化学教师微观内容教学设计中关注模型想象问题研究

化学微观认识的表征形态及其解释机制本质上是一种模型想象。研究发现,教师微观内容教学设计中有关模型建构方面存在的主要问题是：没有将模型建构作为显性的教学目标,对宏观事实到微观推论认识形成中的想象思维活动设计精致化程度不高,缺乏引导学生在微观水平上认识物质及其变化的意识,对于微观模型想象内容的教学设计缺乏相应的说明性话语,缺乏模型想象的建构性活动设计。主要原因是,教师对于微观知识内容缺乏认识论的思考,对学生微观认识的建构机理缺乏精致化的了解,课程设计存在一定的问题。解决这些问题的基本策略是：教师养成对知识进行认识论思考的良好习惯,系统设计模型想象建构的认知活动,优化课程设计。     

农村化学教师对化学核心概念理解转变的实践研究

对农村化学教师核心概念理解转变的有效方式进行了实践研究。实践研究以短期培训为基本方式,所建设的培训课程包括以“物质及其转化”为回归性问题的化学核心概念价值研讨、从科学本质观的视角考察化学微观认识、以WWHW为认识论模型反思化学核心概念的知识性质、以能量观为基本视角反思核外电子的运动特征等为基本研讨专题,以化学概念教学设计自我监控系统为指导的基于化学科学理解的教学设计实践活动等为基本内容。研究对象是来自分布于山西省各地市的农村初中化学教师52名。实践研究为期5天,共30课时。研究工具是围绕对原子存在的认同、原子概念的理解、电子层含义、原子结构示意图、化学键概念及化学键理论的理解设计的调查问卷。实践研究表明,实践前化学教师对化学核心概念的理解处于非常低的水平,实践后化学教师对核心概念的理解有了明显的转变。本实践研究所得的结论是：（1）设计合理的基于观念发展的教师教育课程,可以促进教师的专业化发展。短期专题课程培训是农村教师专业化发展的一种必要形式。（2）基于观念转变的研讨专题和以化学概念教学设计自我监控系统为指导的基于化学科学理解的教学设计实践活动等构成的课程可以有效地促进教师对化学核心概念理解的转变。     

化学科学理解的基本视角及其核心观念

物质及其转化是化学科学的基本问题,也是化学学科教学的回归性问题。化学科学认识活动对其基本问题“物质及其转化”的认识有2大基本任务：一是探寻“物质及其转化”的基本规律,一是建构“物质及其转化”的科学理论。元素视角是化学科学认识其基本问题“物质及其转化”规律性的独特视角。微观认识是化学科学理解或解释其基本问题“物质及其转化”规律性的独特思维方式。元素观、能量观、科学本质观是化学科学的核心观念。     

中学化学概念教学之所见

化学概念是反映物质在化学运动中特有属性的一种思维形式。如果学生开始没有清楚地、准确地、深刻地理解化学基本概念,就不能对客观事物做出正确的判断和合乎逻辑的推理,最终不能获得正确的化学知识。可见,重视和加强化学基本概念的教学是提高化学教学质量的关键。本文运用逻辑学的知识和辩证唯物主义认识论的观点,阐述了化学概念教学的全过程,即：（1）初步形成概念;（2）同化理解概念;（3）把握充实概念;（4）强化巩固概念;（5）归纳总结概念（6）灵活运用概念。     

计算机模型应用于化学教学的若干策略

学生难以建立宏观-微观-符号三重表征及其它们之间的相互联系,造成大量的化学错误概念及学习障碍。为解决这一问题,国外学者广泛运用计算机模型于化学教学中,并取得良好效果,但国内相关研究相对滞后。论文在实证研究基础上,提炼出计算机模型应用于中学化学的若干教学策略,并结合具体教学案例加以阐述。这些策略包括：（1）创设问题情境,启发学生思维;（2）呈现宏微现象,理解科学知识;（3）训练科学方法,提高探究能力;（4）引导反思质疑,理解模型本质;（5）自主建构模型,增强建模技能。论文最后提出几条教学建议。     

中学生物质变化微观认识水平的调查研究

物质变化是中学化学课程的重要内容,科学理解物质变化的微观本质,对于中学生理解物质变化的原理,形成正确的物质变化观具有重要意义。通过问卷测查对中学生物质变化微观认识水平进行了调查,并结合测查中的典型错误指出物质变化教学中存在的问题及其改进建议。     

