The Impact of Core-Idea Centered Instruction on High School Students’ Understanding of Structure–Property Relationships
The Impact of Core-Idea Centered Instruction on High School Students’ Understanding of Structure–Property Relationships
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以核心理念为中心的教学对高中生的影响——理解结构——财产关系
DOI：
10.1021/acs.jchemed.9b00111
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发表时间：
2019
影响因子：
3
通讯作者：
Cooper, Melanie M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Stowe, Ryan L.;Herrington, Deborah G.;McKay, Robert L.;Cooper, Melanie M.
下一代科学标准（NGSS）的广泛采用创造了一个需要仔细考虑化学课程应该如何支持学生在原子/分子行为方面理解世界。我们认为，标准一致的课程应该是“以核心思想为中心”，因为有证据表明，嵌入在脚手架的核心思想的进展课程可以帮助学生发展，组织和使用他们的知识，使分子水平的现象感。我们的教师和研究人员团队以前提出了一个模型，用于开发一个综合的，以核心思想为重点的化学入门课程，通过调整以证据为基础的本科化学课程化学，生命，宇宙和一切（或CLUE）的概念进展。在这里，我们研究了NGSS对齐化学课程（称为高中CLUE或HS-CLUE）在帮助学生连接原子/分子结构可观察到的属性的功效。本研究采用横断面方法，比较三个学生群体的反应，每个指示根据不同的课程，对三部分的结构性能评估。HS-CLUE的入学率与（1）将刘易斯结构视为模型，（2）将氢键表示为分子之间，（3）为两种物质之间的沸点差异构建科学准确的分子水平解释之间存在正相关。在大多数情况下，这些协会是学习环境招生和学生的反应之间的显着关系的主要驱动力。我们的研究结果提供了初步的证据表明，围绕核心思想的有效进展构建高中化学教学，支持学生将原子/分子结构与性质联系起来。
Widespread adoption of the Next Generation Science Standards (NGSS) has created a need to carefully consider how chemistry curricula should support students in understanding the world in terms of atomic/molecular behavior. We argue that Standards-aligned coursework should be “core-ideas centered” due to evidence that curricula embedded in scaffolded progressions of core ideas can help students develop, organize, and use their knowledge to make molecular-level sense of phenomena. Our team of teachers and researchers has previously proposed a model for developing an integrated, core idea focused introductory chemistry curriculum by adapting the conceptual progressions underpinning the evidence-based undergraduate chemistry course Chemistry, Life, the Universe, and Everything (or CLUE). Here, we examine the efficacy this NGSS-aligned chemistry course (called High School CLUE or HS-CLUE) in helping students connect atomic/molecular structure to observable properties. This study made use of a cross-sectional approach to compare the responses of three student cohorts, each instructed according to a different curriculum, on a three-part structure–properties assessment. There is a positive association between enrollment in HS-CLUE and (1) viewing Lewis structures as models, (2) representing hydrogen bonds as “between” molecules, and (3) constructing scientifically accurate, molecular-level explanations for the difference in boiling point between two substances. These associations were primary drivers for the significant relationship between learning environment enrollment and student responses in the majority of instances examined. Our findings provide preliminary evidence that structuring high school chemistry instruction around validated progressions of core ideas supports students in relating atomic/molecular structure to properties.
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