融合STREAM理念的中学化学核心素养的培养及实践研究*——以“水的组成”为例

STREAM教育属于典型的跨学科教育形式,在学科融合的背景下,基于STREAM理念视角解决实际问题,注重在实践过程中培养和增强学生的批判思维与解决问题的能力,提升跨学科和创造性思维,使学生成为具有科学创新和革新精神的全面发展的人。融合STREAM理念开发初中化学教学案例,并将其应用于教学中,通过使用原创教学案例“水的组成”进行实践教学,研究其对教学效果及学生化学核心素养的提升作用;在实践过程中设有实验班与对照班,通过纸笔测试和问卷调查进行数据收集,结果显示不管在知识掌握度还是素养养成和促进方面,实验组都明显优于对照组,这说明融合STREAM理念对化学的教与学都具有积极作用。     

电解生成亚铁离子返滴定法测定消毒液中过氧化氢含量的数字化实验*

氧化还原与电解的相关知识是中学化学学习的重点内容。应用自主研制的MXLab21先进数字化实验系统电解Fe₂(SO₄)₃溶液,用电解生成的Fe²⁺直接滴定KMnO₄溶液以测定其浓度,再用返滴法测定消毒液中H₂O₂的含量。对恒电流电解的最佳条件如Fe₂(SO₄)₃溶液浓度及电解电流大小进行了优化。该数字化实验系统相比较于常规数字化仪器(或手持技术)的优越性在于其自带电解、搅拌及控制系统,能在电解的同时利用电生物质实现对待测物质的准确测定,测定时间短(不超过4 min)。本实验采用预设终点电势值的方法自动估计滴定终点,不但便捷准确,且呈现出的实时直观的电势和电量随时间变化的动态曲线便于学生理解电解及氧化还原滴定反应的微观本质,对中学化学教学及化学学科核心素养的培养具有重要价值。     

打造学科交叉国际育人平台 推动化学学科原始创新:吉林大学未来科学国际合作联合实验室*

学科交叉融合是前沿重大科学研究的重要特征,是学科原始创新及新学科产生的重要路径,更是拔尖创新人才培养的重要模式。学科交叉融合的根本目的在于打破传统学科之间的壁垒,运用知识的融通培养拔尖创新人才、开展跨学科研究创造新知识、解决前沿重大现实问题等。吉林大学未来科学国际合作联合实验室充分利用学科交叉培养人才的优势,整合化学学科和校内外、国内外优质资源,搭建多学科交叉科研平台,构建“大师-大平台-大学科”育人机制,产出原创性成果,促进化学学科原始创新。     

无机化学教材建设的传承、发展与创新

回顾了吉林大学无机化学学科教材建设的历史,从恢复高考招生制度后我国的第一部无机化学教材的编写,到该书第2版、第3版的修订,到配套的无机化学实验教材及无机化学习题集、无机化学习题解答的编写,处处凝结着无机化学教师们智慧的结晶,形成了厚重的历史积淀。随着新世纪的到来,顺应新时代要求、新兴的编者队伍在教学实践中成长壮大,编写出全新的无机化学教材。经过几代教师的努力,无机化学教材不断发展和完善,形成了多层次、系统性、立体化、高质量的精品无机化学教材体系,可满足不同层次、不同专业、不同教学计划的需求,在全国高校无机化学教学活动中发挥了重要作用。     

基于真实情境的初中化学微项目教学实践与反思*——以“溶液的形成”为例

以“溶液的形成”为例进行微项目教学实践,选择学生熟悉的护手霜为主题情境,巧妙设计了“原料分散”“微观探秘”“辨识活动”“对比实验”“感知乳化”等系列微项目活动,通过情境不断地设置认知冲突,引导学生反思、修正并最终形成更完善的概念,在环环相扣的探究活动中使学生自主建构结构化的知识。通过制作“护手霜”将“溶解”和“乳化”串联,感知溶液,感受乳化,感悟人与自然、社会的和谐、可持续发展。     

运用文本分析法对比研究新旧人教版教材“反应热”内容

从课标、概念组织结构、教学资料对新旧人教版选修“反应热”内容进行对比分析,研究发现:(1)新课标在内容上更加强调“反应热”概念的学科理解,渗透变化观与守恒观等基本观念,突出学习素材的重要性;(2)新教材在内容组织上厘清了“反应热”“焓变”“能量转化”等核心概念之间的关系,重视对“反应热”内容的结构化认识;(3)新教材在图片、实验、习题增强了情境性与科学性。建议教师在教学中增进对“反应热”的学科理解,运用概念构图策略促进学生知识结构化,创设真实情境提高学生的问题解决能力,培养化学学科核心素养。     

显化反应条件视角 发展反应调控意识——受控的燃烧

以波义耳研究燃烧的史实为背景,创新设计燃烧条件的探究实验,并提出“条件叠加式”燃烧条件探究新思路。以“燃灭控”为主线,一以贯之地显性化“条件是认识化学反应的一种基本视角”,落实“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的化学观念。基于调控化学反应思想创新设计“燃旺弱灭”反应控制视域,统整开展“情境”“活动”与“任务”三位一体的学习活动。重置教材实验的教学价值取向,结合燃烧的形式美、汉语言文字解读,将化学学科知识与美育、汉语言文化领域跨领域融合。     

国内外化学教师PCK评价量规的实证研究述评*

主要从化学教师PCK评价量规的建立方式、测查内容、特征属性,以及应用量规测查PCK水平实证研究的研究设计、研究目的等维度梳理了相关文献。综述表明:(1)国内外研究均较多基于已有成果建立量规,较少基于原始数据生成量规,对比国外,国内有关后者的研究更为稀缺;(2)国内外研究均较多测查KoC,KoL,KoS,而较少测查KoA,CTO以及整合水平;(3)国内外研究均较多应用化学学科专属型评价量规,少部分国内研究开发了化学主题专属型评价量规;(4)与国外相比,国内研究较少应用概念图法和定性定量混合型分析方法;(5)相对而言,国内研究更关注调查型研究,但较少探查PCK水平与其他变量的关系,较少关注干预型研究。文末据此对我国开发本土化的化学教师PCK评价量规用于实证研究与化学教师教育提出建议。     

《应用化学》40卷(2023年)投稿简则北大核心CSCD

《应用化学》着重报道化学及交叉学科有应用前景的创新性基础科学研究和创造性科研技术成果.介绍该领域中的新发现、新理论、新方法、新技术、新产品及相关科技信息。《应用化学》设下列栏目:综合评述:结合应用前景和本人工作.评述当前化学学科的研究热点和前沿课题。     

基于微观粒子运动本质再探核外电子运动的教学设计与实施*

高中选择性必修阶段对核外电子运动再探究需要在学科理解视域下认识核外电子运动的本质规律。通过原子结构模型的演变过程抽提核外电子运动的本原性问题,在本原性问题解决的学习任务中引导学生发展性地建构原子结构模型。基于微观粒子运动的本质认识核外电子的运动特征和描述方式,建构核外电子运动的微观认识视角。