从玻璃的定义、发展史、制作原理谈起，重点介绍了4种广泛应用的深加工工艺过程中玻璃结构变化的特点。并从结构与性能的关系分析其特性的微观结构基础。此外，还对玻璃的分类和生活中常见的几类玻璃作了简要的介绍，并对玻璃的“百变”特色做出展望。

简述了SOLO 5种思维水平层次与概念学习的关系，进而提出了运用概念图提升学生SOLO层次的策略，包括充分利用原有知识，突破前结构水平；纵向探讨分类概念，突破单点结构水平；横向扩展全面选择，突破多点结构水平；合作交流取长补短，突破关联结构水平等。

根据课程要求以及教与学的现状，指出了初中阶段复分解反应教学的3个核心问题。依据初中生的认知水平和心理发展特征，结合教学实践总结、归纳了有针对性的教学策略，即夯实“3类物质”的意义建构，把握“3个阶段”的学习进阶，厘清“2个视角”的条件判断，能帮助学生领悟到复分解反应进行的驱动力问题，从而突破学习重点和难点，促进学生形成“在一定条件下物质可以转化”的观点。

熵定律这一自然界的重要定律也被认为是“一种新的世界观”。熵是一个不断被深化与泛化的概念。教学过程也是不断从低级有序向高级有序转化的过程，即是从“高熵”走向“低熵”。用熵理论指导开放性教学模式，以“化学能转化为电能”为例进行课堂教学，从低级有序状态到非平衡态，输入新的教学手段、教学方式——涨落，通过非线性作用达到新的高级有序阶段。为学生的学习创造了一个广阔的思维空间和全方位、多层次、多渠道的学习环境。

通过对熟手教师和新手教师的6节常态课堂中教学行为对类型、所用时间以及分布特征进行对比分析，发现熟手教师在各个小类教学行为对上的使用、教学行为转换上好于新手教师，新手教师在教学行为对使用的时间利用率上低于熟手教师。在常态课教学中，熟手教师和新手教师都应该多尝试采用开放度较高的教学行为对，新手教师要更加关注学生，引导学生思考，积极参与课堂。

在界定了相关概念后，设计了3个以中学化学核心课程内容为背景的书面化学论证任务，并形成了证据呈现方式分别为文字、表格和曲线图的3份“同内容、异形式”的测试卷。通过对135名中学生进行不同证据呈现方式下书面化学论证能力的测试，并依据Toulmin论证型式对测试结果进行分析，发现在不同的证据呈现方式下，中学生的书面化学论证能力存在差异，学生的学业水平也会影响其在书面化学论证中的得分。

通过文献研究的方法，探讨了现实增强技术在化学教学应用中的研究现状、教学应用价值和未来的研究方向。研究表明，现实增强技术在化学教学中具有较广阔的应用前景，合理使用将会带来化学教学方式和教学模式新的变革。化学现实增强教学研究需要实现由技术应用到化学教学整合的转变，关注学习过程研究，寻求硬件、技术和教师专业能力限制的突破，并以理性的眼光来审视其在化学实验教学、教育现实中的应用路径。

采用Unity3D软件模拟了氯气的实验室制法实验，探索了从模型确立、代码编写到最后的课件发布等方面的Unity3D模拟实验制作方法，应用该项技术所开发的氯气实验室制法模拟实验具有现象明显、应用效果显著等优点。

基于STEM教育介绍了一种简单有效的制备负载二氧化锰海藻酸钠微胶囊的方法，并指导学生利用手持技术探究了微胶囊催化过氧化氢分解的最优条件。整个实验操作简单，无污染，现象明显，试剂用量少。实验中手持技术的使用不仅使学生清楚地观察到了实验过程，而且加深了对定量研究的理解。

通过手持技术探究铁钉在8种溶液中的吸氧腐蚀实验，并用四重表征理论对实验进行分析，发现溶液的酸、碱性对吸氧腐蚀速率有较大影响，氯离子会增大铁钉的腐蚀程度。

利用手持技术监测铁与水蒸气反应中供水剂和铁粉的温度变化，发现所选供水剂供水温度均在100℃以下，铁与水蒸气反应温度在500~600℃之间。基于此规律任选了一种常见的能吸附水的材料——黏土进行该实验，获得了很好的实验效果，验证了该规律的正确性。