基于思维导图发展化学学科核心素养的“醇”教学设计*

基于思维导图架构知识模块,提出“醇”的“六环式”教学模式:“导”“馈”“联”“寻”“攀”“展”。以思维导航、问题学习、讨论活动为教学活动的主线,结合生活化教学情境的创设,由浅入深地探索问题,旨在教学活动中建构和发展化学学科核心素养。     

思维导图在仪器分析实验教学中的应用——以电化学分析实验为例

在电化学分析实验教学中引入思维导图,探讨了思维导图在仪器分析实验教学中的应用方法及效果评价。实验原理的教学依托“比较与对比图”和“逻辑思维图”,强调相关方法原理之间的联系,突出新方法的特点;实验步骤则以清晰易懂的“流程图”方式呈现。教学实践表明,思维导图有利于学生对实验基本原理的理解和掌握,提高了学生的实验兴趣,促进了学生的独立思考能力和解决问题的能力,显著提升了实验教学效果。     

图示思维在化学反应原理衔接教学中的运用——以铝盐和铁盐的净水作用为例

以明矾的净水作用蕴含的化学反应原理为例,着重分析高中“化学1”模块内的7处教学衔接,进而简要论述高中选修模块“化学与生活”“化学反应原理”中的教学衔接。运用思维导图、模型图、概念图、流程图等图示思维教学方式,进行模块内和模块间的知识衔接教学,有利于强化学科理解能力,培养学生的化学核心素养。     

利用思维可视化促进化学高阶思维发展的探讨

思维可视化因其具有建构性、交互性和直观性的特点,在提升化学高阶思维方面呈现一定优势。利用思维可视化工具发展化学高阶思维的可能途径包括:使用双气泡图发展比较思维、利用概念图或树形图发展结构化思维、借助流程图与括号图发展概括思维、采用复合流程图或鱼骨图发展因果逻辑思维。在化学教学中,充分发挥思维可视化工具的“诱导”“添加”“辨分”以及“反思和整理”等功能,将高阶思维的训练渗透到概念、原理及问题解决的教学中,则有望实现化学高阶思维发展从理念到实践的跨越。     

通过翻转课堂培养学生化学学科核心素养*——以“乙醇”为例

以翻转课堂“乙醇”为例,以思维导图为主要评价手段和表征阶段成果的方式。在翻转课堂教学过程中,促进了学生化学学科核心素养的培养。     

基于“雨课堂+对分易”的化工原理混合教学模式探索与实践*

根据新工科建设要求,应积极探索符合时代特征和工程教育规律的培养模式。针对化工原理课程特点,引入“雨课堂”和“对分易”2种现代网络教学平台作为混合式教学工具。雨课堂实现了课前-课中-课后的三环节教学模式;对分易通过提交章节思维导图及“亮考帮”作业,结合课堂讨论,逐一击破学生学习难点,多方位激发学生自主学习的积极性,增加了课堂互动性,提高了教学质量。     

面向卓越化学教师培养的教学策略设计及其表征图示

依据“概念图和思维导图”的表达形式,将教学策略设计为可视化的教学流程图形式,通过计算机软件或者徒手绘制这种教学流程图,可以更加全面地将教学目标和教学设计意图转换为详尽的教学活动过程设计,从而实现教学目标、教学过程、测量与评价之间的有效整合。     

大学有机化学“五维度”教学新策略——以“芳烃的亲电取代和亲核取代反应”为例

介绍了大学有机化学“强理念、重思维、活课堂、共育人、乐钻研”五维度教学新策略的内涵与实践。以线下教学为主,腾讯会议和慕课为辅助,践行“有机化学是科学也是艺术”的教学理念;采用多循环“疑探式”教学方式,辨析亲电试剂和亲核试剂的多样性;注重培养学生多种科学思维的综合运用;强化“文献预习”“练习讲解”“综合作业”“师生互动”等多个教学环节,加深学生对知识的理解与应用,提升学生在课堂中的参与度,着重培养学生的科学思维和人文素养、自主学习与团队合作精神。     

