网络上元素周期表的资源评价研究*

元素周期表是学生研究化学问题的重要工具。除了教材提供的元素周期表,网络上提供的各类元素周期表有潜力提高学生对化学元素和化学基本概念的理解。本文汇总了网络上多种形式的元素周期表的来源,并对其网站进行介绍,为教学提供素材和资源。同时,针对提供较多物理化学数据的元素周期表以《物理化学手册》为标准,对教材中常出现的4种元素碳、氧、铁、氯进行数据评估,为使用者提供有效参考。     

基于建模思想的元素周期表教学*

基于建模思想,通过建模实践活动,重现科学家发现元素周期表的历史过程,揭示科学家在探究过程中的思维和方法。整合元素周期表和核素的知识于模型的建构和认识中,从科学本质认识元素周期表的建立。     

在垃圾分类中寻找化学元素*——基于生活情境的探究性学习

介绍一个结合4种教学策略(情境教学、探究性学习、合作学习、混合式教学)面向非化学专业类大一学生开展元素化学教学的案例。以垃圾分类为主题,学生分组协作完成探究性学习任务,调查不同种类垃圾中存在的化学元素及其用途,通过线下课堂展示、线上成果共享以及校外推广等3项活动传播探究结论。对比活动前后收集的数据,活动前有75%的学生只认识原子序数前20的化学元素,活动后学生认识的元素数量明显增多,平均值是原来的1.7倍。元素中文名称与元素符号记忆混乱的情况得到改善。最后问卷调查表明活动提高了学生上课的积极性并且对了解生活中的化学元素有帮助。     

中学化学创新实验的研究进展*——基于Journal of Chemical Education期刊的文献分析

从研究主题、研究领域、实验方法等多视角分析了2008-2018年Journal of Chemical Education有关中学化学创新实验的发文情况,介绍了热化学实验、化学动力学实验、生活化实验、与环保相关的实验、学科交叉实验等多篇具有代表性和教学意义的实验案例。     

胶黏剂中的化学*——2020年美国国家化学周活动介绍及启示

重点介绍2020年美国国家化学周——“胶黏剂中的化学”实验活动,对科学阅读和采访未来科学家活动作简要介绍。以此得出本次化学周活动对我国化学教学的几点启示:(1)大概念视角,加深结构化认识;(2)扎根实践,提高应用意识;(3)鼓励探析,深化本质意识;(4)跨界科学,渗透STSE理念;(5)精选主题,凸显微型项目;(6)勤研善思,塑造优秀品格。     

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。     

化学系统性思维的表征手段与改革实践*

化学系统性思维强调化学子系统之间,以及化学系统与其他学科系统之间的关系,有助于学习者整合、应用化学知识解释化学现象、解决化学问题。内外交织的多个不同系统很容易让学生迷失在纷繁复杂的概念体系中,需要借助SOCME,OPM,BOTG,CLD,SFD等可视化图形工具厘清各个系统之间的关系,以表征化学系统性思维。在明确化学系统性思维内涵的基础上,开展“化学平衡”教学改革,探索绿色化学课程建设,开展游戏化学习、服务性学习、深度学习、项目学习、工作坊或研讨会,有助于化学系统性思维培养实践的改革与落地。横向关联化学系统与其他学科系统的关系,纵向深入分析化学子系统之间的关系,是进一步开展化学系统性思维教学的关键。这就需要多学科的协同攻关,既要关注化学知识的社会应用,也要抓住化学学科本质和特征,才可以围绕化学概念和社会问题,建构纵横交织的多系统影响关系,促进学生化学系统性思维的发展。     

化学师范生PCK的发展研究*——基于化学教学论课程

基于化学教学论课程来研究师范生PCK的发展情况。数据主要来源于师范生的教学设计及访谈,使用PCK地图作为分析工具。研究发现,经过课程教学,师范生在教学设计中主动表现出的可被识别的PCK片段数量明显增多。师范生PCK各要素均得到有效发展,但发展不够均衡,教学策略知识发展最好,课程知识和学生知识发展不够完善,教学取向知识和学生评价知识发展相对薄弱。此外,师范生PCK各要素之间的关联基本建立,但关联的稳定性和强度存在一定差异。     

基于核心素养的化学实验社团活动*

通过问卷的形式调查了赣州市高中化学实验教学开展的情况,结合赣州中学化学实验社团开发与运行的实际,研究了化学实验社团的创建与运行、开展趣味化学实验社团活动、社员参加化学研学活动、拍摄社团原创趣味实验视频、创办化学实验社团公众号、创新改进教材实验等等。实践结果表明:在高中开发化学实验社团具有可行性和操作性,通过开展化学实验社团活动,可以锻炼学生多方面的能力、促进学生化学核心素养的发展。     

