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。     

促进学生化学学科核心素养发展的“铁盐和亚铁盐”的单元教学

设计了“铁盐和亚铁盐”的单元教学,以“探究硫酸亚铁的性质”和“线路板腐蚀液的研究”为核心任务,把铁盐与亚铁盐的性质、Fe²⁺和Fe³⁺的相互转化等核心知识贯穿其中,建立从物质类别、元素价态视角研究物质性质及转化的思路方法,促进多维度化学学科核心素养的融合发展。经过多轮次教学改进,结合教学实践过程及其教学效果抽提出“注重应用无机物的认识模型,重点把握研究物质性质的角度和思路”“抓住典型活动,培养学生的关键能力”“设计开放性任务,通过有效的师生对话进行诊断,外显问题解决思路”等教学策略。     

落实核心概念功能价值演变的复习课教学——“溶液”单元复习

把“溶液”放到完整学科体系中,利用本原问题驱动,调取新授课储备的、与新问题情境匹配的学科理论、模型,将“核心概念、学科任务、认识角度、认识路径、能力活动、化学基本观念”融合,借助学科思维方式、方法,打通纵横联系,找寻基本规律,在思维碰撞中对自身原有认识加以修正、完善发展,形成“核心概念功能化,解决问题思路化”的系统思维模型。在学科核心素养统领下,落实核心概念功能价值演变的初中化学复习课教学。     

“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。     

生活境脉促体验 实验创新助探究—指向核心素养发展的“铁及其化合物的应用”教学实践

有机融合学生生活中的经验与体验和化学学习中的认知与思维,可优化课堂进程,提高学习效率,让化学知识建构的过程同时成为化学学科核心素养发展提升的过程。在“铁及其化合物的应用”的教学中,以“笔·墨”为情境生成真实问题,在互动、探究、体验中整合物质性质,建构思维模型,并应用模型解决问题,发展科学探究、证据推理、模型认知等化学学科核心素养。     

日本初中理科教科书中“粒子的存在”内容选择及启示

日本理科课程中“粒子”科学概念主要与化学课程相关,“粒子的存在”是“粒子”的首要核心概念,主要发展学生从微观层面认识物质的性质、结构及2者之间关系的能力,明确物质是由粒子构成的,粒子包括分子、原子和离子等,且粒子的性质决定物质的性质。从“重要事实”“核心内容”和“主要观念”3个方面自下而上对日本《新科学》教科书中“粒子的存在”相关内容的选择进行分析,发现《新科学》教科书在内容选择上具有注重“粒子模型”构建的层次性和观念层面要求显性化的特征。     

“二氧化碳的性质及其转化”的项目式教学——探寻二氧化碳的工业捕集方案

以探寻二氧化碳的工业捕集方案为项目主题,开展初中化学二氧化碳的性质及其转化的教学。学生通过“建立价类二维模型并设计二氧化碳的理想转化路径”“实验探究二氧化碳的实际转化”“解决二氧化碳的工业转化”等3个项目子任务理解了物质“组成、性质、变化”之间的关系,运用手持技术数字化实验探究了二氧化碳在不同碱溶液中的吸收效率,发展了实验探究能力,构建了物质转化在化工生产领域的认知模型,提高了思维迁移的能力。从“碳捕集”到“碳利用”的进阶解决问题模式,有利于学生化学学科核心素养的内化。     

基于思维导图发展化学学科核心素养的“醇”教学设计*

基于思维导图架构知识模块,提出“醇”的“六环式”教学模式:“导”“馈”“联”“寻”“攀”“展”。以思维导航、问题学习、讨论活动为教学活动的主线,结合生活化教学情境的创设,由浅入深地探索问题,旨在教学活动中建构和发展化学学科核心素养。     

在真实情境中发展核心素养的高三有机化学复习教学案例——以“香豆素3羧酸乙酯的合成”为例

基于高三有机化学复习特点,以真实情境为载体,设置综合复杂程度不同的问题,引导学生从有机化合物官能团转化的角度预测物质结构、设计转化路线;从碳骨架和化学键变化的角度理解反应过程,理解共价键的类型、极性与有机反应的关系;利用物理性质设计分离提纯方案,体现出学科内的融合。使学生真正建立“组成、结构决定性质”的基本观念,凸显对比分析、逆合成分析等有机推断问题解题思路,发展高阶思维,促进学生关键能力的提升,促进化学学科核心素养的发展。     

国际科学教育视角下1-9年级学生“物质”核心概念进阶维度研究

概念转变理论、认知架构理论、概念形成理论都验证了核心概念建构的重要性。基于核心概念建构的进阶路径,介绍了学生理解“物质”概念进阶表征框架、“物质”和学生能力水平进阶表征框架、“物质”结构的学习进阶表征框架、“物质”核心概念区块理论表征框架和“物质”概念描述理论表征框架,并以“水的认识”为例分析了其构造图和结果空间。基于美国、英国、澳大利亚、爱尔兰、新加坡、加拿大阿尔伯塔省、加拿大安大略省、中国台湾、中国大陆9个国家或地区1至9年级科学课程文件,梳理了学生“物质”核心概念,并从“成分与辨识”“性质与应用”“变化与转化”3个视角划分了学生“物质”核心概念进阶维度,介绍了“物质”核心概念进阶测量方法,以期对我国科学教育有所启示。     

