“钙”世英雄*

钙是一种与人联系极为密切的碱土金属元素,钙化学性质活泼,化合物众多,是一种在生活、科技各个方面都有应用的元素。介绍了钙单质的发现、制备和物化性质,重点围绕钙及其化合物在建筑和人体生命健康领域的应用和重要性展开。     

指向证据推理与模型认知的“有机反应再认识”教学*

从化学键断裂方式对有机反应进行分类,将化学反应分为非极性反应和极性反应,引导学生通过电子云密度分布不均和电负性的不同构建由化学键异裂引起的极性反应的模型,总结极性反应中取代反应和以醛酮为代表的极性π键的加成反应模型。采取小组讨论的形式,引导学生基于模型重新认识教材中的已有反应;基于极性反应的模型,引导学生自主构建碳碳键的形成反应,完成由已知到未知的迁移;最后,基于极性反应的模型和碳碳键的形成进行在有机合成方面的综合应用,目的是使学生形成对有机合成路线设计的整体认识,从而从本质上进一步认识有机反应,培养学生对有机反应认识的高阶思维。     

不平“钒”的金属元素*

钒是地壳中含量第21丰富元素,是人体必需的微量元素。介绍钒元素的发现、自然分布以及在人体内的循环。重点从化学结构分析钒酸盐磷酸盐的拮抗作用机制,从生化机理阐述钒化合物对激酶与磷酸酶的调节、对RNA和DNA功能的影响、对活性氧作用的影响,从人体健康视角探讨钒对治疗糖尿病和癌症及保护心血管等的潜在药理学作用。     

“多才多艺”的铁元素*

铁在自然界中含量丰富,化学性质活泼,能够形成多种应用广泛的物质及材料,富有发展潜力。简述了铁元素的发现与性质,并重点介绍了铁的功能与应用。其中铁的应用主要围绕铁及其化合物在医学治疗、能源材料和环境保护领域所发挥的重要作用进行了阐述。     

基于模型建构的“初中化学用语”教学*——从知识传递走向深度学习

通过化学用语认识模型的建构,彰显其教学功能价值,为内隐的“心智模型”与外显的“符号模型”之间建立可能的联系和发展。运用“联想与建构”“迁移与体验”“本质与变化”等教学策略,实现化学用语的教学从内容传递走向深度学习。     

基于学科理解的“物质成分”大概念教学*

以“物质成分”大概念教学为例,基于学科理解,以探究物质成分的相关化学史为线索设计教学,引导学生在追溯“物质成分”相关概念、理论的发展过程中,逐渐建构物质成分的宏观、微观、宏微结合视角。并在解决探究物质成分的真实问题的过程中,培养学生基于证据进行推理的科学论证能力,通过认识视角的发展,体会科学理论是在不断发展和进阶的,初步建立科学发展观。     

指向“教学评一体化”的化学实验测评与教学反思*

依据学习目标、教学活动、评价任务、成绩评定一体化设计的要求,研制中学化学实验试题,通过试题的测评结果开展教学反思,分析实验教学中存在的问题,改进实验教学模式,激活学生从化学实验中认识物质及其变化的好奇心和求知欲,诊断并发展学生的核心素养水平。     

“洗涤的学问”项目式教学*

“洗涤的学问”是与学生日常生活和化学紧密相关的主题。开发了与初、高中化学课程标准紧密联系的学习任务,帮助学生更好地理解洗涤剂去污原理,建构“结构决定性质”观念,并拓展关于洗涤学问的视野,增强分析和处理身边事物的能力。     

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。     

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。     

基于计算机探究性建模的高中化学“反应速率”教学设计*

模型和建模是化学核心素养的重要组成部分。计算机辅助建模具有可视化性,能创设探究性学习环境,在教师引导学生构建模型和学习概念中扮演着重要角色。基于计算机辅助建模的优势,开展注重学生参与度、由学生自主建模的探究性教学。以“化学反应速率”为例,选择计算机建模工具SageModeler作为辅助技术,围绕心智模型的建立、评价、发展和优化,旨在通过建模教学提高学生对模型本质的理解,发展学生建模的观念和能力,形成对化学反应速率的清晰认识。     

铜铝尖晶石“缓释催化”*

催化化学是物理化学中的重要内容,有着较强的实践意义。催化剂寿命是催化剂的主要指标之一,关系工业催化的经济成本。常用的负载型催化剂常由于反应温度高导致活性金属聚集长大而失活,采取增加载体表面积、提高负载量、增强金属/载体的相互作用等方法可以在一定程度上提高催化剂的稳定性和寿命,却无法从根本上阻止活性金属聚集长大的热力学趋势。近年来笔者将活性铜组分均匀分散到氧化铝体相中形成尖晶石型缓释催化剂,从而有效增加了催化剂的稳定性,有望充实物理化学中关于催化化学的内容。     

“聚沙成塔”——硅元素及其化合物*

硅是地壳中丰度较高的元素之一,也是生活中当之无愧的主角元素之一。针对当今社会最关心的信息、能源和健康等领域,着重介绍硅单质、硅酸盐和氧化硅,以及有机硅在这些领域中所起的重要作用和背后的化学基本原理,并简单展望其未来的发展方向。     

“宏观辨识与微观探析”视域下的初中化学教学*——中和反应

在“宏观辨识与微观探析”视域下进行中和反应教学,首先以常规实验为载体,从宏观视角认识中和反应的外在表现,然后以模型、动画为载体,从微观视角了解中和反应的微观过程,再以数字化实验为载体,从宏观与微观相结合的视角理解中和反应的内在本质,最后联系生产生活实际,体验中和反应的应用价值。这样设计,学生能深刻理解中和反应的本质,增进化学学科理解,培养化学学科核心素养。     

“蓝瓶子”实验再探究*

利用SPSS 25.0统计软件对“蓝瓶子”实验进行正交实验设计,通过统计学分析得出最佳实验条件。利用氧化还原传感器(ORP)对“蓝瓶子”振荡体系的电极电势变化曲线进行分析,并针对蓝色的产生和消失过程设计3组对比实验深入探究,阐明其反应原理,意在引导学生深刻理解趣味实验现象背后的微观反应本质。     

毛细管电色谱教学中的“科研反哺”*

在毛细管电色谱(capillary electrochromatography, CEC)章节的教学中,结合CEC的最新进展和科研工作案例,通过运用举实例讲应用、列表对比、组织学生开展实验等多元教学模式,更深入、细致地剖析不同类型CEC的原理、特点和应用。用“科研反哺教学”,提高学生学习兴趣,加深其对知识的理解和掌握,培养学生解决实际问题的能力。     

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。     

初中化学“溶液”的项目式教学*——白砂糖的梦想之路

以“白砂糖的梦想之路”为项目学习主题,呈现了初中化学“溶液”的项目教学案例。基于棒棒糖的制作过程开发了系列学习任务,有助于学生在真实的问题情境中发展核心素养和构建灵活的知识基础。     

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。     

无机元素化学的智慧“教与学”*

依托校内无机化学在线课程,将基于“超星”学习通平台的混合式教学模式引入元素化学知识的学习,设计了“MOOC+案例精讲+QQ群辅助”的教学策略。实践过程中,借助MOOC自主学习低阶的知识点,采用专题直播、分组活动、PBL教学法开展高阶知识点的学习,QQ群辅助进行实时答疑。学习通平台串联起了教室端、移动端和管理端,师生线上线下的交流互动,有助于实现愉快、高效的智慧“教与学”。调查显示,基于“一平三端”的混合教学形式得到大部分学生的认可。