基于概念认识功能的教学案例*—以“物质的量”为例

分析了“物质的量”概念教学存在的2个问题:概念结构不清晰,忽视概念之间关系的建立,概念的呈现不能从原有认知出发;忽视概念的认识功能,将物质的量仅仅当成计算的工具。提出在教学中从初三原有化学定量出发,从朴素的个数定量和宏观的质量定量发展到科学的化学计量—物质的量,借助板书建立了物质的量从内涵到关系的概念结构图。呈现了突出物质的量的认识功能、促进化学计量认识发展的教学实录,包括概念建立、概念理解和概念应用3个环节,并通过访谈分析了教学效果和存在问题及改进方向。     

从类铝到镓同位素:镓元素的发现及其概念的历史演变

1871年门捷列夫基于元素周期律预见“类铝”,1875年布瓦邦德朗基于实证研究分离出镓单质,直至20世纪镓同位素的发现,镓元素概念的发展经历了假说、形成和新的认识等3个时期。伴随着科学思想的演变与科学技术的进步,镓元素的概念不断发展。人们对镓元素的认识也经历了从宏观现象到微观本质,从假说到客观实在的发展过程。镓元素的发现过程体现了科学方法的重要性。镓元素的发现也促进了周期律思想的传播。     

基于发展化学核心素养的概念教学——以“认识溶液”为例

化学概念不仅是基础知识的组成部分,还承载着发展学生思维能力的功能。以初中化学教学“认识溶液”为例,根据学情和教学内容整合了丰富的实验、媒体、社会等素材,从宏观到微观,从证据到推理,从科学精神到社会责任,促进了学生学科思维和意识的协同发展,获得良好的教学效果。     

催化科学发展史及其在中学化学教学中的价值*

催化科学的发展从早期催化技术的应用到概念和反应机理理论的完善,科学家的研究经历了从实践到猜想再到理论确立,从定性到定量,从宏观到微观水平的过程。通过厘清催化科学相关概念和理论的发展,论述了其中蕴含的教育价值。     

钨元素的发现及其概念的发展

1781年,瑞典化学家舍勒在白钨矿中发现了钨酸,预测其中一定含有一种新金属元素,并将其命名为钨(Tungsten)。1783年,西班牙化学家德鲁亚尔兄弟从黑钨矿中成功提取出了舍勒所说的新金属单质,将其命名为钨(Wolfram)。1803年,英国化学家道尔顿原子论的提出,赋予钨元素新的含义:具有一定质量的钨原子。1930年以后,钨同位素的发现使人们对钨元素有了新认识,并逐渐形成了现代钨元素的概念。关于钨元素的认识经历了从假说到客观存在、从定性到定量、从宏观到微观的发展历程。钨元素概念的演变体现了科学思想和科学方法的进步。     

从简单土质物质到现代化学元素：钙元素的发现及其概念的发展

18世纪末,法国化学家拉瓦锡预言石灰等土质不是简单物质。19世纪初,英国化学家戴维利用电化学技术从石灰中制得一种新的金属,并将其命名为“钙”(calcium),钙元素概念初步形成。随后,原子论的提出与钙原子量的测定使钙元素概念得到发展。到了20世纪,钙元素同位素的发现使人们对钙元素概念有了新的认识。总之,钙元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想、科学方法的演变史。     

化学概念教学要关注学生的思维过程和认识发展——“混合物和纯净物”教学案例透视

化学概念是学生化学学习的重要内容。化学概念的教学不应只关注具体概念内涵的识记和辨析,而应关注学生的思维过程,教给学生科学加工的方法,使之成为认识物质及其变化的思想工具。本文以“混合物和纯净物”概念教学为例,对案例中的教学问题进行了多角度分析,并从了解学生已有的知识经验、明确学生化学概念学习水平和认识发展目标、创设经历思维过程的学习活动3个方面阐述了促进学生认识发展的概念教学设计思路。     

从科学概念本体和发展史视角对化学平衡相关问题的分析

中学化学教学中关于化学平衡的认识存在多种误区,本文先从科学概念本体的视角系统考察了化学平衡的相关概念,对各种认识误区进行了分析,明确了原有分析化学平衡问题的视角的缺陷;再从科学概念发展史的视角探讨了化学平衡问题的分析方法,确立了符合热力学基本规律的更科学、更实用的化学平衡问题的分析工具——平衡常数;最后明确了基于平衡常数的化学平衡的相关认识及其基于平衡常数的平衡观构建的重要价值,可促进教师更加科学地认识化学平衡问题,关注并在教学中落实化学平衡常数的教学价值,为中学化学中四大平衡的教学提供借鉴和参考。     

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。     

从“概念转变”到“概念理解”——科学概念学习研究的转向

当前国际科学概念学习研究显示了从“概念转变”到“概念理解”的转向。通过分析概念转变教学研究的结果,得出影响概念转变的关键因素在于学生对科学概念的理解。阐释了概念理解的内涵、特征,探讨了概念理解与高级思维的关系、概念理解水平、概念理解的教学和评价等内容。     

Influence of the Position of the Connecting Spacer of the Chromophore on the Nonlinear Optical Response

A new chromophore, C1 , based on a similar DπA‐structure as in the FTC ‐chromophore but with a hydroxyalkyl spacer perpendicular to the direction of the dipole moment was synthesized. Both chromophores and the CLD ‐chromophore were used to prepare high T_g nonlinear optical vinyl polymers. The influence of the position of the spacer on the DπA‐system on the NLO response of the resulting polymers was investigated.

     

可溶性聚酰亚胺电化学反应机理的研究

本文研究了三种可溶性聚酰亚胺（ＰＩ）在机溶剂和水溶液中的电化学行为，发现ＰＩ在有机溶剂中的电化学行为明显不同于水溶液，利用红外光谱技术才半经验发子轨道计算方法，结合电化学测试的结果，确证了ＰＩ的电化学反应的机理。     

An improvement of the resolution of the identity approximation for the formation of the Coulomb matrix

A straightforward modification of the resolution of the identity (RI) approximation to the Coulomb interaction is described. In the limit of basis sets that are dominated by high angular momentum functions the observed speedups in realistic test systems reach a factor of 2 compared to the standard RI algorithm, and a factor of up to 300 compared to the standard algorithm to form the Coulomb matrix. More moderate savings on the order of 0-20% are obtained for the more commonly used smaller basis sets. A series of test calculations is reported to illustrate the efficiency of the algorithm.     

Determination of the mechanism of the oxidation of the trichloromethyl radical by the photolysis of chloral in the presence of oxygen

The photooxidation of chloral was studied by infrared spectroscopy under steady-state conditions with irradiation of a blackblue fluorescent lamp (300 nm < λ < 400 nm, λ_max = 360 nm) at 296 ± 2 K. The products were hydrogen chloride, carbon monoxide, carbon dioxide, and phosgen. The kinetic results reveal that the reaction proceeds via chain reaction of the Cl atom: The results lead to the conclusion that mechanism (B) is confirmed to be more likely than mechanism (A), which was favored at one time by Heicklen for the mechanism of the oxidation of trichloromethyl radicals by oxygen molecules: The ratio of the initial rates of CO and CO₂ formation gave k₇/k₆ = 4.23M^?1, and the lower limit of reaction (5) was found to be 3.7 × 10⁸M^?1 sec^?1.