人教版高中化学必修模块教科书“实验”栏目实验活动分析

采用Herron修正的"实验活动探究层次分类法"(LOLA)和笔者提出的"学生实验行为要求分类法"(RSBLA)对人教版高中化学必修模块教科书"实验"栏目的实验活动进行分析,对有关问题作出讨论并提出实验活动文本表述的修改建议。研究发现,研究对象的实验活动探究层次均处于层次1和层次0,仅限于要求学生观察、记录实验现象和回答与实验有关的问题。     

日本初中理科教科书中“粒子的存在”内容组织与呈现特征

从“主要观念”“核心内容”“重要问题”“情境活动”等4个方面自上而下对日本的《新科学》教科书中“粒子的存在”相关内容的组织与呈现进行分析，发现其具有注重内容结构化和学生认识进阶性，以科学探究活动引领，“粒子模型”显性化等特征。     

初中化学(科学)启蒙教材中“实验”“插图”“科普知识”的比较分析*

我国大陆和台湾的化学(科学)教材在化学启蒙方面的内容编写有着各自的特点和优势,因此以我国大陆人教版初中《化学》与我国台湾康轩文教版《自然与生活科技》为例,通过问卷调查法与对比分析法,研究化学启蒙阶段的学生对待化学的态度以及海峡两岸教材中“实验”“插图”“科普知识”等3部分内容的设置差异。结果表明:(1)化学实验是启蒙阶段学生对化学感兴趣的起始点,也是初接触时的难点,其中以我国台湾《自然与生活科技》教材中化学实验的探究性及层次性更深;(2)化学启蒙阶段教材中插图的科学性、清晰度以及精美程度对学生学习化学的兴趣和态度有较大影响;(3)化学教材中的模型图实物化有助于学生拨云见日,了解化学的真实模样。     

高中化学教科书中“潜台词”的研究*

以人教版高中《化学1》《化学2》为研究对象,将化学教科书中“潜台词”分为文字中的“潜台词”、表格中的“潜台词”、插图中的“潜台词”3类,对教科书中“潜台词”的作用与功能、类型与呈现知识的方式进行了说明与分析。     

日本初中理科教科书中“粒子的存在”内容选择及启示

日本理科课程中“粒子”科学概念主要与化学课程相关,“粒子的存在”是“粒子”的首要核心概念,主要发展学生从微观层面认识物质的性质、结构及2者之间关系的能力,明确物质是由粒子构成的,粒子包括分子、原子和离子等,且粒子的性质决定物质的性质。从“重要事实”“核心内容”和“主要观念”3个方面自下而上对日本《新科学》教科书中“粒子的存在”相关内容的选择进行分析,发现《新科学》教科书在内容选择上具有注重“粒子模型”构建的层次性和观念层面要求显性化的特征。     

高中化学“乙酸乙酯的性质和制法”的项目式教学*——乙酸乙酯合成方法改进实验探究

以乙酸乙酯制备方法改进为目标,通过“分析直接酯化法的缺点,设计新合成方法” “探索改进实验方案” “总结汇报,分析实验方案的适用情境”等3个任务,使学生加深理解有机化学基本反应类型和认识工业生产的适用条件,理解有机化学与生产实际之间的联系,在探究过程中培养学生的信息处理能力、科学探究精神以及“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。     

“蓝瓶子”实验再探究*

利用SPSS 25.0统计软件对“蓝瓶子”实验进行正交实验设计,通过统计学分析得出最佳实验条件。利用氧化还原传感器(ORP)对“蓝瓶子”振荡体系的电极电势变化曲线进行分析,并针对蓝色的产生和消失过程设计3组对比实验深入探究,阐明其反应原理,意在引导学生深刻理解趣味实验现象背后的微观反应本质。     

学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学研究

以王磊提出的化学学科能力框架为理论依据,对“物质构成的奥秘”主题进行分析,从核心知识经验、认识角度思路、认识对象及问题、能力活动要素等4个维度构建了“物质构成的奥秘”主题的学科能力模型。运用实验法进行教学实践,证实了本研究设计的教学方式更有利于学生学科能力的发展提升。最后提出学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学设计模式和教学实施的有效策略:(1)单元整体系统化设计,有层次有梯度的发展学生学科能力;(2)侧重应用实践型任务的解决,外显知识的输出性功能和价值;(3)重视核心知识和认识角度的建立过程;(4)追问、外显学生的认识角度和认识思路。     

“思想实验”的价值及在实验教学中的实践路径*

对“思想实验”的发展历程及其在科学和技术创新活动中的意义进行了综述。提出了将“思想实验”与化学实验教学结合的启发式教学策略,优化了现行的化学实验教学流程。采用引导学生对实验步骤的设计思路进行反向逻辑推理和分析的教学方法,能够提升学生的创新思维和创新实践能力。     

基于“教学评一体化”的化学探究活动一般思路方法建构*——以“物质的分离与提纯”复习课为例

针对学生面对化学实验探究问题无从下手的情况,以物质的分离与提纯这一类探究实验为例,通过“教学评一体化”的教学模式引导学生建立解决“物质分离与提纯”探究实验的一般思路方法。     

