基于思维模型建构的“物质检验”初中复习教学研究

以让学生自主建构物质检验的思维模型为目标设计教学,通过完成物质检验的探究任务,学生自主建构思维模型,形成完整的思路,从而提高解决此类问题的能力。并在北京某中学初三年级进行教学实践,对教学实施效果进行了检验,根据教学实践总结出建构“物质检验”思维模型教学的有效教学策略：基于建模历程与生活情境选择素材;以学生为中心自主建构“物质检验”思维模型,引导学生经历多样化的思维发展过程;学生经历不同层级进阶的模型建构历程。     

基于结构化认识和解决物质转化问题的思维模型建构*——以“氢氧化钠变质的实验探究”为例

以探究氢氧化钠变质为依托点,融合酸、碱、盐相关知识,在复习知识的同时,将结构化认识和解决物质转化问题的思维方法贯穿于课堂实验探究始终,帮助学生从“概念理解-模型建构-学习活动-真实问题-模型评价”5个维度,体验模型认知的具体过程。利用实验探究的手段解决学生的认知冲突,修正和完善模型,实现结构化认识和解决物质转化问题的思维模型建构,提升化学学科核心素养。     

回归知识本原 构建生命课堂——以“常见物质的检验”为例

以“常见物质的检验”的教学为例,运用化学史料帮助学生自主建构知识体系,促进学生追寻知识本原,实现思维进阶,发展核心素养,并阐述运用化学史料构建高中化学生命课堂的实施策略。     

基于认知模型建构的“盐类水解程度大小内因分析”的教学实验设计

从认知模型建构的角度对“盐类水解程度大小的内因分析”进行研究。在此基础上从同周期、同主族以及相同元素不同组成的物质3个维度出发,选用Na2CO3,Na2SiO3,Na2GeO3,NaHCO3,FeCl3,ZnCl2,CuCl2为基本物质,利用精密pH试纸结合浊度计为检测手段,设计相关的教学实验,为学生有效建构“盐类水解程度大小与盐的组成和结构有关”这一核心观念提供实验事实支撑。该组实验装置简单、操作简便、现象明显,能很好地帮助学生建构科学观念。     

基于思维模型建构的高三有机化学复习* ——以“基础有机合成路线设计的反应先后次序”为例

正1整体教学构思学生在真实情境中合成具有挑战性的目标分子时常出现错误,究其原因是对"结构决定性质"的学科思想缺乏深刻理解。依据物质结构知识探析有机反应规律,建立相关反应模型;结合情境设置挑战性问题,运用反应规律与模型,基于"切断法"的逆合成分析发展逆向思维能力,帮助学生将有机合成知识结构化,反思建构有机合成路线设计的反应次序思维模型。     

基于模型建构解决酸碱滴定曲线解题思维障碍*

学生在解决酸碱滴定曲线情境问题时常常存在各种思维障碍,基于模型建构及其应用,有助于解决学生酸碱滴定曲线解题思维障碍。剖析例题内在结构要素,聚焦电解质溶液滴定曲线命题关注的5个点,即起始点、等料点、等量点、中性点、恰好点。从“五点”出发,进行解题思维模型的建构,指引学生解题思维的发散与收敛等。精选试题情境为载体,将建构的模型思维应用于酸碱滴定曲线相关问题的解决,助力于真实情境中思维的启发、精准切入与生成等。实践过程中提升学生的模型认知核心素养,提升学生的化学学科思维品质。     

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。     

高中生对物质结构与性质关系理解的调查研究

利用访谈法对15名高二学生进行研究,通过关注他们是否能利用物质结构与性质的关系来预测物质的性质以及如何利用物质结构与性质的关系来预测物质的性质,得出结论:(1)学生得出正确结论并不意味着真正理解了问题的本质;(2)学生的思维具有多样性,对于同一个问题,他们得出结论的途径五花八门;(3)学生在思考问题时倾向于利用捷径得出结论。     

指向“证据推理与模型认知”的教学设计——以“原子结构模型的演变”为例

以“原子结构模型的演变”为例,以化学史实为情境,设计环环相扣的问题,引导学生在分析证据及建构并评价模型的过程中体会实验证据与模型建构及演变之间的关系,认识模型在物质结构理论建立过程中的重要作用及其发展性特征。该教学设计在学生对原子模型的理解上具有显著效果。     

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。