“基于尺度再探原子结构”的教学设计与实施*

教学设计阶段首先进行原子结构学科理解研究,通过阐释如何基于原子核认识原子的构成,如何基于核外电子运动认识原子的结构这2个本原性问题,对主题大概念原子结构模型进行本原性、结构化地理解。继而从教学目标和教学思路设计、教学实施过程、学生收获、教师反思及专家评价等方面,系统地呈现了基于学科理解的“素养为本”“基于尺度再探原子结构”课堂教学的研究过程。     

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。     

县域初中化学教师发展共同体的构建

基于《义务教育化学课程标准(2022年版)》、“双减”改革和“县中”行动计划深入实施的现实需求,针对如何构建县域初中化学教师发展共同体,从调查掌握县域初中化学教师发展的实际情况、构建城乡一体化的初中化学教师发展共同体、实施“课程、教学、评价”一体化教研机制、精准培训赋能教师专业发展、加强教学基本功和教学技能训练等5个方面进行了实践探索。研究表明:健全工作机制、聚焦学科育人和激发全体教师工作热情,是构建县域初中化学教师发展共同体的关键环节。     

大概念统摄下的项目化学习——海洋资源的综合利用与制盐

以“海洋资源的综合利用与制盐”为项目教学主题，拆解“自制独特风味盐”和“海洋资源综合利用设计”2个子任务，在学科实践活动中完成初中化学“饱和溶液”“溶解度”等核心概念的学习，形成物质分离提纯和资源综合利用的思维模型，逐步建构“化学与可持续发展”学科大概念，感受科学、技术、社会、环境间的依存关系，提升对化学学科价值的认识水平。     

农村初中化学教师PCK现状及其相关因素的调查研究

学科教学知识(PCK)在国际上已被广泛认为是教师教学知识的核心,并日渐成为一个研究热点.参考有关资料编制了"初中化学教师学科教学知识"调查问卷,并以河北省71位农村初中化学教师为研究对象进行了问卷调查,结果显示:目前农村初中化学教师的总体PCK水平偏低,化学素材知识这一部分得分最低,需要关注农村化学教师学科教学知识的发展.而不同年龄、不同教龄以及不同职称化学教师的PCK水平存在显著性差异.     

整合FLOWMAP与SOLO分类理论的化学学习评价——以“化学平衡”为例

基于FLOWMAP和SOLO分类理论对高中生“化学平衡”认知结构进行测查并评价其学习水平,研究表明：学优生的认知结构中对“化学平衡”概念内涵的认知较为清晰和丰富;学生认知结构变量（广度、丰富度）与其纸笔测试成绩呈现显著的正相关;学生对化学平衡知识体系中6个主要概念的学习水平的差异较大,尤其对“压强因素”的认知较差;学生容易忽视化学平衡常数,并且对各影响因素进行科学推理时论证的严谨性较为缺乏,认知不全面且抽象性水平不高。     

物质结构知识复习导引

初中化学所涉及的物质结构知识,集中在《氢、核外电子排布》一章中,它主要包括原子结构知识和分子形成两部分。在复习时,要着重掌握以下四个“三”。     

基于学科理解的初中化学教师专业发展研究——以大概念课例“物质成分的探究”研发项目为例

学科理解是教师专业发展的重要内容,可以为素养为本的课堂教学提供学科功能分析。收集在大概念课例“物质成分的探究”研讨过程中的研讨视频、教师访谈录音、课堂教学视频、教学设计等数据,利用学科功能分析要素通过定性内容分析法分析在专业学习共同体干预下初中化学教师的学科理解的特征及变化,从而探寻教师的专业发展情况。结果表明,教师的学科理解发生了显著的改变,教师的专业素养在理论和实践上均有转变。同时也证实了专业学习共同体干预下基于学科理解的大概念课例研讨活动可以促进教师的专业发展,为教研活动和教师培训提供新的视角和范式。     

以“位构性”模型建构和学科能力发展的必修“原子结构 元素周期律”教学设计和实践*

在高中必修阶段“原子结构 元素周期律”主题已有研究的基础上,将“位构性”系统模型与学科能力活动任务相结合,提出了本研究的理论框架,进行了单元整体的教学设计并实施。通过预设学生的表现水平,设计各课时的评价任务,过程性地诊断学生在各个课时中“位构性”模型建构与学科能力的发展水平,描述学生在本章学习过程中的发展变化,促进了学生“证据推理与模型认知”等核心素养的发展。最后,归纳出以“位构性”模型建构和学科能力发展的“原子结构 元素周期律”在教学实践中的有效策略。以期能够对日后开展“原子结构 元素周期律”主题的教学设计与实践能够提供参考和建议。     

高中生化学学科核心素养影响因素研究

运用自编“高中生化学学科核心素养现状调查问卷”对湖北省范围内16个市（自治州）4类学校的36519名高中生首次进行大规模化学学科核心素养调查。结果表明：高中生化学学科核心素养总体表现良好,其中宏观辨识与微观探析素养水平最高,证据推理与模型认知素养水平最低;男生的化学学科核心素养及其5个维度上的表现均显著高于女生;高中生的个人维度为首要影响因素,其次为学校维度,家庭维度总体虽然影响程度不大,但是家庭经济状况对其化学学科核心素养具有较大影响;化学学习策略、化学学习动机、化学学习适应性对高中生化学学科核心素养及其5个维度具有显著正向预测作用,为强影响因素;湖北省骨干教师及市县高中化学学科教研员预测的影响化学学科核心素养因素的排序结果与实际学生调查结果存在差异。     

