魏锐-北师大-21世纪化学核心关键词的图谱分析及对化学教育的挑战
北大附中2014届初三化学学法指导
北大附中2014届初三化学学法指导初三化学备课组魏丽郭毅刚刚结束期中考试，大多数同学可以感受到虽然化学很简单，但要得到高分却不是那么容易。
通过分析总结本次期中考试的答题情况，我们认为大家目前学习化学的过程中存在的一些问题：部分同学课堂效率有待提高，据老师们发现，考试成绩比较理想的同学往往不是在外面上过很多课外班的同学，而是那些上课紧跟老师思路，能认真倾听、领会、分析老师说的每一句话，并能不停的思考，提出相关问题，帮助她更好的理解相关知识的同学，所以从现在开始，在课堂上一定要心无杂念，让自己全身心的进入听课状态，提高课堂效率。
平时作业中做过的原题落实的不好，例如本次期中考试题最后一个计算题，第一问和第二问和平时作业中的原题一模一样，但据统计第一问的正答率只有50%，第二问的正答率虽然有90%，结果也不令人满意。
所以下半学段的学习过程中请大家务必认真落实平时的作业。
做作业之前，你可以结合课本和课堂笔记先把与本次作业相关的内容进行简单的复习和整理；做作业时要用心思考，遇到不会的或不是非常确定的题目，一定及时做出标记，并及时找老师答疑；做完作业后及时到教学平台（初三化学-初中备课组-试题试卷库）上核对答案，如果你觉得自己时间有限，你可以让家长帮忙核对答案，并用不同颜色的笔将出错的地方做出标记，对自己的错误一定要及时总结和改错，并提醒自己做此类题型时应该如何思考，应注意什么，以免一错再错。
特别提醒大家，平时作业一定要按照要求保质保量完成，平时养成按要求做事的好习惯，考试的时候就不会因为不按照题目要求作答，出现即使会也得不到分的情况。
变被动学习为主动安排自己的学习，好多同学学完新课后就等着老师布置作业，老师布置作业就写，不布置作业就认为没有事情可干了，其实学完新课之后，你自己可以做的事情有好多，不管老师有没有发作业，你都应该及时巩固和整理新学的知识，养成一个好的学习习惯。
每次统练结束后，即使老师没有布置改错，你也应该针对自己的情况进行反思，及时改错并查漏补缺。
专题一：原子结构相关概念的学科及教学研讨——科学概念与教学设计的时代性
高中化学远程研修专题一:原子结构相关概念的学科及教学研讨——科学概念与教学设计的时代性主持人：魏锐北京师范大学化学教育科学研究所场内嘉宾：李宗和北京师范大学结构化学教授赵河林山西大学附属中学王秀忠山东省实验中学1、引入专题主题主持人：从今天开始，我们就进入物质结构与性质模块的探讨，首先，我们进入专题一原子结构相关概念的学科及教学研讨。
在高中化学新课程当中，把物质的结构和性质作为一个单独的模块列入选修课程当中，那我们为什么把物质的结构和性质作为一个单独的模块呢？也就是说在化学科研的发展进程中，有关物质结构和性质的研究对我们学生有哪些意义呢？请李宗和教授谈谈。
2、专家谈学科知识的意义及核心概念李宗和：现代化学的任务是发现和制备新物质，发现新性能的物质具有一定的不确定性，即随机性。
制备新性能的物质就显得尤为重要。
结构化学的基本理论可以帮助预见新性能的物质，例如C60家族是在1985年发现的，但是早在1973年苏联的两位学者以及1980年美国的两位学者先后发表了C60的分子轨道能级，成为发现C60的先导，结构化学的基本理论对于制备新性能的物质具有一定的指导意义。
分子设计担当了此任务。
结构化学是现代化学的重要组成部分，也是现代无机、现代有机、医学、生命科学、材料科学、环境科学、能源科学以及信息科学的理论基础，中学设立物质结构及性能这门课是非常必要的，有利于他们去攀登科学的高峰，也有利于他们从事各项工作。
在现代化学当中，有两个基本的概念，一个是量子，一个是轨道。
量子是指什么呢？指的是物理量的变化是不连续的，轨道不是我们平常理解的轨迹，而是一系列连续运动的状态，是粒子运动状态的真实存在。
主持人：赵老师你好，你给我们老师一起来介绍一下在化学课程标准当中，对于中学化学学习阶段，需要建立哪些基本概念？赵和林：各位老师，大家好。
正如刚才李教授所讲的，物质结构与性质这门课对于中学生来讲是非常重要的。
从学科角度来讲，对价层电子对互斥理论做出重要贡献的加拿大化学家著名化学家吉利斯皮（R J Gillespie）指出六种化学基本概念为“化学中的主要观念”，构成了现代化学的基础。
高中化学远程研修专题四必修课概念原理内容分析及教学设计
高中化学远程研修专题四必修课概念原理内容分析及教学设计专题简介：化学概念原理是高中化学新课程的重要组成部分，它分布在各个课程模块中，其中必修课程的概念原理教学尤为值得广大一线教师高度注重。
因为新课程课程结构的变化，高中化学必修课程概念原理教学具有主题覆盖面较广、教学要求较浅、与选修模块构成螺旋上升的特点，另外，要求教师更加注重化学概念原理的教学对学生理解发展的重要影响。
在这种变化要求下，我们应该如何准确处理高中化学新课程必修课程概念原理教学尤显重要。
本专题就如何分析课标和教材，如何处理必修模块概念原理教学内容的深广度，如何挖掘教学内容的功能与价值并将其转换为教学设计的问题线索等问题展开讨论。
（上部）本讲主题：本讲主要讨论在实行必修课概念原理内容分析时，如何看课标、如何看教材，以及如何把握必修课概念原理内容的深广度。
