内蒙古师范大学硕士学位论文
手持技术实验培养和评价高中学生化学核心素养
教学模式建构与应用研究
中文摘要
《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新
课标”）指出在化学教学中要以发展学生化学学科核心素养为主旨，重视
开展“素养为本”的教学，通过增设多种化学实验为主的探究活动激发
学生兴趣，促进其学习方式的转变，落实德智体美劳全面发展的人才培养
目标。传统实验中学生只能观察宏观现象推测微观粒子的变化，利用手持
技术实验可以将看不见的微观粒子借助传感器、数据采集器、实验处理软
件等加以展现，数据信息和曲线图像一目了然，加深学生对宏观反应现象
与微观粒子变化之间的理解与认识，培养学生“宏观辨识与微观探
析”“科学探究与创新意识”等学科核心素养。然而目前仍缺乏可供参
考借鉴的利用手持技术实验培养和评价学生化学核心素养的教学模式和
教学案例。建构一种有效的利用手持技术实验发展评价高中学生核心素
养的教学模式并研制典型的教学案例具有重要的理论和实践价值。
本研究运用文献分析法，对有关手持技术实验教学模式、案例开发和
核心素养培养的文献进行了理论分析，在建构主义学习理论和“最近发展
区”理论的指导下，以“新课标”为依据，以培养学生核心素养为目标，
在钱扬义教授“四重表征”教学模式基础上，将手持技术实验培养学生核
心素养诊断素养水平的每个环节进行系统规划，结合新课标核心素养的4
个水平增加了素养评价部分，依照“合理选择实验创设真实情境、强调分
析预测、突出运用手持技术实验评价核心素养”三个原则，建构了“宏观
现象-微观本质-问题解决”的“教、学、评”一体化手持技术实验培养和
评价高中学生“宏观辨识和微观探析”核心素养的教学模式。
依据建构出的教学模式，对高中化学教材实验进行研制开发，将所设
计的教学案例在C市C中学进行教学实践，利用课堂即时性核心素养评
价表、教师评价等表现性评价及纸笔测验终结性评价对学生的核心素养
水平进行诊断，并选取《离子反应》和《酸碱中和滴定实验》两个典型案
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例进行展示。
教学实践结果表明，运用所构建的手持技术实验教学模式进行高中
化学教学既可以提高学生学业成绩，又能有效培养学生“宏观辨识与微观
探析”的化学核心素养。结果性成绩测验及统计检验显示，实验班较对照
班学生学业成绩变化显著，且成绩提升显著；表现性评价显示，实验班学
生能够在观察宏观实验现象的同时主动思考微粒的变化，对数据的定量
变化和曲线趋势也有较好的预测和分析，同时能够运用多种手持技术实
验设备验证反应过程中不同变量的变化情况，对反应过程中微粒变化影
响物质宏观性质有了更深更广泛的理解和认识，同时将所学知识前后联
系形成知识网，“宏观辨识与微观探析”素养的水平3、4上有较为显著的
变化，平均分提高且标准差较前测值有所降低，学生核心素养整体水平提
高且进步较快。
关键词：高中化学，手持技术实验，化学核心素养，“教、学、评”一体
化
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ResearchontheConstructionandApplicationofTeaching
ModelforCultivatingandEvaluatingHighSchoolStudents
ChemicalCoreLiteracythroughHandheldTechnology
Experiments
Abstract
ChemistryCurriculumStandardsforOrdinaryHighSchools(2017
Edition2020Revision),(hereinafterreferredtoastheNewCurriculum
Standards)pointedoutthatinchemistryteaching,studentscorel