基于学科观念及方法建构的元素化合物单元教学设计与教学实效性研究

一直以来元素化合物的单元教学是以知识的系统性和完备性为教学目标的,然而实际的教学效果并不理想。为此本研究提出了基于学科观念建构的元素化合物单元教学设计,目的在于通过观念建构实现知识的结构化和功能化,进而提高学生解决问题的能力。以山东科技版《化学1必修》教材中"硫的转化"单元为例,本研究提出以建构"转化观"为核心的单元教学目标,研究了"转化观"有效建构的2个重要标志,即学生能够自主建构以价态和类别为横纵坐标的二维物质转化关系图,能够利用转化关系及规律解决实际问题,实现观念的工具化。研究了有效建构"转化观"的教学策略:(1)由整体到局部的策略,即先建构转化关系再利用整体结构指导学生认识重要代表物的性质,实现思维的系统化、有序化和结构化;(2)从自然现象→实验室→工业生产→环境等多角度建构和应用转化关系,以实现知识的工具化;(3)依据各课时教学内容的特点,选择开放程度适当的教学方式,保证教学的实效性。以山东科技版《化学1必修》教材中"材料家族的元素"单元为例,提出了建构"材料观"的单元核心教学目标。具体而言,就是要帮助学生建立从化学的视角认识材料的思路和角度,即认识材料的性能、加工、制备、用途等与物质性质的关系。研究确立了教学的基本思路是:以铝为载体建构基本认识框架,以铝的重要化合物为载体深化认识思路和方法,最后应用该思路和方法认识硅及其化合物的性质与相关材料问题。在教学实践的基础之上,本研究对单元教学的实效性进行了分析,提出了基于学科观念及方法建构的元素化合物单元教学设计的一般思路和方法:明确单元核心基本观念及思想方法→选择与核心观念相匹配的知识载体→合理分配各部分知识载体的功能→合理设计单元中每一课时的教学情境、问题和学生活动→精心设计课时之间的衔接。     

在新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计--"新世界"课程标准实验教科书《化学1(必修)》第2章1节"元素与物质的分类"教学设计与实施研究

高中化学新课程、新教材对事实为本的教学设计提出了挑战,也为观念为本的教学设计提供了很好的平台.本文以"新世纪"高中化学课程标准实验教科书<化学1(必修)>第2章第1节"元素与物质的分类"的教学设计及实施为例,阐述了在高中化学新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计这一理论和方法.     

“课程即资源活化”理念下的课堂教学——以“分散系及其分类”教学为例

基于化学基本观念的构建和学生思维能力的发展,以"分散系及其分类"为例,把相关资源课程化、活动化;利用分类练习、医药案例和制作分散系等项目任务调动学生开展探究活动,变知识教学为理性思维主导的观念建构教学,推动了课程价值的最大化。     

观念建构为本的化学教学设计研究

以提高学生的科学素养为核心的新课程向以事实为本的课堂教学设计提出了挑战,也为观念建构为本的教学设计提供了展现的平台。在王磊和范晓琼2005年"观念建构为本教学的理论研究"的基础上,提出了观念建构为本的教学设计模型。结合具体教学案例"电离平衡",对如何进行观念建构为本教学设计进行了详细阐述,并提供了电离平衡一节的教学设计。     

物质的分类相关概念及其教学分析

“物质的分类”是普通高中化学课程标准要求学生必须建立的基本的化学观念。论述了物质的分类相关概念的知识层级结构,包括静态分类和动态分类,分析了物质的分类相关概念的学生认识发展和学习困难,解析了物质的分类相关概念的教学关键问题,揭示了基于观念建构为本的教学有利于学生建立“分类观”和形成解决这类问题的能力。     

以微粒观促进学生对化学知识的深入理解——以“弱电解质的电离”教学为例

"微粒观"是化学学科的基本观念之一,具有微粒观能促进学生对化学知识深入系统地理解。在中学化学教学中,微粒观是从不同阶段、不同维度、不同水平进行建构的。"弱电解质的电离"教学设计基于学生"微粒观"的建构,以促进学生对"弱电解质的电离"的深层理解。分析了学生对"微粒观"的理解和认识基础,设计了"弱电解质的电离"的关键教学活动。     

以化学观念为统领设计教学活动——对“弱电解质的电离”教学课例的再研究

基于对"弱电解质的电离"教学课例的再研究,从教学活动设计的角度阐述了以化学观念为统领设计教学整体框架,以实验为支撑体现概念的建构过程,通过系列问题引导学生在问题分析解决过程中形成相应的认识思路与方法等内容,对如何实施化学观念教学进行了探讨。     

突出“宏-微-符”化学思维方式的课堂教学——以“化学式”一节课为例

从宏观、微观和符号3种水平上认识和理解化学知识,并建立3者之间的内在联系,是化学学习特有的思维方式。化学教学必须以培养学生的思维方式,建构化学基本观念为重要目标。本文对"化学式"一节课的教学实录,从"宏-微-符"三结合的角度进行了评析。     

化学教学中引导学生“用教材学”的具体做法

化学教学应以教材为基点,引导学生"用教材学",以提升学生的认知水平,学习分析与解决问题的科学方法,建构化学基本观念。结合教学实践阐述了引导学生"用教材学"的3种具体做法及其意义,包括学案承载设问、探讨图表功能、研析教材内容。     

在新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计——“新世纪”课程标准实验教科书《化学1(必修)》第2章第1节“元素与物质的分类”教学设计与实施研究

高中化学新课程、新教材对事实为本的教学设计提出了挑战 ,也为观念为本的教学设计提供了很好的平台。本文以“新世纪”高中化学课程标准实验教科书《化学 1(必修 )》第 2章第 1节“元素与物质的分类”的教学设计及实施为例 ,阐述了在高中化学新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计这一理论和方法。     