并对如何对必修课概念原理内容实行深度分析即挖掘概念原理知识的功能与价值提出建议。
主持人：北京师范大学化学教育研究所博士魏锐嘉宾：教育部高中化学课程标准研制组组长北京师范大学化学教育研究所所长王磊教授教育部高中化学课程标准研制组核心成员著名化学特级教师王云生老师北京师范大学化学教育研究所在读博士北京市第三十五中学高级教师支瑶老师一、在实行必修课概念原理内容分析时，如何看课标？如何看教材？1新课程和传统课程相比，概念原理内容在课标、教材中的体现以及教学处理发生了哪些变化？主持人：新课程必修模块概念原理内容在旧课程中所处的学段如下：显的变化：变化1：概念原理教学不是一步到位，而是分段教学；从必修到选修，概念原理知识螺旋发展。
变化2：概念原理内容切入点的变化。
例如课标对“化学能与电能的转化”的要求学生能够通过实例说明，对“速率和限度”强调通过实验形成的感性理解。
场外讨论：一线教师对必修模块概念原理内容的分析观点1：物质的量、电离、氧化还原等概念与以往课程的变化不大。
观点2：必修相对于传统课程，学生的学习压力减轻，同一个概念在必修和选修都要学习，难度被分散了。
分析化学教学改革热点与发展趋势可视化分析
分析化学教学改革热点与发展趋势可视化分析：教育的望远镜与挑战在教育的大舞台上，分析化学教学改革就像是一架望远镜，它帮助教师和学生看到未来的趋势和方向。
而改革的热点与发展趋势，则是那张可视化地图，它为学生提供了更深入理解分析化学教学改革的目标和方法。
通过这张地图，学生可以更好地规划自己的学习路径，教师也可以更精准地指导学生的学习。
首先，让我们用形象的比喻来形容分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析的重要性。
这一分析就像是一场智慧的盛宴，它为教师和学生提供了丰富的信息和洞察。
然而，这场盛宴并非总是易于理解，它需要我们用更智慧的眼光去探索和发现。
夸张修辞和强调手法在这场盛宴中起着重要作用。
分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析，绝非仅仅是教育领域的点缀，它是教育质量提升的关键环节。
它的重要性不容小觑，它的影响力无可限量。
我们需要用最强烈的语言来强调这一点，因为它是教育的未来，是国家的希望。
在观点分析和思考方面，我们必须深入探讨分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析的意义。
首先，这一分析有助于教师和学生更好地理解分析化学教学改革的热点和发展趋势，从而制定更有效的学习和发展计划。
其次，通过可视化分析，教师可以更精准地了解学生的学习情况，提供个性化的教学指导，提高教学效果。
最后，分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析有助于学校更好地了解教师的需求，提供个性化的支持和指导，提高教育效果。
对于分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析的意义，我们可以用一系列形容词来进行评价。
它是创新的、实践的、面向未来的；它是公正的、高效的、具有战略意义的。
这些形容词，既突出了分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析的重要性，也表达了我们对这场教育变革的情感和态度。
总之，分析化学教学改革热点与发展趋势的可视化分析是教育的望远镜与挑战，它要求我们在新的时代背景下，重新审视分析化学教学改革的目标和方法。
这是一场深刻的教育变革，它将重新定义教育的目标和过程，重新塑造教师与学生的关系。
高中化学教学计划中的知识图谱与思维导图应用
利用思维导图代替传统的线性板书 ，使课堂板书更加简洁、直观，方 便学生理解和记忆。
引导学生自主学习和复习
培养学生自主学习能力
鼓励学生利用思维导图进行课前预习 和课后复习，自主梳理化学知识点， 形成个性化的学习笔记。
提高学生复习效率
促进学生深入思考
通过思维导图的发散性思维特点，引 导学生对化学知识点进行深入思考和 分析，培养学生的思维能力和创新能 力。
推广成功经验
及时总结并推广在资源整合和共享方面的成功经验，促进化学教 学质量的整体提升。
06
CATALOGUE
总结与展望未来发展趋势
回顾本次项目成果及收获
知识图谱构建
成功构建了高中化学知识点间的关联网络，明确 了知识间的逻辑关系。
思维导图应用
利用思维导图工具，将化学知识体系可视化，方 便学生理解和记忆。
难度和枯燥感。
丰富教学手段
将思维导图与多媒体教学相结合 ，利用图像、声音、动画等多种 手段呈现化学知识，提高学生的
学习兴趣和体验。
04
CATALOGUE
知识图谱在化学教学评价中的运用
评估学生掌握情况和薄弱环节
通过知识图谱，教师可以清晰地了解 学生在各个知识点上的掌握情况，包 括已掌握、未掌握和部分掌握等不同 程度。
性质。
有机化学基础
包括有机物的分类、命名、性 质及反应等。
化学实验基础
涵盖实验基本操作、实验设计 、实验数据分析等。
知识点间关联性分析
化学反应基本原理与物质结构与性质的关系
