促进学生认识发展的学科教学认识的构建——以“原电池”为例

阐释了学科教学认识和促进学生认识发展教学的基本内涵,在此基础上结合化学学科和“原电池”的内容特点,从有关“原电池”的学科知识、课程知识、学生理解的知识、教学策略及表征的知识等4个方面,论述了“原电池”主题的学科教学认识的构建。     

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。     

初中化学“水的净化”的项目式教学——以“设计净水系统”为例

以“设计净水系统”为项目主题,介绍了项目教学主题选取、项目目标确定、项目规划、实施与评价策略。项目教学中,关注学生认知与思维发展,随着净水系统的设计、制作、测试和再设计项目学习活动的展开,引导学生综合运用化学、物理、数学等多学科知识方法分析解决问题,促进学生提炼真实情境下“物质分离与提纯”解决思路,发展化学学科核心素养,同时体验和感受完整的工程设计过程。     

实验牵引理论模式在理实一体化教学中的应用——以“酸碱滴定与电位分析”比较教学法为例

针对高职学生理论基础薄弱、对课堂传授知识的学习积极性不高等普遍现象,在酸碱滴定之后的电位分析学习过程中,通过教学改革增设综合性强的系列实验项目,如酸碱滴定理论突跃曲线(pH-V曲线)验证实验,滴定终点与化学计量点比较实验,不同方法测定水溶液酸度的比较实验等。以实验贯通酸碱滴定和电位分析重要核心内容,利用一个体系,通过几种分析方法进行比较教学,将现学的知识与已学过的知识相互连接起来,并让学生通过实验亲自动手验证理论,在熟练掌握分析操作技能的基础上提升了理论知识。     

不同发展阶段高中化学教师的PCK表征研究*——以“物质的量”主题为例

为探讨不同发展阶段的高中化学教师对于“物质的量”主题的认识,聚焦学科教学知识(PCK)的2个基本组成部分:(1)学生理解的知识,(2)教学策略和表征知识。基于PCK课堂观察量表和CoRe模型,对比分析新手、熟手、专家型教师关于“物质的量”主题的PCK表征。研究结果表明,不同发展阶段化学教师的PCK存在差异,教师对学生知识的理解影响了教学策略和表征方式的决策。     

以“准确”为中心思想的滴定分析体系

将滴定分析的准确分为实验设计的准确和实验测定的准确两部分.进而将滴定分析工具分为硬性工具和软性工具,前者为实物性测量工具,后者为滴定分析所涉及的化学反应.最后指出滴定终点误差实质上是相对误差在滴定分析中的具体体现,其值的大小由测定对象的数量、测量工具的优劣以及软性工具的读数误差等3个因素决定,并统一于从形式上类似的林邦公式.     

回归知识本原 构建生命课堂——以“常见物质的检验”为例

以“常见物质的检验”的教学为例,运用化学史料帮助学生自主建构知识体系,促进学生追寻知识本原,实现思维进阶,发展核心素养,并阐述运用化学史料构建高中化学生命课堂的实施策略。     

GUI氧化还原滴定学习软件的设计与应用

在滴定分析教学中,为推进现代信息技术与教育教学深度融合,利用Python语言设计开发了图形用户界面(GUI)氧化还原滴定学习软件。软件将氧化还原滴定体系分为对称型和不对称型滴定反应2种类型,通过自定义或选择内置的氧化还原滴定体系后,仅需设置滴定参数和选择滴定介质,即可实现滴定反应程度的自动判断和滴定曲线的静态显示或动态可视化绘制。此外,依据曲线图像还可实现化学计量点、滴定突跃范围和滴定误差的计算,具有较强的开放性、灵活性和普适性,便于教师教学和学生自主探究学习。软件界面设计简洁,操作方便,用户无需安装和专业编程知识,可直接在Windows平台上运行。     

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。     

基于多元外在表征理论的酸碱中和滴定概念教学设计

在多元外在表征教学理论的基础上,提出了酸碱中和滴定的教学设计,主要包括创设酸碱中和滴定实验情境、引入酸碱中和滴定概念与原理、介绍滴定管、选择指示剂、演示实验、使用Netlogo解释酸碱中和滴定等内容。研究结果表明该教学设计能帮助高职生更好地理解“酸碱中和滴定”知识。     

“高端备课”前、中、后高中化学教师PCK发展变化的案例研究——基于原电池主题

深入到具体教学内容主题的层面,对学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge,简称PCK）内涵构成和教师PCK的发展进行过程性研究。以北京师范大学化学教育研究所“高端备课”项目为平台,以《化学2》和《化学反应原理》的“原电池”主题为载体,提出PCK的分析框架,并据此开发调查问卷进行调查。结果表明教师在“高端备课”培训过程中,PCK的一级维度和二级维度均得到发展,其中学生学习知识和教学策略知识这2个一级维度的提升最为明显,电化学思维模型、学生认识发展特点、知识的功能价值和思路外显这4个二级维度的提升较为显著。教师普遍认为培训中的备课研讨环节和试讲反思改进环节,以及指导专家的分析讲解、质疑提问和讨论建议这3种指导行为是促使其PCK提升的主要原因。     

