高中生“甲烷”心智模型的测评*

以二阶诊断测试题为主要工具对高一学生“甲烷”的心智模型建构情况进行了测评,分别围绕甲烷的分子结构、甲烷的稳定性、甲烷的氧化反应、甲烷的取代反应等4个知识点,对心智模型的种类及持有相应种类的学生比例进行了统计和分析,对相关学习困难进行了探讨,研究发现学生建构了4类共7种非科学心智模型。     

基于学科理解下化学概念的应用与拓展——电离平衡常数

“电离平衡常数”是新教材新增内容,是高中化学重要的基本常数之一,在化学基本概念和基本理论内容中占有重要地位。结合课标要求、教材编写、学科思想方法,分析电离平衡常数引入的背景与意图,在引领教师加强化学学科理解的同时,拓展电离平衡常数的应用,发展学生化学学科核心素养。     

模型本质观进阶框架的理论构建及实证研究

在科学学习中,模型本质观是科学素养的关键组成。本研究基于对已有“模型本质观”研究的分析,建构了“模型本质观”的进阶框架,并对初、高中及大学共计381名学生进行调查。研究表明：学生普遍存在对模型本质认识的迷思概念,在“模型和实物间的关系”维度尤为突出。     

基于思维可视化的盐类水解教学实验设计

针对教材中“影响盐类水解平衡的主要因素”部分的实验进行改进。确定室温下滴加了石蕊的酸性溶液在pH=5.0时发生颜色突变,根据此条件下水、氨水的电离平衡常数,定量计算并配制0.09 mol·L^-1的硫酸铵溶液,添加石蕊后初始颜色为紫色,通过对比加热、降温时溶液的显色变化,将铵根离子水解平衡移动的过程可视化。通过在“颜色溶液”中加入强碱弱酸盐探究双水解反应的本质,进一步验证温度、浓度对盐类水解造成的影响。实验简便快捷、效果明显,以可视化的思维过程助益学生建构完整的认知模型。     

观念建构为本的化学教学设计研究

以提高学生的科学素养为核心的新课程向以事实为本的课堂教学设计提出了挑战,也为观念建构为本的教学设计提供了展现的平台。在王磊和范晓琼2005年"观念建构为本教学的理论研究"的基础上,提出了观念建构为本的教学设计模型。结合具体教学案例"电离平衡",对如何进行观念建构为本教学设计进行了详细阐述,并提供了电离平衡一节的教学设计。     

化学“四重表征”教学模式的理论建构与实践研究——从15年数字化手持技术实验研究的回顾谈起

回顾15年数字化手持技术实验研究中对“曲线表征”定量分析方法的论述,剖析化学“四重表征”教学模式理论的建构背景,采用文本分析法,从“四重表征”的理论创新、研究内容和应用案例3部分进行分析.以此为落脚点提出3点建议:提高教师的“四重表征”意识和转换水平;从心理机制层面研究学生迷思概念的成因;积极开发基于定量探究实验的教学案例,进而培养学生定量分析的思维,提高学生“四重表征”间转换水平和科学概念转变能力.     

高中生“芳香烃”心智模型的测评及其教学启示*

采用二阶式纸笔测验以及半结构化访谈法对高中生持有的“芳香烃”心智模型进行测评,并重点分析了学生建构的与“芳香烃和苯的同系物的概念”“芳香烃的结构”“苯及其同系物的化学性质”等概念群相关的缺陷模型。研究发现学生建构的有关“芳香烃”缺陷模型包括3大类共计11种;学生对有机物空间结构的想象力和建构能力较为薄弱;学生对“有机化合物结构内基团之间相互作用对其化学性质的影响”认识不足,“性质结构”模型不完善;学生建构的有机化学的心智模型尚不具备整体性。     

关于中学生的原子、分子心智模型的研究

学生对于科学概念的认识被称为学生的心智模型。本研究探讨了学生关于原子、分子2个概念的心智模型。研究采用半结构的访谈法,访谈对象是初三、高一和大学一年级的学生。文章从2个方面对研究结果进行了分析：学生关于原子模型的认识、学生对于原子、分子的描述。文章最后对研究结果进行了讨论。     

基于核心素养的初中化学“三维共生”课堂教学——燃烧和灭火

以“火”为主线,围绕化学学科核心素养的发展,设计“识火”“用火”“灭火”“防火”等教学环节,建构初中化学“三维共生”课堂,即“指向生活生本共生”的课堂,基于生活真实情境的“识火”,培养变化观念、证据推理素养,建构燃烧模型;“指向生成互动共生”的课堂,在“用火”中设计创新实验对已建构模型进行修正与应用,落实科学探究和创新意识;“指向生长融合共生”的课堂,在“灭火”和“防火”中提高学生的科学态度和社会责任,真正做到“课已毕,意犹存”。     

“原子结构与元素性质”主题模型建构教学的探索

从2003年起至今,北京师范大学化学教育研究团队围绕“原子结构与元素性质”主题开展了跨越初中、高中必修、高中选择性必修的模型建构教学探索,涉及原子的构成微粒及空间分布、核外电子的运动状态、核外电子的排布规律以及元素性质等不同子主题。在这些教学探索中,梳理和还原了科学家解决问题的过程,对科学家所做实验进行再现、模拟,依据科学家在基于实验证据建构原子结构模型时的推理论证过程设计并指导学生开展模型建构活动,使学生理解、评价或参与模型建构的过程,促进学生建模能力和科学本质观的形成与发展。     

运用手持技术测定甲基橙的电离常数Ka

利用吸光光度法,基于朗伯比尔定律,联合使用手持技术仪器中的pH传感器和色度计,测定了甲基橙的电离常数Ka.实验装置简单、操作方便、所得结果准确,有利于学生理解电离平衡的实质和电离常数的意义.     

