介绍了红曲素和红斑素的结构、特性和异同点以及红曲色素的组成和分离。红曲色素对人体健康有积极作用，但也可能存在隐患。

“化学反应速率”综合体现了微粒观、实验观及科学本质观等化学基本观念，是提高学生科学素养的重要载体。从内容选取、内容编排与内容呈现3个方面对英国索尔特高级化学课程教材与国内化学教材中“化学反应速率”相关内容的编写进行比较，并简要阐述几点对化学教材编写和化学教学的启示。

通过梳理电化学的有关研究，在已有的电化学认识模型研究的基础之上，结合高一原电池的具体知识和活动经验，构建了高一原电池的教学模型和表现指标，并开发前、后测试工具。以单液原电池、氢氧燃料电池、双液原电池等3种典型的教学原型为例，从情境素材的选取、教学活动的设计和教学对话的调整等3个维度来分析不同教学设计的异同点，并概括出高一原电池认识模型建立的有效教学策略。

阐释了学科教学认识和促进学生认识发展教学的基本内涵，在此基础上结合化学学科和“原电池”的内容特点，从有关“原电池”的学科知识、课程知识、学生理解的知识、教学策略及表征的知识等4个方面，论述了“原电池”主题的学科教学认识的构建。

结合具体案例阐述了教学中应用科学史进行教学的5个层次：内容识记水平、兴趣激发水平、概念转变水平、科学方法水平和社会文化水平。对每一水平的教学目标、理论依据、实施要点和不足进行分析，在此基础上指出今后的发展方向。

深入到具体教学内容主题的层面，对学科教学知识（Pedagogical Content Knowledge，简称PCK）内涵构成和教师PCK的发展进行过程性研究。以北京师范大学化学教育研究所“高端备课”项目为平台，以《化学2》和《化学反应原理》的“原电池”主题为载体，提出PCK的分析框架，并据此开发调查问卷进行调查。结果表明教师在“高端备课”培训过程中，PCK的一级维度和二级维度均得到发展，其中学生学习知识和教学策略知识这2个一级维度的提升最为明显，电化学思维模型、学生认识发展特点、知识的功能价值和思路外显这4个二级维度的提升较为显著。教师普遍认为培训中的备课研讨环节和试讲反思改进环节，以及指导专家的分析讲解、质疑提问和讨论建议这3种指导行为是促使其PCK提升的主要原因。

采用定量、定性相结合的研究方法探究基于高中生概念认知水平的定量化能力水平特征。研究结果表明，建构的定量化能力框架符合学生认知水平发展，编制的测量工具经Rasch模型检验具有良好的信度和效度；高中生定量化能力呈“U”型分布；数学、化学学科学业水平与学生定量化能力呈显著正相关；中、低能力水平学生在选择题、建构反应题上表现有显著差异。

利用数字化实验技术，对氢氧化铁胶体和氯化铁溶液进行了电导率、pH、光照度等性质的测试和比较。通过实验，学生观察到电导率、pH、光照度等数据的差异，直观地感受到实验中电导率、pH、光照度的变化过程，从而认识溶液和胶体的不同。

在对霍夫曼水电解器存在问题分析的基础上，梳理水电解器的设计思路，利用拆解、溯因-控制、类比联想等思维方法，设计优化一种小型电解水装置——“1分钟水电解器”。在此基础上，对其使用及多样化的功能进行说明。

初中化学教材中的水电解器在使用时存在一些缺陷，常出现实验失败或现象不明显等情况。利用生活中的一些废弃材料自制水电解器，可获得较好的实验教学效果。

将氯气制备与多个性质实验及尾气吸收综合在一起进行一体化创新设计，整个装置密闭，操作简单。该实验集微型化和综合性于一体，既节约试剂，现象明显，又可控速率，绿色环保，非常适合课堂演示。

以小苏打溶液替代氢氧化钠和碳酸钠溶液作为隐形墨水，天然色素酒精浸取液为显色剂，以白醋替代盐酸作为消色剂，进行隐形墨水实验，实验操作安全、简单，字迹显示清晰，用时恰当，是一个合适的课外活动实验。

通过对美国中学化学教材《化学：物质与变化》的电子教材和纸质教材的比较，分析了电子教材的特点，探索了电子教材的功能，提出了它对我国未来电子教材开发的启示。