“深度学习”视野下高中化学实验教学：问题与对策

"深度学习"视野下化学实验能够促进学生建构知识、培养学生基于实验的化学学科思维、提高学生的科学探究能力。但现行高中化学实验教学中学生的学习大多仍停留在浅层学习层面,通过查阅文献并结合教学案例分析得出造成学生浅层学习的原因。针对这些原因,提出了相应的教学策略并通过案例进行论证,以期促进学生的深度学习。这些教学策略主要包括以下几个方面：确立高阶思维发展的实验教学目标,选择具有挑战性的实验问题,建构真实批判的实验情境,整合意义联接的实验内容,采用流程图、思维导图等工具梳理实验流程,建立持续关注的反馈评价方式。     

“离子反应”学习进阶及其教学分析

为提高各阶段教学的针对性和有效性,分析了离子反应知识的学习进阶,并探讨了教学序列的跨学段设计,为教师进行离子反应知识的教学实践提供参考。     

高中生“绿色应用”素养的测评研究

基于绿色化学对社会可持续发展的重要性,提出科学教育中“绿色应用”素养的理论框架,结合高中生化学学习特征开发测评工具,实施测量,分析处理测试数据,探查了高中生“绿色应用”素养的行为水平。研究发现,高中生“绿色应用”素养水平与其学科能力水平具有较好的一致性,不存在性别差异。测评结果为绿色化学实践提供借鉴和启发,以促进学生“绿色应用”素养的提升。     

人教版化学教材中部分有机化合物的衔接性分析——以“卤代烃、醇、酸、氨基酸”为例

以人教版教科书中关于“卤代烃、烃的含氧衍生物（醇、酸）、氨基酸”知识内容为研究对象。从教科书内容呈现方式、编写特点及衔接的含义来分析该部分内容的衔接,体现出知识深度的增加、广度的扩增、化学实验探究活动的提高及知识前后关联性良好等特点,并在此基础上提出相应的教学策略。     

中美高中化学教科书中“绿色发展”内容建构方式的比较研究*

教科书是学生意识形态养成的重要媒介,教科书中的“绿色发展”理念有助于培养当代中学生的可持续发展思想。基于教科书中“绿色发展”内容构建了分析评价工具,以中美高中化学教科书为例进行编码分析。依据数据统计及案例的比较,揭示了2者在“绿色发展”内容构成、知识体系和建构方式等方面的异同,反映了不同文化背景下2套教科书中“绿色发展”内容取向的特征。     

基于化学学科认知障碍突破的中考复习教学实践* ——以“二氧化碳的性质”为例

分析学生对二氧化碳的3个典型学科认知障碍,以“二氧化碳的捕捉”为情境,通过“尝试捕捉二氧化碳”“谁在捕捉二氧化碳”“捕捉背后的原理”等3个主要环节,实现对学科认知障碍的突破,展示了一种新的中考复习教学思路。     

基于传统文化史料情境彰显化学价值的教学*──水的净化

以“古往今来话净水”即“水的净化”教学片段为例,试将我国传统净水工艺史料情境应用于初中化学教学实践中,学生体验净水流程“过滤、吸附”等核心步骤,自制简易净水器。并立足于本地实际,引导学生分析厦门水质检测报告,介绍厦门“三达膜”公司最新净水产品,与美国产“单兵野外生存生命吸管”做产品优劣对比等。最后倡导学生保护水资源,升华爱水爱乡情感。使学生既能体会我国传统净水工艺精妙,感叹古人智慧之结晶,感受化学对人类生产生活的价值。又能掌握现代基本的净水流程并应用于日常生活,丰富学科的视野,培养思辨之精神,增强社会责任感。     

基于新课标的化学和生物学科交叉内容分析及教学建议*

学科间交叉融合是大势所趋。目前化学和生物学科交叉内容的教学仍存在割裂学科联系等问题。选取上述2门学科的2007年版及2019年版教材、2017年版高中课程标准,对比分析教材、课程内容要求和核心素养的交叉部分,提出教学建议:增强教师跨学科素养,重视学科交叉内容的研究;开展有效的交叉内容教学,构建系统的知识网络;重视交叉内容学习的评价设计。     

“素养为本”的高中化学课堂教学评价标准研究

为落实《普通高中化学课程标准（2017年版）》所倡导的“重视开展‘素养为本’的教学”理念,需要开发与之相适应的高中化学课堂教学评价标准体系。围绕“素养为本”的高中化学课堂教学在教学设计、教学活动、思维过程、素养达成等方面的核心要素,形成了以1个核心、4个维度、20项指标为基本框架的课堂教学评价标准体系,并采用专家咨询、课例检验等方法使该评价体系更趋科学、全面、规范。     

中澳化学教材中习题的比较研究*——以“金属”为例

以“金属”一章为例,对人教版高中化学教材和澳洲VCE课程的高中化学教材中习题进行比较研究,发现澳洲化学教材中的习题对学生的认知水平要求更高,能帮助学生进一步改变学习方式,更好地促进学生形成学科观念,加强学科思维训练,注意学科方法应用。