利用手持技术改进测定乙醇分子结构实验

利用压强传感器代替排水集气法,改进测定乙醇分子结构实验的仪器装置,并探索最佳反应条件。另外,设计两个空白实验,结合压强变化曲线对实验误差进行相关讨论。     

光谱仪测试范围的扩展

由于石化行业的生产需要，其材质的使用具有多样性和广泛性，经常会出现顾客委托的测试样品的一个或几个元素跨越光谱仪现有测试程序测量范围的情况。本法通过对光谱仪测试原理的认识，根据光谱仪的测试能力及标样的采集，实现了一个或几个元素测量范围的扩展，并对其测量的影响因素进行了研究。     

Dichroism of absorption and polarization of phosphorescence of molecules of the closed form of nitrobenzospirothiopyran

The spectral-polarization characteristics of absorption and phosphorescence of molecules of the initial form of nitro-substituted indolinospirobenzothiopyran were studied in oriented polyethylene films and in solutions with different polarity. An oscillator model of the electron transitions responsible for the formation of absorption and luminescence spectra was suggested. It was established that the principal differences in the spectral and photophysical properties of the compound studied and its oxygen-containing analog are associated with the fact that the electronegativity of the S atom is lower than that of the O atom. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 6, pp. 1143–1146, June, 1997.     

Influence of viscosity of medium on processes of oxygen quenching of excited states of mesoporphyrin

The oxygen quenching rate constants for singlet and triplet excited states of the dimethyl ester of mesoporphyrin IX increase with decreasing viscosity of the medium and reach a maximum at a viscosity of approximately 0.4 mPa·sec, after which the rate constants begin to decrease. The drop in rate constant with increasing fluidity of the medium may be related to a nonequilibrium character of the elementary act in the interaction of the reactants in the solvent cage. In viscous media such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, and isoamyl alcohol, the reaction radius is greater than the sum of the radii of the reacting particles. The long-range character of these processes is due to the relatively weak dependence of the quenching probability on distance.Translated from Teoreticheskaya i Éksperimental'naya Khimiya, Vol. 25, No. 2, pp. 161–167, March–April, 1989.     

Determination of heats of detonation and influence of components of composite explosives on heats of detonation of high explosives

The heats of detonation of 20 simple high explosives and explosive mixtures were determined by means of an adiabatic detonation calorimeter designed by the authors. The results indicated that the performance of the instrument was reliable and the experimental data were very accurate. For explosive mixtures, there was a linear accumulative relationship between the heats of detonation of the explosive mixture and its components. Accordingly, the heats of detonation of explosive mixtures could be calculated directly from the heats of detonation of simple explosives and the characteristic heats of other components. The experiments showed that the gold or brass shell of the cylindrical charge could be substituted by a thick-walled porcelain shell, which had the advantage of cheapness.

     

物质分配系数的测定实验改进

实验教学目的是从解决实际问题出发,以实验技术训练和实验设计思想培养为目标。介绍了将单一的物质分配系数测定实验改进为综合实验,提高了实验效果及实验资源利用率。     

Neutral diterpenoids of oleoresins of five species of conifers of Transcarpathia

The compositions of the neutral diterpenoids of the oleoresins of five species of conifers growing in the Transcarpathia have been studied. It has been found that the oleoresins ofAbies alba M.,Larix decidua M., andPicea excelsa L. contain more than 50% of neutral diterpenoids. The group and qualitative compositions of the oxygen-containing diterpenoids have been determined. In the oleoresins ofAbies alba,Picea excelsa, andPicea abies tertiary alcohols — cis-abienol and isocembrol — predominate, while inLarix decidua the main component is the hydroxy ester larixyl acetate. Primary alcohols related to the resin acids have been found in all the oleoresins investigated. Features of the distribution of diterpenoids according to the species of conifers have been revealed. The results obtained are necessary for the chemotaxonomy of conifers of the family Pinceae.Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch, Academy of Sciences of the USSR. Translated from Khimiya Prirodynkh Soedinenii, No. 6, pp. 812–816, November–December, 1988.     

Calculation of enthalpies of hydrogenation of hydrocarbons

Sets of hydrogen molecule equivalents have been developed which permit the calculation of hydrogenation of different types of carbon-carbon bonds from ab initio total energies (3-21G and 6-31G* basis sets, and, to a more limited extent, for MP2/6-31G* data) of reactants and products. The calculated enthalpies of hydrogenation are in good agreement with experiment for unstrained molecules, with average errors on the order of 2 kcal/mol. The 6-31G* equivalents allow the enthalpies for strained molecules to be calculated accurately, but the 3-21G equivalents do not. The equivalents for both basis sets have been tested by calculating the enthalpies of hydrogenation of carbon-carbon bonds in nitrogen- and oxygen-containing organic molecules, free radicals, and classical carbocations. The results are in good agreement with experiment in most cases.     

非那雄胺合成工艺改进

非那雄胺能抑制5α-还原酶的活性,明显降低二氢睾酮水平,是一种治疗良性前列腺增生的有效药品。该合成工艺以甾烯酮酸为原料,将其与氯化亚砜反应,无须分离即与叔丁胺反应得17β-酰胺化合物,再氧化开环,环合,氢化,脱氢合成了非那雄胺。经元素分析、IR、1HNMR、13CNMR、MS分析表征了其结构。该法无须使用昂贵的2,2-二吡啶二硫化物和剧毒药品苯亚硒酸酐,且以乙酸铵代替氨气,降低了对设备的要求和腐蚀,更适用于工业生产。