反应原理是理解物质性质变化的基础，而物质结构决定了其性质。
有机化学基础与化学实验基础的联系
有机化学实验是有机化学知识的重要实践环节，通过实验可以加深对有机物性质的理解。
科学技术发展前沿专题讲座
《科学技术发展前沿专题讲座》听课记录表姓名：魏翠钗学号: 201422010040 第个讲座讲座日期11月14日讲座地点北京师范大学京师学堂第三会议室讲座时间14:00—16:00 主办单位北京师范大学脑与认知科学研究院演讲人姓名/简介姓名：赫荣乔简介：1982年毕业于四川省泸州医学院，1986年获中国科学院微生物研究所硕士学位，1989年获中国科学院生物物理研究所博士学位。
1989年至今，在中国科学院生物物理研究所工作，研究员。
曾留学及访问英国剑桥大学、英国Bristal大学、英国Nottingham大学、加拿大McGill大学、意大利Pisa大学、美国纽约州基础研究所、美国西北大学、澳大利亚昆士兰脑研究所等。
现任中国生物化学与分子生物学会副理事长；北京市生物化学与分子生物学学会副理事长；北京市神经科学学会常务理事。
中国空间学会空间生命专业委员会副主任；《微生物学通报》主编；《生物化学与生物物理进展》副主编；《航天医学与医学工程》编委；国际学术期刊Biochim Biophys Acta以及Frontiers in Neuroscience编委成员。
曾任中国科学院生物物理研究所副所长，脑与认知国家重点实验室副主任。
已发表SCI论文100余篇，包括Development, JMCB, J Biol Chem, Biochem J, Nucleic Acid Res, Cell Mol Life Sci, PLoS ONE, Neurobiology of Aging等刊物。
获国家发明专利授权2项，1995年获中国科学院科技进步一等奖。
在研课题包括国家973 项目、国家自然科学基金项目、中国科学院创新知识工程及中国科学院与澳大利亚昆士兰州生物技术合作计划项目等。
主要的研究方向：1. 蛋白质异常修饰、错误折叠、分子聚积的触发因素与神经变性病之间的关系2.视网膜神经退行性病变机制3.亚磁环境对大脑功能和发育的影响和机制讲座名称/简介（可附图）讲座名称：糖尿病与老年痴呆讲座内容简介：1.糖尿病的研究历史和进展。
学生分组试验日常化的途径与策略初探魏锐北京师范大学化学
对实验包使用体验的评价
❖ 微量、便于携带、免于清洁、不怕摔 ❖ 容器数量充足、容易操作、使用简便 ❖ 独立实验 ❖ 迷你可爱
对实验包使用效果的评价
❖ 观察与记忆 ❖ 理解 ❖ 操作 ❖ 探究能力 ❖ 合作 ❖ 习惯 ❖ 兴趣
比较突出的方面
❖ 促进我对试剂本身颜色状态的观察和认识。 ❖ 帮助我更好地感受真实的反应过程和现象。 ❖ 加深我对实验操作过程和实验现象的记忆。 ❖ 有助于认识和理解化学变化的规律。 ❖ 能培养定量看反应及物质的习惯。 ❖ 锻炼操作技能，培养有效控制实验的能力。 ❖ 能更好地培养实验探究能力。
B.两个人一组、共用一套， 共同完成一组实验
29.37%
C.两个人一组，共用一套试 剂，但塑料点滴板每人一 个，每人完成一组实验
18.88%
展望：应用领域
❖ 课堂实验 ❖ 研究性学习 ❖ 课后作业 ❖ 实验 装配 ❖ 实验 ❖ 回收
研究性实验
订单 装配 实验 测试 反馈
现有相关产品
❖ 全面型产品（品种数量多） ❖ 多数只配备仪器，不配备试剂
实验包（盒）的设计形式
实验包（盒）的应用形式
❖ 直接使用（贴膜、不贴膜） ❖ 贴膜使用（固体、液体） ❖ 不同穴数 ❖ 不同颜色
验证性实验
设计实验
实物实验报告
❖ 北京十二中 ❖ 首师大附中
实践研究
❖ 对实验包使用体验的评价 ❖ 对实验包使用效果的评价 ❖ 对教学方式的评价
开放的成果转化平台
❖ 研发——准入——优化——生产——推广
谢谢！
魏锐：13810935467 weirui@
研究背景与问题的提出
❖ 学生分组实验的现实需求 ❖ 实验室数目和实验教师人数的制约 ❖ 课改推进的瓶颈
必修课元素化合物教学中常见问题及对策
必修课元素化合物教学中常见问题及对策专题简介：一线老师在实施高中化学新课程必修模块元素化合物教学的过程中，遇到的核心问题是什么，具体的解决对策是怎样的。
本专题首先梳理了必修课元素化合物教学中的常见问题，然后结合具体案例探讨了三维目标如何有机融合，如何有效选择和组织素材，如何进行课题的整体单元设计。
本讲主题：一线老师在实施必修模块元素化合物教学中遇到的具体问题是什么。
本讲首先梳理了必修课元素化合物教学中的常见问题，然后结合金属钠教学案例探讨了如何实现三维目标有机融合，结合铁及其化合物的教学案例分析了如何有效选择组织素材、确定核心教学思路。
主持人：山西太原五中高级教师齐红涛嘉宾：北京师范大学化学教育研究所博士胡久华北京市教研员唐建华北京市十五中高级教师徐敏1必修模块元素化合物教学中遇到的问题是什么徐敏：由于新课程必修模块中的元素化合物内容、组织体系均发生了变化，导致一线老师在实施必修模块元素化合物教学中遇到了一些问题。
