基于“教、学、评”一体化的深度学习*——以“气压变化在化学实验中的应用”复习课为例

以气压变化在化学实验中的应用为切入点进行复习。以密室逃脱游戏为情境,通过装置气密性的检查归纳气压改变的原因及其导致的现象,构建处理化学实验中气压变化情况的一般模型;通过改进仪器控制反应发生和停止来强化模型;利用模型分析并改进教材中测定空气中O₂含量的经典实验;利用模型设计实验证明CO₂和NaOH溶液反应的发生。这些学习任务的设计突出了实验探究,促成了模型构建,培养了学生的创新意识,实现了深度教学、发展核心素养的目的。     

基于变构学习模型的高中化学“导致悖论”教学设计*

“导致悖论”教学是一种智在创境、妙在引领的教学,其核心理念源自于变构学习模型的悖论思想,给学习者创造一个“肯定→否定→肯定”的反思性学习过程。高中化学教学设计可以通过4种途径分别创设“概念与概念”相悖、“理论与实验”相悖、“理论与理论”相悖和“实验与实验”相悖的悖论情境,最终实现学生新旧概念的更替和高阶思维能力的发展。“导致悖论”教学在实施中要注意精选合适的知识内容,加强学生心理的调控,提供丰富的支撑材料。     

促进深度学习的专题复习教学*——以“碳及其化合物”为例

以促进学生的深度学习为基本理念,围绕“自然界的碳循环”“大气中CO₂的控减排”“化学家们合成的新型碳家族成员”等板块,设计并成功实施系列情境问题,在系列问题的讨论、分析、解决过程中帮助学生建构“碳”家族成员间相互转化的知识网络,提高学生思维的纵深度,引发高阶思维,促进深度学习。     

基于“虚拟化学实验室”的在线课堂深度学习*—以“价层电子对互斥模型(VSEPR)”在线教学设计为例

在线课堂作为一种远程教育方式,往往会导致学生缺乏学习社区感。面对抽象的理论性知识,学生易陷入一种“离身”的困境。基于此,借助虚拟化学实验室,设计一堂“身临其境”“做中学”的价层电子对互斥模型课,实现“抽象内容具身认知化”“在线学习互动现实化”的在线课堂深度学习。     

指向深度学习的初中化学“复分解反应”概念教学*

正1 教材内容的深度分析与改进"复分解反应"是浙教版九年级《科学》第1章第6节的部分教学内容,根据新课标要求,学生了解复分解反应的含义、反应条件以及能够区分判定4种基本反应类型,能用于解释日常生活中的一些化学现象。就"复分解反应"编排次序来看,本章第1节首先引出了物质变化的概念及化学变化的本质。紧接着后面几节内容围绕物质的酸碱性、常见的酸、常见的碱、酸和碱的反应、几种重要的盐展开,尤其是在几种重要的盐的性质之后,     

以实验和论证为杠杆撬动化学概念深度学习*——以“分子与原子”教学为例

以倡导“理解与批判、联系与构建、迁移与应用”的深度学习为理念,围绕“分子与原子的概念”比较教材与文献的设计思路,调整认知脉络,着力解决“概念学习过程中实验探究少,宏观现象进入微观分析的相关实验不匹配,忽略证据推理、变化观念与平衡思想核心素养”等不足。设计“3种形态的碘与淀粉的反应、H2O2溶液与品红反应、H2O2溶液的分解反应”3组实验,设置学生画分子模型、画H2O2分子分解的微观过程等活动,提炼“物质种类、分子种类、物质性质之间的关系是什么？你从实验中找到哪些证据支持观点？前2个单元的实验,还有哪些可作为论证的依据？”等问题,引发学生充分论证。“实验、活动、问题、论证”环环相扣,促成教学内容的有效结构化,通过化学概念的深度学习实现化学学科核心素养的发展。     

高中生“芳香烃”心智模型的测评及其教学启示*

采用二阶式纸笔测验以及半结构化访谈法对高中生持有的“芳香烃”心智模型进行测评,并重点分析了学生建构的与“芳香烃和苯的同系物的概念”“芳香烃的结构”“苯及其同系物的化学性质”等概念群相关的缺陷模型。研究发现学生建构的有关“芳香烃”缺陷模型包括3大类共计11种;学生对有机物空间结构的想象力和建构能力较为薄弱;学生对“有机化合物结构内基团之间相互作用对其化学性质的影响”认识不足,“性质结构”模型不完善;学生建构的有机化学的心智模型尚不具备整体性。     

初中化学实验“试错”在虚拟仿真实验室中的应用*

做化学实验时要严格遵守相应的操作步骤,谨记实验注意事项,否则会造成严重的实验后果。但在虚拟仿真实验室,学生可以反复“试错”,在近乎真实的虚拟情境中感受错误操作造成的后果,基于此,以人教版九年级化学上册第一、二单元的实验为例进行实验注意事项与试错结果的梳理。以空气中氧气体积分数的测定实验、酒精灯的使用实验、加热高锰酸钾制取氧气的实验为例进行试错教学的应用分析,发现在虚拟仿真实验室进行“试错”教学,能在树立学生安全意识的同时,提升学生的创新意识、培养学生的科学探究精神、加深学生对知识的记忆。     

“绿色化学”的项目式教学*——环氧乙烷制备工艺中的绿色化学

以“环氧乙烷制备工艺中的绿色化学”为项目式学习主题,以绿色化学概念学习、化学工艺中绿色化学的设计评价等为项目学习活动,探究绿色化学理念的教学设计。培养学生绿色化学意识,提升科学态度和社会责任的化学学科核心素养。     

