通过深入挖掘“豆腐的制作”工艺中渗透的科学知识,介绍了如何充分提取大豆蛋白质、如何将生豆浆转变为豆腐等内容,主要呈现了豆腐制作过程中体现的蛋白质性质、胶体的稳定性及凝固剂促使大豆蛋白聚沉原理等知识,并对豆腐产品的结构特点进行适当延伸,进而介绍水凝胶的发展与前沿应用。加深学生对所学知识的理解,拓展视野,培养学生热爱生活的态度及科研乐趣。

分析了2017年版高中化学课程标准对“有机化学基础”模块的内容要求及教学提示,明确了该主题承载的学科核心思想和指向核心素养的表现性要求。阐述鲁科版高中化学新教材《有机化学基础》的编写思路,描述学生有机物主题的素养进阶发展路径,并据此提出新教材的使用建议。

世界经济合作与发展组织(OECD)于2020年3月发布了《PISA 2024:科学评价策略愿景与指导框架》,计划在2024年PISA科学测评框架中引入一个新的评估领域——“科学身份”。以该框架为基础,探讨科学身份的内涵、科学身份建构的阶段性过程、科学身份评价的重点维度,以及科学身份评价对科学教育实践和评价的重要意义。

从演变关系来看,工艺流程题是一种源于框图推断题的化学中考题型。由于2者体现的课程标准内容与要求不同,命题的立意不同,使2者在中考中发挥的评价与导向作用也就不同。随着中考试卷命题改革的推进,工艺流程题逐步取代框图推断题是中考化学试卷命题的一种基本走向与趋势,并将对初中化学教学产生积极而深远的影响。

概念转变理论、认知架构理论、概念形成理论都验证了核心概念建构的重要性。基于核心概念建构的进阶路径,介绍了学生理解“物质”概念进阶表征框架、“物质”和学生能力水平进阶表征框架、“物质”结构的学习进阶表征框架、“物质”核心概念区块理论表征框架和“物质”概念描述理论表征框架,并以“水的认识”为例分析了其构造图和结果空间。基于美国、英国、澳大利亚、爱尔兰、新加坡、加拿大阿尔伯塔省、加拿大安大略省、中国台湾、中国大陆9个国家或地区1至9年级科学课程文件,梳理了学生“物质”核心概念,并从“成分与辨识”“性质与应用”“变化与转化”3个视角划分了学生“物质”核心概念进阶维度,介绍了“物质”核心概念进阶测量方法,以期对我国科学教育有所启示。

通过对新旧人教版教材选修模块“电化学”内容比较分析,新版本教材在情境素材选取上更加关注社会热点、科学前沿的化学问题,在教学内容编排上更加注重知识的衔接,在教材栏目设置上更加注重认识思路和方法的提炼与概括,在实验内容安排上更加凸显化学实验的育人功能。新版本教材对实际教学提出了更高的要求。建议教师在实际教学中重视认识思路和认识方法的提炼和外显、优化情境素材的选取、发挥化学实验的化学学科核心素养培养功能。

以盐桥概念教学为项目,从“桥”的概念出发,根据桥的作用、桥的选择依据以及实际电池中桥的成分与功能设立了3个项目任务;从“盐”的概念出发,根据盐的种类与浓度对原电池电流的影响设立了4个项目任务。通过项目任务,把盐桥概念与实际生活中的电池关联起来,让学生学会运用实验方法解决问题,培养学生将理论知识与实际的工程技术整合的能力,以及跨学科知识整合与模型构建的能力。

对3套新修订的高中化学必修教材绪言的内容结构进行分析,认为教师的教学应该从绪言走向序言,升华对教材的认识。教师应从教材的编写意图说明、学科特征和学科发展介绍、教材主要内容和特点分析、学科教育价值阐释和学习建议4个维度,对教材绪言进行序言重构,开启学生认识学科与教材的结构化思维,做好学科整体理解的先行组织者。

通过新旧课标与教材的对比分析,确定水溶液主题的认识方式、大概念和教学目标,围绕教学目标选择合适的情境素材,以大概念统领单元教学,在真实问题的解决过程中发展学生认识水溶液的基本角度和思路,促进学生化学学科核心素养的发展。