强碱滴定弱酸的信息化教学软件及其教学实践*

基于酸碱滴定中的离子平衡现行教学中存在的问题,研发了一款以强碱滴定弱酸为例的离子平衡知识学习与习题检验的软件工具。该软件以可视化的技术,用曲线、柱状图等形式展示滴定过程中的动态变化,便于学生从滴定过程中的离子反应、图像和数据中获取信息并进行推理,从而认知酸碱滴定中的离子平衡的内在原理。该软件不仅能用于离子平衡中各概念的教学,也能为相关习题课的讲解创设必要的教学情境。     

基于发展化学核心素养的“煤的综合利用”高三复习教学实践与反思

以"煤的综合利用"高三复习教学为例,基于化学核心素养确立教学目标,将"化工厂如何解决煤燃烧产生的SO2"科学家如何选择煤气化的反应条件"这2个问题的讨论作为重点,并详述以上教学环节。对教学的实施和目标的落实进行了总结反思：创设真实情境,有效发展化学学科核心素养;创新教学设计,激发学生学习兴趣;用好问题串,促进知识、思路结构化;精心设计,促进素养显性化。     

基于化学学科理解的教学——以“苯”为例

以“第一种人工合成染料苯胺紫”为素材创设情境,将煤、苯和染料苯胺紫等建立联系,由此引导学生探讨3个问题:“苯从哪里来”“如何确定苯的结构”及“如何解释苯的性质”,让学生在收获具体知识的同时,理解苯环结构的稳定性,了解苯的结构的研究历史背景以及苯环结构学说在有机化学发展史上的卓越作用。     

EDTA标定实验中关键试剂“量”的探究*

EDTA(乙二胺四乙酸二钠盐)浓度标定是大学化学中重要的基础实验。通过深化设计EDTA浓度标定实验方案,详细探究基准物质、氨水、NH₃-NH₄Cl缓冲液、Mg-EDTA(Mg-Y)及镁溶液、指示剂等关键试剂用量对标定过程和结果的影响,帮助学生加深对络合滴定的认识,掌握不同标定方法的适用条件,增强对实验试剂的作用和“量”的把握,提高分析和解决问题的能力。     

高三复习课“氧化还原反应”的教学实录与反思

基于实证,设计了“氧化还原反应”高三复习课,以“污水处理”为主题,通过创设真实情境,激发生成问题,开展有效活动,引导学生在知识应用中加深对知识的理解,促进知识重构和认识转变,力求实现从虚拟走向真实,从学科走向学生,从经验走向科学,从教学走向教育。     

基础理论纵贯化学学科:吉林大学“统计力学与分子模拟”课程建设*

化学的基础理论的演进不断重塑着化学学科。传统的教学体系所依据的理论范式落后于现代化学理论的发展。吉林大学化学学院面向本科学生开设了“统计力学与分子模拟”课程。针对吉林大学本科学生的特点,精心安排了教学内容,通盘考虑知识体系的衔接,优化了教学方法。同时,淬炼了课程中的思政元素,从而在思想、道德、知识等3个方面进一步提升学生的综合素质。     

以“豆腐的制作”畅谈胶体知识与水凝胶的前沿应用

通过深入挖掘“豆腐的制作”工艺中渗透的科学知识,介绍了如何充分提取大豆蛋白质、如何将生豆浆转变为豆腐等内容,主要呈现了豆腐制作过程中体现的蛋白质性质、胶体的稳定性及凝固剂促使大豆蛋白聚沉原理等知识,并对豆腐产品的结构特点进行适当延伸,进而介绍水凝胶的发展与前沿应用。加深学生对所学知识的理解,拓展视野,培养学生热爱生活的态度及科研乐趣。     

中学生“原子结构”相异构想的认知成因分析及转变策略

物质结构内容的抽象性导致学生产生大量的相异构想,影响着学生对化学概念的学习和深刻理解。通过整合国内外相关研究结果,从思维的视角分析了中学生“原子结构”相异构想产生的原因,并提出转变学生相异构想、促进概念理解的教学策略。     

发展学生化学学科核心素养的课例研究——以“离子反应”为例

以高中化学“离子反应”概念教学为例,阐述了发展学生化学学科核心素养的课例研究思路和教学活动设计。围绕离子反应概念、离子方程式书写、离子反应发生条件等知识内容,挖掘教学内容与学科核心素养内涵的联系,创设真实且富有价值的问题情境,开设高水平的实验探究活动,注重微观分析过程,将离子反应概念的学习与从微观离子角度分析水溶液中反应的认识思路进行整合,力求发展学生的化学学科核心素养,帮助学生形成对“离子反应”概念的整体认识。