如怎样把知识与技能、过程与方法、情感态度价值观目标有机融合？具体元素化合物知识在教材中的位置发生了怎样的改变？功能有何差异？为什么把元素周期律放在元素化合物之后？没有了元素周期律，以什么样的线索来进行元素化合物的教学？如何选择和组织素材？新课程给的课时紧张，如何落实教学目标？元素化合物内容的深广度如何把握？唐建华：北京新课程实施顺利，主要因为培训一步到位，由专家直接进行培训。
另外北京教研室按照教材内容，进行典型课例的系统研究，每章课例都进行全市教师能够参加的研讨活动。
每次活动由一线老师精心准备，现场教师交流研讨，邀请专家进行深入点评。
从课程改革进一步发展的角度分析，有待进一步完善的地方有：教师具有了三维目标的意识，但三维目标的整体把握和有效融合需要进一步加强；如何结合教学内容的特点，合理选择和使用教材中的丰富素材？主持人：由此可见，元素化合物教学中的核心问题是，如何在有限的时间内，有效地达成教学目标？三维目标如何有机融合？如何有效选择和组织素材？如何进行课题的整体单元设计？2如何实现三维目标的有机融合？徐敏：一线老师在三维目标融合方面遇到的具体问题是，由于对具体知识的价值和功能理会不到位，导致不能较好挖掘知识能够承载的过程方法和态度情感功能；原来用元素周期律支撑元素化合物教学，现在元素周期律放在了元素化合物教学之后，支撑元素化合物教学的概念原理改变了，应该向学生渗透什么样的思想和方法？另外，老师普遍感觉较难选择好的教学情景，并且对教学情景的挖掘不到位，利用情景的角度、节奏把握不好，导致三维目标落实出于割裂状态。
探究暖宝宝的秘密
探究暖宝宝的秘密作者：苑晓魏锐来源：《中国科技教育》2019年第07期“探究暖宝宝的秘密”课程是中国化工博物馆邀请北京师范大学化学教育专家团队共同开发的博物馆探究性实验课程之一。
这个系列课程是从日常生活中的化学应用出发，以探究性学习、项目式学习的方式，对接义务教育初中科学课程标准，面向初中一二年级学生开发的化学科普课程。
课程契合这个阶段学生对于物质变化的好奇心，通过实践活动激发学生对化学的好奇心和学习兴趣。
设计思路本课程中，暖宝宝为比较复杂的混合体系，在探究过程中注重科学探究方法的引导很重要，科学方法也是吸引学生开展探究活动的重要兴趣点。
其中的实验内容及过程涉及常见化学试剂的认识、基本实验操作技能练习、实验观察技能练习、实验结果记录和实验结果分析等科学素养的培养，是以化学实验为核心，培养学生综合科学实践能力的良好素材。
课程带领学生通过自己探究，认识到暖宝宝的基本原理并成功制成一件暖宝宝作品，让学生在获得自制作品的过程中体验成就感。
另外，实验过程中选用了多种化学试剂，利用学生对于化学试剂的好奇心及物质反应前后的能量变化带给学生充分的感官体验。
实验过程中融入控制变量法，让学生在实践中体验科学方法的魅力，达到激发学生兴趣和好奇心的目的。
教学目标知识与技能：了解金属的性质，认识金属腐蚀的原理，知道物质变化会伴随有能量转化，学习空气中氧气含量及其测定方法。
过程与方法：培养基于混合物成分分析提出影响因素假设，进而设计实验、控制变量、实验实施、获取证据、得出结论的科学探究能力。
培养包括搭建装置、取用试剂、实验观察、仪器测试、数据记录等方面的实验操作与实施能力。
情感、态度、价值观：培养自主行动、沟通交流及团队合作能力。
教学重难点教学重点：暖宝宝工作原理的探究，暖宝宝变质原因的探究。
教学难点：暖宝宝工作原理探究中的变量控制及实验设计。
教学过程课程结合中国化工博物馆的基本展览“中国化学工业史”设计，让学生先参观展览、体验展品，然后在实验室中体验探究性实验活动，了解化学知识在日常生活中的应用。
我与化学项目学习
我与化学项目学习作者：王丽来源：《教育》2016年第40期2015年寒假前，一次偶然的机会，北师大魏锐老师跟笔者商量是否可以一起参与项目学习实验教材“物质的组成与结构”部分的编写，这几乎是笔者第一次听到“项目学习”的说法。
笔者参与的内容与物质结构有关，编写思路中融入了科学发展史的背景线索，这些都很有意思。
为了能较快地进入状态，笔者利用寒假的时间先开始了自主学习。
一、自我预热阶段笔者利用寒假先进行热身准备，于是去图书馆准备借几本与物质结构有关的书。
在学校图书馆化学部分寻找翻阅了很多，却找不到适用的材料，冥思苦想一番后才突然意识到应该去图书馆物理学部分找找，因为化学是在16世纪到17世纪才逐渐成为一门学科，而笔者要找的关于分子原子等的科学史料也比较集中在那个时期，更多的是物理学家们的研究成果。
书顺利地找到了，真有种如获至宝的感觉。
整个寒假笔者就将自己浸泡在科学史、原子、分子的世界里，那是一个科学研究大展魅力的阶段。
当科学家们提出定比定律和倍比定律的假说后，他们在各自熟悉的实验领域进行了严谨的科学实验论证，无论是多种途径获得氯化银的相关测定，还是专门热衷于气体研究的实验，依据当时的认知发展程度和科学技术，想取得突破真是困难重重，科学家们的严谨态度和聪明睿智总是成为突破真困难获得令人惊喜成果的利器，那些实验及推理成为重要的科学论据。
作为读者，笔者经常会被科学研究获得的成果激励着，被那段科学发展的历史吸引着。
当道尔顿提出原子学说并被大家都认可了以后，盖·吕萨克试图用他的气体实验结论给原子学说增加实践证明，但是他在用原子论与他的实验结果对接后却发现了无法解释清楚的问题，直到阿伏伽德罗提出分子模型假说，才较好地弥补了道尔顿的原子学说并解释了原子学说与盖·吕萨克的实验结论之间的关系。