发展学生化学学科核心素养离不开化学实验

化学实验是化学教学的重要组成部分,不仅具有教育教学功能,而且具有发展学生化学学科核心素养的功能。从认识层面、实践层面和价值追求层面来看,化学实验在发展学生科学本质观、科学实践观和科学价值观方面均发挥着不可替代的功能。教师可以利用化学实验史实呈现真实的科学发现过程,发展学生的科学本质观;可以通过引导学生对化学实验现象的观察和基于实验事实证据的推理发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理和模型认知”素养;可以通过开展化学实验探究,引导学生拓宽认识视角和认识思路,发展学生“科学探究与创新意识”素养;可以通过化学实验评价发展学生的“科学态度和社会责任”素养。     

利用显性方法发展学生科学本质观的实践研究

理解科学本质的基本内涵是科学素养的核心,也是科学教育的重要目标。以106名初三学生为样本,设置对照组,研究在化学教学中用显性方法对发展学生的科学本质观的影响。     

基于学科理解的“物质成分”大概念教学*

以“物质成分”大概念教学为例,基于学科理解,以探究物质成分的相关化学史为线索设计教学,引导学生在追溯“物质成分”相关概念、理论的发展过程中,逐渐建构物质成分的宏观、微观、宏微结合视角。并在解决探究物质成分的真实问题的过程中,培养学生基于证据进行推理的科学论证能力,通过认识视角的发展,体会科学理论是在不断发展和进阶的,初步建立科学发展观。     

农村化学教师科学观念教学行为发展的个案研究

通过个案研究的方法对一名农村化学教师的科学观念教学行为发展过程进行研究。实践研究以短期培训为基本方式,所建设的培训课程包括以科学认识的基本任务,科学本质观、化学基本观念等为基本研讨专题,以基于科学观念的“分子”、“原子”、“原子结构”教学设计体验、范例认同研讨以及“化学键”教学设计实践活动等为基本内容。所得结论是：（1）短期专题课程培训是农村教师专业化发展的一种必要形式;（2）以科学观念及其价值研讨为先导,进行体验设计-范例认同研讨、教学设计研讨、实践和反思,可以较为有效地转变教师的教学行为。     

不同发展阶段高中化学教师的PCK表征研究*——以“物质的量”主题为例

为探讨不同发展阶段的高中化学教师对于“物质的量”主题的认识,聚焦学科教学知识(PCK)的2个基本组成部分:(1)学生理解的知识,(2)教学策略和表征知识。基于PCK课堂观察量表和CoRe模型,对比分析新手、熟手、专家型教师关于“物质的量”主题的PCK表征。研究结果表明,不同发展阶段化学教师的PCK存在差异,教师对学生知识的理解影响了教学策略和表征方式的决策。     

论化学学习中的能量观建构

能量观是中学化学学习中的核心观念。能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式,了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等。能量观建构的基本策略是:(1)在物质的微粒性认识学习中形成物质的微粒具有热能的观念;(2)在原子结构学习中形成核外电子运动的能量思维方式;(3)在元素及其化合物学习中发展高能量的最外层电子不稳定的认识;(4)在化学变化现象的积累学习中强化物质转化伴随有能量变化的认识;(5)通过化学键概念及其理论学习理解物质转化过程中伴随有能量变化;(6)在影响化学反应速率的条件讨论中深化理解有效碰撞理论;(7)在化学热力学问题研究中进一步理解能量守恒;(8)利用概念图技术帮助化学能量观的建构。     

Breaking the law: promoting domain-specificity in chemical education in the context of arguing about the periodic law

In this paper, domain-specificity is presented as an understudied problem in chemical education. This argument is unpacked by drawing from two bodies of literature: learning of science and epistemology of science, both themes that have cognitive as well as philosophical undertones. The wider context is students’ engagement in scientific inquiry, an important goal for science education and one that has not been well executed in everyday classrooms. The focus on science learning illustrates the role of domain specificity in scientific reasoning. The discussion on epistemology of science presents ideas from the emerging field of philosophy of chemistry to highlight the much neglected area of epistemology in chemical education. Domain-specificity is exemplified in the context of chemical laws, in particular the Periodic Law. The applications of the discussion for chemical education are explored in relation to argumentation, itself an epistemologically grounded discourse pattern in science. The overall implications include the need for reconceptualization of the nature of teaching and learning in chemistry to include more particular epistemological aspects of chemistry.     

