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关键词： 高中生   变化观念与平衡思想   素养表现评价   化学反应原理  

摘要： 普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)倡导基于化学学科核心素养的评价。“化学反应原理”模块对“变化观念与平衡思想”素养发展具有重要价值,本研究聚焦“化学反应原理”模块评价高中生该素养表现及其变化趋势,对丰富化学学科核心素养评价研究具有重要意义。本研究基于课程标准中“变化观念与平衡思想”素养水平,结合学业质量水平及相关文献分析,明确了“化学反应原理”模块的“变化观念与平衡思想”素养表现水平及关键的水平变量;基于此,结合“化学反应原理”模块的内容要求、学业要求及教科书内容,构建了“化学反应原理”模块不同阶段的“变化观念与平衡思想”素养表现评价指标,邀请专家评议,根据评议意见,修正评价指标。基于评价指标,开发了评价工具,经过试测,用Winsteps 3.72.0软件分析评价工具的质量,优化形成了质量良好的“化学反应原理”教学前(第一阶段)、“化学反应的热效应”(第二阶段)、“化学反应速率与化学平衡”(第三阶段)、“水溶液中的离子反应与平衡”(第四阶段)、“化学反应与电能”(第五阶段)五个阶段的评价工具。运用评价工具对470名高二学生进行五次追踪评价,获得2149个有效样本,分析高中生在“化学反应原理”模块“变化观念与平衡思想”素养表现的整体现状、不同阶段的素养表现及其变化趋势。大样本评价结果表明:(1)高中生在“化学反应原理”模块“变化观念与平衡思想”素养表现整体处于水平2;水平分布主要集中在水平2和水平1,占比分别为44.02%和30.90%,其次处于水平3,占比为18.19%,极少处于水平4,占比为2.70%。(2)高中生在“化学反应原理”模块不同阶段“变化观念与平衡思想”素养表现情况:第一、二阶段整体处于水平1,第三、四、五阶段整体处于水平2。(3)高中生在“化学反应原理”模块从第一阶段至第五阶段的学习过程中,“变化观念与平衡思想”素养整体表现有所发展。第一至第二阶段发展不显著,低于水平1的人数百分比稍有减少,水平1和水平2的人数百分比稍有增加,水平3和水平4的人数百分比基本不变。第二至第三阶段、第三至第四阶段发展显著,低于水平1和水平1的人数百分比有所减少,水平2和水平3的人数百分比有所增加,水平4的人数百分比增加极少。第四至第五阶段发展不显著,水平2和水平3的人数百分比有所下降,水平1和水平4的人数百分比有所增加。基于此,对“化学反应原理”模块发展学生“变化观念与平衡思想”素养的教学提供启示与建议:(1)基于“变化观念与平衡思想”素养内涵深挖核心内容的教学价值;(2)基于关键教学节点开展“变化观念与平衡思想”素养表现的及时性评价;(3)基于“变化观念与平衡思想”素养表现水平增加学生向高水平发展的机会;(4)基于“变化观念与平衡思想”素养表现的学生证据突破教学难点。

关键词： 四重表征   教材比较   化学反应原理   中美比较  

摘要： 首先,本研究通过梳理国内外文献,发现我国教材研究中尚未出现教科书四重表征的探讨,因此本文将针对这一空白领域开展研究并制定中美教科书《化学反应原理》内容四重表征的研究框架。研究框架分为表征类型、表征之间的相关程度、表征功能和表征内容四个维度,并细化了各维度的评价标准和指标。其次,本研究利用构建的四重表征研究框架对中美两版高中化学教科书进行编码与分析,并在四个维度下比较中美教科书的异同,分析典型案例的差异,寻找中美教科书四重表征的特点。研究表明:（1）中国苏教版教科书的表征类型更为复杂多样,美国版教科书注重与宏观密切关联的表征,中国苏教版则更关注与定量相关的表征,两版教科书在四重表征的体现上都需加强。（2）中美两版教科书表征之间的相关程度近半数都为无关联,充分关联程度较少,且充分关联中双重表征的数量最多,两版教科书都应加强复杂表征之间的关联程度,促进学生的认知发展。（3）中美两版教科书均以体现较低层次的“认识与理解”功能为主,中国苏教版“应用与迁移”功能体现较好。两版教科书中单重、双重和三重表征各体现的具体表征功能大体相同,教科书应加强“假设与预测”和“方案设计”表征功能的体现。（4）中国苏教版教科书三大主题下表征数目分布均匀,美国版表征数目分布不均。中美两版教科书的9个内容呈现了各自的表征特点,中国苏教版教科书强调学以致用,美国版教科书重视贴近实际生活。

