考查德国梅克伦堡前波莫瑞州(Mecklenburg-Vorpommern)2019年出版的高中阶段化学学科核心素养文件,通过对核心素养及其测评体系的分析,对照学生的课后作业和研究性课题作业,分析作业设计与核心素养测评和发展的关系。

对人教版2019年版与2007年版高中化学必修教材的插图数量、插图类型和插图功能进行了比较研究,发现新版教材的插图在总数、平均每章数量和平均每页数量上均有提升;不同类型插图的绝对数量均有增加,以科技前沿和知识归纳型的增加为首;在插图的功能方面减少了装饰型插图,增加了组织型与解释型插图。最后根据前文的统计数据对比和相关分析,对我国新教材的编制提出了注意插图类型、数量以及功能的适配,注意发挥其美育与德育价值的建议。

《普通高中化学课程标准(2017年版)》的颁布,开启了我国化学学科核心素养导向的教学实践的新时代。美国高中阶段实施的2019版AP化学课程凸显科学实践的课程目标,以4个化学大概念为依据选择、组织课程内容,倡导教、学、评一体化的教学策略,开展以学生为中心的引导性探究实验,设计多样化的评价任务。对比我国现行化学教学实践中缺少大规模教、学、评一体化平台,科学解释和论证能力目标外显不足,教师难以建立化学知识与学科观念素养间联系的现状,提出聚焦课程目标建设过程性评价体系,深度挖掘教学内容背后的科学解释和科学论证能力要求,深入理解知识承载的认识功能和价值等思考。

以乙醇消去反应制备乙烯改进实验探究为项目,通过“分析浓硫酸催化乙醇消去反应制备乙烯实验不足的改进方向”“设计并实践乙醇消去反应制备乙烯的实验改进方案”“汇报实验并提出最终改进方案”3个任务,深化对核心知识消去反应的理解和对实验方案设计方法及实验探究过程的深刻体会,并在问题解决中发展“科学探究与创新意识”素养。

以“设计净水系统”为项目主题,介绍了项目教学主题选取、项目目标确定、项目规划、实施与评价策略。项目教学中,关注学生认知与思维发展,随着净水系统的设计、制作、测试和再设计项目学习活动的展开,引导学生综合运用化学、物理、数学等多学科知识方法分析解决问题,促进学生提炼真实情境下“物质分离与提纯”解决思路,发展化学学科核心素养,同时体验和感受完整的工程设计过程。

以“白砂糖的梦想之路”为项目学习主题,呈现了初中化学“溶液”的项目教学案例。基于棒棒糖的制作过程开发了系列学习任务,有助于学生在真实的问题情境中发展核心素养和构建灵活的知识基础。

以气压变化在化学实验中的应用为切入点进行复习。以密室逃脱游戏为情境,通过装置气密性的检查归纳气压改变的原因及其导致的现象,构建处理化学实验中气压变化情况的一般模型;通过改进仪器控制反应发生和停止来强化模型;利用模型分析并改进教材中测定空气中O₂含量的经典实验;利用模型设计实验证明CO₂和NaOH溶液反应的发生。这些学习任务的设计突出了实验探究,促成了模型构建,培养了学生的创新意识,实现了深度教学、发展核心素养的目的。

结合2020年山东省高考题1,3丁二烯与HBr加成反应的势能变化示意图,利用学生已学的物质结构知识,适当、适度地介绍共轭效应,引导学生通过分析中间体的稳定性来认识1,2加成和1,4加成这2种加成方式;结合化学反应原理知识,引导学生理解控制温度等条件可以控制2种加成产物的比例;并对该加成反应规律进行了拓展与应用,以期为高中教学提供有益参考。

使用内容分析法,以广东省的30名新手化学教师为样本,测查了他们在教学设计中体现的NOS-PCK组分情况。结果表明:新手化学教师的NOS-PCK大部分能涉及到2~3种组分。具体而言,KoS组分出现的频次最高,KoA组分次之,而KoC组分与KoL组分出现的频次较低。据此对我国化学教师教育及其研究提出相关建议。

