以“位构性”模型建构和学科能力发展的必修“原子结构 元素周期律”教学设计和实践*

在高中必修阶段“原子结构 元素周期律”主题已有研究的基础上,将“位构性”系统模型与学科能力活动任务相结合,提出了本研究的理论框架,进行了单元整体的教学设计并实施。通过预设学生的表现水平,设计各课时的评价任务,过程性地诊断学生在各个课时中“位构性”模型建构与学科能力的发展水平,描述学生在本章学习过程中的发展变化,促进了学生“证据推理与模型认知”等核心素养的发展。最后,归纳出以“位构性”模型建构和学科能力发展的“原子结构 元素周期律”在教学实践中的有效策略。以期能够对日后开展“原子结构 元素周期律”主题的教学设计与实践能够提供参考和建议。     

基于认识模型建构的“元素周期律·表”教学研究

在梳理已有研究并明确学生关于元素周期律·表学习问题的基础上,挖掘学生问题产生的根源,将元素周期律·表的教学定位于促进学生对于元素及物质的认识发展,并进一步提出了中学生对于元素及物质的认识发展层级,通过在高中化学必修2进行元素周期律·表复习课的教学设计与实践,提出了中学生关于元素及物质的认识模型,从单元整体设计、教学策略选择、教学主要环节的梳理与改进、教学效果的检验4个方面,进一步论证了中学阶段关于元素及物质的认识模型对帮助学生进行系统思维,促进学生认识发展所起的作用。     

铯与氟——元素金属性与非金属性之最

对有关金属性的几个标度进行简要分析,介绍一种适用性更广的电负性标度;辨析电子亲和能和电负性的概念,从而明确学生对金属性和非金属性之最元素的认知。同时对高中人教版必修1中元素周期律和碱金属的教学提出建议。     

教师对高中化学必修模块元素化合物内容及教学认识的调查研究

结合教师在认识和实施必修模块元素化合物教学中的问题,通过培训视频和在线研讨对教师进行了远程培训,通过调查问卷调查了教师对必修模块元素化合物内容体系、元素化合物教学特点、元素化合物教学方式和教学思路的认识情况,并对调查结果进行了分析。     

新课程下高中元素化合物知识体系的构建

在分析高中新课程对元素化合物知识的安排及其在新课程体系中地位的基础上,探讨了新课程下高中元素化合物知识的教学策略。在必修教学中通过多种途径促进学生获得有关物质及性质的事实;在选修教学中采用“先行组织者”策略将元素化合物知识融入学科知识体系。     

“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。     

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。     

元素化学课程思政案例库建设及线上线下混合递进式教学实践

教学团队立足元素化学课程特点,设计、建设了“科学”“人文”“思政”三融合的元素化学课程思政案例库,并将之融入线上线下混合递进式教学的各个阶段和环节,以同步实现知识传授、能力培养、价值塑造三位一体的教学目标。同时,建立课程思政的集体教研制度,确保课程思政的整体性和持续性。     

基于“模型认知”的定量实验方案设计的教学实践*——摩尔盐纯度的测定

针对高三定量实验的复习特点,以“摩尔盐纯度的测定”为例进行基于“模型认知”核心素养培养的教学实践。对教学背景、设计思路、教学过程等方面进行研究分析,并从精心选素材,引发模型认知;高质量设问,建构模型认知;点、线、面结合,丰富模型认知等3个角度对促进学生“模型认知”素养提升的化学教学进行分析和阐释。     

在新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计——“新世纪”课程标准实验教科书《化学1(必修)》第2章第1节“元素与物质的分类”教学设计与实施研究

高中化学新课程、新教材对事实为本的教学设计提出了挑战 ,也为观念为本的教学设计提供了很好的平台。本文以“新世纪”高中化学课程标准实验教科书《化学 1(必修 )》第 2章第 1节“元素与物质的分类”的教学设计及实施为例 ,阐述了在高中化学新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计这一理论和方法。     

“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。     

人教版高中化学教材中“归纳与整理”栏目的教学思考

通过对人教版高中《化学》必修教材“归纳与整理”栏目的分析和理解,揭示出该栏目具有3项教学功能：巩固章节重点知识、理解教材的章节结构、评价章节学习情况,并结合“物质结构和元素周期律”的教学实践,对如何发挥该栏目的教学功能进行了探讨。     