关键词： POE教学策略   四重表征教学模式   化学反应原理   高中化学  

摘要： 《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》提出了5个化学学科核心素养,不仅要求教师将提升学生感知、归纳总结、整合提炼的学习能力作为课堂教学新的突破点,同样要求学生能够预测物质在一定条件下可能具有的性质和即将发生的变化。POE(Predict-Observe-Explain)教学策略由预测-观察-解释三部分组成,学生通过预测的实验事实与观察到的宏观现象产生认知冲突,在解释过程中重构知识体系,学生认知结构的发展与新课标提出的要求相契合。化学反应原理模块内容作为高中化学教学内容中重要组成部分,由于内容中涉及的核心概念晦涩难懂、微观反应原理等很难通过宏观现象直观感受,如何将抽象内容形象化、深化学生理解、加深学生记忆,如何在教学过程中凸显学生主体地位而非被动式接受知识成为一线教师亟待解决的问题。因此,本文拟开展基于四重表征的POE教学策略在化学反应原理模块内容中的教学实践活动,检验该教学模式的可行性以期为一线教师提供教学参考。 本文由以下五个部分组成: 第一部分绪论,以POE教学策略、四重表征教学模式、化学反应原理模块内容教学为关键词进行大量文献调阅,整合国内外研究现状,针对目前教学尚存的问题,确立研究目的、内容、方法和思路; 第二部分为理论依据,对POE教学策略、四重表征概念及教育学、心理学相关理论进行界定; 第三部分为研究过程,根据确立的研究内容编纂调查问卷和访谈提纲,选取班级结构、化学基础和学习水平相近的两个班级作为研究和实践对象,对学生从学习兴趣与态度,课堂探究方式,四重表征的认识、理解与应用和学习现状四个维度进行问卷调查,结果发现学生对四重表征教学模式认识很少,对传统课堂的教学方式不满足,很多问题在课堂上无法得到解决,最终导致学习兴趣不高,探究能力不能得到很好培养。统计分析一线教师访谈调查,结果发现他们认为基于四重表征的POE教学策略会占用教学时间,知识传授效率低,教学进度慢。 第四部分则将基于四重表征的POE教学策略应用于实践教学过程中,以第三章的研究对象作为实践对象,选取高中化学反应原理模块内容--《影响化学平衡的因素》、《弱电解质的电离平衡》、《原电池》和《金属的电化学腐蚀》作为教学实践案例,对班级结构、化学基础和学习水平相近的两个班级进行后测检验,结果发现采用传统教学模式班级的成绩水平几乎没有发生改变,而实验班从学习成绩、兴趣和态度三个方面都有积极向上的改变,课堂的教学质量明显提升,说明此教学模式有助于促进学生学习,提升课堂教学。 第五部分则是将研究和实践过程进行梳理,得出结论,反思和展望。根据本文研究结果证明基于四重表征的POE教学策略在高中化学反应原理模块内容上的教学是可行的、有效的,对教与学均有很好的促进作用。

关键词： 核心素养   模型认知   化学模型   选择性必修   教学设计  

摘要： 新世纪的经济全球化的高速发展背景下,对人才综合要求不断提高。伴随着“人才培养要求是什么、又如何培养人才”等问题被诸多国家相继提出,“核心素养”也在教育领域被诸多学者所研究,并逐步建立。在贯彻新课改精神的背景下,教育目标也随之变化。2016年我国提出《中国学生发展核心素养》,其中核心素养结构框架的发布,明确说明不仅要根据不同学年阶段学生及课程的特点来制定,又需要兼有一定可操作性。而化学作为一门面向生活、应用生产的基础学科,更是同时肩负起培养人才核心素养的责任。于2018年初,我国教育部发布了《普通高中化学课程标准(2017年版)》,其中作为化学学科五大核心素养之一的“证据推理与模型认知”更是高中化学学习重要思维核心,这也成为近年来高中化学教育教学研究的新视点。新课标中“核心素养”本质目的即为教师提升教学理念,丰富教学手段,切实有效地将素养落地于课堂教学:也为更有针对地、更为合理地培养学生核心素养的提供导向标。笔者参考已有研究,方法上主要选取运用文献分析法、问卷调查法、教育实验法。通过收集及梳理分析相关研究得知:众多国内外学者在关于新时代下化学教学的研究中,以化学模型与化学模型教学来培养学生“证据推理与模型认知”这一重要素养的教学方式已在多数国家备受推崇。基于新的教学,教学组织者通过一定设计让原本枯燥且琐碎的化学教学内容有了更进一步的清晰逻辑,也降低了学习者学习高中化学特别是较为复杂的选择性必修模块学习难度,显著提升化学教与学的质量。但是从目前可以参考的相关文献来看,关于“模型认知”教学研究,尤其是教学设计案例的开发明显不足。故本研究以核心素养中“模型认知”为切入点,基于化学模型教学的相关理论,试图找到促进培养“模型认知”的教学的新教学设计思路。在研读教材及新课标后,对教师与学生展开相关问卷调查,得出目前关于选择性必修模块相关基于化学模型的教学现状。最后内容上选定选择性必修“化学反应原理”模块,后续浅尝开发相关此模块内容教学案例设计并加以教育实验,结束后通过编制相关试题对实验班学生进行知识测验、结合所得数据及运用相关软件来评价教学结果。最终结果表明,在选择性必修《化学反应原理》模块基于“模型认知”素养进行培养模型认知能力的教学切实有效,教学中的化学相关模型可优化学习者化学思维,注重细化推理、降低了原本复杂难懂的《化学反应原理》模块学习难度,帮助学生掌握化学知识的同时能提高学生的学习兴趣及学习效果,进而促进了学生“模型认知”化学核心素养的提升。这也为一线教学工作者以及教师提供相关参考,具有一定的创新性。