初中化学深度学习的教学实践*——以干冰探究二氧化碳的化学性质

传统实验方法较难判断干冰能否与氢氧化钠溶液反应,更无法呈现其反应的过程。通过验证生成物的实验可以判断干冰与氢氧化钠溶液反应,成功实现将无明显现象反应变成有明显现象反应。运用手持技术数字化实验将“不可见”的化学实验现象转化为“可观测”的数据与曲线图像,以及探究反应产物与氢氧化钠溶液浓度的关系,从而实现对二氧化碳化学性质的深度学习。     

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。     

初中化学(科学)启蒙教材中“实验”“插图”“科普知识”的比较分析*

我国大陆和台湾的化学(科学)教材在化学启蒙方面的内容编写有着各自的特点和优势,因此以我国大陆人教版初中《化学》与我国台湾康轩文教版《自然与生活科技》为例,通过问卷调查法与对比分析法,研究化学启蒙阶段的学生对待化学的态度以及海峡两岸教材中“实验”“插图”“科普知识”等3部分内容的设置差异。结果表明:(1)化学实验是启蒙阶段学生对化学感兴趣的起始点,也是初接触时的难点,其中以我国台湾《自然与生活科技》教材中化学实验的探究性及层次性更深;(2)化学启蒙阶段教材中插图的科学性、清晰度以及精美程度对学生学习化学的兴趣和态度有较大影响;(3)化学教材中的模型图实物化有助于学生拨云见日,了解化学的真实模样。     

“原电池”的项目式教学*——探究“水动力”盐水灯发光之谜

以“菲律宾能源救星”创设探究情境,以“水动力”盐水灯发光之谜展开项目式学习探究设计之旅,在项目任务推进中对“水动力”盐水灯的原理和影响因素展开深入探究,重建学生对原电池的模型认知;设计并制作“家庭版”水动力灯,最终回归到指导抗震减灾等社会场景中去,加强学科与真实情境的结合与应用,锻炼和提升学生的科学精神与社会责任感,发展学生的化学学科核心素养。     

深度学习视域下“线上线下”混合式教学模式应用实践*——以“无机与分析化学”课程为例

深度学习视域下“线上线下”混合式教学模式的核心是学生的深度参与、高级学习策略的使用及教师的优质讲授,最终实现学生深度学习能力的养成。“无机与分析化学”线上线下混合式教学通过在线预习、课堂讨论、课前课后测试、实践教学等多种教学设计,让学生化“被动”学习为“主动”学习,深度参与,锻炼学生自主学习能力,增强学生团队协作及解决复杂工程问题的能力,启发学生创新应用能力。     

基于认识模型建构与应用的化学教学设计*——“水溶液中的离子反应与离子平衡”一轮复习课

分析了“水溶液中的离子反应与离子平衡”主题内容,通过学生前测发现学生对这一部分内容的认识存在着认识水平较低、认识不够深入等问题。针对这一问题,在实际教学中通过构建水溶液中的离子反应与离子平衡认识模型的方式,创设真实的问题情境,引导学生明确任务类型、丰富认识角度、形成认识思路,从而使学生对主题内容的认识走向深入和系统。通过后测,分析了教学效果,进行了教学反思,为在教学实践中开展认识模型建构教学提供参考。     

基于模型认知的“价层电子对互斥理论”学习进阶设计*

遵循学生认知发展的客观规律,以及化学学科核心素养“模型认知”由低到高的水平划分,借助PhET互动仿真模型平台,通过虚拟的分子模型搭建和真实的分子构型对比,将“成键电子”“孤对电子”和“价层电子对”等抽象知识,融入认识模型、理解模型、运用模型和建构模型的递进式学习进阶设计中,在促进学生对互斥行为深度理解的同时,避免了虚拟可视化模型的过度类比可能导致的“相异构想”。     

利用游戏化教学促进“微粒观”建构*——以“原子的结构”第一课时为例

分析了初中化学微粒观的教学内容和“原子的结构”的相关教学设计,针对学生“微粒观”建构存在的难题,提出利用反馈机制,采用“寓教于乐”的游戏化教学设计,并进行实践效果访谈。不仅完成了本课时的教学目标,也让学生对化学的兴趣更加浓厚。     

高中生“甲烷”心智模型的测评*

以二阶诊断测试题为主要工具对高一学生“甲烷”的心智模型建构情况进行了测评,分别围绕甲烷的分子结构、甲烷的稳定性、甲烷的氧化反应、甲烷的取代反应等4个知识点,对心智模型的种类及持有相应种类的学生比例进行了统计和分析,对相关学习困难进行了探讨,研究发现学生建构了4类共7种非科学心智模型。     

“素养为本”的化学课堂教学*——以“原子晶体”为例

基于“素养为本”视角,以“原子晶体”的教学为例,对教学主题内容、教学现状及学情进行分析;以发展学生化学学科核心素养为主旨确定教学目标;以“微粒-微粒间的相互作用-物质的聚集状态-物质性质”的认识思路为主线,以“模型认知,建构概念-证据推理,归纳性质-微观探析,探究结构-科学史实,揭示价值”的任务型教学流程,达到落实并发展学生化学学科核心素养的目的。     

基于真实生活情境的初中化学教学设计*——以“物质在水中的分散”为例

从白衬衫的控诉出发,创设真实的生活情境,以溶解、乳化知识为顺序探讨溶液、乳浊液和悬浊液的形成与特征,让学生知道溶解、乳化现象的原理与应用并解决相关的一些简单的实际问题,体现了化学知识来源于生活,又服务于生活的理念。