秉持变废为宝的理念,对富含花青素的蔬果皮进行简单处理,获得花青素提取液,再添加白醋或苏打使其变成多彩的植物颜料并作画。在研究过程中发现,紫薯的新鲜度是影响颜料色彩的关键因素之一,新鲜紫薯的颜料色彩偏褐色,而久置紫薯的更鲜艳、明亮。此外,鉴于花青素对酸碱敏感,液体颜料在使用时需先判断纸张的酸碱性。本科普实验生动直观地展示了化学变化,材料简单易得、绿色安全、操作简便,且居家即可实践,有利于激发大众对化学的兴趣与爱好,进而培养学生的动手动脑能力。

以人教版和鲁科版化学必修教材的习题为研究对象,基于PISA科学素养测评框架中的2个维度(科学能力、科学情境)对习题的提问方式进行分析。研究发现,2个版本教材有9成以上的习题考查“解释科学现象”能力,而考查“评价和设计科学探究”和“科学地解释证据和数据”能力的习题很少;2个版本教材具有情境的习题不到40%,其中,个人化情境和地区化情境较多,全球化情境较少。卡方检验表明,2个版本教材习题考查的科学能力分布存在显著差异,2个版本教材习题的科学情境分布存在显著差异。

ACC图作为具有特定功能的教材插图,能够将抽象的知识具体化,是一种极具研究价值的插图。利用已有评价工具,对我国人教版高中化学2007年版选修教材与2020年版选择性必修教材中的ACC图进行特征性对比研究,发现新教材的ACC图不仅在数量上多于旧教材,在技术性、科学性、可理解性上也优于旧教材,说明新教材更加注重ACC图的编排与设计。从对比结论出发,发现新教材中的ACC图在促进认知、图片设计、内容呈现等方面具备完善的空间,并提出了具体建议。同时,在评价过程中,也对该工具的改进提出了反思与建议。

从课程标准中提出的内容要求和活动建议出发,分析苏教版《化学反应原理》新旧教材内容的调整、调整的目的或意义,发现新版教材对课程标准中的内容进一步完善,更能体现化学核心素养的要求,语言描述更加准确,更方便教师和学生使用。并对新教材编写过程中前后数据的一致性、教学中如何实施高中与大学知识的衔接、如何合理使用新教材资源及其他资源提出了一些具体的建议。

以江苏省普通高中学业水平化学实验考试为例,对高中化学实验考试的现状进行反思,分析实验考试在组织、设计、实施以及效度上存在的问题,对促进学生创新精神和实践能力发展的实验考试设计提出一些建议。

整合课程标准和高考评价体系提出考查化学学科核心素养的试题命题流程。以“制备KClO₃和NaClO并探究其氧化能力的实验题”命制为例,针对考试类别与水平确定核心素养测试目标,以2020年全国Ⅲ卷第26题实验题为激发点遴选真实情境,查阅文献资料,基于条件控制初步命制实验探究题。针对初稿中的知识覆盖面不够、能力进阶不够等问题,二次查阅文献,深度挖掘素材创新点,形成试题,并从考查情境、考查内容、考查要求等3个方面对试题进行全面解构,得出命题过程应关注真实情境的科学性、适宜性、包容性;文献资料的权威性、互证性、多元性;必备知识分布的合理性及关键能力考查的层次性。

唐代陆羽撰写的《茶经》被誉为“茶叶百科全书”,是中国乃至世界上最早关于茶文化的史料,也是保留最完整、最全面的茶学专著。通过探析《茶经》中蕴含的育人价值,挖掘《茶经》中的化学课程资源。在化学教学中,将《茶经》中与化学知识契合的传统文化内容作为情境载体建立学习桥梁,从化学角度对传统文化内容进行再认识,从文化视角感受化学中蕴含的人文底蕴,帮助学习和理解化学知识,增强文化认同感和民族自豪感。依据新课标中的情境素材建议与要求,梳理了《茶经》中可与高中化学教科书相联系的内容,为创设真实的情境提供素材,利用古代茶器具与中学化学实验仪器之间的相似性创设情境。并且提出了关于中学化学教学中有效融入传统文化的几点建议。

以“我是米酒酿造师——如何在家中酿造出美味可口的米酒”为项目主题,在化学、生物学科融合的大背景下,开展“物质转化及反应调控”的教学。通过“了解米酒酿造的原理、探究米酒酿造的影响因素、设计米酒酿造的方案”等3个核心活动,落实典型有机化合物的性质、有机化合物之间的转化等核心知识;在解决实际问题的过程中体会控制变量思想在科学探究中的重要作用,体会调控化学反应的速率和限度的重要意义。

针对高三学生在解题和解决实际问题中缺乏对知识的整合和系统运用这一问题,围绕真实情境下的轧钢厂废水分析处理展开项目式教学。通过引导学生剖析项目任务中的化学知识和化学问题,以铁及其化合物的知识作为主线复习内容,将高中化学多个模块的知识进行结构化整合。拓宽学生认识化学问题的角度和深度,促进学生学习的热情和思维方式的转变,让化学学科核心素养得到落实。

