制作电解制氧子系统” “产品展示与评价”四个驱动性子任务，引导学生基于系统视角建构与运用电解池认识模型，体会系统思维的重要指导作用，培养运用系统思维研究和解决复杂问题的高阶思维能力。

通过对比分析不同教材#专业参考书中关于卤代烃中官能团的名称及结构表示方式，指出现有课标和部分高中化学教材中以碳卤键作为卤代烃官能团名称有不妥之处，用C—X表示卤代烃官能团的结构难以与官能团概念和有机物命名原则自洽。因此建议恢复以卤原子（—X）作为卤代烃中官能团的名称及结构表示为宜。

构建中学化学实验智能评价系统，基于AI视频分析实现对学生实验操作的实时评价。系统包括全方位视频采集的硬件设备、科学制定的评分标准和智能评分的AI大模型。通过实时抽帧识别、动态监测与数据校验、实现操作规范性量化评分，解决传统评价主观性强、效率低等痛点。以“强酸与强碱的中和滴定”实验为例，将AI评分和人工评分结果进行对比，得到智能评价系统的查准率为91.9%查全率为90.2%整体准确度较高，为化学实验操作能力测评提供了精准化路径。

以人教版《有机化学基础》为例，探索高中化学课程思政元素的融合路径。构建了包含国家战略与科技创新等五个维度的思政目标体系及对应案例库。提出“情感激发-认知建构-价值内化-行为迁移”四阶教学模型，并以“零碳甲醇火炬”案例进行实践验证。结果表明，该模型有效促进了知识学习与价值塑造的深度融合，为课程思政实施提供了可推广的实践范式与资源支持。