论中学生化学元素观的建构

化学元素观是中学化学学习中的核心观念。化学元素观的建构有利于中学生对物质世界形成有序的认识,有利于中学生形成化学的思维方法。化学元素观建构的基本策略是:(1)在元素概念基础上形成物质的基本分类;(2)在原子结构认识的基础上理解元素是如何形成物质的;(3)在元素周期律学习的基础上形成元素性质研究的基本模型;(4)在专题性学习中建构化学元素观;(5)在元素观指导下的应用性学习中丰富元素观;(6)利用概念图技术帮助化学元素观的建构。     

基于二维MOFs构建MicroRNA荧光传感器的综合分析化学实验及"赛学结合、三位一体评价"的教学模式设计

本综合性实验将二维金属有机框架(2D MOFs)和MicroRNA (miRNA)分析等前沿研究领域引入化学(材料)本科和研究生实验教学中。主要包括2DMOFs材料的合成及表征、基于2DMOFs的荧光核酸探针构建以及将探针用于miRNA荧光分析等,共10个学时。所需掌握的实验技能包含溶剂热法、离心分散和外标法等基本材料合成和分析化学操作以及荧光、红外、X射线粉末衍射等材料表征和分析方法。我们在实验中实施了一种新型的"赛学结合、三位一体评价"教学模式。在该模式中,学生分组开展团队作业、实验和汇报,不仅要记录实验现象和结果,还需对实验过程录像并总结做成PPT。各组间通过"PPT答辩、实验报告和录像"等进行比赛,三位一体决出成绩。学生在实验中不仅学习了大量实验技能,提高了动手能力,拓展了学术视野;而且通过比赛和教学相结合,激发了你追我赶的学习热情,培养了团队合作精神,调动了学习的主观能动性。该实验和教学模式也适合推广至其他综合化学实验教学中。     

利用物理化学基本原理甄别科技文献数据计算的合理性

This in-class teaching design will facilitate students' understanding of how the basic principles and methods of physical chemistry thermodynamics are used to analyze and correct the literature data calculation process in the field of adsorption. Similarly, it will enhance the accuracy and systematicness of students' knowledge of thermodynamics, as well as promote students' interest and self-confidence in learning by employing such a creative and dynamic classroom teaching model of physical chemistry.     

少数民族学生基础化学实验问卷调查结果分析

We conducted a survey using questionnaire to the laboratory condition, curriculum setting and teaching model, in order to examine the effect of minority students' basic chemistry experiments at Tarim University. The results demonstrate that the whole experiment teaching effect is satisfactory, but instead there is still shortage on developing students' ability of seeking knowledge and solving the problem on their own. This article discussed the problem existing in basic chemistry experiment teaching and put forward measures, considering the characteristics of minority students.     

从分子图像到热力学框架——物理化学教学的探讨与实践

化学的核心是基于原子分子的图像认识世界、创造物质,化学教育需要培养学生掌握相应的思维方式。在物理化学类课程建设中,浙江大学化学系尝试把宏观化学的基本理论框架,即热力学理论建立在原子分子水平上。具体地是先简述量子化学对单个原子、分子能级结构的处理,然后利用统计热力学的基本原理,从这些量子化的能级导出宏观系统的三个基石性概念(能量、熵、温度)和一条基本定律(熵增加原理),从而建立分子图像的热力学。在教学实践中,强调直接从原子分子层面切入、弱化热机理论、理论与实验结果直接关联。在本文中,我们通过几个教学实例来分享我们的教学经验。     

契合生物专业有机化学课堂教学改革与实践

Organic chemistry is an important basic course for biology-majored students. Starting from the perspective of stimulating students' interest in learning, breaking through the key and difficult points, and realizing the course education, this paper proposes that teachers should combine the characteristics of biology discipline, strengthen the chemical cognition of biologically functional molecules or biomass components, and promote the cultivation of students' interdisciplinary integration consciousness. At the same time, this paper explores the teaching reform of organic chemistry for biology-majored students so as to lay a foundation for cultivating interdisciplinary talents with comprehensive innovation ability.     

普通化学教学改革与探索

结合近几年的普通化学教学实践,我们分析了普通化学教学实践过程中存在的一些问题,并提出了培养学生的创新能力,不断更新教学内容,将理论教学与实验教学相结合等几方面建议。