阿伏伽德罗虽然提出了分子模型假说，但是他没有实践证据，同时也受到当时电化二元论等學说的影响，使得他的分子假说在过了半个世纪——在他去世后才被科学界公认。
魏锐刘坚等：“21世纪核心素养5C模型”研究设计
魏锐刘坚等：“21世纪核心素养5C模型”研究设计核心素养 5C模型设计“21世纪核心素养5C模型”研究设计魏锐,刘坚,白新文,马晓英,刘妍,马利红,甘秋玲,康翠萍, 徐冠兴摘要北京师范大学中国教育创新研究院与美国21世纪学习联盟开展合作，在P21提出的21世纪核心素养4C模型（审辨思维、创新、沟通、合作）的基础上，新增文化理解与传承素养，构成5C模型。
通过文献梳理、深入研讨和综合论证，我们建立了包括5个一级维度、16个二级维度在内的核心素养5C框架。
在经过广泛调研和进一步深入阐述后，我们最终完成了对5C模型的框架建立、内涵阐释和行为表现举例，以期为推动核心素养教育的落地提供一套切实可行的框架。
这是继研究院与世界教育创新峰会组织（WISE）联合发布《面向未来：21世纪核心素养教育的全球经验》报告之后，中美学术团队深度合作完成的又一份围绕核心素养教育的解决方案。
关键词：21世纪核心素养；5C模型；研究设计；主要研究成果作者简介：刘坚，北京师范大学教授、博士生导师，北京师范大学中国教育创新研究院院长，中国基础教育质量监测协同创新中心首席专家，九三中央教文专委主任，国家督学。
作者简介：魏锐，北京师范大学化学学院副教授，教育学博士，北京师范大学中国教育创新研究院副院长，中国化学会化学教育委员会秘书长。
原文载于《华东师范大学学报（教科版）》2020年第二期目录一、研究问题与目标二、研究过程与方法三、主要研究成果四、总结与讨论培养公民面向未来的21世纪核心素养是全球教育的共同追求。
随着我国基础教育课程改革的不断深入，核心素养教育在我国也不断落地扎根、快速发展，取得了丰富的研究成果和实践成果。
2015年，北京师范大学中国教育创新研究院（简称“研究院”）受世界教育创新峰会组织（World Innovation Summit for Education，WISE）的委托，对全球21世纪核心素养教育实施经验进行梳理和总结，通过对5个国际组织和24个国家或地区的文献进行调研和深入加工，形成《面向未来：21世纪核心素养教育的全球经验》研究报告。
科学教育如何促进学生“学会思考”
科学教育如何促进学生“学会思考”魏锐(北京师范大学科学教育研究院;北京师范大学中国教育创新研究院)摘要：培养学生“学会思考”的意识和能力，对于提升高校科学教育的质量至关重要。
本文描述了我国高校科学教育中学生''学会思考”缺失的表现，从营造育人环境、搭建培养体系、建设教育内容、转变教学方式四个方面分析了制约学生“学会思考”的因素，探讨解决这些问题的思路，提出了可操作的建议。
关键词：科学教育，学会思考，解决问题的思路和方法，科学精神中图分类号：G622/G64文献标识码：ADOI:10.19524/ki.10-1009/g3.2020.03.022我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中明确指出：为了“形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”，应“深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式”，“激发学生的好奇心，培养学生的兴趣爱好，营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境”随着国家对科学教育的重视程度日益加强，高校科学教育的目的、内容和形式都发生了显著变化，但是在培养学生“学会思考”的意识和能力方面，高校的人才培养体系做得还远远不够。
本文主张高校科学教育应将“学会思考”作为重要的育人目标。
以此为前提，本文分析了作者简介：魏锐，北京师范大学科学教育研究院、北京师范大学中国教育创新研究院副教授。
研究方向为科学教育、教育创新。
项目资助：北京师范大学教育学部教育研究国际联合研究项目基金资助。
学生“学会思考”缺失的表现，探讨了解决这些问题的思路、提出了操作性的建议，以供科学教育研究和教学实践参考。
一、“学会思考”应成为科学教育重要的育人目标面向未来的科技人才培养，不仅应着力培养学生的专业能力，还要发展学生的文化理解与传承素养、审辨思维、创新素养、沟通素养、合作素养等21世纪核心素养何，以提升学生解决真实复杂问题的能力，迎接未来世界的挑战。
教给学生“学会思考”是该教育愿景能够有效达成的基础,是科学教育重要的育人目标。
魏锐-北师大-21世纪化学核心关键词的图谱分析及对化学教育的挑战25页PPT
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
魏锐-北师大-21世纪化学核心关键词
的图谱分析及对化学教育的挑战
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
21世纪核心素养的框架及要素研究21世纪核心素养的框架及要素.