原子轨道能级与核外电子排布

原子结构理论是现代化学的基础理论之一。但仍有许多问题,诸如:原子轨道和轨道能的概念、轨道能级高低次序、轨道的“填实”顺序和电离顺序、原子基态时核外电子排布及其与元素周期系的关系等,在化学教学中是经常遇到的。     

基于国培示范性项目的初中化学教研活动的调查与思考

“国培计划(2012)—示范性项目”采取集中培训和远程培训相结合方式对各省(区、市)中小学骨干教师、幼儿园、特殊教育、紧缺薄弱学科教师和培训者进行示范性培训。“国培计划(2012)-示范性集中培训项目”初中化学班是江西师范大学承担的国培项目之一。针对来自福建、广东、广西、贵州、海南、湖南、江西、上海、四川、云南和重庆等11个省、市的近50位初中化学骨干教师的调查,介绍了教师教研素质、学校教研活动和学校教研评价制度,提出要加强初中化学教师的教研行动力,加强初中学校教研组建设,营造良好化学教研活动氛围。     

初中化学“微粒观”建构的教学实践研究——以“分子”教学为例

着眼于中学化学的学习和学生未来发展,引导初三学生从微观角度认识物质及其变化规律,建构微粒观已成为初中化学课堂教学中重要的研究内容。本文在对“微粒观”基本理解的基础上,结合学生的具体认知水平,以“分子”教学为例,进行了教学设计及实施研究,在反思和总结中提出了促进初中化学微粒观建构的课堂教学策略。     

学科能力视域下的初中化学命题评价研究——以阶段性学业水平测试为例

化学学科能力是核心素养的重要组成部分,包括学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力.依据初中化学学科核心素养和关键能力的评价模型,对区域初中化学阶段性学业水平测试进行命题评价研究,分析统计了学科能力的占比、得分率以及与5大主题知识点的匹配情况,并从学科认识方式考查的角度对例题进行分析阐述.针对学生部分层级能力表现欠佳等...     

基于化学史实构建真实情境的复习课教学实践——初中化学“常见气体的制备”

阐述了初中化学“常见气体的制备”教学内容,分析了文献中相关的教学设计;针对实际教学中存在的淡化知识情境、忽略学习兴趣和缺少实验创新等弊端,提出了构建真实情境、融合化学史实、构建系统化认知等教学策略,以促进学生体验学科价值、发展学科素养。     

基于国培项目的农村初中化学骨干教师教学反思的调查与思考

农村中小学教师短期集中培训是“中西部农村骨干教师培训项目(‘国培计划’之一)”的一种形式。针对来自江西省7个设区市的近60所农村初级中学化学教师的调查,介绍了教师教学反思的目标和方向、教学反思的方法和方式以及教学反思的影响因素等情况,提出要重视教学反思对教师专业发展的作用,加强农村初中化学教师教学反思能力培养,营造教学反思良好氛围。     

基于认知结构测查的化学概念学习评价——以“化学键”为例

通过流程图法对高中生“化学键”认知结构测查的结果表明：在“化学键”概念的学习过程中,多数学生在建构知识的过程中注重对概念文字表述的记忆,而欠缺对相关概念内涵的深层次理解,尤其对“化学键”相关概念中所蕴含的化学学科观念较为忽视,认知困难主要表现在“离子键与共价键的本质”“离子键的形成过程”等内容中。     

运用文本分析法对比研究新旧人教版教材“反应热”内容

从课标、概念组织结构、教学资料对新旧人教版选修“反应热”内容进行对比分析,研究发现:(1)新课标在内容上更加强调“反应热”概念的学科理解,渗透变化观与守恒观等基本观念,突出学习素材的重要性;(2)新教材在内容组织上厘清了“反应热”“焓变”“能量转化”等核心概念之间的关系,重视对“反应热”内容的结构化认识;(3)新教材在图片、实验、习题增强了情境性与科学性。建议教师在教学中增进对“反应热”的学科理解,运用概念构图策略促进学生知识结构化,创设真实情境提高学生的问题解决能力,培养化学学科核心素养。     

从另一个角度处理“原子结构”内容的尝试

从教材内容和课程设计的科学性论证了基础无机化学课程中“原子结构”应分为“原子和原子结构”和“元素与周期律”两章.“原子和原子结构”包括原子结构、核外电子的运动状态和原子核结构,“元素与周期律”包括元素的起源、周期律的建立和元素基本性质的规律性.通过教学实践,说明这样的处理有利于探索教材结构处理对教学效果的影响,符合认识论规律.教法的改革有利于从基础课教学方面提高学生的科学研究意识.     

基于TPACK研究手持技术在中学化学课堂教学的应用现状

为了解中学化学教师对手持技术的应用水平和影响因素。以整合技术的学科教学知识（TPACK）理论为依据,创新性地将境脉（Context）因素引入TPACK调查中进行问卷设计,并对来自于全国16个省直辖市的187位教师进行了网络问卷调查,同时采用SPSS软件对问卷进行信效度评价,采用SPSS AMOS对问卷进行探索性因子分析,并对调查结果进行分析。研究结果显示中学化学教师手持技术TPACK量表结构模型较好,能够用于评价中学化学教师的手持技术应用水平;中学化学教师手持技术应用情况良好,但是与性别、教龄、学校类别有显著关系。针对研究结果,提出提高中学化学教师手持技术应用水平的发展建议,以期提高中学化学教师手持技术在中学化学教学的应用水平。