第40卷第5期封面和中英文目次

基于化学元素的视角，笔者总结了航空航天的推进剂、航空材料、能源、导航、生命保障系统等5个方面国内外的进展。航空航天的发展历程表明，高效环保的燃料、轻质高强的新材料、高功率密度的化学电源、更加精确的原子钟和可靠的生命维持系统，都需要化学元素的优化组合带来的新物质。

以全国高考I卷为例，从考查方式、考查途径和命题理念等3个角度分析了化学与传统文化题的特点；从文言文水平、文字学、信息提取能力、古代化学特点及物质名称角度分析了试题对学生能力和素养的要求；从物质性质、实验基本操作及综合应用角度自创试题，举例说明复习备考思路。

以有机合成路线图题的命制为例，展示如何挖掘并整合教材内容为命题素材，如何基于SOLO分类理论进行设问而命制成试题。

基于学生的认知逻辑，具体分析了人教版、鲁科版和苏教版高中《化学1》教材中“化学物质及其变化”的栏目设计，指出栏目设计逻辑顺序与学生认知顺序存在的冲突，并从教科书栏目内容的呈现方式、栏目的具体数量、栏目的正确使用等方面对教材的编写及教师对教材的二次开发提出了具体建议。

基于科学风险认知角度创新设计“营养与化学”的中考复习课，尝试以食品营养相关的社会性科学议题和网络传播的伪科学信息为载体，引领学生运用基础知识加以分析、评价和批判，达到综合应用知识体系和培养科学风险决策能力的目的。

以“水的净化——清泉之路”教学片段为例，展示了一节以微视频为主线的“三味”课堂：生活味的微视频情境吸引学生主动参与科学探究；人文味的化学课堂引领学生发现、感知、欣赏、评价美；合作味的活动氛围促进学生合作、体验、自主发展。

通过对目前在校的高三学生进行前期调查找到学生学习有机化学的思维障碍，针对学生的思维障碍进行了高二有机化学模块整体教学设计，并进行了具体的课堂实施。以2节针对不同层次学生的区级公开课“醛”为例，研究教师的教学行为和学生表现之间的相关性，通过前测和后测的对比证实有针对性的教学设计及实施能突破学生的思维障碍，为进一步研究有机化学教学的有效性提供参考。

当前中学的化学键教学中，过分强调Lewis“八隅体结构”，忽视静电作用力，导致学生不能认识到化学键的本质，且传统教学方法中，元素的二分法导致化学键的二分法，不利于学生思维的发展。借鉴国外相关研究，在考虑学生认知水平的基础上，尝试从强调化学键静电作用的本质和引入电负性的角度设计教学内容，帮助学生构建正确的化学键本质观。

选取全国初中化学优质课教师C的课堂教学视频作为研究对象，根据改进的言语互动分类工具进行课堂观察，采用信息熵理论模型对课堂中教师与学生语言及活动行为的丰富度进行定量分析，再进一步以学生-教师（S-T）分析法分析课堂教学类型。为教师优化课堂教学行为与学生学习行为提供支持，从而促进教师专业发展和学生学习方法的改进。

对X市部分高中化学教师进行了微课教学能力提升需求的调查研究。结果表明高中化学教师学习与应用微课视频的意愿较高，但也存在着对微课概念把握不清、微课视频制作能力欠缺等问题，并就此提出培训建议。

采用“中学化学课堂环境问卷”作为研究工具，对深圳市、长春市、佳木斯市等3个地区的4所高中861名学生的化学课堂环境进行调查，并进行差异分析。研究结果表明，高中生对化学课堂环境的总体感知较好，7个维度中“学生凝聚力”“平等”“任务取向”“合作”等4个维度的平均分大于3.4，“教师支持”和“参与”维度的平均分在3.0~3.4，只有“探究”维度的平均分小于3.0。城市高中生对课堂环境的感知明显好于乡镇高中生，学生心目中所期待的化学课堂比实际的化学课堂更积极。

选取化学教育领域核心期刊《化学教育》和《化学教学》2011-2016年的180篇调查研究类文献为样本，分析了研究的现状和趋势，并运用“调查类文献品质考察工具”对调查类文献品质进行了考察。研究发现，调查类研究数量呈下降趋势；研究主题以化学学习、教师教育、化学教学为主；调查对象主要是中学生和在职教师；作者群体约半数来自高等学校。研究品质方面，虽然研究品质逐年提高，但整体研究品质仍不容乐观，主要问题在于缺乏信度和效度的直接证据，数据分析处理方式单一，以及文献探讨不足。