关键词： 三重表征   高中化学   教材分析   核心素养   化学反应原理  

摘要： 化学学科的特点决定了化学学习是一个从宏观现象、微观本质、符号表达多方面对物质及物质变化进行多角度感知的过程。《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出学生应在“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养上得到发展,并提出了相应的课程目标。由此可见,培养三重表征思维方式有助于学生提高化学学习能力和发展化学核心素养。教材作为教学的重要工具,深入研究其中呈现的三重表征具有重要的意义。本研究对教材正文呈现的三重表征进行质性分析和量化分析,结合常态课教学案例的分析,提出高中化学教材的使用建议和教学活动策略。首先,本研究查阅并整理了三重表征和高中化学教材的研究现状,制定编码规则,对人教版、鲁科版、英国IGCSE Chemistry教材“化学反应原理”专题下正文的三重表征及其呈现方式进行统计和分析。其次,通过课堂教学分析,观察教师是如何有意识地理解并充分表现教材中的三重表征。最后,针对教师使用教材中的三重表征素材开展教学活动,提出如下建议:做好教材“二次开发”,创造性地应用素材;灵活使用教材,使三重表征显性化、系统化;吸收不同教材优势,多样化获取资源;多样化使用教材策略,实现从“教教材”到“用教材教”的转变。本研究一方面帮助教师更好地把握、利用教材正文表征,形成三重表征教学模式,深入理解三重表征的教学价值;另一方面,推动教师三重表征课堂教学的开展,为学生建构化学三重表征思维体系理清脉络,促进学生“宏观辨识与微观探析”等核心素养的发展。

关键词： 项目式学习   认识模型   二氧化碳加氢   碳治理  

摘要： 以热点时事"碳达峰""碳中和"为背景,在高三二轮化学反应原理专题复习中开展"二氧化碳加氢制甲醇"项目式学习,从认识反应入手,进一步探究提高反应速率、CO_(2)转化率和甲醇选择性的方法,优化设计反应适宜条件。在项目式学习中体验科研过程,以大概念为核心,建构反应焓变、催化剂、反应速率与化学平衡图像等认识模型,提高信息理解与整合应用能力,提升抽象概括与演绎推理思维水平,发展化学学科核心素养。

关键词： 习近平新时代中国特色社会主义思想   教学路径   化学学科核心素养   项目式学习  

摘要： 以习近平新时代中国特色社会主义思想铸魂育人为宗旨,在高中化学课堂中将立德树人与专业知识有机融合,使化学课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。笔者针对当前高中化学教学中存在的德育现状,以《化学反应原理》教学为例,从教师的思想政治素养、课程思政案例、教学方法等方面,探究习近平新时代中国特色社会主义思想融入高中化学教学的路径。

关键词： 高中   化学   化学平衡原理   应用策略  

摘要： 高中化学教师在教学的过程当中运用化学平衡原理时,需要对其有足够的了解和充分的研究,这样才能够对化学平衡原理的概念、特点了如指掌,并且能够做到灵活应用。通过进行针对性的运用,教师能够在化学教学过程中收获非常好的教学效果,极大的提升学生的化学新知运用能力,发展学生的化学素养,本文对高中化学教学中对化学平衡原理的巧用进行了深入分析。

关键词： 化学原理   玻璃珠   弹球   小伙伴   花纹  

摘要： 你玩过玻璃弹球吗?那些花花绿绿的玻璃珠,让人爱不释手,在地上画个圈就能和小伙伴们激战半天。但是你们有没有想过,弹球里面的花纹到底是怎么放进去的?这其中蕴含着什么化学原理和知识呢?