单元教学是建构大概念的重要教学形态。在具体实践中要以系统化的思维进行大概念的提炼和单元的划分，遵循整体化、结构化、情境化、真实性的单元教学设计原则，依托单元情境组实现“教-学-评” 一体化，并根据实践效果进行反思、优化和再实践。

化学学科理解是新一轮基础教育课程改革背景下提出的具有我国本土化特征、体现化学学科本质的概念。近十年我国化学学科理解的研究聚焦于内涵解读、内容体系建构、价值探析、发展策略、教学研究以及教师化学学科理解现状等热点方面。但化学学科理解研究尚存在本体研究有待系统深入、实践研究有待充实完善以及实证研究有待拓展加强等问题。因此未来需进一步深化理论研究、丰富实践研究、拓展研究视角、整合研究方法。 

基于Rasch模型，针对高中化学课程中的“结构决定性质”大概念，开展了大概念理解能力的垂直等值研究。研究结果显示了不同年级学生在“结构决定性质”大概念理解能力上的表现，为构建高中化学大概念理解能力的定量监测提供了方案。

针对时下教师“记流水账”式听评课的实际情况，提出了听课者“学习目标研究前置”、关注学业成就表现的“学生立场”以及“应然”“实然”对比分析研究等课堂观察新视角，并提出了“双新”背景下课堂观察中教学设计以及学生成就表现的关键要素。 

依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》对元素观建构要求，在理论分析和实践探索基础上，建构了初中化学元素观内涵，分析了初中生建构元素观的进阶阶段、进阶水平及评估方式，提出了初中化学教学中通过化学史料学习、实验探究学习、实践应用学习建构元素观的教学策略。 

新课程体系中建构“结构决定性质” 核心观念对促进模块融合、发展核心素养和转变学习方式有重要意义。建构“结构决定性质”观念的教学要充分研究教材内容，设计有效的课堂问题引导学生开展深层次的思维活动，从结构化学的视角认识有机物性质和有机反应规律，从而促进学生对学科本原性知识、观念和思想的深刻理解和灵活应用。 

基于课程标准所倡导的“教-学-评”一体化教学理念，落实有效开展化学日常学习评价的要求，以“乙醇”课时教学为例，构建“学，评”任务一体化的设计思路，展示在该思路下设计的不同类型课堂学习评价以及课后作业设计应遵循的一般原则，为实施“教-学-评”一体化，有效开展化学日常学习评价提供借鉴。
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结合项目式学习与大单元教学的实施路径与要素分析，构建基于项目式学习的大单元教学设计框架，并以“水与我们的生活”主题为例，实现科学学科的专题知识、观念、过程、价值的宏微观统整，引导学生在“做科学”的活动中建构正确的科学理解和科学观念，发展初中生的科学学科核心素养。 

化学定量思维是指运用定量的方式和方法分析和解决化学问题的思考过程，在化学学习中发挥着重要作用。梳理化学定量思维的内涵与培养路径， 设计“探秘Fe（NO₃）₃溶液中微粒的氧化性" 教学课例。从探究Fe（NO₃）₃溶液中微粒的氧化性入手，分别从横向物质的氧化性和纵向物质的浓度进行对照，层层递进，深入挖掘实验中的定量功能，有利于学生化学定量思维的发展。 

以“青铜器”为例，从黄河文化的重要组成部分——青铜文明出发，聚焦青铜的冶炼铸造，立足化学学科，分析跨学科融合点，提炼驱动性问题，构建项目化任务，设计和实施系统化教学，引导学生打破学科壁垒，探究先人改造、应用物质的智慧，发展综合运用跨学科知识解决真实问题的高阶思维能力，培育核心素养，深化对黄河文化的体验，坚定民族自信。 
 

以“自制西瓜霜”为项目主题，在教学过程中融入《本草纲目》、滩田法制芒硝、古法制作西瓜霜等中华优秀传统文化，通过“西瓜霜的制作体验”“ “西瓜霜制作原料的鉴别” “西瓜霜原料获取原理的探究” “西瓜霜产品的展示”等环节，引导学生小组合作开展探究实验，测出西瓜霜的原料成分，感知西瓜霜形成过程中的物理变化和化学变化，在锻炼实践探究能力的同时增强了文化认同感。 

利用自制的十字型玻璃管作为反应装置的主体，改进了“加热碳酸氢铵” “探究燃烧条件” “氯气的制备与性质”和“二氧化硫的制取与性质”四个实验。改进后的实验装置具有使用方便，现象明显，药品用量少，环保无污染等优点，取得了较好的教学效果。 

制作并基于活塞可固定式注射器，将压强对气体溶解度的影响实验、不同压强下氧气溶解度测定实验、压强对化学平衡的影响实验、压强对化学反应速率影响的实验以及利用压强变化触发反应的硫酸亚铁与氢氧化亚铁制备的一体化实验进行了改进。改进后的实验操作简便、现象清晰，取得良好效果，新装置不仅适用于教师演示实验，也适合学生探究实验。 

针对高中化学必修教材中“氯气的制备” “氨气的制备” “铜与浓硫酸的反应”等三个实验中存在的不足，利用三口连接管改进传统的实验装置，在药品用量、性质检验以及尾气处理等方面进行了一体化的实验设计。改进后的实验具有操作简单、现象明显、试剂耗量小、不污染教室空气等优点。 

把氧化还原反应类型的可逆反应设计成原电池，利用微电流传感器、阴阳离子交换膜等材料对实验装置进行改进。利用改进装置探究铁离子与碘离子、银离子与亚铁离子的可逆反应，借助图像表征电流方向的变化，证明可逆反应的存在。建构探究氧化还原类型的可逆反应的分析模型。改进装置操作简单、耗时短、一器多用，适合学生分组实验或拓展性实验。 

常规条件下一般不能用硫酸与大理石反应制备CO₂，采用压力传感器探究了多种条件下稀硫酸与大理石的反应过程，发现溶液在充分搅拌的条件下，适当降低硫酸溶液的浓度，是可以用硫酸与大理石反应制备CO₂的。获得的优化条件是搅拌速度10档（1250r/min）、硫酸浓度0.1mol/L用量15mL、细颗粒（15粒/克）大理石用量为15g，制备的CO₂可成功用于蜡烛熄灭的性质实验。 

基于TAP论证模型的内涵及其相关研究，将科学论证能力解读为“五要素五水平”，并在此基础上构建实验探究题目分析框架。通过分析科学论证能力在2014-2024年北京市高考化学实验探究题目中的呈现形式及水平，归纳总结科学论证能力所蕴含的考查特点、运行规律与表现策略，并基于试题研究结果提出相关的化学实验教学建议。 

介绍国际文凭课程化学学科实验教学的基本情况，介绍其新大纲中实验技能教学中实验工具和探究思维两个模块的教学内容，分析内部评估与外部评估的变化和评分方式，探讨这些变化如何促进学生的实验技能和科学探究能力的发展，并提出对我国高中化学实验教学的启示。