JO UＲNALO F EAST CHINA NO ＲMALUNIVEＲSITY Educational Sciences No．3, 2016DOI :10．16382/j．cnki．1000-5560．2016．03．00421世纪核心素养的框架及要素研究 *师曼 1刘晟 2, 3刘霞 4周平艳 5陈有义3刘坚 3, 5魏锐 6, 3(1．北京师范大学外国语言文学学院 ; 2．北京师范大学生命科学学院 ;3．北京师范大学中国教育创新研究院 ; 4．北京师范大学心理学院 ;5．北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心 ;6．北京师范大学化学学院 , 北京 100875摘要 :各国际组织和经济体教育目标的共性与特性 , 决定了它们在选取素养要素与搭建框架方面存在异同 , 如 OECD 、欧盟、美国 P21、新加坡、中国香港、中国大陆以及俄罗斯等 21世纪核心素养框架均各具特色。
全球 29个框架中的素养条目经梳理与合并 , 最终形成两类共 18项核心素养。
这些素养在不同框架中被收录的情况不同 , 且受经济体的收入水平影响 :中等及以下收入经济体对“ 学会学习与终身学习” 素养的关注度显著高于高收入经济体 ; 高收入经济体对“ 自我认识与自我调控” 素养的关注度显著高于中等及以下收入经济体。
这 18项核心素养及其受关注情况提醒素养框架开发者 :既要关注国际教育发展趋势 , 也应关注自身需求 ; 既应关注素养框架内部层级结构 , 也应注意素养发展进阶研究等。
关键词 :核心素养 ; 素养框架 ; 关注度 ; 经济发展水平一、各具特色的 21世纪核心素养框架案例为应对时代变化与未来发展的多项需要 , 各国际组织或经济体制订的核心素养框架均具有综合性的特点 ; 同时 , 由于国际组织制定框架的初衷和服务对象各有不同 , 经济体的社会经济发展阶段与文化特征也有差异 , 这些框架的具体目标阐述又略有不同。
有的框架旨在帮助公民实现成功生活并发展健全社会 , 如 OECD (2005 等 ; 有的以培养学习能力为目标 , 指向终身学习 , 如 :欧盟 (European Commis-sion , 2006 、联合国教科文组织 (LMTF , 2013 与中国台湾 (台湾“ 教育部” , 2004 等 ; 有的以培养创造力和创业精神为导向 , 关注 21世纪职场需要 , 如美国P21(U．S．Department of Labor , 1991 、 APEC (APEC , 2008 与加拿大(C21Canada , 2012 等 ; 有的突显核心价值观 , 培养有责任感的合格公民 , 如 :新加坡(Singapore Ministry of Education , 1998 、中国香港 (香港课程发展议会 , 1996 、中国大陆 (中华人民共和国教育部 , 2001; 2014 与韩国 (姜英敏 , 2008; 朴顺景 , 2014 等 ; 还有的重视公民日常生活和文化休闲质量 , 如 :俄罗斯 (Ministry of Education and Science of the ＲussianFederation , 2002 等。
《化学与技术》教材分析
基于促进学生科学素养发展的高中化学新课程教材研究——技术素养视角下的《化学与技术》模块教材分析1刘克文2魏锐3王磊4（北京师范大学化学学院化学教育研究所 100875）摘要：通过阐述技术素养的内涵，价值和意义，对“新世纪”（鲁科版）高中化学选修教材《化学与技术》的编写思路、体系结构、特点、教材呈现形式等进行了探讨，为实施《化学与技术》模块课程的教学提供有力支持。
关键词：科学素养技术素养《化学与技术》课程模块无论是与我国过去的中学化学课程还是国外的中学化学课程相比，当前高中化学新课程的一大亮点就是在选修模块中设置了《化学与技术》课程模块。
教育部制订的普通高中化学课程标准（实验）(以下简称“高中化学课程标准”)中指出：《化学与技术》课程模块的内容是以化学知识为基础，介绍化学在自然资源开发利用、材料制造和工农业生产中的应用，使学生能运用所学知识对与化学有关的一系列技术问题做出合理的分析，强化应用意识和实践能力。
目的是使学生通过本课程的学习，了解化学在工农业生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的地位；认识化学科学发展对技术进步的促进作用，强化技术意识；形成自然资源综合利用、废旧物资再生利用的观念；通过调查，分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性，增强创新意识[1]。
高中化学课程标准中的这一论述，从本质上看，就是通过中学化学教学，不仅要让学生理解化学科学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化的创造性的科学，而且还应认识到化学科学也是一门在人类生产和生活中起着重要作用的实用性的科学[2]，它与很多工农业生产技术密切相关。
学生通过学习《化学与技术》模块，最终可以形成现代社会不可或缺的技术素养。
北师大“新世纪”版高中化学选修模块教材《化学与技术》（山东科学技术出版社出版，简称“鲁科版”，以下无特殊说明均指该册教材）以化学产品的生产过程核心，贯彻从原料出发——经过化学生产过程（技术加工）——到化学产品的基本线索，向学生展示化学知识1北京师范大学化学教育研究所“基于促进学生科学素养发展的高中化学课程教材研究”系列成果之一．2北京师范大学化学教育研究所副教授，教育学博士，项目组核心成员．3北京师范大学化学教育研究所讲师，教育学博士，项目组核心成员4北京师范大学化学教育研究所教授，博导，项目组负责人，山东科技版教材主编．在物质加工制造技术中的应用，体现了化学科学的独特魅力，对于激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力，形成技术素养具有重要的价值和意义。
浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略_1
浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略发布时间：2021-04-30T14:15:54.970Z 来源：《中国教师》2021年1月3期作者：于铁[导读] 有效的课堂可以有效地鼓励学生养成独立思考和主动学习的习惯，同时成为本学科的精髓，将成就准确地传达给学生于铁黑龙江省绥化市兰西县第一中学校 151500摘要：有效的课堂可以有效地鼓励学生养成独立思考和主动学习的习惯，同时成为本学科的精髓，将成就准确地传达给学生，并激发他们充分学习的兴趣和学习氛围。
教师在教学过程中促进独立性，协作性和开放性思维研究的学习形式可以有效地提高学生的热情、主动性和创造力，扩大学生的思考机会。
高中化学的核心素养的建立不但能够提高学生的化学学习效率，更重要的是让学生能够树立优质的品质和精神。
本文对学科核心素养视角下的高中化学教学策略进行简单分析。
关键词：高中化学;核心素养;教学策略化学核心素养的建立对于学生的学习和发展都有关键的作用，化学在高中的学习过程中是一门重要的学科，核心素养的培养是促进学生综合发展的必要手段，但是在当前的高中化学核心素养培养中，还存在一些问题，教学策略不够完善，对高中的化学教学效率有一定的影响。
一、核心素养在化学教学中的作用（一）转变被动学习的模式完善学生的人格学生在学习生涯中，除了学会求知，还要学会做人，这与教师的“教书育人”理念不谋而合，学生的综合发展需要教师有更全面的教育，化学的应用性很强，对于未来科学的发展有至关重要的作用，作为化学教师在传授学生化学知识的同时，完善学生的人格也具有非凡的意义。
核心素养要求，课堂上教师要让学生深入了解化学知识，学会思考原理并运用所学知识。
以便学生可以从被动学习到主动学习发展，改变中学生对学习的态度，并为他们提供发展自我意识的机会。
因此，核心素养视角下高中化学教学很关键。
（二）推动素质人才的发展当前就业问题严峻，社会对于人才的要求越来越高，人才市场上的竞争力越来越大，高學历的人才比比皆是，学历能力固然重要，但是我相信，一个人的素质精神往往是求职路上的敲门砖，高素质的人才对于企业和国家来说都是非常珍贵的，因此，在高中化学的教学过程中，更不应该不是核心素养的培养，这是对学生的负责，也是对国家素质人才发展有推动作用。
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排序 4 9 11 12 19 21 32 38 47 52 57
案例2：ab-initio、densityfunctional-theory 团簇
排序 1 2 关键词 crystal structure complexes 词频 5622 4616 排序 关键词 11 dynamics 12 density functional theory 词频 1631 1629
能否把热词团簇结构转化为课程设计的结 构（模块和专题的组织方式）
挑战和启示3：研究方法层面
当前化学研究的问题、思路、方法与当前 课程所承载的方法之关系
小结（学科结构）：
21世纪化学科学的学科结构特点：
传统二级学科间的联系与整合相当显著， 传统的分科结构已经不明显； 可以识别出一些核心的关键词团簇，作为 现代化学的重要研究领域，这种领域划分 将逐渐取代传统的二级学科结构。
可以识别出一些核心的关键词团簇，作为现代化学的重要
研究领域，这种领域划分将逐渐取代传统的二级学科结构。
五个核心词在经典二级学科中的分布
6000 5000
4000
3000
无机
2000 高分子 分析 物化
高分子 分析 物化 无机 有机
有机
1000
0 crystal structure
complexes
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
crystal structure complexes derivatives polymers spectroscopy ligands water behavior mechanism systems
5622 4616 4384 2826 2633 2040 1998 1921 1746 1688
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
dynamics density functional theory block copolymers ab initio kinetics molecules acid reactivity aqueous-solution oxidation
二级学科
期刊
日期
文章数
无机化学
有机化学 分析化学
Inorganic chemistry Journal of organic chemistry
Analytical chemistry Physical chemistry chemical physics
2000.1-2012.4
2000.1-2012.5 2000.1-2012.5
3 4 5 6 7 8 9 10