对2010-2019年化学奥林匹克决赛实验试题的分析与思考*

以2010-2019年中国化学奥林匹克决赛实验试题及评分标准为研究对象,对决赛实验的试题结构、试题特点、考查要求等方面进行统计分析,得出中学化学竞赛实验能力培养的策略,为从事化学竞赛相关工作的各位教师把握命题方向、提升教学水平提供参考。     

国际化学元素周期表年纪念邮票及其教育价值

2019年为国际化学元素周期表年,世界范围内举行了丰富多彩的庆祝活动,邮票发行成为各国参与国际年活动的内容之一。在对世界12个国家发行的国际化学元素周期表年邮票进行收集的基础上,解读了邮票图案中的化学信息,阐述了这些化学信息在普及元素知识、拓展教学情境素材、培养科学态度方面的教育价值。     

生命元素图谱与化学元素周期表

旨在用化学语言表面与生命有关的问题。讨论了微量元素与生物体作用的规律性,人体生命元素平衡谱的构成,人与环境间精细的动态的物质交换平衡以及“天人合一”的哲学思想,指出生命元素在元素周期表中昂首翘尾的“近似动物体形”分布潜示生命的存在,提出不仅要注重有机营养平衡,更要注重无机营养平衡的观点。     

再论化学元素周期表的形成和发展

以时间为序,将化学元素周期表的发现和发展分为萌芽、突破、发展和展望四个阶段,引用主要史实文献将其串联起来进行解读,以利于周期表的深入教学,并作为相应科学研究之参考。     

Challenges for the Periodic Systems of Elements: Chemical,Historical and Mathematical Perspectives

We celebrate 150 years of periodic systems that reached their maturity in the 1860s. They began as pedagogical efforts to project corpuses of substances on the similarity and order relationships of the chemical elements. However, these elements are not the canned substances wrongly displayed in many periodic tables, but rather the abstract preserved entities in compound transformations. We celebrate the systems, rather than their tables or ultimate table. The periodic law, we argue, is not an all-encompassing achievement, as it does not apply to every property of all elements and compounds. Periodic systems have been generalised as ordered hypergraphs, which solves the long-lasting question on the mathematical structure of the systems. In this essay, it is shown that these hypergraphs may solve current issues such as order reversals in super-heavy elements and lack of system predictive power. We discuss research in extending the limits of the systems in the super-heavy-atom region and draw attention to other limits: the antimatter region and the limit arising from compounds under extreme conditions. As systems depend on the known chemical substances (chemical space) and such a space grows exponentially, we wonder whether systems still aim at projecting knowledge of compounds on the relationships among the elements. We claim that systems are not based on compounds anymore, rather on 20th century projections of the 1860s systems of elements on systems of atoms. These projections bring about oversimplifications based on entities far from being related to compounds. A linked oversimplification is the myth of vertical group similarity, which raises questions on the approaches to locate new elements in the system. Finally, we propose bringing back chemistry to the systems by exploring similarity and order relationships of elements using the current information of the chemical space. We ponder whether 19th century periodic systems are still there or whether they have faded away, leaving us with an empty 150^th celebration.     

也论化学元素周期表的形成和发展

In the time order, the author proposes that the discovery and development of the periodic table of chemical elements are divided into four stages:point→1D→2D→3D. This article cites the main historical facts and documents available to unscramble the above four stages, which will facilitate the teaching and scientific research of the periodic table.     

现代元素周期律的化学微观视角探析*

由门捷列夫元素周期表到现代元素周期律的发展,将人们的关注点从元素化学性质相似性的宏观考量转移到原子电子组态周期性递变的微观探析上来。对原子核外电子排布“构造原理”的产生、发展及其作用展开讨论,尝试对元素周期律的微观本质进行探析。     

Topological Space of the Chemical Elements and its Properties

We carried out a mathematical study of 72 chemical elements taking advantage of the chemotopological method. We selected 128 properties to define the elements (physico-chemical, geochemical and chemical properties). Then, we looked for correlated properties and we reduced the number of them to 90. In this way we defined each element as a 90-tuple. Afterwards, we applied principal component analysis and cluster analysis (4 similarity functions and 5 grouping methodologies). Then, we calculated a consensus tree for the 20 dendrograms generated by the CA. Afterwards, we extracted the similarity relationships from the consensus tree and built up a basis for a topology on the set of chemical elements. Finally, we calculated some topological properties (closures, derived sets, boundaries, interiors and exteriors) of several subsets of chemical elements. We found that alkali metals, alkaline earth metals and noble gases appear not related to the rest of the elements. Also, we found that the boundary of non-metals are the semimetals with a stair-shape on the periodic table     

中美高中化学教科书插图功能对比研究——以“物质结构与元素周期律”为例

通过对我国人教版高中化学教科书与美国高中化学教科书《化学：概念与应用》（Chemistry：Concepts and Applications）中“物质结构与元素周期律”部分内容的插图功能进行比较,分析2版教科书中插图的编排特点、呈现方式及功能意图的差异性,为我国后续教科书的插图编排方式改革及形式创新提供参考。