提升教师学科理解能力:缘起、意义及策略*

2018年新一轮基础教育课程改革方案颁布实施,其主旨要义是学科核心素养。学科核心素养在课堂“落地”必须提升教师的学科理解能力。缘起:学科融合是未来国际基础教育发展的大趋势,学科知识是学科教学知识发展的前提,新一轮教育改革重视学科知识学习的过程体验,学科理解能力是衡量教师教学能力的核心项之一,学科知识理解影响教师的教和学生的学。意义:精准把握学科核心素养内涵,深化对学科知识内涵的认识、理解,深化教师核心素养内涵的认识,为素养为本的课堂教学提供基本保障。策略:教学理念:与时俱进,站在课改前沿;学科教师:由点带面,实现整体提升;科学概念:划分结构,赋予学科功能;理解方法:凝练本原,抽提认识视角。     

利用二段式测验诊断高三化学复习中学生的迷思概念

利用二段式测验准确诊断高三化学复习中学生的迷思概念对于教师顺利实施概念转变教学、选择适当的复习教学策略、提高高三复习效益有着重要的意义。详述了二段式测验题的类型、编制、施测和分析方法,并结合具体教学实例(化学平衡)讨论如何利用二段式测验诊断高三化学复习中学生的迷思概念。     

化学教学内容的学科理解研究——以“醛的结构与性质探究”为例

为在教学中切实落实化学学科核心素养,本研究从“学科”角度切入,针对教学内容探究教师如何进行学科理解。以乙醛课题为载体通过扎根理论分析专家团队基于学科理解的教学内容研讨过程,发现学科理解的对象主要是化学概念,在不同层级的概念理解中融汇化学学科思想方法。以核心概念羰基的理解过程为例,经历以下4个步骤:(1)比较烃类,确定乙醛的特殊性在于羰基;(2)基于乙醛特质挖掘本原性问题:如何基于结构认识羰基的性质;(3)运用比较分类逻辑方法抽提羰基的认识视角:极性多重键;(4)利用原子的杂化方式、电负性认识羰基结构特征,宏微结合发展认识思路。     

化学数字化实验影响学生概念改变的实证研究

选取"离子反应"知识作为研究内容,开展了相关化学数字化实验的教学实践,通过二段式测验工具、SOLO分类法的量化分析,来检测化学数字化实验对学生概念改变的影响。结果显示,化学数字化实验能够在一定程度上促进学生的概念改变。     

以核心概念为统领设计化学教学

以核心概念为统领设计教学,是把居于学科中心、具有迁移价值的核心概念作为学生需要持久理解的教学目标,通过核心概念统整有关事实和概念,使得学生能够在更高的认知层面上理解某些概念,为他们的终身发展提供支持。阐述了核心概念的特性与价值,并探讨了如何以核心概念为统领设计化学教学。     

基于核心素养的有机化合物主题学业质量水平模型构建及评价研究

聚焦有机化合物主题，构建该主题的学科核心素养和关键能力系统构成模型，刻画学生学科核心素养中最核心外显的学科能力表现，揭示该主题特定的学科核心素养发展要求，进而构建该主题的学业质量水平模型。据此，基于Rasch模型开发和优化了评价工具，探查在当前课程和教学条件下学生有机化合物主题学业质量标准达成和学科核心素养发展的现状，并探讨对促进学科核心素养发展的有机化合物教学的启示。     

基于Rasch模型的“化学实验认知能力”测验工具编制及测评研究

"实验认知"贯穿于化学实验活动的全过程,是化学实验能力的核心成分。基于Rasch模型原理及Wilson测量建构"4基石"方法,对"化学实验认知能力"进行了水平构建、测验工具的开发及优化、能力测验及数据分析。研究显示,测验所获数据符合Rasch模型预期,测验工具具有良好的信度、效度。依据测验数据,探讨了不同年级学生"化学实验认知能力"的水平分布,分析了"化学实验认知能力"的年级差异和学校差异,提出了化学实验教学改革的方向。     

理、化、生不同专业大学生关于能量概念的认识现状研究

能量概念是科学教育的一个核心概念,也是近年来国际科学教育研究的一个热点话题。在柳秀峰、Wilson等人的研究基础上,构建了能量概念的认识模型。基于该模型,并结合国内物理、化学和生物等不同专业的中学、大学教材中涉及的能量相关概念,笔者编制了调查问卷,对北京师范大学物理、化学和生物等不同专业的共280名大学生进行了测查和访谈。通过Rasch模型和SPSS统计分析发现,不同学科背景的学生对能量概念的认识角度和水平存在差异,而且存在一些偏差认识。基于学生的认识现状,笔者最后构建了关于能量概念认识的难度进阶,并对能量概念的教学提出了建议。     

初中化学核心概念相异构想调查研究——以“酸、碱、盐”为例

采用自编的二段式多项选择诊断测验为研究工具,对55名初三学生“酸、碱、盐”核心概念的相异构想进行调查研究,诊断了学生头脑中存在的相异构想并探析了产生这些相异构想的成因和主要来源,为中学化学教师进行概念转变教学及相关研究提供一定的依据和思路。     