基于美国Erikson学院的PCK量化测评工具设计以“离子反应”教学主题为内容载体的调查问卷,并对河北省32名在职高中化学新手教师的PCK水平及典型特征进行测查。结果表明:高中化学新手教师的整体水平及各维度PCK水平均处于“基本”水平层次,其中,KoC水平最高,KoL次之,KoIS最差;新手教师各维度能力水平存在明显不均衡性;在“离子反应”这一特定主题下,高中化学新手教师各维度PCK水平之间不存在显著相关性。根据研究结果,针对高中化学新手教师PCK目前存在的主要问题和不足,提出提升其PCK水平的相关建议,为促进高中化学新手教师的快速专业化成长提供借鉴和参考。

基于核心概念教学的思路,国际IB课程互联网B/S架构交互式软件能够使学生围绕“电解质”核心概念,通过自行操作软件获得多个从微观到宏观、定性与定量相结合、可视化的实验证据,有利于学生深度理解概念与概念之间的逻辑和发展关系,促进学科知识系统框架的形成。

采用家用超声波眼镜清洗机辅助提取菠菜色素,考察了菠菜自身水分、不同提取部位、不同提取溶剂以及不同石油醚乙酸乙酯体积比对提取物粉笔分离效果的影响。实验结果表明:干燥菠菜叶、丙酮提取、V_石油醚∶V_乙酸乙酯=17∶2展开时,粉笔分离后呈现出5条清晰的分离色带。改进后实验效果更好,植物成分提取和色谱分离的教学功能更有利于实现。

经典氯化钡法是中学化学对变质过氧化钠检验最常见的方法之一,也是中学化学考试的常见考点,但实验证明氯化钡法存在明显的干扰现象。借助对比实验阐释干扰机理,提出改进的检验方法,不仅能帮助中学教师加深对变质过氧化钠检验方法原理的认识,从而避免对方法适用性的理解误区,也为提高教学有效性和相关试题编制的科学性提供借鉴。

学生在解决酸碱滴定曲线情境问题时常常存在各种思维障碍,基于模型建构及其应用,有助于解决学生酸碱滴定曲线解题思维障碍。剖析例题内在结构要素,聚焦电解质溶液滴定曲线命题关注的5个点,即起始点、等料点、等量点、中性点、恰好点。从“五点”出发,进行解题思维模型的建构,指引学生解题思维的发散与收敛等。精选试题情境为载体,将建构的模型思维应用于酸碱滴定曲线相关问题的解决,助力于真实情境中思维的启发、精准切入与生成等。实践过程中提升学生的模型认知核心素养,提升学生的化学学科思维品质。

重点介绍2020年美国国家化学周——“胶黏剂中的化学”实验活动,对科学阅读和采访未来科学家活动作简要介绍。以此得出本次化学周活动对我国化学教学的几点启示:(1)大概念视角,加深结构化认识;(2)扎根实践,提高应用意识;(3)鼓励探析,深化本质意识;(4)跨界科学,渗透STSE理念;(5)精选主题,凸显微型项目;(6)勤研善思,塑造优秀品格。

对Chemistry Education Research and Practice(简称CERP)和《化学教育》在2010-2019年涉及中学化学教学动画的发文情况、研究主题和表现形式进行了分析和对比,2刊中关于动画教学的刊文量在近2年都明显加大了,且研究重心都在交互式动画的开发和教学运用研究等方面,但所研究的化学教学主题有较大的差异,CERP多为三维表征、氧化还原、化学结构等方面,而《化学教育》多为具体知识点。介绍了从CERP遴选的典型文章,以期为国内化学教育工作者提供一些参考。

硫磺自从汉代以来就是我国中医制药和炼丹术中所用的主要药物。唐代医家已用油煎法提纯雄黄,在宋代的医药界,油煎法已经应用于硫磺的提纯。明代医书中记载用油脂精炼硫磺的方法已经比较成熟。清代医家针对去除硫磺内的残留油脂,提出了精细的方案。宋代制造火药将硫磺与油脂混合,明代兵书中详细记载了利用油脂提炼硫磺的技术。明末清初西方人传入了独特的硫磺精炼法,西方人更加注重杂质的过滤以及硫磺中油分的去除。硫磺提纯是保障火药质量的关键步骤。

科学史奠基者乔治·萨顿在《科学史导论》第二卷的第一部分对我国宋代酿酒著作《北山酒经》予以了简要描述,出现了“spirits”“distillation”等字样;而《北山酒经》被众多学者认为其描述对象是发酵酒(黄酒)。本文从东西方蒸馏技术和相关著作的文本分析对《科学史导论》中提及的蒸馏技术和蒸馏酒存在的可能性提出了质疑。