生成式人工智能具有自主学习能力强、资源储备丰富等教育价值，人工智能与教育的融合是教学发展的新趋势。阐述生成式人工智能在中学化学教学中的具体应用路径，涵盖教学准备、教学实施以及教学评价等阶段，同时指出使用人工智能应注意的问题与应对策略，为人工智能背景下的中学化学教学提供有益的思路与方法。

核心素养是学科育人价值的集中体现，《义务教育化学课程标准（2022年版）》明确化学观念为4个学科核心素养之一，物质转化观作为化学学科特质化的化学观念，其形成有助于实现化学课程的育人功能。通过辨析变化观，审视物质转化观的内涵，并结合史实考究其历史演变，认为经历了以下4个阶段：基于思辨的物质转化观、基于元素组成的物质转化观、基于结构构成的物质转化观和基于反应调控的物质转化观。素养为本的中学化学课堂教学应强调重视发挥“物质的变化与转化”大概念的结构化功能，培养物质转化的认识视角和认识思路，形成认识、改造和保护世界的正确价值观。

“化学”的定义是一个化学课程基本问题，标识着化学科学研究对象及本质特征，有利于素养为本的化学课堂教学开展与学生化学观念养成。通过对新中国成立以来21版中学化学课程标准（教学大纲）中“化学”定义进行内容分析，发现其大体历经6个演变阶段，进一步明确研究对象、界定研究层次、凝练本质特征、凸显社会功能、厘清学科性质及拓展概念外延，得出3点教学启示：增强化学定义价值的认同意识，从系统论的角度审视化学定义，关注化学定义涵盖的基本问题。

钠与氧气加热反应的实验操作、实验现象及产物颜色等存在一定的争议。通过实验及相关文献解读，澄清了几个问题：建议实验中先加热仪器再投钠块；不宜用石棉网、蒸发皿、瓷坩埚等器具盛放钠块，建议使用铝板、铁板或铜板；讨论了过氧化钠颗粒的颜色、过氧化钠颗粒的生成；分析了反应产物中黑色物质形成的原因。

从大单元教学理念来看，初高中化学教学本质上应视作一个有机整体。通过对义务教育科学课程所要培养的核心素养与高中化学学科核心素养构成要素对比，归纳出化学观念、学科思维及科学探究等核心素养的连贯性和层次性，基于初高中化学核心素养的目标要求，提出构建核心素养进阶式表现水平体系及核心素养评估与反馈机制的重要性，从知识、观念、思维和实践四个层面，聚焦分析初高中核心素养衔接和进阶实施策略。

采用认知网络分析技术，分析2015至2023年发表的98篇各学科的密室逃脱教育游戏的开发案例文献，而后聚焦到化学学科，对密室逃脱教育游戏进行设计要素的画像，提出化学密室逃脱教育游戏设计的LCSEGM 2024模型和实践应用的建议。

基于跨学科思维过程和跨学科教学效果评估框架建立了教师跨学科教学能力框架，据此编制理科教师跨学科教学能力现状调查问卷和访谈提纲，对六地中学理科教师的跨学科教学能力现状进行调查，发现理科教师跨学科教学能力为中等水平且不存在显著的群体性差异，能力发展主要受到外部支持不足的影响，据此提出促进教师跨学科教学能力发展的建议。

基于化学学科理解的视角，以“电解合成乙醛酸”为载体开展“电解池的工作原理及应用”的复习教学，充分体现电解技术在化学有机合成中独特的应用价值。通过真实生产情境的实践探索，促进学生在“电解池的工作原理及应用”核心概念的认识中实现结构化思维的提升，最终达到发展学生化学学科核心素养的目的。 

“结构决定性质”是化学学科核心观念，是最具化学学科特征的思维方式。建构“结构决定性质”核心观念能够精简凝练教学内容，提升知识结构化水平，增进对学科本原性问题的理解，发展学生学科核心素养。“结构决定性质”核心观念的建构要从课程体系出发整体规划，深入研究和挖掘教学内容，科学设计观念建构教学流程，积极利用评价引导学生建构观念。 

化学反思性教学是提升化学教师教学能力、改善化学教学质量、落实学科育人目标、建设高质量教育体系的重要途径。从教学过程的维度来看，化学反思性教学包括预期性反思、即席性反思和回顾性反思三种。在化学学科中实施反思性教学，应突出反思导向、增强问题意识；强化理念引领、拓展经验视域；关注情绪流动、加深教学体验、完善反思机制、促进教学优化。

