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。     

高中生盐类水解心智模型的研究

采用二段式测试与半结构化访谈法对学生关于“盐类水解”内容的学习进行探查,了解学生盐类水解的定义与本质、水解反应方程式的书写、盐溶液的酸碱性的判断、盐类水解的影响因素、盐类水解中3大守恒定律的应用、盐类水解的应用等6个主题的心智模型,包括样例依存模型、概念混淆模型、思维定式模型、宏-微-符认知偏差模型等,并给出了相关的教学建议。     

基于思维模型建构的“物质检验”初中复习教学研究

以让学生自主建构物质检验的思维模型为目标设计教学,通过完成物质检验的探究任务,学生自主建构思维模型,形成完整的思路,从而提高解决此类问题的能力。并在北京某中学初三年级进行教学实践,对教学实施效果进行了检验,根据教学实践总结出建构“物质检验”思维模型教学的有效教学策略：基于建模历程与生活情境选择素材;以学生为中心自主建构“物质检验”思维模型,引导学生经历多样化的思维发展过程;学生经历不同层级进阶的模型建构历程。     

“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。     

基于发展初中生化学学科核心素养的“分子”教学设计 ——分子构成物质的模型建构与应用

基于化学学科核心素养理念,以宏观的实验数据和现象作为切入点,引出分子的性质与构成,在此基础上,重点介绍由分子如何构成物质的微观模型,再运用该模型解释物质的性质、变化与种类的宏观问题,并在此过程中培养学生化学学科核心素养。     

指向“证据推理与模型认知”的教学设计——以“原子结构模型的演变”为例

以“原子结构模型的演变”为例,以化学史实为情境,设计环环相扣的问题,引导学生在分析证据及建构并评价模型的过程中体会实验证据与模型建构及演变之间的关系,认识模型在物质结构理论建立过程中的重要作用及其发展性特征。该教学设计在学生对原子模型的理解上具有显著效果。     

“温度对盐类水解影响”的实验探讨与设计

在对实验中选取的FeCl3、指示剂和pH传感器存在的问题进行理论和实验说明的基础上,明确应选择仅存在单纯水解平衡的溶液体系,且将水解平衡自身现象的变化应作为实验的判断依据。进而从生成气体、沉淀和溶液颜色变化3个角度对反应物的选取进行了理论分析,并选取常用的盐类代表物进行实验验证,提出Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、CuSO4及酸化后的SnCl2溶液适合作为高中探究"温度对盐类水解影响"的反应物。     

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。     

从大概念“尺度与结构”角度构建深度思维课堂——以“晶体结构”为例

氯化钠与氯化铯的阴阳离子个数比相同但晶胞结构却有很大差别。用模型建构、数学计算等方式并融合“尺度与结构”等大概念思维,引导学生循着科学家的科学研究方式思考问题。     

基于IrYdium Chemistry Lab的可视化教学设计——以“盐类的水解”为例

利用虚拟化学实验软件IrYdium Chemistry Lab为基本工具，探讨其在“盐类的水解”一节进行可视化教学设计的具体方法和教学应用价值。说明基于虚拟化学实验的可视化教学设计，能兼顾表达思维可视化过程和结果，有利于强化学生的学科理解能力。     

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。     

素材的选择和运用对化学核心概念建构的影响——“盐类的水解”同课异构的实证研究

以"盐类的水解"同课异构实证研究为例,阐述了不同的素材选择和运用对学生核心概念建构不同阶段的实际影响,对在同课异构活动中教学素材库的确立、变量设计和控制等基本研究过程进行了论述。通过对没有显著差异的教师和学生进行同课异构活动,对同一个概念的建构选择不同的实验素材,课后对学生进行抽样访谈测评,获得不同的素材选择和运用对化学核心概念建构不同阶段的具体影响:"生活型""工业型"素材最能引起认知驱力;"生活型""探究型""单一型"实验更有利于概念的形成与建立;"对照型""单一型"实验更有利于概念的理解与变式;"生活型""工业型""复杂型"实验更有利于概念的迁移与应用及评价。     

基于化学史的教学设计模型与应用

利用学科发展史进行教育由来已久, 但也受到多方面的质疑。针对提出的普遍性问题, 回顾或建立了5种化学史教学模型: 历史探究模型、科学故事模型、概念转变模型、科学论证模型和课程开发模型, 结合具体案例阐述了化学史教学的操作策略, 指出今后发展方向。     

基于认识模型建构的电解池复习教学

通过分析电解池学习的知识要求和学生学习电解池知识存在的困难,从原理、装置和任务3个维度提出电解池认识模型,在此基础上设计了高二电解池复习教学,并进行了实践。结果表明基于该模型进行复习教学的设计和实施有利于提高学生解决电解池问题的能力,并在教学反思中总结了存在的不足,指明了后续教学的方向。     

基于元素化合物认识模型的单元教学设计实践探索——以“铁及其化合物”单元教学为例

从元素化合物认识模型出发, 以“铁及其化合物”为例设计单元教学, 阐述了基于元素化合物认识模型建构与应用的单元教学设计思路, 并从确定单元主题, 确定单元教学目标, 厘清单元教学起点, 设计单元教学进阶, 在真实情境中创设活动, 实施“教学评”一体化设计等方面进行单元教学设计实践研究。     

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。     

Effects of Organic Salts on the Rate of Alkaline Hydrolysis of Phthalimide in the Presence Ofcationic Micelles

Pseudo-first order rate constants (k_obs) for alkaline hydrolysis of phthalimide (PTH), obtained at constant concentration of cetyltrimethylammonium bromide (CTABr) and 35°C, vary with the concentration of organic salts ([MX]) according to the relationship: k_obs = (k₀ + K [MX])/(1 + K [MX]) where and K are empirical parameters. The values of K at 0.01 M CTABr are nearly 2 times larger than the corresponding K values at 0.02 M CTABr for sodium benzoate, disodium phthalate and disodium isophthalate.     

基于循证理论的化学探究性实验教学模式的建构*

循证理论注重决策的有证可循,可以为教师的教学提供新的思路,强调教学决策的证据支撑。厘清循证理论指导下化学探究性实验教学中的四大证据要素及其关系,结合化学探究性实验的特征,探讨了在循证理论指导下化学探究性实验的教学模式。以“乙烯与溴的加成反应”探究实验教学为例,阐述教学模式的具体应用,即教师合理整合各类证据,明确教学目标,体现探究规律,充分预设课堂诊断性证据,设计可动态调整的教学方案。学生自主设置实验探究方案,推理事实现象,优化实验设计,内化实验探究规律。