“导致悖论”教学是一种智在创境、妙在引领的教学,其核心理念源自于变构学习模型的悖论思想,给学习者创造一个“肯定→否定→肯定”的反思性学习过程。高中化学教学设计可以通过4种途径分别创设“概念与概念”相悖、“理论与实验”相悖、“理论与理论”相悖和“实验与实验”相悖的悖论情境,最终实现学生新旧概念的更替和高阶思维能力的发展。“导致悖论”教学在实施中要注意精选合适的知识内容,加强学生心理的调控,提供丰富的支撑材料。

研究高中生如何解元素推断题能加深对化学问题解决的认识。用整群随机抽样法,以海南省某中学高二和高三年级各一个班的学生为被试,以改编的高考元素推断题为工具,用NVivo分析学生解题的书面报告,发现元素的解法和顺序有多种类型。这种多样性由不同的问题表征方式和解决策略引起。对课程与教学的启示:采用科学表征,并促进学生科学表征建构;重视问题解决的算法,矫正启发法造成的偏差。

研究采用视频分析法,利用NVivo软件,以东芝杯教学技能创新大赛的化学组选手为对象,从教学理念、教学情境、实验设计和教学手段等4个维度,评价卓越职前化学教师课堂教学的创新能力。结果发现:教学理念新颖,但具体落实尚有不足;情境创设生动,但主题与学生的联系不够紧密;实验设计别致,但在水平上还有提升空间;教学技术手段先进,但还需要深度融合。研究为创新型卓越化学教师的培养提供了启示。

美国《科学教师培养标准(2020年版)》针对《新一代科学教育标准》的推行而修订,立足于科学教育最新研究成果,尤其突出学科内容知识的重要性,补充对科学本质和科学文化的要求,强化对工程和技术、交叉概念、学科观念的理解,突出学习进阶规律在科学教师培养中的应用。此外,在学科教学法、学习环境、安全、对学生学习的影响等维度做出相应的改动。该标准启示我国:借鉴国际改革趋势出台中国特色的科学教师培养标准,但科学教师培养也要本土化;学科内容知识对科学教师专业发展非常重要;科学教师的培养应立足于学习进阶的规律;职前科学教师培养需要注重学习环境建设。

化学计量比在中学教学及实际生产中有着重要应用,本研究针对化学计量比概念教学存在的不足,以手持技术TQVC概念认知模型为理论依据,设计实验测定中和反应的化学计量比。基于等摩尔连续变化法,本实验借助温度传感器测定不同物质的量之比反应物反应后的温度变化数据,找出最大温度变化差值对应的反应物物质的量之比,即化学计量比,帮助学生从定量的角度理解化学计量比概念。

从钠燃烧产物的颜色入手,结合理论和实验,对产物中存在的少量黑色物质、燃烧后产物的颜色变化以及最终产物的成分这3个问题进行讨论,从而得出了钠燃烧的产物主要是白色的过氧化钠和黄色的超氧化钠杂质这一结论。

二氧化碳气体通入到氯化钙溶液中,能否发生反应产生白色沉淀,是学生的易错点。为了消除学生对该问题的错误认识,从沉淀的生成、反应能否自发进行、物质间反应的矛盾性角度进行全面分析,使学生从本质上对二氧化碳和氯化钙溶液能否反应有了明确的认识。

以2000—2020年中国知网(CNKI)关于模型与建模研究的文献为研究对象,围绕文献数量、文献内容、文献分布等3个方面进行统计分析。发现近20年中国化学教育在模型与建模领域的研究文献自2017年起数量显著上升;文献内容涉及教学研究、能力测评、内涵解读、文本分析与文献综述等5个方面;文献主要来自师范类高校和化学教育类期刊,作者群体较为分散。基于现状分析指出当前研究存在的不足,以期为后续该领域的相关研究提供一些参考。

对2015-2020年SOLO分类理论在中学化学教育中应用研究的62篇文献进行分析,总结出SOLO分类理论应用研究的5个方面:(1)指导习题编制与评分标准确立;(2)分析中、高考试题;(3)指导教学实践;(4)指导学习心理实证研究;(5)指导教学评价。并通过对其在初高中化学教育中应用研究的情况对比,总结出高中教师的成功经验可为初中教师的相关研究提供参考,并对中学教师运用SOLO分类理论解决教学中的问题提出建议。