以“自制CO₂型蚊虫诱捕器”为项目主题，开展初中化学“二氧化碳的实验室制取”的复习教学。学生通过“认识诱蚊原理并探究市售诱蚊剂”“自制家用二氧化碳诱蚊剂”，将“二氧化碳的实验室制取”迁移到现实生活的问题解决中，综合应用工程、技术、生物学和物理学等其他学科的知识设计捕蚊装置并检验产品效果，实现对二氧化碳的制取与性质等知识的再建构，感悟化学学科的应用价值。

微项目化学习基于真实情境，生发驱动性问题，在问题解决中建构概念，发展迁移、创新思维。学习过程中具有真实性、进阶性、挑战性的驱动性问题的设计是关键。依托若干个微项目案例，阐述初中科学课堂教学中驱动性问题的设计思路、实施策略及实践反思，以期对指向核心概念的科学微项目化学习有所启示。 

通过Arduino和Matlab的串口通讯，实现对苯酚化学性质实验的实时监测和分析。实验中同步监测苯酚的电导率、pH和氧化还原电位，通过数字实验提供数据支持从多个维度理解苯酚的化学性质。创客教育与化学实验的融合旨在激发学生在化学实验设计和创新能力的潜能，为未来教育模式的创新作一些探索。

催化剂浓度是决定反应速率非常重要的因素，实验通过设计Cu ₂₊与不同配体进行作用后形成的不同催化剂浓度，在对过氧化氢-鲁米诺发光体系催化过程中产生不同强度和时长的荧光，从而展现Cu ₂₊与不同配体之间的配位平衡。

 

 “结构决定性质”是学生解决化学问题的重要推理方式，明晰结构与性质间的推理关系，从本质上认识 “结构决定性质”，以促成其在不同化学主题中的教学落实。通过明确 “结构决定性质”的内涵，提炼 “结构决定性质”的推理框架，从而对不同主题的化学知识给出具体教学建议。

针对焰色反应实验存在的不足，设计纳米喷雾器进行焰色反应实验改进。改进实验用自制手持分光镜观察焰色反应形成的原子光谱，将焰色反应与原子结构建立联系，从宏微结合视角认识焰色反应。验证了钾的焰色呈紫红色，改进装置同时兼有操作简单、焰色稳定、功能多样等优点，有助于提高实验教学效果，促进学生深度学习。

“类别与价态”视角通常用于认识“常见的无机物及其应用”。迁移应用“类别与价态”视角开展有机物的教学，能使学生全面认识“乙烯”等物质的化学性质，深化理解加成反应与还原反应的关系。化学教学除了要帮助学生 确立与“官能团”对应的“类别与价态”视角外，还应建构与“化学键”对应的“结构与性质”等多维视角，提高学生全面认识物质性质的能力。

对“SO₂与BaCl₂溶液无法反应生成BaSO₃沉淀”的传统认知的可靠性进行了探究。经过数据分析，可得出常温下当BaCl₂溶液的浓度高于0.01mol ^.L^-1时,向其中通入SO₂就可以满足生成 BaSO₃沉淀所需的溶度积条件。其次，进一步通过融合红外吸收光谱的实验进行验证，在常规实验环境（室温约24℃，未隔绝氧气）下向0.40mol ^.L^-1 BaCl₂溶液中通入SO₂时，结果显示，两者确实能够反应生成BaSO₃，并由于反应环境中的微小尘埃或有氧条件下生成的少量 BaSO₄提供了结晶中心，以及因表面吸附、包埋或吸留共沉淀的作用，最终生成了 BaSO₃和BaSO₄的混合沉淀物。

针对电解水实验中可能出现的燃爆、电解液溢出等问题，通过对文献中系列装置改进方案的比较，设计一款加压排水式电解水装置。该装置采取亚克力材料一体化成型，由储液罐、电解管、加压器等组成。 实验表明，该装置 可有效解决可燃性气体的燃爆、电解液溢出等问题，操作简单、现象明显，并有利于学生自主实验。

表现性评价指在真实或模拟真实的情境中评价学生应用知识解决问题能力的一种评价方式。 以“从暖宝宝废渣中提取赭红”为例，分析如何确立指向核心素养的表现性目标，师生联动设计以项目为基础的表现性任务，开发基于学生表现和成果展示的评分规则，并对表现性评价方式和传统评价方式对学生知识、能力、心理、情绪等方面的影响进行比较。 