化学实验是化学教学的重要组成部分，不仅具有教育教学功能，而且具有发展学生化学学科核心素养的功能。从认识层面、实践层面和价值追求层面来看，化学实验在发展学生科学本质观、科学实践观和科学价值观方面均发挥着不可替代的功能。教师可以利用化学实验史实呈现真实的科学发现过程，发展学生的科学本质观；可以通过引导学生对化学实验现象的观察和基于实验事实证据的推理发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理和模型认知”素养；可以通过开展化学实验探究，引导学生拓宽认识视角和认识思路，发展学生“科学探究与创新意识”素养；可以通过化学实验评价发展学生的“科学态度和社会责任”素养。

介绍了基于科学核心观念建构下制备多彩氧化亚铜纳米粒子的学生实验。利用葡萄糖还原班氏试剂的方法制备了氧化亚铜纳米粒子，并观察和讨论了不同条件下制备的粒子的颜色和粒径。整个实验安全、简单、现象明显、试剂用量少。本研究通过让学生参与科研的全过程，培养了学生的创新能力，促进了科学核心观念的建构。

设计了高压放电条件下N₂和O₂反应的实验装置，利用氧气传感器和压强传感器测量放电后O₂浓度的变化，停止放电后O₂浓度进一步减小，说明反应过程中生成了NO。向反应后的体系中注入紫色石蕊溶液，模拟雨水中NO₂与水反应，可以观察到红棕色变淡，紫色石蕊溶液变红，且氧气和压强传感器数值进一步减小，说明NO₂与水反应生成酸性物质，同时生成了NO。

理论推导结合正交实验发现，采用灰化法从海带中提取碘的实验中，以下不当操作会导致碘元素流失：用水洗涤海带样品；灰化时间过长；过滤时不用有机溶剂润洗；溶解海带灰时煮沸；溶液的pH控制不当；选用氧化性过强的氧化剂。基于上述结论，得出了灰化法海带提碘实验的改进方案。

用智能手机和手持式分光镜设计出可以快速准确记录混合物或单一金属离子光谱图的简易实验装置，并将所得光谱图导入ImageJ和Excel中得到较为精准的光谱波长图来验证装置的有效性。本实验装置亦可以设计为高中阶段化学兴趣实验，以便让学生初步了解现代化学仪器分析的一些基本原理。

介绍了一套由2个碱式滴定管组成的简易装置，用来定量研究气体的状态，探究学习气体的压力、体积、温度间的关系，从而让学生更加深入地理解气体的性质。

通过实验探究得出，硝酸银溶液与碘化钾溶液直接混合时，发生生成碘化银沉淀的复分解反应，而通过带盐桥的原电池，阻止离子接触时，则发生氧化还原反应。并从化学热力学和动力学方面对其反应机理进行了分析。

主要从概念框架、定义取向、组分界定、理论模型、学科与主题专属性等5个方面，对国内外理科（化学）PCK理论研究进行较系统地梳理。综述表明：（1）已有研究主要以舒尔曼的PCK概念框架为基础；（2）采用“静态结构观”或“动态建构观”的定义取向；（3）重视PCK组分的界定及其相互关系；（4）使用“整合型”或“转化型”理论模型诠释SMK与PCK的关系；（5）强调PCK的学科与主题专属性。文末基于国内外的研究进展，对我国化学PCK的理论研究提供相应的启示。

通过对“巴斯夫”及“巴斯夫^®小小化学家”在中国开展情况的介绍，结合部分经典实验案例发现可以通过借助主题探究，发展深度学习能力；设计微型实验，感知绿色化学理念；加强学科融合，推进创新思维培养；关注化学启蒙，落实实验进阶教学；利用社会资源，不拘一格造就人才等方式提高中学生的化学核心素养。

详细介绍并分析了梅猷测定空气组成实验：利用铁与稀硝酸反应制备出一氧化氮，并将一氧化氮收集在倒置于水面的烧瓶中，使其与瓶中的氧气和水反应，从而测定出空气中氧气的含量。

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