发展“模型认知”素养的教学实践*——以“化学方程式”为例

模型认知是重要的思维方法。基于模型认知进行教学设计,能促使教师从关注知识转向关注核心素养,从而使教学活动有效地促进学生思维能力的发展。在对模型及模型认知理解的基础上,以典型的符号模型“化学方程式”为例,阐明了教学思路和教学活动与学科观念的关系,形成了发展学生模型认知核心素养的教学设计。     

基于证据推理与模型认知素养及跨学科概念的“原电池”教学

以“原电池”教学为例,通过设置紧密联系的任务,结合手持技术,探究“如何获得稳定工作的电池”和“如何获得高效的电池”的原理。充分运用物理、化学已有的认知模型,进行跨学科概念的教学,培养学生从宏观和微观水平上收集证据、分析证据的能力,发展“证据推理与模型认知”的学科核心素养。     

高中化学线上教学课堂提问与课程标准的一致性分析*——以上海市“空中课堂”为例

以上海市“空中课程”中高中化学X教师的线上课堂教学为例,采用SEC一致性分析模式,从核心素养的“证据推理与模型认知”这一视角,对其课堂提问与课程标准的一致性进行了分析。研究表明:(1)从总体上看,X教师的课堂提问与课程标准中的素养之间具有较好的一致性;(2)X教师的课堂提问在证据推理素养层面上与课程标准一致性程度欠佳,而在模型认知层面上与课程标准具有较好的一致性;X教师的课堂中根据具象证据或模型进行推理论证的问题多于课程标准中的素养要求,根据抽象证据进行推理论证的问题较少;(3)从素养水平维度分析,X教师课堂中低素养水平的问题占较大比例,高素养水平的问题少于课程标准要求;(4)上述偏差的产生主要受线上教学的影响,另外还受到考试要求、教师个人对课程标准的理解等因素的影响。     

“证据推理与模型认知”素养评价指标建构的研究——基于德尔菲法

基于已有文献和《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》,阐述了“证据推理与模型认知”素养的内涵及其关联,初步建构了“证据推理与模型认知”素养的评价指标。应用德尔菲法展开5轮专家意见征询,修正完善评价指标,最终形成科学合理的“证据推理与模型认知”素养的评价指标体系,以期为“证据推理与模型认知”素养的教学评价提供可行的参考建议。     

“素养为本”的化学课堂教学*——以“原子晶体”为例

基于“素养为本”视角,以“原子晶体”的教学为例,对教学主题内容、教学现状及学情进行分析;以发展学生化学学科核心素养为主旨确定教学目标;以“微粒-微粒间的相互作用-物质的聚集状态-物质性质”的认识思路为主线,以“模型认知,建构概念-证据推理,归纳性质-微观探析,探究结构-科学史实,揭示价值”的任务型教学流程,达到落实并发展学生化学学科核心素养的目的。     

从化学学科核心素养到学生学习活动*——基于证据推理与模型认知的“空气”教学

以学生活动为载体,借助表现性评价,有助于学生学科核心素养的形成。根据“表现性评价”和“证据推理与模型认知”的内涵,从“获取推理证据”“基于证据推理”“建立认知模型” “基于模型认知”等4个维度提出表现性评价量规,以 “空气”第1课时教学内容为例,设计表现性任务。介绍了在“空气”第1课时的教学中,教师在课堂上基于表现性评价观测学生课堂表现,并根据学生素养达成情况及时调整教学,展开“教、学、评”一体化的教学过程。     

以模型认知素养为导向的电化学模拟题的命制*——以双极膜的应用为例

以双极膜发展进程为线索,以海水淡化、钠碱循环法脱除烟气中的SO₂等现实发展中真实问题为载体,结合中学生的认知能力水平,构建了电化学双极膜认识模型;命制了双极膜及其应用的电化学模拟题,以此测查学生模型认知素养的水平等级。阐述命题策略及过程,提供以模型认知素养为导向的试题命制思路;从模型建构的角度对2020年高考新课标Ⅰ卷第12题进行了评析。     

基于化学学科核心素养的初高中衔接教学——初三化学“金属的化学性质”

“金属的化学性质”是初高中化学学习的重要内容,该部分内容涉及到重要的化学观念和化学学科核心素养,如元素观、转化观、微粒观、STS观,以及宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知素养。但是初三学生认知水平受限,在教学中不能深入电子转移的微观角度,不能充分认知模型、应用模型。为弥补这一问题,本研究基于化学学科核心素养,进行“金属的化学性质”的初高中衔接教学研究。     

“素养+知识”视野下的化学教材习题比较研究——以“硫及其化合物”为例

基于布卢姆教育目标分类学理论,并以化学学科核心素养及其水平划分为依据,从核心素养水平、知识和认知等3个维度对高中化学不同版本教材“硫及其化合物”的课后习题进行统计分析比较。结果表明,在核心素养上,3版教材主要在核心素养的水平1和水平2上设计习题,突出“宏观辨识与微观探析”;在知识维度上更侧重“程序性知识”的考查;在认知维度上,3版教材聚焦于“理解”“运用”和“分析”层次,但是各有侧重。据此提出教材习题使用建议。     