基于思维导图的先行组织者支架在化学教学中的应用

教学中教师为了完成教学任务会忽视学生的高阶思维发展的培养,这样做虽然教学目标可以及时完成,但是教学效果会大打折扣,更重要的是直接阻碍了创新及批判性思维、获得隐性知识、自我管理等高阶能力的发展。高阶思维需要高阶学习支架支持,以“基于思维导图的先行组织者支架”在不同课型中的运用,帮助学生参与复杂的认知活动,进而建立高阶思维模型和提升元认知水平。     

促进深度学习的专题复习教学*——以“碳及其化合物”为例

以促进学生的深度学习为基本理念,围绕“自然界的碳循环”“大气中CO₂的控减排”“化学家们合成的新型碳家族成员”等板块,设计并成功实施系列情境问题,在系列问题的讨论、分析、解决过程中帮助学生建构“碳”家族成员间相互转化的知识网络,提高学生思维的纵深度,引发高阶思维,促进深度学习。     

国际科学教育视角下1-9年级学生“物质”核心概念进阶维度研究

概念转变理论、认知架构理论、概念形成理论都验证了核心概念建构的重要性。基于核心概念建构的进阶路径,介绍了学生理解“物质”概念进阶表征框架、“物质”和学生能力水平进阶表征框架、“物质”结构的学习进阶表征框架、“物质”核心概念区块理论表征框架和“物质”概念描述理论表征框架,并以“水的认识”为例分析了其构造图和结果空间。基于美国、英国、澳大利亚、爱尔兰、新加坡、加拿大阿尔伯塔省、加拿大安大略省、中国台湾、中国大陆9个国家或地区1至9年级科学课程文件,梳理了学生“物质”核心概念,并从“成分与辨识”“性质与应用”“变化与转化”3个视角划分了学生“物质”核心概念进阶维度,介绍了“物质”核心概念进阶测量方法,以期对我国科学教育有所启示。     

同步互动式评课在教研活动中的尝试

“同步互动式”评课,能有效地帮助和指导青年教师快速成长,特别是评课者、授课者、听课者之间思维的碰撞,更有利于教师教科研水平的迅速提升。“同步互动式”评课有2个要点：一是侧重于“同步”,二是新颖于“互动”。“同步互动式”评课有2种方式：一是利用录像课进行同步互动式评课,二是利用录播手段进行同步互动式评课。“同步互动式”评课已成为教科研活动的新亮点。     

高中化学“乙醛性质”的项目式教学*——解酒药的研制

以“解酒药的研制”为项目主题,开展高中化学“乙醛性质”的教学。学生通过完成“药物研发分析”“探秘致命物质,寻找救治办法”“药物新构想”等3个项目任务,掌握了乙醛的性质及其应用,构建了有机物结构分析和性质预测的思维模型,学会了对陌生有机物的分析与研究。运用手持技术数字化实验测定溶液酸碱性确定反应机理,锻炼了科学探究、合作交流、思维表达的能力。与课外活动有效整合、实验室仪器与试剂的保障、资料查阅、外援专家指导等是顺利完成本项目教学的关键。     

践行立德树人 聚焦课程思政——以无机化学为例*

课程思政是新时代背景下提出的一种创新的教育理念,开展课程思政,应做到润物无声。介绍如何将思想政治教育有机融入于“无机化学”课程内容和课堂讲授等环节,力求培养学生的家国情怀、生态意识、辩证思维等科学素养,增强“四个自信”,实现“知识传授”和“价值引领”的有机统一。     

