中国西部基础化学教育教学理念相对落后,课程资源较为匮乏。古丝绸之路是西部的一张名片,蕴含丰富的物质财富和文化内涵。通过文献梳理丝绸之路的历史脉络,结合西部化学教育之现状,探寻丝绸之路文明与西部化学教育之间的交汇点,开发化学课程资源。为提升西部化学教育质量,缩小东西部地区教育水平差距,传承和开发古丝绸之路文明提供借鉴。

学生知识建构是按照“现实主义经验主义理性主义”3个阶段的顺序发展的。教学学习序列(Teaching-Learning Sequence,即TLS)是以促进学生短期知识建构的阶段发展为教学目标、以学生各阶段学习情况为依据的持续性“评价介入活动”的序列,能够较好地实现教与学之间的相互作用。提出了基于知识建构的3个阶段开发TLS的理论框架,并将该理论框架应用于电解质概念的教学,结果显示促进了学生对电解质概念的深入理解。

丰富多样的栏目设计是本次新苏教版高中化学教材修订的特色。基于对新课标理念的解读,分析了教材栏目的内容构成以及资料拓展、探究实践、思维训练和概括应用等4类栏目的设计特点和教育价值,并据此提出了栏目使用建议。

为了解化学课堂教学“关键能力”发展的有效性,落实核心素养理念,提出课堂教学“关键能力”发展评价标准体系。该体系以7项关键能力为维度,包括化学表征能力、化学信息处理能力、发现与提出问题能力、实验与探究能力、证据推理与论证能力、化学方法和分析能力、模型认知能力,形成了1个关键、7个维度、20项指标的基本框架,并通过多方研讨、实践分析等方法,使之更具科学性和可操作性。分析所获课例检验数据,结果表明该体系具有良好的信效度和区分度,然后通过课例分析介绍该体系的运用。

课后习题是教材的重要组成部分,以人教版和鲁科版“铁及其化合物”的课后习题为例,对比分析课后习题的“情境性和开放性”与“学业要求”的一致性。结果显示,人教版课后习题的情境性设计占比高于鲁科版,习题的开放性设计主要体现在答案和方法开放且占比相当;鲁科版课后习题与新课标“学业要求”的匹配度高于人教版。

以真实生活中常见的“泡参酒、泡参茶、熬参汤”为情境主线,引领学生探索“物质溶解性”的相关知识,教学过程中特别关注了从物质组成与结构视角理性看待物质溶解性差异,注重学科思维的渗透培育、课前预习与课堂生成的落差处理,以及实验背后价值功能的挖掘体现,进而获得真实情境与化学课堂深度融合的教学启示。

超分子及相关内容于2020年首次进入高中教材。通过对超分子教学内容的研究,结合超分子知识的特点,设计了以学生自主阅读素材为主要活动的教学,充分发挥超分子在促进思维发展、培养核心素养和彰显学科价值等方面的作用和意义。

以可降解塑料为真实情境,将高分子的典型合成方法作为明线,将合成、结构和性质作为暗线,从“碳骨架、官能团、化学键” 的微观结构视角分析合成高分子化合物的方法及合成条件选择,建立结构视角下的真实问题解决模型,发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的核心素养。

教师引导学生从企业社会责任、工艺改造、产业结构优化调整等3个方面体验化工工程师职业角色。内容为根据化学品的基本毒性和防范措施制备氨的危险化学品安全周知卡;对合成氨工艺进行改造,从而实现碳中和;论证氨气作为未来绿色能源的可行性及实施方案。该项目将化学与职业栏目有效落实,提高了学生对职业的认知,培养了学生对未来人生规划的能力。

“双碳”目标的不断脱“碳”,助力升“氢”,使氢能源走向能源舞台中心。以STEM教育理念为指导,从电解水的家庭小实验和教材中“制作简单的氢氧燃料电池”的实验活动分析入手,以“自制‘制储用’一体化氢氧燃料电池驱动小车”作驱动,开展“充电3 min,竞速5 m”的氢能小车竞速项目式活动,将知识学以致用,感受氢能源的魅力。

从学科大概念视角出发,以“金属及其性质”为例设计单元整体教学,阐述了根据物质研究视角确定学科核心概念的思路,并从确定单元教学进阶、确定单元教学目标、基于学情明确教学策略、创设课堂教学活动、实施“教学评”一体化设计等方面进行单元整体教学设计实践研究。通过对照实验,体现了单元整体教学的优势,最后从教学设计、学生发展和教师发展等3方面进行反思总结。

