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。
跨学科作为当前重要的教育教学理论，目前很多教学实践未触其理念本质。在教学中重视跨学科思维是落实跨学科这一理念的关键。阐释跨学科思维的内涵与构成，并且通过与项目式学习的对比，总结提炼了发展跨学科思维的学习活动特征。
从实验事实、理论计算、分布系数三个维度说明常用的“越稀越水解”规律并不适合像苯甲酸铵这一类盐的双水解，这类盐加水稀释过程可能抑制其离子水解，水解平衡也可能不移动。 依据对盐水解本质的理解和理论计算，通过数据分析和分布系数，明确在一定温度下，盐的水解百分率主要决定于溶液中的氢离子（或氢氧根离子）浓度。运用这一观点解释了对醋酸铵加水稀释过程中其离子水解平衡不移动的事实，并成功预测碳酸氢铵溶液加水稀释过程中各离子水解、电离的行为。
综合分析近期文献中有关乙醛能否使溴的四氯化碳溶液退色的研究与表述。通过实验验证了乙醛能使溴的四氯化碳溶液退色，打破了高中教学中对于这部分知识的原有认知。通过验证反应过程中产生的气体，以及改用甲醛进行对比实验，确认了乙醛与溴之间反应的基团，并进一步探讨了其反应机理。从实验和理论两个方面证实乙醛可以使溴的四氯化碳溶液退色。
以“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”教学为例，在课程思政理念下融合制盐史的发展为情境线索，充分挖掘传统文化的学科价值，引导学生在分析素材的同时初建、修正、完善物质分离提纯的一般模型，通过任务驱动及实验方案实施使学生切身体会除杂的过程，在数字化实验定量视角下结合定性分析除杂过程中的宏微变化，使思政与教学同向并行。
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。
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。
为 改善跨学科教学中目标制定混乱、知识整合形式化、评价体系不完善等问题，基于UbD模式“以终为始、评价先行”的教育理念，以“化学平衡移动在生物中的应用”为主题，设置“鉴别真假黑枸杞”与“探秘高原病病因”的跨学科学习活动，围绕“稳态与平衡”大概念，以预期结果为导向，基于真实问题情境和核心评估任务开展教学。通过学生的表现及反馈，对教学效果进行反思。
基于CNKI数据库，对2013-2023年化学跨学科主题下的202篇文献，使用CiteSpace软件对发文量、关键词及时间线绘制图谱并分析，得出结论：中学化学跨学科发文量较少；研究重点在STEM教育、项目式教学、核心素养、跨学科实践活动，基于目前的研究方向提出展望：深化跨学科相关的理论研究、增强初高中化学跨学科案例开发，加强跨学科实践效果研究。
以课程思政理念为基础，结合思想政治教育元素与价值理念、化学学科核心素养的功能定位，构建高中化学思政元素体系与思政目标体系。认识思政素材的研究视角，分析思政素材资源的类型与来源，明确思政素材资源与思政元素的联结关系，探索行之有效的教学组织方式。 将原本单一的、孤立的思政元素、思政素材有机融入教学各环节中，形成整体的、系统的高中化学课程思政实践路径，促进高中化学课程思政的系统化、常态化教学，实现知识教育与价值教育、能力素质与思想政治素质同向同行的目标。
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。
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。
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。 “
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。
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。
“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。
为了提高实验教学的有效性，丰富中学化学实验教学资源，对化学教材上编排的铝和氧化铁反应的实验进行了改进，增补了铝和氧化铜反应的实验。新设计的两个铝热反应实验，选用球形干燥管作反应容器，借助鞭炮引燃铝热剂，利用瓷砖接收反应产生的熔融物。改进后的实验具有很强的安全性、简便性、可视性和观赏性，有利于学生认识铝热反应的原理及其应用。
以解决“如何实现人人都能‘水上漂’ ”的驱动性问题为主线，借助物理学的受力分析方法，从静电作用角度剖析氢键。通过整合教材中与“氢键”相关的重要内容，对氢键的结构、强度的影响因素和氢键对物质性质的影响进行了系统总结和适当拓展，构建氢键的知识体系，使学生从本质上认识微粒间的相互作用，促进学生知识的结构化、认知的结构化，发展学生学科核心素养。
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。
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。
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。
构建“任务-形式-评价”融合的测评体系，创设真实情境下的表现性任务。学生基于背景资料和限定实验器材与试剂，经历“像科学家一样”的科学探究和实践过程。教师对照PTA量表对学生的表现包括实验技能和科学探究能力等进行量化打分，客观、全面地评价学生的实验技能和科学探究能力。
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。
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。
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。
“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。
分析传统实验在“沉淀的转化”教学中的薄弱之处，运用钙离子浓度传感器探究硫酸钙沉淀转化为碳酸钙沉淀的过程。通过软件将钙离子浓度变化的数据绘制成曲线，展现硫酸钙沉淀溶解平衡的破坏、移动、建立新平衡的全过程，揭示沉淀溶解平衡移动和沉淀转化的原理，并为该内容的教学提出建议。
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。
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。
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。
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。
针对现有教材中浓硫酸与铜反应实验装置的不足，如易倒吸、尾气未处理尽等进行改进：使用定制的双边具支试管作为该反应装置、性质检验装置以及净化装置，用硅胶塞代替橡胶塞，铜丝可以轻松穿过。避免了橡胶塞打孔使气密性良好。换用棉团浸取试液，可减少药品用量且效果良好。改进后的装置能有效检验二氧化硫的还原性、酸性以及漂白性，具有现象明显、无污染、防止倒吸等优点。
基于“四重表征”教学模式，借助数字化传感器，从pH、离子浓度和能量变化三个角度，设计多组对比实验，对酸碱中和反应体系进行全面探究。将传感器所呈现的微观图像与指示剂的宏观变色现象相结合进行分段式数据分析，并进行符号表征，帮助学生全面理解和掌握酸碱中和反应的变化本质，旨在发展学生的科学思维、落实化学学科核心素养。
