钾元素概念的发展史及其意义

通过对钾元素概念的发展史考证分析可知,钾是电化学兴起后最先发现的活泼金属。19世纪初,随着科学思想和实验条件的发展,通过电解法首次制取到钾的单质,但并未确定为元素。19世纪中期,对钾元素性质的实验验证和原子论的发展,使得钾元素的概念被确认。20世纪20年代,钾元素同位素的发现,形成了现代的钾元素概念。钾元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学方法的发展史与科学思想的演变史。     

氢元素概念发展史与化学思想的演进

18世纪,发现氢气的卡文迪什认为该气体是水与燃素的化合物;但发现水的组成的拉瓦锡认为氢气是一种元素物质。到19世纪,原子分子论形成后,氢气被认为是由双原子分子构成的单质。20世纪30年代,氢同位素的发现使人们对氢元素概念有了新认识,并逐渐形成现代氢元素概念。氢元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

碘元素概念发展史及其教育价值

通过对碘元素概念发展历程的考证可知,1813年,盖·吕萨克首次提出碘元素概念,但当时碘元素和碘单质概念界定不清。至道尔顿提出原子论,赋予碘元素新的含义,首次将碘原子和碘元素结合在一起。20世纪40年代,碘同位素的发现完善了碘元素概念,形成现代碘元素观念。在化学教育中,须让学生认识到碘元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

硼元素概念的发展史

通过对硼元素概念的发展史考证分析可知,硼元素概念的发展大致可划分为3个时期,即硼元素假说的形成、硼元素概念的形成与发展、现代硼元素概念的建立。18世纪,拉瓦锡预言了硼元素的存在。19世纪初,硼单质的制取成功标志着硼元素概念正式形成。20世纪,随着原子结构理论的建立和同位素的发现,人们对硼元素有了新的认识。硼元素概念的发展过程,是一个从提出假说到验证假说并不断深入认识的发展过程,也是科学技术不断进步、科学理论逐渐成熟、科学思想演变发展的过程。     

从零维到三维的碳范式:碳单质概念的新发展

自18世纪石墨与金刚石的组成被确定为碳元素后,碳单质概念初步形成。然而,20世纪末期,包括C₆₀在内的富勒烯一族的发现突破了人们对碳单质的认识。随后,碳纳米管、石墨烯以及人工合成的T-碳的出现,重新诠释了碳单质的概念。碳单质的新发现,建立了从零维到三维的碳范式,掀开了对“碳单质”研究和应用的新篇章。     

从简单土质物质到现代化学元素：钙元素的发现及其概念的发展

18世纪末,法国化学家拉瓦锡预言石灰等土质不是简单物质。19世纪初,英国化学家戴维利用电化学技术从石灰中制得一种新的金属,并将其命名为“钙”(calcium),钙元素概念初步形成。随后,原子论的提出与钙原子量的测定使钙元素概念得到发展。到了20世纪,钙元素同位素的发现使人们对钙元素概念有了新的认识。总之,钙元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想、科学方法的演变史。     

磷单质概念的新发展

自白磷与红磷相继被发现后，磷单质的概念初步形成。20世纪初期，黑磷的发现突破了人们对磷单质的认识。随后，紫磷、蓝磷、二磷分子以及环状磷的出现，使磷单质的概念有了新的发展。几种新的磷单质的发现，建立了磷单质概念的新范式，科学家在探索磷单质概念多元化的道路上还将继续前行。     

硅元素的发现及其概念的发展

通过对硅元素发现历程的考证分析可知,17、18世纪随着科学实验的兴起以及元素观的发展,科学家以实践为基础,运用逻辑思维和直觉思维预见了硅元素的存在;19世纪随着电化学和分析化学的发展,科学家们成功制取无定形硅和晶体硅;20世纪30年代,硅同位素的发现使人们对硅元素的概念有了新认识。总之,随着科学思想的演进和科学方法的发展,硅元素概念的内涵也在不断发展变化。     

思想和技术融合下铝元素概念的演变

从认识铝的化合物到铝元素预言的产生、金属单质的获取、原子质量的测定,直至同位素的发现,铝元素概念的发展大致可分为萌芽、形成和新的认识3个主要时期。相应的,关于铝元素的认识经历了从假说到客观实在,从定性到定量,从宏观到微观的发展历程。铝元素概念的演变浓缩着人类科学认知的过程,体现了科学思想和科学技术的进步。     

新型碳纳米结构的发现与启示

回顾了C60、碳纳米管和石墨烯3种重要碳纳米结构的发现过程,着重总结了新型碳单质发现过程中对科学研究者有益的启示与思考。     

论科学探究中的"科学问题"

“科学问题”是科学探究活动的要素,并贯穿于探究活动的始终。在教学活动中,并不是所有的科学问题都需要去探究,而应该选择有探究价值的科学问题进行探究。     

渗透科学知识属性的科学素养培养策略*

科学教学是培养学生科学素养的主要途径,现行的科学教学对科学知识的属性认识不深,导致科学教学的育人功能未能充分发挥。依据科学知识产生和发展的过程进行分析,科学知识具有科学属性、文化属性和社会属性,其科学属性具体表现为实证性、逻辑性、结构性和思想性等4个方面。在深入分析科学知识的科学属性基础上,提出科学教学中渗透知识科学属性的教学策略,将科学知识承载的科学方法、科学逻辑、科学结构、科学思想融为一体,在科学知识的学习中培养学生的科学素养。     

经典实验中融合科研方法训练的教学设计——格氏反应实验

以有机化学实验中格氏反应实验为例,介绍了以经典基础实验为依托开展科研方法训练的教学案例。将文献阅读归纳、数据处理分析、问题探究设计、科学写作等科研方法训练主题融入到实验教学的各个环节之中,在夯实学生实验技能的同时,训练科研方法、培养科学素养、建立科学思维。     

利用微视频彰显生活、人文与合作的课堂教学——以“水的净化”为例

以“水的净化——清泉之路”教学片段为例，展示了一节以微视频为主线的“三味”课堂：生活味的微视频情境吸引学生主动参与科学探究；人文味的化学课堂引领学生发现、感知、欣赏、评价美；合作味的活动氛围促进学生合作、体验、自主发展。     

论证图-促进初学者学习科学论证的有效工具

以Chrysi和Douglas提出的论证图为基本范式,对其进行优化,并提炼出论证图的4大基本要素,即中心议题、支持性证据、反对性证据和层次等级,论述了论证图促进初学者学习科学论证的工具性作用：为科学论证搭建脚手架,使论证过程可视化和有利于学生论证能力的评估。提出了基于论证图进行科学论证的4个步骤：中心议题的选择、证据的搜集、层次等级的绘制和科学论证的展开,并以"原电池"的教学设计为例进行说明。