基于证据推理与模型认知的主题式复习*—以“水的主题式复习”为例

以“水”为载体,引领学生构建判断化合物组成、推断化合物性质、常见气体检验与分离等模型;教学过程中基于证据进行推理、基于模型进行认知,从而提升学生的理性思维,发展学生的核心素养。     

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。     

培养“科学态度与责任”素养的初三化学复习*——化学与社会发展

分析了“化学与社会发展”的教学主题内容、教学现状,针对已有复习课教学设计中存在的问题提出了教学思想及创新点,以“北京冬奥会”为主线,将第9章涉及能源、材料和环境污染防治的内容有机串联,设计了“环保能源支撑‘绿色冬奥’、新型材料助力‘科技冬奥’、防污技术保障‘清洁冬奥’”等3个主要环节进行复习教学,促进学生完善知识体系,培养“科学态度与责任”学科核心素养,并对课堂教学进行了反思。     

证据推理与模型认知:内涵解析及实践策略

“证据推理”与“模型认知”作为重要的化学学科思维方法,是化学学科核心素养的重要组成部分。证据推理贯穿于科学探究的过程,具有假说特性的“模型”,其构建和发展皆必须建立在证据推理的基础上。该核心素养的培育有赖于探究学习的深入开展,需重视证据推理在整个过程中的统摄作用、以模型认知搭建宏微联系以及通过高质量的对话提升论证水平等。     

侯氏制碱法中的化学——基于生产实际分析的初中化学溶液主题教学

侯氏制碱法是一个理想的基于生产实际分析的教学素材。本主题教学以“溶液”和“盐”的相关知识为学习内容,通过认识侯氏制碱法的原料,配制侯氏制碱法的原料,探秘侯氏制碱法中的变化,了解侯氏制碱法的生产流程等4个任务,开展主题学习。培养多角度解决真实问题的能力,着重发展“证据推理与模型认知、科学精神与社会责任”等化学学科核心素养。     

“四重四步”教学模式的初中化学教学实践*——以“二氧化碳和一氧化碳”为例

核心素养视域下的初中化学课堂教学需要有一个深入学科本质的教学模式。“四重四步”教学模式通过教师的“四步教学”和学生的基础性认知、本质性认知、结构性认知、价值性认知的“四重认知”实现了由基于知识点的教学到基于化学学科核心素养发展的教、学、评一体化的转变,达成学科育人的要求。     

真实情境下问题解决的主题式教学设计与实施*——盖斯定律

当前“盖斯定律”的教学中,注重加和法、虚拟路径法等解题模型的教学,缺乏在真实情境中对物质转化及其能量关系的理解,学生无法感受到盖斯定律在生产中的价值。本文以“能量视角下煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义”为研究主题,通过分析建模、实验验证、情境回归等认识并应用盖斯定律,从能量视角再认识煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义,并且认识到利用化学反应可以实现对能量进行调控,如对工业废热的再利用,深化能量守恒观和能源节约意识,达成提升学科核心素养的目标。     

生活境脉促体验 实验创新助探究—指向核心素养发展的“铁及其化合物的应用”教学实践

有机融合学生生活中的经验与体验和化学学习中的认知与思维,可优化课堂进程,提高学习效率,让化学知识建构的过程同时成为化学学科核心素养发展提升的过程。在“铁及其化合物的应用”的教学中,以“笔·墨”为情境生成真实问题,在互动、探究、体验中整合物质性质,建构思维模型,并应用模型解决问题,发展科学探究、证据推理、模型认知等化学学科核心素养。     

基于认知模型进阶的“元素周期律”教学——选择元素制备储氢材料

以科学研究热点“储氢材料”为载体进行选择性必修阶段“元素周期律”的教学。应用必修阶段已有的“元素及物质的系统认知模型”,通过选择元素制备金属氢化物、解析氨硼烷2个教学环节,在真实问题解决过程中基于认知需求认识电离能、电负性,了解双氢键,并将新认知与已有认知模型进行融合,实现认知模型进阶和系统思维能力发展,培养社会责任感。     

基于学科理解的电功视角下“化学反应与能量”教学

基于教师对电化学反应与能量的学科理解，抽提和凝练本原性问题：系统与环境之间的能量传递形式只有“热”吗?电化学反应如何实现电功传递?通过“电功”视角下认识化学反应与能量的主题大概念教学设计与实施，帮助学生建构和完善“电功”认知模型，应用模型进行探究和迁移，形成电化学主题特质性思维方式和方法，充分落实化学学科核心素养。     

基于“宏观辨识与微观探析”对教材思考类栏目的比较分析

基于“宏观辨识与微观探析”核心素养,对“烃及其衍生物的性质与应用”主题下的新旧人教版教材思考类栏目进行分类和比较分析。结果显示,新教材的内容设计更贴合新课标要求,相对旧教材在素养水平分布、认识视角外显化和符号表征规范化等3个方面有显著差异。基于此,对新教材的使用提出了4点建议：转变传统认知,重视指导与评价功能;把握教材逻辑,实现认知结构化功能;注重符号表征,发挥新教材规范功能;融合优选情境,落实新教材育人功能。