新课程高中化学中元素化合物知识的教学研究

结合课程改革实践,在校本教研中发现,不少青年教师对教材的整体编写意图和主要特点了解得不充分,还难以在深刻理解的基础上,将教材编写意图运用到教学中去。本文针对鲁科版《化学1（必修）》中元素化合物知识在实际教学中出现的问题进行分析,提出了教学建议。     

元素化合物认识模型及其在复习教学中的应用——以高中《化学1》“金属元素及其化合物”单元复习为例

基于无机元素化合物知识结构特点、中学化学课程的教学要求以及学生认识和解决元素化合物有关问题的思维机制,提出元素化合物认识模型,运用认识对象、化学问题、能力任务、认识角度和认识方式类型等重要的认识变量,揭示了中学生针对无机元素化合物性质这一认识域的认识系统构成。研究还基于模型进行了《化学1》中金属元素及其化合物单元复习教学实践,结果表明基于模型进行复习教学的整体设计和实施有利于学生能力的发展。在此基础上进一步提出了基于元素化合物认识模型进行复习教学的有效策略。     

元素周期律复习教学中认识模型建构的有效策略

探查了元素周期律复习教学中认识模型构建的有效策略。从学生对于元素周期律的学后障碍点及相应的发展核心入手,在北京市选择了2所学生水平不同的学校分别进行了2课时的元素周期律复习教学。教学过程中基于学生认识发展的核心,选取了不同的模型构建组织策略,通过进阶式的教学任务对元素周期律的“位置-结构-性质”认识模型和物质性质的认识模型进行了构建。在问卷测查以及将本研究授课效果与常规授课进行对比后,证明并提炼了基于模型构建的元素周期律复习教学的有效策略。     

“蓝墨云班课”在大学无机化学教学中的应用——以“氟元素”教学设计为例

针对无机化学教学中“氟元素”进行了教学设计。将基于“蓝墨云班课”平台的混合教学模式引入到无机化学课程的教学中,将手机这一移动终端与教学合理地结合起来,让手机变成强有力的学习工具。教学过程中,根据教学内容,在课堂上设计了一些讨论题,借助“蓝墨云班课”的“头脑风暴”“答疑讨论”或“小组任务”等功能,让每一位学生都参与到充满乐趣、合作交流式的学习过程,激发他们的学习积极性和创造性。利用“蓝墨云班课”中的“投票/问卷”功能了解学生对课程认知和兴趣的变化,并以此为依据来改进教学教法。教学情况调查显示,绝大部分学生认可“蓝墨云班课”辅助课堂教学的形式。     

再论元素平衡医学

论述了“元素平衡医学”是医学发展的第三阶段，作者实践证明，元素医学食疗取得了传统医学和现代医学意想不到的疗效。     

基于模型建构促进学生“化学反应速率”认识发展的教学研究

基于对“化学反应速率”已有教学研究和对“化学反应速率”概念本体的分析,提出了基于模型建构的“化学反应速率”的教学策略,构建了“化学反应速率”的认识模型及不同教学阶段的层级发展模型,并深入分析了“化学反应速率”对促进学生认识发展的功能价值.在理论分析和探讨的基础上,运用设计性研究和对比性教学实验进行了教学设计及实施研究,通过问卷调查、学生访谈等方法对教学效果进行了检验,总结出本研究的结论和启示.     

不同价态硫元素间的转化实验设计

现行山东科技版高中《化学1（必修）》第3章第3节“硫的转化”一节中,给出了“不同价态硫元素间的转化”实验让学生去探究,同学们设计的方案大都是比较传统的“分步操作”法,各个实验装置基本都是独立和分散的,装置杂而多,不仅操作反复,而且还因装置不密封造成有毒气体逸出而污染周围环境。笔者经过多年的摸索和无数次的试验,推出了一套“不同价态硫元素问的转化”实验装置,     

元素化学“课程思政”教学设计与实践——以碳族元素为例

以碳族元素教学为例,介绍了元素化学“课程思政”教学设计与实践。深入挖掘课程蕴含的思想政治教育元素,充分发挥课程承载的思想政治教育功能,将科技前沿、唯物辩证法与科学认识论、爱国主义精神、生态文明思想、新时代中国“双碳”故事、化学元素发现史和科学伦理道德教育等有机融入课程内容设置和课堂教学等环节中,培养学生的创新精神、科学思维、爱国情怀、生态文明思想、探究精神、职业道德观等,实现“知识传授”和“价值引领”同步提升。