布卢姆教育目标分类视角下的中美化学教材习题比较——以“氧化还原反应和电化学”为例

基于布卢姆教育目标分类学,从知识、认知过程2个评价维度对中美化学教材“氧化还原反应和电化学”主题的习题进行了比较研究,结果表明,在知识维度,2国教材均较为重视“概念性知识”和“程序性知识”,但中国教材侧重前者而美国教材侧重后者;在认知过程维度,美国教材对“理解”“运用”水平的考查均较多且尤为侧重“运用”,中国教材对“运用”“理解”“分析”水平的考查均较多,整体上较为均衡。教材习题编写应该关注习题的课程功能创生,注重对学生学科思维、解决实际问题能力的考查,充分发挥其对教与学尤其是学生学习方式的引导作用。     

以深度的科学探究促进初中生高阶思维能力发展*——以“酸和碱的中和反应”为例

针对学生在学习“酸和碱的中和反应”中普遍存在的“被动接受具体知识、缺失开展真实科学探究的思路、机械记忆中和反应规律、缺乏批判质疑精神及高阶思维能力不足”等倾向问题,设置了驱动性问题链协助学生搭建“情境问题”与“真实的科学探究”间的思路桥梁,在深度的科学探究中发展学生的发散性思维、有序思维、多角度分析问题、设计创造思维、逻辑严密的推理及评价反思等高阶思维能力。课堂教学中营造轻松、舒适的交流讨论环境,有益于学生之间碰撞出思维的火花、激发出创造的灵感。课堂观察表明,深度科学探究教学的实施,有效提升了学生的高阶思维能力及解决问题的能力。     

阅读理解与学生知识建构的调查分析

针对学生知识建构的过程与阅读理解的关系展开论述;通过学生对“溶解度”、“燃烧的条件”、“氧气的性质”3个主题教学内容关注程度的调查分析,发现有利于学生思维顺延的教学设计应尽可能基于真实的情境,同时注意阶梯状或螺旋状的及时跟进。     

以层层深入的问题引导计算思维模型建构* ——以“化学反应中含杂质物质质量的计算”为例

针对学生在学习“依据化学方程式的计算”中普遍存在的“机械记忆解题步骤、怠于探求问题背后深层原因、将化学问题沦为单纯的数学计算”等倾向问题,采用层层深入的问题设置来激发学生深度思维,促使学生将已有知识链条化、结构化,同时将内在的思维链条外化,逐步搭建解决问题的一般思维模型,以此促进学生对化学核心概念和原理的深度理解。在初步建模的基础上,进一步引导学生对“化学反应中含杂质物质质量的计算”的具体问题再次建模,逐步形成“依据化学方程式的计算”类问题的解决图式。调查数据表明,经过思维建模及其应用有效发展了学生的深度思维能力和问题解决能力。     

基于学生思维发展的初高中衔接教学*——相对原子质量

对化学义务教育阶段“相对原子质量”和高中阶段“物质的量及摩尔质量”教学进行了新的尝试和思考,探讨了深入理解“相对原子质量”的2个视角,同时开展了学生的自主探究活动,进一步实现学生思维和认知的持续发展,这也是基于初中教学与高中教学相衔接的一次探索和尝试,既可以应用于初中“相对原子质量”教学中的深入理解,也可以应用于高中“物质的量”教学时的衔接课程。     

高中化学“次氯酸盐的性质”的项目式教学*——84消毒液的使用指南

以“84消毒液的使用指南”为主题,开展高中化学“次氯酸盐的性质”的教学。学生通过完成“一张图说清消毒剂”“探究84消毒液的漂白效果与酸碱性的关系”“探究84消毒液的漂白效果与光照的关系”“探究84消毒液的漂白效果与温度的关系”“84消毒液与酒精混合会有氯气吗”等5个项目任务,理解了次氯酸盐的性质及漂白原理,培养了学生的文献检索能力、实验探究能力以及发展了学生的高阶思维能力。将文献查阅与学生实验相结合,让学生在真实问题的解决中,完成次氯酸盐的性质等相关知识的内化,是顺利完成本项目教学的关键。