基于课程标准的化学学习表现性目标设计:理论基础、设计框架与案例解析

“教、学、评”一体化是确保化学学科核心素养课程顺利实施的重要举措。如何基于课程标准进行“教、学、评”一体化目标设计是当前化学教育理论与实践研究所共同关注的课题。引进国际科学教育领域中学习表现性目标理念,基于整合式化学学科核心素养视角,采用结构中心设计原则和证据中心设计原则作为设计方法论,构建了基于课程标准的化学学习表现性目标设计框架。并以“2.2 氧化还原反应”专题为例,阐述该专题下化学学习表现性目标的设计过程以及基于该目标的“教、学、评”一体化的活动设计,以期对基于化学学科核心素养的课堂教学与评价研究和实践提供新视角和思路。     

化学课堂教学有效性的评价研究

依据系统科学理论,探讨了课堂教学基元系统有效性(EfPrS)的含义;运用项目分析、探索性因素分析和验证性因素分析方法,开发了EfPrS的评价量表,并得到了影响EfPrS的5个最主要因素,分别为:"时间利用的合理性(RUT)" "教学行为链的实施质量(QTBC)" "匹配度(MD)" "资源和手段的使用质量(QUR&T)"和"基元内容的合理性(RPrC)";运用回归分析方法建立了EfPrS与5个影响因素之间的线性回归方程,并得出QTBC是影响EfPrS的最主要因素;运用聚类分析和判别分析方法得到了课堂教学基元系统高效、中效和低效的边界值。     

新手熟手初中化学教师课堂教学行为特征的比较研究*——以“酸和碱”单元教学为例

通过对新手化学教师和熟手化学教师各4节“酸和碱”单元常态课堂中教师使用教学行为链、教学行为对在时间和频次等方面的特征进行对比分析发现,在教学行为链上,新、熟手化学教师都会在较高水平的教学行为链上花费更多的时间,熟手化学教师高水平教学行为链在频次上的占比要优于新手化学教师,在不同教学行为链时间安排上的合理性要更高一些;在教学行为对上,新、熟手化学教师都多以“问”和“讲”,学生多以“答”的方式来展开课堂活动,熟手化学教师在每一次“动”和“思”上所用时间要明显高于新手化学教师,学生参与课堂的水平上,熟手化学教师要优于新手化学教师。得出如下启示:与熟手化学教师相比,新手化学教师应有效地组织和安排课堂教学行为,注重对“酸和碱”学科内容本身及其教学的驾驭。无论是熟手还是新手化学教师均应进一步给予学生课堂参与的机会。     

放射性同位素伽玛源准直照射辐射场模拟研究

针对各向同性伽玛源参考辐射场尺寸关键技术问题,GB/T 12162系列标准虽然进行了相关规定,但是该规定并未对准直照射状态下照射室尺寸提出具体要求。为减小用于辐射检测或监测类仪器仪表检定与量值校准时伽玛参考辐射场内散射影响,本文采用蒙特卡罗方法,研究了同位素放射源准直照射时,照射室尺寸变化对检验点处的剂量率值与能量分布的影响情况,获得了准直照射时伽玛辐射场照射室尺寸的边界条件,建立并完善了伽玛参考辐射场边界研究方法及相关标准细节,为准直照射状态下照射室尺寸设计提供了一种新方法或途径。     

面向个人剂量计校准的小尺度伽玛参考辐射模拟研究

针对伽玛射线个人剂量计基于标准伽玛参考辐射进行校准时检定效率低、校准工作复杂和需要远程送检的关键技术问题,建构了1 Ci 137Cs放射源小尺度参考辐射场物理模型,采用蒙特卡罗方法,研究了小尺度参考辐射场内的剂量分布、装置结构和待检剂量计变化导致散射射线对剂量场的影响,获得了待检剂量计形状、数量、类型和装置结构产生的散射伽玛射线对小尺度参考辐射量值定度的影响结果。研究结果表明,1 Ci 137Cs可以为小尺度参考辐射辐射场检验点提供1.5 mSv/h的伽玛遂行剂量率,辐照个人剂量计载台直径30 cm束斑上的剂量率相对标准偏差约为0.48%。当载台厚度为20 mm时,散射射线对小尺度参考辐射检验点处剂量率值的影响率为3.27%,高于剂量计尺寸（1.62%）和剂量计数量（0.56%）的影响。     

TC4动态力学性能研究

材料的本构模型参量是结构冲击动力响应数值模拟的基础。本文运用静态实验机和SHB装置,对TC4在常温~750C°、应变率10-4~103s-1下的力学行为进行了研究,得到了相应的塑性本构模型参量。通过Taylor撞击实验及其数值模拟对本构模型参量进行了验证,表明所得参量可较好描述冲击载荷作用下材料的塑性力学行为。     

V-5Cr-5Ti的常温动态压缩力学性能

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在常温下对V-5Cr-5Ti合金分别进行了应变率效应试验、 限制应变试验和应变累积的动态压缩试验;分析了应变率、应变累积对V-5Cr-5Ti合金动态压缩性能的影响; 并对压缩试验后的试件进行了金相分析。结果表明,V-5Cr-5Ti合金具有明显的应变率和应变历史效应,而 应变历史对材料的动态压缩性能的影响更明显。在高应变率下,应变低于0.20时,出现孪晶组织;而应变高 于0.20时,孪晶组织急剧减少甚至消失。     

Generation of femtosecond laser pulses at 263 nm by K_3B_6O_(10)Cl crystal

The third harmonic generation(THG) of a linear cavity Ti:sapphire regenerative amplifier by use of a K_3B_6O_(10)Cl(KBOC) crystal is studied for the first time. Output power up to 5.9 mW is obtained at a central wavelength of 263 nm,corresponding to a conversion efficiency of 4.5% to the second harmonic power. Our results show a tremendous potential for nonlinear frequency conversion into the deep ultraviolet range with the new crystal and the output laser power can be further improved.     

基于大基模体积的10mJ飞秒钛宝石激光再生放大器

文章报导了基于大基模体积的高能量飞秒钛宝石激光再生放大器的设计与实验研究,在重复频率10 Hz、抽运能量60 mJ的激励下,得到了单脉冲能量17.4 mJ的种子脉冲放大结果,压缩后的脉冲宽度为40.6 fs,能量为13.9 mJ.借助于此大基模体积再生腔,仅增加一级多通放大,实现了峰值功率达1.9 TW飞秒激光脉冲输出.结果表明,大模体积再生放大不仅降低了后续放大对抽运能量的要求,也可以单独压缩实现再生腔直接输出10 mJ量级的飞秒激光脉冲,是大能量高峰值功率飞秒激光系统的优质前端.     

Frequency dependence of quantum path interference in non-collinear high-order harmonic generation

High-order harmonic generation(HHG) driven by two non-collinear beams including a fundamental and its weak second harmonic is numerically studied. The interference of harmonics from adjacent electron quantum paths is found to be dependent on the relative delay of the driving pulse, and the dependences are different for different harmonic orders.This frequency dependence of the interference is attributed to the spatial frequency chirp in the HHG beam resulting from the harmonic dipole phase, which in turn provides a potential way to gain an insight into the generation of high-order harmonics. As an example, the intensity dependent dipole phase coefficient α is retrieved from the interference fringe.