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。     

用控制变量法讲解量气管调节问题

在讲解量气管调节问题时,通过在连通量气管左右2管的橡皮管上夹一个止水夹,控制了右管液面与右管的相对位移,减少了变量,待右管调节完成后,固定右管不动,打开止水夹,使左右2管相通,让液面通过压强差自动调节至相平。     

学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学研究

以王磊提出的化学学科能力框架为理论依据,对“物质构成的奥秘”主题进行分析,从核心知识经验、认识角度思路、认识对象及问题、能力活动要素等4个维度构建了“物质构成的奥秘”主题的学科能力模型。运用实验法进行教学实践,证实了本研究设计的教学方式更有利于学生学科能力的发展提升。最后提出学科能力导向的“物质构成的奥秘”教学设计模式和教学实施的有效策略:(1)单元整体系统化设计,有层次有梯度的发展学生学科能力;(2)侧重应用实践型任务的解决,外显知识的输出性功能和价值;(3)重视核心知识和认识角度的建立过程;(4)追问、外显学生的认识角度和认识思路。     

学史明理 学史增信*——以“奇妙的二氧化碳”教学中的科学史实情境应用为例

以人类认识二氧化碳知识的形成与发展史实为问题线索和教学主线,进行教学情境设计,探索利用科学史知识,从宏观认识上提升学生对二氧化碳性质的理解,促进学生初步建立学习常见物质的基本思路和方法的有效路径,为初中化学教师教学提供参考借鉴。     

基于微观粒子运动本质再探核外电子运动的教学设计与实施*

高中选择性必修阶段对核外电子运动再探究需要在学科理解视域下认识核外电子运动的本质规律。通过原子结构模型的演变过程抽提核外电子运动的本原性问题,在本原性问题解决的学习任务中引导学生发展性地建构原子结构模型。基于微观粒子运动的本质认识核外电子的运动特征和描述方式,建构核外电子运动的微观认识视角。     

The Mutation of the “Nobel Prize in Chemistry” into the “Nobel Prize in Chemistry or Life Sciences”: Several Decades of Transparent and Opaque Evidence of Change within the Nobel Prize Program

Over the past several decades, the Nobel Prize program has slowly but steadily been modified in both transparent and opaque ways. A transparent change has been the creation of the Nobel Prize in Economic Sciences, officially known as the Sveriges Riksbank Prize in Economic Sciences in Memory of Alfred Nobel. An opaque change has been the mutation of the Nobel Prize in Chemistry into what is effectively the “Nobel Prize in Chemistry or Life Sciences.” This paper presents a detailed study of this opaque change, including evidence that the disciplines of chemistry and biochemistry cover, today, intellectually quite distinct and generally scientifically‐unrelated intellectual territory. This paper supports the evolution of the Nobel Prizes, and encourages the Nobel Prize program to move from opaque to transparent change processes for the next generations of achievement in the sciences.     

基于学科能力视角的江苏高考化学试题研究

以化学学科能力模型为依据,确定化学学科能力评价指标,并以此为基础,对2008-2020年江苏高考化学试题学科能力要求进行分析,得出江苏卷对于化学学科能力的考查特点及变化趋势,并提出了相关教学建议。     

物理化学课程内容的编排顺序：基于“学科思维-认知规律”双重视角的观察

物理化学课程内容的编排顺序是物理化学教学中的核心问题之一,教指委发布的《化学类专业化学理论教学建议内容》对其并未明文规定,经典教材对此处理各有不同。经过对比和分析不同经典教材的编排顺序差别,可以看出物理化学的学科思维和认知规律是决定编排顺序的两大原则。依据学科思维从空间、时间、体系等3个维度为物理化学课程的核心内容画出逻辑关系图,并结合认知规律提出了多种编排内容的方式。     

建学科犹如树牌坊——高分子材料与工程专业建设漫谈暨浙江大学和复旦大学本科专业方案调整纪事*

教育对人的影响是深远的,自本科开始的高等教育更是如此。伟大的建筑可能经历百年沧桑仍然历久弥新,其原因在于结构,即所谓的“四梁八柱”。什么是本科教育中的“四梁八柱”,什么样的“四梁八柱”可以历久弥新,是我们当下需要认真思考和回答的问题。以“高分子材料与工程”专业为例,结合浙江大学和复旦大学的本科教学改革,阐述了对本科专业培养中的若干关键问题的看法。     

促进化学教师专业发展的化学前沿资源例析

化学前沿资源的获取可以通过检索和阅读获得，结合近年来的文献实例探讨化学前沿对化学教师专业发展的特别意义：强化学科知识，促进学科视野与时俱进，彰显前沿研究的科学方法，有助于学科观念建构。将学科前沿资源应用于化学教学不限于教学情境创设、化学新题命制等，还有助于校本课程建设、实验创新设计和基于科学阅读的素养提升。