追光溯＂原＂探结构之秘:全区高中化学在线教研活动纪实

为落实普通高中化学课程标准要求，持续深化教材研究，回应一线教师教学困惑，把握高中化学选择性必修2《物质结构与性质》的内容逻辑与教学架构，在自治区教学研究室刘恒主任统筹部署下，围绕本册教材组织开展系列化在线教研活动。2026年10月16日下午，本次教研聚焦第一章《原子结构与性质》，由乌海市教育事业发展中心张琪老师主持，乌兰察布市教学研究室高中化学教研员宋彦伟老师带领团队承担单元集体备课展示，通辽市教育教研室潘艳红老师作专题讲座，全区高中化学教师在线观摩学习。

本单元以"光"为主线贯穿始终：它是真实可测的科学证据——氢原子发射光谱的四条谱线、钠的黄线；它是探索微观世界的实验手段——学生用自制数码分光镜观察焰色与太阳光谱，重现1868年由谱线发现"太阳元素"氦的历史；它更是"中国之光"——中国计量院自主研制的NIM5、NIM6铯原子喷泉钟，2000万年、6000万年不差一秒。团队依托FRA框架对课标与教材进行科学本质维度的系统挖掘，重构"提出问题→证据引入→构建模型→应用模型→反思评价模型"的认识论主线，让学生在"证据—模型—新证据—新模型"的建模历程中显性发展科学本质认识。

北京师范大学乌兰察布集宁附属中学王琼莹老师负责单元整体教学设计。王老师借助AI技术对课标进行结构化文本分析，依托FRA框架挖掘教材中的科学本质素材，在模型迭代的关键节点增设思辨问题，由"认识史实"转向"反思史实"；以"科学之光、中国之光、材料之光"创设单元情境，统整"探核外电子运动状态—探核外电子排布规律—构建'位—构—性'模型"三大任务，并将科学本质纳入单元表现性评价，落实“教—学—评”一体化。

北京师范大学乌兰察布集宁附属中学梁瑞艳老师负责第一、二课时"追光溯'原'，探核外电子运动状态"的教学设计。第一课时"追光寻'核'"：操作AI虚拟仿真实验重现阴极射线管、重演α粒子散射实验，沿"追光时间轴"梳理"人物—年代—证据—模型"，完成"现象—证据—推理"分析，并为核式模型"挑毛病"制造悬念。第二课时"追光问'理'"：用自制分光镜观察氢灯与焰色，用能级阶梯图解释氢的4条可见谱线，开展"玻尔答辩"，绘制电子云轮廓图并反思"科学知识会'错'吗"，认识科学知识的暂定性，以原子钟"中国之光"升华结课。借助两个AI虚拟仿真实验，无法走进课堂的微观实验得以在屏幕上重现，学生亲手"重演"科学史上的关键证据，在观察与推理中完成建模。

内蒙古集宁一中顺布尔老师负责第三、四课时"追光溯'原'，探核外电子排布规律"的教学设计。顺老师以"谱线背后藏着怎样的排布规律"为驱动性问题，设计"提出问题—证据引入—构建模型—应用模型—反思模型"五阶任务链：学生从1~36号元素基态原子排布的光谱学事实中归纳构造原理；借助AI虚拟仿真实验重现斯特恩—盖拉赫实验，由钠黄线双线引出自旋假设，理解三条排布规则的建构历程；并在Cr、Cu"反常"排布中认识构造原理的暂定性。课时还引入AI教育应用"星轨溯原"，实现原子结构可视化观测与个性化学习诊断。

北京八中乌兰察布分校李彩荣老师负责第五、六课时"析'位'知'构'，明元素性质变化之理"的教学设计。李老师利用AI文本分析辅助课标解读，以"光"的化学史串联教材：沿周期表进化史体会"证据推动模型发展"，以"价层电子排布"解读周期表结构；让学生将原子半径、化合价等数据手绘成"光谱带"式图谱归纳周期性，从LED发光颜色差异切入建构电离能、电负性概念，在"设计蓝光荧光材料"等任务中迁移应用，构建"原子结构⇄周期表位置⇄元素性质"三位一体的"位—构—性"模型，并配套覆盖课前、课中、课后的全程评价体系。

乌兰察布兴和县第一中学王亚楠老师负责单元作业设计，呈现了"AI赋能高中化学项目式单元作业设计实践"。王老师构建"单元前测诊断—课中练习—课后分层作业—单元项目式作业"的完整作业链条：以AI实现"科学出题—便捷施测—精准诊断"闭环，用实测数据定位三大认知误区，以学定教；14道习题以白云鄂博矿产检测为大情境开发本土资源，分基础、拓展、实践三个层级，逐题对应前测薄弱点；并强调"不能把思考权、探究权和判断权交给AI"，让学生在"用AI—疑AI—验AI—超AI"中深化理解。

活动最后，潘艳红老师带来题为《变化之源——对选必2第一章的理解》的专题指导。从"学科理解、学生理解、教学理解"三个维度为本章教学把脉定向。在学科理解层面，潘老师指出"识物、用物、造物"是化学送给我们的礼物，"物质的结构是变化之源"，本章学习正是建构"结构决定性质"核心观念的重要阶段；她梳理了从义务教育到选择性必修的学业要求进阶，纵览教材编排逻辑、比较人教版与鲁科版的编写差异，并结合近三年黑吉辽蒙高考真题分析指出，高考考查的学科知识没有超出课标范围，教学应回归课标、固本强基。

在学生理解层面，潘老师强调通过前测探查学生的已有基础，结合文献梳理了学生在核外电子能量与排布方面的典型相异构想，如"基态原子的能量总是低于激发态原子""最外层电子达到8个的微粒最稳定"等，提醒教学要瞄准学生真实的认知断点精准发力。

在教学理解层面，潘老师给出了系统建议：充分发挥本章育人功能，以我国科学家的研究成果增强学生的国家认同感；深研课标、深挖教材、深析高考、深探学情，精准把握教学的深度、广度与难度；以"教—学—评"一体化实现从"经验设计"向"数据驱动"的转变；实施大概念"结构决定性质"统领的单元整体教学；AI赋能教学贵在科学、克制、直观、探究，"不是为了用AI而AI"；而教学设计的核心在于设计高质量的问题链，让学生在"屡疑屡破"中提升思维品质。潘老师的指导既高屋建瓴又紧贴课堂，与团队"追光溯'原'"的设计理念深度契合，为单元教学设计的进一步完善指明了方向。

探索微观世界，点亮科学之光。本次同频互动教研以“集体备课展示+专家讲座引领”的形式，搭建起跨盟市共研、资源共享的交流平台，坚持素养导向，发挥区域教研合力，为全区高中化学教师理清教学方向、优化单元设计、落实化学核心素养。下一步，自治区高中化学教研团队将持续依托同频互动平台，有序推进本册教材后续章节的集体备课研讨，推动全区高中化学课堂教学提质增效。

供   稿：乌兰察布市团队

编   辑：乔   琳

审   核：刘   恒

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集体备课相关资源审核后将发布在国家中小学智慧教育平台“内蒙古中学化学习题”资源号“课程资源”栏目中，请大家关注。