derivatives polymers spectroscopy ligands water behavior mechanism systems
4384 2826 2633 2040 1998 1921 1746 1688
13 14 15 16 17 18 19 20
CAPILLARY-ELECTROPHORESIS
CHROMATOGRAPHY ELECTROSPRAY-IONIZATION TANDEM-MASS-SPECTROMETRY SPECTRA
毛细管电泳
色谱 电喷雾电离 串联质谱法 光谱
570
383 363 324 313
24
ELECTROPHORESIS
1631 1629 1556 1552 1534 1522 1453 1426 1413 1351
热点关键词共现图谱（前500名）
加文本标签的为频次大于1000次的关键词
热点关键词共现图谱（前100名）
传统二级 学科间的 联系与整 合相当显 著，传统 的分科结 构已经不 明显
强度大于等于48，年均出现4次
小结（对教育的启示）：
如何选取和编排化学课程内容以及如何权衡各内容的权重， 以体现化学课程的时代性； 如何加强化学课程的经典内容与前沿热点研究问题的联系， 以增强受教育者的发展潜力； 如何借鉴前沿化学的学科结构来优化化学课程的概念结构， 以增强受教育者的结构化认识； 如何参考前沿化学的学科结构来优化化学教师职前培养和 职后培养的方案，以促进化学教师专业化发展。
注：排名前500，共现频次大于等于48
density-functional-theory在不同杂志的分布
MACROMOLECULES , 57 JOURNAL-OFORGANICCHEMISTRY, 310 PHYSICALCHEMISTRYCHEMICALPHYSICS, 740
INORGANICCHEMISTRY, 520
21世纪化学热点关键词的 图谱分析及其对化学教育 的挑战与启示
魏锐 马青梅 王果 杨萌 徐聪
北京师范大学化学教育研究所
问题的提出
化学教育内容的时代性（教现代化学，或 充分考虑现代化学前提下的经典化学）
追问：现代化学在研究什么？ 方法：基于研究文献的统计分析
期刊的选取
影响因子排名
二级学科的学科专家的评价（该学科知名 的综合性期刊） 期刊的文章数量的均衡性
热点关键词共现图谱（前100名，删去5个核心词）
crystal structure complexes derivatives polymers spectroscopy
隐去了词频最高的5个关键词（crystal structure、complexes、derivatives、polymers和 spectroscopy，分别是无机、有机、高分子和物化的高频词，从而使关键词之间的关系更 疏朗）共现次数小于48次的线（即每年共现不足4次）
16056
17970 14832
物理化学 高分子化学
2000.1-2012.6 2000.1-2012.5
13176 16504 78538
Macromolecules 总计
分析方法
关键词词频统计：化学研究热词
关键词共现关系：热词之结构
关键词历时性增长趋势
热点关键词词频（前20名）
排序 关键词 词频 排序 关键词 词频
ห้องสมุดไป่ตู้
电泳
308
重要的分析对象：
英文 PROTEINS PEPTIDES WATER DNA PROTEIN CELLS NANOPARTICLES PROTEOMICS COMPLEXES AMINO-ACIDS ACID 中文 蛋白质 肽 水 DNA 蛋白质 细胞 纳米颗粒 蛋白质组学 络合物 氨基酸 酸 频次 676 509 415 412 334 317 276 260 236 211 199
重要的分析方法：
英文 MASS-SPECTROMETRY LIQUID-CHROMATOGRAPHY PERFORMANCE-LIQUIDCHROMATOGRAPHY SPECTROSCOPY 中文
排序 1 5
质谱
液相色谱
频次 940 674
6
7
高效液相色谱
光谱
590
588
8
14 16 20 22
density-functional-theory的年度增长
350 300 250 200 150 100 50 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
挑战和启示1：具体内容层面
新的内容加进来，旧的内容替换掉
block copolymers ab initio kinetics molecules acid reactivity aqueous-solution oxidation
1556 1552 1534 1522 1453 1426 1413 1351
density-functional-theory团簇
与现有内容直接相关，依据热点审视和改造现有 内容（例如晶体结构） 即使没法（没有必要）加进来，是否可以考虑教 学内容与研究热点的关系 【不同学段的处理方式不同，大学教育同样面临 教学内容时代性的问题】
挑战和启示2：内容结构层面
如何认识化学的学科结构和研究领域（经 典学科结构与热词团簇结构之关系）
derivatives
polymers
spectroscopy
如何选取和编排化学课程内容以及如何权衡各内容的权重，以体 现化学课程的时代性
案例1：分析化学
分析化学的目标：
英文 IDENTIFICATION SEPARATION 中文 识别 分离 频次 921 764
排序 2 3
注：频次不是总频次，是在分析化学中的频次，排序为在分析化学所有关键词中的排序