学科概念的理解程度直接决定着学习目标的达成与否，国内外科学教育标准均把培养学生科学核心概念理解能力作为提高科学素养宗旨的主要途径。在探查和诊断学生对化学核心概念理解能力上，既需要考虑具体的学科概念，也需要考虑到学生当前的认知阶段。尽管有很多工具可用来诊断学生的概念理解能力，与其他诊断工具相比，二段式诊断工具具有精确性和具体性，且可以大规模地推广和应用。同时，在对诊断方法有效性检验上，Rasch测量模型理论比经典测量理论更具针对性和有效性。以化学学科中"溶液中的离子平衡"概念为例，阐述如何利用二段式诊断方法来设计化学核心概念理解的测量工具，并进一步实证研究如何利用Rasch测量模型理论来对测量工具进行质量检验与修改。

以新加坡初中化学G.C.E.‘O’ Level Science Discover Chemistry教材为研究对象，主要从教材中栏目设置情况和具体案例进行分析，总结出该教材具有"信息提示类栏目独具特色，实验探究类栏目强调实际应用，课外资料类栏目突出与时俱进，归纳总结类栏目强化宏微结合，思考练习类栏目注重因材施教"的特点，并对我国初中化学教材的栏目设置提出了几点思考和启示。

基于Flow Map对中美4种教材"氧化还原反应"内容难度的定量统计表明，中美教材的整合广度和表征深度的差异明显，美国教材的整合广度和表征深度均明显大于中国教材，即美国教材的相关难度较小；质性评价表明，美国教材以"化学变化中的电子"为认识核心，构建了"得失氧-氧的电负性与电子得失-氧化数与电子得失"的认知脉络，采用"电负性"作为先行组织者，更多运用对比与比较、情境推理与解释等信息处理策略，整合了大量的氧化还原反应应用类的知识。

通过访谈发现，教师在呈现绿色化学时缺乏恰当的教学策略，学生对绿色化学内涵的理解比较浅薄。针对此问题，多次同课异构比较和分析的结果表明：教师应在教学设计时，多关注科技前沿的最新成果，以系统的、整合的方式呈现给学生真实的问题情境；在教学实施时，应激发学生内在动力，多维度地看待绿色化学，才能让绿色成为学生科学画卷的底色。

为提高各阶段教学的针对性和有效性，分析了离子反应知识的学习进阶，并探讨了教学序列的跨学段设计，为教师进行离子反应知识的教学实践提供参考。

以2位优秀化学教师（称为A、B）的课堂教学"从铝土矿到铝合金"为研究对象，采用3C-FIAS方法对课堂教学语言进行编码，比较分析概括优秀化学教师进行元素化合物知识教学的语言特征和可能存在的不足之处，为构建高效的化学课堂提供有效意见和建议。

通过竞争反应与海水晒盐2个案例，阐述了在化学原理教学过程中运用建模思想，可以使复杂的过程变得简洁、抽象，从而明晰现象背后的原理、规律。

对"氨与铵盐"内容进行了重组与融合处理，以铵盐的性质探究为主线，融"氨的性质探究"于"铵盐的性质探究"之中，融"物理性质探究"于"化学性质探究"之中，融"氨的制备"于"应用提升"之中，在实践中取得了理想的教学效果。

基于FLOWMAP测查高二学生"卤代烃"认知结构，并采用学科核心素养探究学生"卤代烃"学习困难。研究表明，学优生认知结构的优势体现在较高的认知"整合度"和准确率，学困生的劣势体现在较低的信息检索效率，学优生更善于运用描述及情境推理等信息处理策略建构知识。学生达到不同素养水平的学业要求差异较大。学习困难主要有不知道卤代烃的分类及物理性质，不明白或混淆发生取代反应与消去反应的特征、条件等，不知道卤代烃的用途。

以河南省7个地市有代表性的县级高中为调查对象，对化学实验室基本设施情况、学生的化学学习兴趣及师生的共情能力等进行了调查，并对调查数据进行了统计分析。通过调查发现，河南省县级高中化学实验室基本设施配备良好，但缺乏实验员，通过对比发现化学实验的开设并没有明显提高学生的化学学习兴趣和化学成绩。针对调查结果，提出了将实验考试纳入高考的对策。

探讨了"物质的量"教学中存在的主要问题，提出应用自主探究的交互教学软件，以探究活动为依托，以培养学生科学研究方法和逻辑推理能力为主旨，从学生已有的知识和经验出发，通过具体的可理解和可操作的问题入手，形成任务并在任务驱动下实现学生自主探究，得到结论、建立概念和导出公式。实践表明，该方法能有效帮助学生建立有关摩尔的概念和计算公式，消除对概念的迷茫，并在定量科学研究方法培养中有一定的作用。

"深度学习"视野下化学实验能够促进学生建构知识、培养学生基于实验的化学学科思维、提高学生的科学探究能力。但现行高中化学实验教学中学生的学习大多仍停留在浅层学习层面，通过查阅文献并结合教学案例分析得出造成学生浅层学习的原因。针对这些原因，提出了相应的教学策略并通过案例进行论证，以期促进学生的深度学习。这些教学策略主要包括以下几个方面：确立高阶思维发展的实验教学目标，选择具有挑战性的实验问题，建构真实批判的实验情境，整合意义联接的实验内容，采用流程图、思维导图等工具梳理实验流程，建立持续关注的反馈评价方式。

利用自制木制固定器、注射器等设计实验装置，借助压强传感器展示压强对"2NO₂?N₂O₄"平衡体系的影响，实验操作简单，直观地展现了平衡移动过程，对于学生学习化学平衡尤其是理解勒夏特列原理有很大的帮助。

为便于学生深入理解化学平衡知识点，借助手持技术，在教材的基础上，从定性探究单一浓度对Fe³⁺-SCN^-平衡体系化学平衡移动的影响转化为定量探究多个浓度对化学平衡移动的影响，同时还探究了加入晶体后对化学平衡移动的影响。并通过对实验现象及图表的分析得出了随着加入硫氰化钾的浓度和质量的增加，化学平衡往正反应方向移动的程度增加的结论。

在讲解量气管调节问题时，通过在连通量气管左右2管的橡皮管上夹一个止水夹，控制了右管液面与右管的相对位移，减少了变量，待右管调节完成后，固定右管不动，打开止水夹，使左右2管相通，让液面通过压强差自动调节至相平。

针对启普发生器使用过程中存在液体使用量大、反应溶液利用效率低、安全性差等问题，研制了一种新型的气体发生器。该装置由储液杯、流量调节器、排气管和反应容器组成。利用流量调节器将反应液滴加到固体药品上，固-液反应充分，排出的废液基本不含反应试剂，大大减少了液体药品的用量。实验结果表明，该新型制气装置具有液体试剂用量少、利用效率高、安全性能优良、操作方便，同时兼具随开随用等特点，可有效地应用于化学实验教学中。

应用氯化钙与乙醇形成的结晶醇在加热条件下释放出乙醇的性质，作为乙醇氧化成乙醛实验中乙醇蒸气的固体载体，增加实验操作的方便性，同时节约了乙醇；将乙醛生成和检验实验同步进行，解决了演示实验时间长和教材实验依靠闻乙醛气味的不可靠性。

简要介绍2017年美国国家化学周活动，并得出对我国中学化学教学的启示：（1）营造宽松氛围，实现寓教于乐；（2）凸显证据推理，强化辨识能力；（3）争创绿色教育，长鸣安全警钟；（4）鼓励质疑问难，培养探索精神；（5）拓宽化学阅读，开阔学科视野；（6）开发七彩实验，畅享化学之美。