基于概念转变模型和认知冲突图的课例研究* ——以“化学平衡的动态性”为例

基于概念转变模型,介绍了典型认知冲突图模型的构成要素(新认知、差异性事件、迷思概念、目标科学概念、批判性事件或解释、关联科学概念、支持性认知)及其建构过程。以“化学平衡的动态性”的认知冲突图的建立为例,呈现了相关的教学设计并提出了冲突图教学的实施建议。     

基于模型与建模的化学学习过程设计

在阐释模型分类、模型功能和建模学习的意义的基础上,以“浓度对化学反应速率的影响”之学习过程设计为例,说明在化学教学中通过确立建模目标、模型参数选择、模型建构及表征、分析、评价、调用、重构等活动,可有效提升学生心智模型与表达模型的内在一致性和有效性,促进学生对化学知识的有效探究和深度理解。     

电离平衡综合探新

基础无机中,电离平衡包括弱电解质的电离平衡和盐类水解平衡两部分,其中概念公式多,学生在学习的过程中,常常出现错记、混记的现象。鉴于此,我们对该部分内容进行了归纳与综合的研究,建立了电离平衡主体概念原理图及主体计算图。实践证明,这种综合图式既有利于教师的教,又有利于学生的学。一、电离平衡主体概念与原理日电离平衡是化学平衡的其中一种具体表现形式,因而,其主体概念与原理无外乎是平衡、平衡常数、平衡转化率及影响平衡移动的因素等,仅仅是这些概念或原理对于电离平衡而言重新赋予新的名称而已。据此,我们建立了电…     

例谈体现科学概念本质的教学设计

在分析与原子核、p轨道、杂化轨道相关迷思概念的基础上,以原子结构为例,探讨了教学设计如何在不改变常用术语的前提下,通过赋予科学概念以新的内涵,使其更加接近科学概念的本质。结合科学认识的发展,将更为体现事物本质的理论与模型转化为学生易于接受的形式进行呈现,同时帮助学生认识科学理论的构造性特征,可以促进学生形成对科学知识的批判性理解。     

理科课程实施值得深入探究的几个问题

课程实施是课程改革的基点和路径,更是检验课程改革成效的依据。结合我国基础教育理科课程实施的几个核心课题—课程内容的组成要素、学生的学业成绩是意义建构的过程与结果、引领学生运用科学活动技能及防止“唯智主义”倾向进行了探讨。     

基于问题驱动的活化能教学新方法

在叙述了活化能概念沿革的基础上，基于其教学中存在的问题和困难，提出运用教学软件建构活化能相关知识模型，并以Cl₂和H₂反应为例，在问题链驱动下，实现学生主动探究并认识基元反应、有效碰撞及活化能等概念。教学实践证明，该方法能有效打破学生已有的迷思概念，帮助其建立活化能相关的知识模型，进而从能量视角认识和解释影响化学反应速率的因素。     

高中生化学可逆反应心智模式的诊断和分析

提出完整的可逆反应心智模式分析框架,通过纸笔测验诊断高二理科实验班、理科平行班、文科班共369名学生在高一化学必修模块建立的可逆反应心智模式。研究发现,3个学生群体均主要具有可逆反应是双向变化的心智模式,出现多种不完善、不科学的心智模式,对可逆反应具有科学的综合认识的学生比例不高。最后,对研究结果进行讨论,对教学实践和后续研究提出建议。     

电导法测定醋酸电离平衡常数实验的改进

从理论上论述和比较了原实验装置和自制改进的新仪器在电导法测定醋酸弱电解质电离平衡常数时的优缺点 ,并对实验结果进行了比较。新仪器不仅操作简单 ,而且测定结果精确 ,精密度高。     

高中生化学平衡迷思概念的调查研究

通过调查发现学生在学习化学平衡之后,仍然对化学平衡中的5大中心概念问题:(1)动态平衡的判断;(2)浓度、温度、压强(体积)等对化学平衡的影响;(3)浓度、温度、压强(体积)等对化学平衡反应速率的影响;(4)盐类对溶解平衡的影响;(5)惰性气体对化学平衡的影响等存在大量的迷思概念。在此基础上论文汇总了学生在化学平衡学习过程中存在的重要迷思概念以及对重要迷思概念产生原因进行了分析,最后得出结论,传统的教学很难转变学生的迷思概念。