基于图形组织者的深度学习研究与实践——以无机化学课程为例

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在无机化学教学中引入图形组织者,引导学生使用不同图形组织者来整理和激发思维,构建思维网络,实现深度学习.实践表明,这种教学策略可有效激发学生的学习动机,促进深度学习的产生,对学生高阶思维能力和自主学习能力的养成起到积极作用.
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借鉴Gkitzia等人编制的分析框架,采用内容分析法对新加坡现行中学化学教科书All About Chemistry\'O\'Level(2017年,Hodder Education出版)中的视觉表征进行文本分析.从视觉表征的类型(C1)、表面特征的注释(C2)、视觉表征与文本的关联(C3)、标题的存在与性质(C4)、多重表征的连接程度(C5)等5个维度进行编码统计分析,获得该教科书中的视觉表征信息.以期为我国后续中学化学教科书的编写提供借鉴与启示.
在高考命题日益强调“素养立意”的今天,化学工艺流程题能够较好地符合高考评价体系提出的命题目标定位,体现试题的考查价值,进而服务于高考化学科目的考试功能.但从实测数据分析,考生在应对化学工艺流程题时的表现却往往并不理想.选取一道化学工艺流程题实例,通过对其进行测量学各项指标的分析,对不同能力水平考生的应答情况进行诊断分析,并针对高中生如何突破化学工艺流程题的障碍提出相关建议.
Achieve一致性分析工具从向心性、挑战性和均衡性3个维度,通过内容向心性、表现向心性、挑战的来源、挑战的层次、平衡和范围6个指标来分析评价与课程标准的一致性.选用Achieve一致性分析工具,对2019年人教版《化学第二册(必修)》第七章“有机化合物”课后习题与课程标准必修课程主题“简单的有机化合物及其应用”的一致性进行分析,得出习题与课程标准在各个不同指标的一致性情况.根据研究结果,对课程标准修订、教科书习题设计优化和化学学习评价提出建议.
基于教育部提出的“两性一度”的金课标准,在对形状记忆合金的发现历史和现状进行综述的过程中,融入镍钛合金为代表的形状记忆合金掺杂改性等问题分析,应用到无机化学元素内容教学中,并在创新设计的过程中进一步进行理论分析及实践例证.通过深入讨论其潜在应用领域及可能遇到的生产困难,提高学生理论-实践-创新的能力,培养学生创新思维.
以原电池一节教学设计为例,探索了将PBL课例融入对分课堂教学模式.教学实践表明,新教学模式激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的积极性和主动性,提升了课程教学效果,达到了课程教学目标.对PBL课例与对分课堂有机融合的全新课堂教学模式的建设与发展进行了展望.
对人教版高中化学教科书新设计的“研究与实践”栏目的 主题内容、功能价值进行分析,就如何充分发挥该栏目的 教学功能和价值,发展学生的化学学科核心素养,提出了创设教学情境线索、开发为研究性学习课题、开发为校本选修课程、开发为STEM课程等实施策略.
改进了大学化学类专业劳动技能课“分子三维模型制作”,并提出线上线下混合教学模式和多元化考核方式相结合的实践教学思路与方法.在课程中引入生产实例、学科前沿和时事热点进行创新创业和思政教育,积极引导学生主动参与实践教学,充分调动学生的劳动兴趣,以适应新时期培养创新性劳动者的需要.
教科书的编排有其内在的逻辑结构,视觉表征是教科书的重要组成部分,因此视觉表征的选用也应遵循一定的原则.研究借鉴Gkitzia等人的分析框架对人教版初、高中化学教科书中“物质结构”相关内容的视觉表征进行编码分析.在对表征类型及功能分布分析的基础上,结合教科书中物质结构相关知识内容的编排及学生认知、心理发展规律展开讨论.研究发现,人教版教科书中视觉表征的分布与教科书编排的“三序”原则较为契合,能够针对不同学段、学生特点选用视觉表征.最后,依据研究结论,针对教科书中视觉表征的编选和使用提出建议.
通过利用韦伯一致性分析模式探讨2009年至2020年广东省高中化学学业水平考试必修模块与课程标准的一致性匹配程度,发现大部分年份的高中化学学业水平考试与课程标准中各个主题的一致性均未达可接受水平,就此分析原因并提出命题和教学建议.
高中选择性必修阶段对核外电子运动再探究需要在学科理解视域下认识核外电子运动的本质规律.通过原子结构模型的演变过程抽提核外电子运动的本原性问题,在本原性问题解决的学习任务中引导学生发展性地建构原子结构模型.基于微观粒子运动的本质认识核外电子的运动特征和描述方式,建构核外电子运动的微观认识视角.