以素养为本的教学，教师应具备将知识素养化的能力。化学知识的创生包含素养，化学知识的理解养育素养，化学知识的应用体现素养，实践活动能推动知识建构与素养生成的一体化。 要实现知识素养化，应基于大概念实施教学，建构结构化的知识；实施以探究为主的学习，增进化学知识理解；以情境为载体，应用知识解决实际问题。

模型与建模是科学发展的重要元素，也是解决化学问题的重要方法。但在模型的应用过程中容易形成因“过分依赖建模”而导致的“定势思维”。以原电池模型为例，通过引导学生对原电池模型要素进行分析，进而识别出原电池模型变量，完善对原电池模型的认知，形成对原电池的系统化、本质化、全面化认识，以此使学生建立模型变量的认知，发展学生的“模型认知”素养。 

以新教材实验活动为基础，通过“3xn”教学模式构建“问题-活动-评价”主线，利用开放式球棍模型和自制教具，突破碳原子成键特点教学的重难点问题，驱动学生在搭建活动中分析问题、解决问题，实现知识的内化，培养模 型认知的核心素养。通过课堂效果的评价，对模型搭建活动和课堂教学进行反思。 

学科理解视域下的大单元教学应以发展学生核心素养为主线，依据内容特点和核心素养发展进阶水平，合理构建教学内容。在“物质的多样性”大概念统摄下，重新建构适应学生发展需求的“自然界中的氧元素”大单元，通过对大气、水、地壳中的含氧物质的研究，最终对单元进行整体架构，突出单元主题的价值导向。学生在问题解决中对知识进行结构化梳理，获得认识客观世界的方法，初步形成变化与平衡观念，提升核心素养。

以“科学使用84消毒液”为情境，利用氧化还原传感器，通过观测加热相同浓度、相同体积的NaCIO和HCIO溶液的氧化性变化，比较NaCIO和HCIO的氧化性与稳定性强弱。通过观测84消毒液稀释过程的氧化性变化以及静置于空气中的氧化性变化，揭示NaCIO和HCIO的转化关系。将物质的氧化性转化为可测变量——氧化还原电势，通过数据与曲线将物质的性质及其变化过程显性化。实验结果表明，NaCIO的氧化性弱于HCIO，但稳定性强于HCIO；84消毒液在稀释和浸泡使用的过程中，存在NaCIO到HCIO的转化。

在参阅文献基础上，从原子结构、能级和电子跃迁等微观角度，阐释不同价态[ Fe、Fe（Ⅱ） Fe（Ⅲ）]和不同形态（单质、氧化物、盐、氢氧化物和配合物）铁元素呈现不同颜色的原因。整合铁及其化合物原子结构与性质、晶体结构与性质的相关概念和知识，旨在为化学教学提供参考。

对乙醇催化氧化实验进行再改进，证明乙醇催化氧化实验的产物中含有乙醛、乙酸和二氧化碳。通过该实验打破了乙醇催化氧化产物只有乙醛的认知，培养了学生“证据推理与模型认知” “科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。 

针对“燃烧条件”探究实验在安全、成功率及实验效果上存在的不足，提出了改进方案：首先，选用无毒环保 的蜡烛与火柴替代白磷和红磷，确保实验过程的安全；其次，引入燃烧匙作为燃烧平台，巧妙地将火柴头和火柴梗分隔于两个燃烧匙中，优化燃烧效果；最后，用传感器监测记录氧气含量与温度变化的数据，并以图表的形式呈现出来。 

利用铝箔、滤纸、卡式气罐喷火枪、煤炭粉和碱式碳酸铜粉末等简便模拟古法炼铜实验，获得红色光亮颗粒铜。模拟实验取材方便、操作简单、现象明显，适合教师课堂演示和学生课外探究。利用该模拟实验，既能让学生了解古法炼铜的奥秘，又能加深对化学制备方法在金属冶炼中的重要作用的认识。

以人教版、沪教版和鲁教版新教材为例，对跨学科实践活动编排进行比较分析。在主题选择上，3版本教材的选题来源、编排数目及主题名称有所不同；在编排方式上，皆置于相关单元/章最后部分；在内容组织上，大多采用“目标→任务→成果→交流”的思路。教学中需深度理解与把握跨学科实践活动的内涵属性及育人价值。在深入分析课标和教材的基础上，灵活选择实施的主题及时机。