以建构学科大概念为核心,分析“酸、碱、盐”的教学现状,整合人教版九年级化学第十单元“酸和碱”和第十一单元“盐 化肥”知识内容为一教学单元,建立“基于物质类别认识物质的性质与反应规律”这一学科大概念。本单元教学设计以探寻医药应用中的酸、碱、盐原理奥秘的主题活动为情境,利用元素守恒思路、微观探析活动发展学生的化学学科思维、树立学生的科学态度与社会责任感,充分彰显化学学科的育人价值。

新版课标强调要充分发挥大概念对促进知识结构化和素养化的功能价值。以结构化视角,从认知心理学知识加工的3个阶段对高中有机化学内容进行研究,提出在陈述化阶段,以知识的目标导向和系统整合促进知识关联的结构化;在程序化阶段,以知识的转化关系和因果关系促进认识思路结构化;在模型化阶段,以知识的科学本质深加工模型和“5大效应”推断预测模型促进观念结构化。通过不同认知阶段的知识加工策略,实现学生对化学知识的学习从学科知识体系向科学认识思路发展,进一步上升到理性的科学观念,从而实现大概念的教学目标,从根本上提高学生的学科核心素养。

化学密室逃脱(ChEsRm)是一款将化学理论知识融入到谜题中、以激发学生的学习兴趣并培养问题解决能力的交互式教育游戏,不仅能辅助学情诊断,还具备辅助学生复习、补充概念教学、巩固实验技能等功能。以高中化学必修阶段的“氧化还原反应”为载体,借助PowerPoint软件,从确定目标、谜题设计、素材筹备和游戏制作等方面,介绍了化学密室逃脱设计的各个环节及制作要点,为化学教育游戏的设计提供了启示。

通过刻意拟出的有关化学计算的一题多解,分析、梳理了所用的代数技巧,例如欠定方程组与化学边界条件、丢番图方程与约束条件、高次方程与代数对称性等方法的具体运用。既彰显了数学在基础化学教学中的魅力,也披露了多学科交叉命题的一丝新意。

运用CiteSpace软件,对近40年来我国4大化学教育教学类期刊中有关模型与建模教学研究的220篇文献进行可视化分析发现,我国化学模型与建模教学研究经历了萌芽阶段、初探阶段、发展阶段和深化阶段等,进一步对重要文献内容进行研究发现,4个阶段依次呈现出制作实物模型辅助抽象理解、运用思想模型渗透模型方法、基于认识模型实施建模教学、旨向模型认知开展本土研究等特征。但在我国化学模型与建模教学研究多元化发展过程中尚存在本土化研究基础薄弱、深入课堂内部的建模教学研究不足、对教师建模教学能力测评研究匮乏、对学生建模认知过程探查有所忽视以及研究范式单一等问题。因此,未来还有待进一步结合学科特征深化建模教学本土化研究、聚焦课堂探析建模教学历程、关注教师的元建模知识并建立与理论研究者的联系、拓展研究视角,量化与质性研究相结合。

从反应机理出发, 对第36届中国化学奥林匹克(初赛)第二场有机试题进行了解析,以便读者加深对试题的理解,领悟有机化学反应规律,掌握答题方法与技巧,从而提高学习或教学效率。

公元前4世纪,古希腊最早记载了液态汞的制取;中国则在先秦时期出现制汞工艺。炼金术时期,“硫汞论”与“三要素说”均将汞视为物质本原。17世纪,倡导微粒哲学的波义耳认为,汞微粒是“同质粒子”的凝结物,保持着汞的特性。18世纪,按照燃素说范式,汞是汞灰与燃素的复合物;但反对燃素说的拉瓦锡认为汞是由汞元素组成的简单金属物质。19世纪,道尔顿的原子论认为,汞由汞原子构成,其原子量是汞元素的特征性质。20世纪,随着同位素化学的兴起,汞元素被认为是质子数为80的一类原子的总称。总之,汞元素概念从古代的物质本原发展为现代的汞元素,经历了从宏观到微观、从定性到定量的不断变化。汞元素概念的发展史对化学研究和化学教育均有启示作用。