基于对《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》、新教材的研究以及对学情的分析,以主题式实验探究的方式建构“配合物理论简介”的教学实践,运用“POE策略”,通过层层递进的问题推进和教学实施,突破理论教学的障碍点,拓展学生的思维,发展学生的化学学科核心素养。

当前“盖斯定律”的教学中,注重加和法、虚拟路径法等解题模型的教学,缺乏在真实情境中对物质转化及其能量关系的理解,学生无法感受到盖斯定律在生产中的价值。本文以“能量视角下煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义”为研究主题,通过分析建模、实验验证、情境回归等认识并应用盖斯定律,从能量视角再认识煤的气化对于提高煤的燃烧效率的意义,并且认识到利用化学反应可以实现对能量进行调控,如对工业废热的再利用,深化能量守恒观和能源节约意识,达成提升学科核心素养的目标。

基于教师对电化学反应与能量的学科理解,抽提和凝练本原性问题:系统与环境之间的能量传递形式只有“热”吗？电化学反应如何实现电功传递？通过“电功”视角下认识化学反应与能量的主题大概念教学设计与实施,帮助学生建构和完善“电功”认知模型,应用模型进行探究和迁移,形成电化学主题特质性思维方式和方法,充分落实化学学科核心素养。

在“探究浓度对化学反应速率影响”化学学习任务的教学实施过程中,引导学生寻找解决问题的突破口,设计并实施探究实验,形成认知。呈现资料卡片,引发学生认知冲突,产生质疑;师生协作,重新寻找解决问题的突破口,进一步发展学生对“浓度对化学反应速率影响”的认识水平。在教学实践中激发学生的质疑精神,塑造学生的必备品格,提升学生的关键能力。

学历案是关于学习经历或过程的方案,利用学历案构建一个“以学为主、以教促学”的教学模式,改变了教师的主导地位,凸显了学生的主体地位。笔者尝试借助学历案,以花青素为载体,通过生活化的化学实验,将化学平衡常数K作为分析工具,进行证据推理,以外界条件使花青素溶液颜色变化,到花青素的工业合成为明线;以化学平衡移动的本质到化学平衡移动原理的应用为暗线,双线结合,学生自主建构“化学平衡移动”的认知模型,从而促进深度学习的发生。

从染料的利用历史、传统印染工艺、印染环保创新等3个维度挖掘了非遗印染技艺的教学资源,与萃取、自然资源开发利用、还原剂、硫及其化合物、酚醇性质、配合物、电解池等化学知识结合,以印染技艺为载体将传统文化、思政教育与化学教学有机融合,落实化学学科核心素养的发展,为传统文化融入中学化学教学提供借鉴。

基于对氢气燃烧火焰颜色的不同解释,从焰色反应、火焰温度、气体流速等3方面影响因素设计方案进行实验研究,得出影响氢气火焰颜色的主要因素是气流速度、火焰温度及药品的焰色反应。巧用球形干燥管既控制气流速度、又控制火焰温度的特点,设计出可以观察到氢气燃烧火焰呈明显蓝色的演示装置。用可现取的仪器药品、可执行的实验方案、可重现的实验现象、可检验的实验结果,验证了教材中关于氢气燃烧火焰颜色的论述,突破了实际操作中氢气燃烧颜色不易观察的局限。

针对教材中“影响盐类水解平衡的主要因素”部分的实验进行改进。确定室温下滴加了石蕊的酸性溶液在pH=5.0时发生颜色突变,根据此条件下水、氨水的电离平衡常数,定量计算并配制0.09 mol·L^-1的硫酸铵溶液,添加石蕊后初始颜色为紫色,通过对比加热、降温时溶液的显色变化,将铵根离子水解平衡移动的过程可视化。通过在“颜色溶液”中加入强碱弱酸盐探究双水解反应的本质,进一步验证温度、浓度对盐类水解造成的影响。实验简便快捷、效果明显,以可视化的思维过程助益学生建构完整的认知模型。

结合扫描电子显微镜技术和X射线衍射技术对甲醛与新制氢氧化铜反应的固态产物进行微观层面探究。主要考察反应温度、甲醛和硫酸铜的量对固态产物的成分以及微观形貌的影响。为培养学生的“科学探究”和“宏微结合”核心素养提供新素材和新视角,对一线实验教学的开展具有借鉴意义。

利用分析与书写有机化学反应机理的方法——箭推法,分析对比氢氧化钠溶液与二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、三氧化二氮、二氧化氮及二氧化氯等常见非金属氧化物反应的机理。经初步分析发现,一些非金属氧化物在与氢氧化钠溶液反应的过程中,经历了类似有机化学反应中碱性条件下的亲核加成反应历程。

针对编辑专业发展面临的学术研究瓶颈问题,探讨学术期刊编辑可以选择的研究方向及发展路径。结合学术期刊编辑的工作及自身学术发展的经历,从选择研究方向、开展学术研究、开启学术生涯等方面介绍努力发展成为学者型编辑的路径。学术期刊编辑可以结合自身服务的学术领域选择“科研论文写作”“科学研究方法”“薄弱研究主题”等作为研究方向,实现发展成为学者型编辑的目标。学者型编辑的发展与期刊的发展是相辅相成、密不可分的,学者型编辑可以促进学术期刊的发展,学术期刊也可以滋养编辑的发展。