针对盐酸对氯化铁水解平衡影响实验中溶液颜色易出现的异常现象，研究采用控制变量法探究盐酸对氯化铁水解平衡颜色变化的影响。以氯化铁浓度、盐酸浓度和盐酸滴加量为实验变量，以色度变化为观测点，运用DISLab色度传感器和SPSS27.0软件对数据进行记录和统计学分析，得出各变量影响因子及最佳实验条件。探究溶液显色和变色反应机理，针对性提出相应的教学建议，以期为实验教学提供参考。

以2022-2024年7套全国卷有机综合题为例，从命题思路、核心素养、学科能力、必备知识维度，对7套全国卷试题特点进行分析研究。基于有机化学综合题中的重难点构建相应的解题模型，阐释如何利用原型和规律综合推理突破难点，以期为有机综合题的教学和复习提供借鉴。 

针对基础教育阶段工程实践活动开展过程中工程思维训练不足、成果导向性不强、学生主体性未能得到有效凸显等问题，分析了融入OBE-CDIO理念进行工程实践教学的必要性，构建出三阶段教学模式，并结合“自热饭盒的设计与制作”案例说明如何运用相关理论方法与技术手段指导“实现成果目标”这一关键阶段的实施，以期为教师有效开展工程实践活动提供有益参考。

铜从AgCl悬浊液置换银的反应难以顺利进行，从热力学角度分析，如果将反应中的离子转化为配合物，改变电对使物质氧化性、还原性增强，反应进行程度会增大。通过实验将AgCl溶解在氨水中使其转化为[Ag(NH₃)₂Cl]，再加入铜片， 将Cu²⁺/Cu电对改变为[Cu(NH₃)₄]²⁺/Cu、AgCl/Ag电对改变为[A(NH₃)₂]²⁺/Ag证实置换反应可以顺利发生。再通过检验过量的铜与[Ag(NH₃)₂Cl]溶液反应后的产物，证实过量的铜可以将银置换出来。

高中化学“氧化还原反应”的传统教学模式往往侧重于理论知识的直接灌输和简单的实验观察，缺乏情境关联和深度探究，难以激发学生兴趣并促进深度理解，而基于学科理解的核心概念教学有利于改善这一现状。研究综合考虑氧化还原反应概念的发展历史和学科本质，提出两个本原性问题并细化形成问题链，从概念层级结构出发分 别利用演绎和推理的方法构建两大概念模型，根据课程标准的内容要求和学业要求提炼认知视角和思路，最终形成基于学科理解的氧化还原反应教学策略。教学设计利用学生实验和仿真实验开展高水平实验探究，通过创设典型实 例帮助学生建构概念，并联系生产生活实际融合多学科知识，开阔学生从化学角度看世界的视野。

现有化学教材图像研究工具缺乏系统分析教材图像视觉元素和构图原则的视角。基于视觉语法理论，设计符合高中化学教材图像特征的图像分析工具，以人教版高中化学必修教材中的图像为例加以说明，最后提出工具使用建议。 

从理论上分析碳还原氧化铜反应条件温度高、时间长的原因，通过一系列的实验优化和探索，得出碳还原氧化铜的材料选择、混合程度、质量配比、反应温度、反应时间与实验效果的关系。通过反复的实验试验与比较，经数据处理、分析与反思，实现了用酒精灯、小试管等简单的仪器装备，在较短演示时间内完成碳与氧化铜的还原反应，取得了较好的实验教学效果。

“教-学-评”一体化要求教学全程都需关注学生的学习状态及学习结果。在厘清学情分析内涵的基础上，构建贯穿课前、课中、课后的学情分析连续体，采取恰当的方法对不同阶段的学情进行评估分析，与教学设计及实施过程深度整合，承载对学生的学习进行评估、诊断、反馈并改进的功能。

以“酸笋的发酵与风味”为项目内容，基于DFC流程设计项目式复习教学。通过完成“发酵食品制作、食品风味探索、文化感受”三个环节，深入复习羟基、羧基等官能团的性质与检测方法以及氨基酸、蛋白质的性质和有机合成推断等学科知识，学生从多学科视角完成项目任务，树立热爱科学、传承文化的意识，在跨学科的实践活动中提升 创新能力与合作精神，发展学科核心素养。

基于对“新课标”要求和新教材内容的研究，深入分析2024年安徽卷第17题中乙烯与乙烷的转化平衡和产物分离等问题。利用浓度商原理分析平衡移动问题，讨论平衡常数相对大小对多重平衡的影响；建立简化的吸附-脱附模型分析气体分离过程，阐释试题图像中关键节点的含义，帮助师生更好地理解试题情境、问题和解题思路。