视觉表征视角下中学化学教科书编排的“三序”结合*——以“物质结构”相关内容为例

教科书的编排有其内在的逻辑结构,视觉表征是教科书的重要组成部分,因此视觉表征的选用也应遵循一定的原则。研究借鉴Gkitzia等人的分析框架对人教版初、高中化学教科书中“物质结构”相关内容的视觉表征进行编码分析。在对表征类型及功能分布分析的基础上,结合教科书中物质结构相关知识内容的编排及学生认知、心理发展规律展开讨论。研究发现,人教版教科书中视觉表征的分布与教科书编排的“三序”原则较为契合,能够针对不同学段、学生特点选用视觉表征。最后,依据研究结论,针对教科书中视觉表征的编选和使用提出建议。     

以“科学和工程实践”视角分析高中化学教科书

以“科学和工程实践”的8大环节和学习者主体性2个维度建立模型,分析上海科学技术出版社出版的高中化学教科书中的实践活动。发现此教科书中的实践十分注重分析环节,能较好发挥学生主体性的环节有：科学实践中的分析解释数据环节;工程实践中的建模、计划、实施调查等环节。但总体上工程实践不足,无论科学实践还是工程实践,在提出问题、设计步骤这2个环节上学生过于被动。据此认为,在化学教科书实践活动的修改或教学优化上,应增强学生的主动性,除了要开展科学探究活动,也要适当增加工程设计等活动。     

促进学生“科学探究与创新意识”素养的发展*——以“氢氧化亚铁的制备”为例

以“氢氧化亚铁的制备”教学设计为例,通过开展专题课,引导学生深入探究氢氧化亚铁制备实验的设计与改进,重点关注学生“科学探究与创新意识”素养水平的发展,并基于具体的测评数据进行反馈评价。     

“乙醛溶液的电解”课堂演示实验研究

针对中学化学实验教学中电解有机物的空白现状,应用Schiff试剂定性检测电解液中乙醛浓度的方法,开发了一个电解乙醛的课堂演示实验。该实验将有机化学中的氧化还原反应与电解过程相结合,以此发展学生对电解池工作原理以及有机化学反应机理的认识。通过实验探究,培育学生“科学探究与创新意识”和“科学态度与社会责任”的学科素养。     

基于项目式学习的高三化学实验和工艺流程专题复习*——以“海带中碘的提取”为例

以“海带中碘的提取”为例,提供文献让学生课前阅读,完成“海带中碘的提取”流程设计,并进行成果交流。在此基础上,进行方案实施,并进行总结评价。研究结果认为,将知识与实践结合,能够激发学生探究热情;将自主文献研究、方案设计、实验验证结合,可以培养学生的科学探究和创新能力;应该注重教-学-评一致性;需要进一步提高教师的实验实际操作能力和知识引导能力。     

人教版高中化学教科书“研究与实践”栏目分析与实施策略*

对人教版高中化学教科书新设计的“研究与实践”栏目的主题内容、功能价值进行分析,就如何充分发挥该栏目的教学功能和价值,发展学生的化学学科核心素养,提出了创设教学情境线索、开发为研究性学习课题、开发为校本选修课程、开发为STEM课程等实施策略。     

“实验化学”翻转课堂教学案例设计

针对实验化学课程的特点,探讨了实验化学“课前知识传递,课堂知识内化,课后反思提高”的翻转课堂教学设计。以“硫酸亚铁铵的制备”为实验案例,通过翻转课堂在学习目标、活动主体与教学流程上的教学设计,详细阐述了以学生为中心的教学实施,并全面评价了教学实践。     

“原电池”的项目式教学*——探究“水动力”盐水灯发光之谜

以“菲律宾能源救星”创设探究情境,以“水动力”盐水灯发光之谜展开项目式学习探究设计之旅,在项目任务推进中对“水动力”盐水灯的原理和影响因素展开深入探究,重建学生对原电池的模型认知;设计并制作“家庭版”水动力灯,最终回归到指导抗震减灾等社会场景中去,加强学科与真实情境的结合与应用,锻炼和提升学生的科学精神与社会责任感,发展学生的化学学科核心素养。     

“焰色反应”实验的创新设计

针对教材中“焰色反应”实验存在的不足,通过对“焰色反应”原理及条件的分析,进行了4大实验创新设计,获得异彩纷呈的实验现象,充分激发了学生的学习积极性,培养对化学的热爱。本课的创新改进实现了对教材内容的二次开发,充分发掘了化学实验的教育功能,让课堂焕发活力。     

中加九年级化学(科学)教科书教学属性比较研究——以“原子结构”为例

选取加拿大安大略省纳尔逊教育版九年级科学教科书(学术)与人教版九年级化学教科书共同内容“原子结构”作为研究对象,以文本分析的方法,从目标引导、过程引导、评价引导等3个维度对2本教科书教学属性进行比较。发现在教学属性的设计上,安大略版教科书更趋于素养取向,而人教版则趋向于知识取向。并基于此对化学教科书教学属性进行了思考。