Change over time is a crosscutting theme in the sciences that is pivotal to reaction kinetics, an anchoring concept in undergraduate chemistry, and students’ struggles with rates of change are well-documented. Informed by the education scholarship in chemistry, physics, and mathematics, a research team with members from complementary disciplinary backgrounds developed a rubric to examine how 10 general chemistry textbooks used by top producers of American-Chemical-Society-approved chemistry baccalaureates treat rates of change concepts in reaction kinetics. The rubric is focused on four categories of students’ challenges that emerged from the literature review: (i) fluency with graphical representations, (ii) meaning of sign of rate of change, (iii) distinction between average and instantaneous rates of change, and (iv) connections between differential and integrated forms of the rate laws. The analysis reveals interesting patterns but also variability among the texts that, intriguingly, is not explained by the degree to which a text is calculus-based. An especially powerful aspect of the discipline-based education research lens is its ability to reveal missing conceptual links in the texts. For example, the analysis makes apparent specific gaps in the supports needed to help students move between representational forms (words, symbols, graphs) in the development of the differential form of the rate laws. The paper discusses the implications of the findings for chemistry instructors and chemical education research.

中文翻译：

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分析通用化学文本对反应动力学中变化率概念的处理，揭示了缺少的概念链接

随着时间的变化，这是科学中贯穿各领域的主题，这是反应动力学的关键，是本科化学中的固定概念，并且学生对变化率的挣扎已得到充分证明。在化学，物理和数学教育奖学金的支持下，一个由具有互补学科背景的成员组成的研究小组制定了一个大纲，以研究美国化学学会批准的化学学士学位的顶级制作者所使用的10本普通化学教科书如何处理变化率反应动力学中的概念。专栏重点关注文献回顾中出现的四类学生的挑战：（i）图形表达的流利程度；（ii）变化率迹象的含义；（iii）平均变化率和瞬时变化率之间的区别；（iv）差价法和综合费率法之间的联系。该分析揭示了有趣的模式，而且还显示了文本之间的变异性，有趣的是，这些变化不能通过基于文本的演算程度来解释。基于学科的教育研究镜头的一个特别强大的方面是它能够揭示课本中缺失的概念联系。例如，分析在费率定律的微分形式发展中帮助学生在表述形式（单词，符号，图表）之间移动时所需要的支持方面存在明显的具体差距。本文讨论了研究结果对化学教师和化学教育研究的意义。不能通过文本基于演算的程度来解释。基于学科的教育研究镜头的一个特别强大的方面是它能够揭示课本中缺失的概念联系。例如，分析在费率定律的微分形式发展中帮助学生在表述形式（单词，符号，图表）之间移动时所需要的支持方面存在明显的具体差距。本文讨论了研究结果对化学教师和化学教育研究的意义。不能通过文本基于演算的程度来解释。基于学科的教育研究镜头的一个特别强大的方面是它能够揭示课本中缺失的概念联系。例如，分析在费率定律的微分形式发展中帮助学生在表述形式（单词，符号，图表）之间移动时所需要的支持方面存在明显的具体差距。本文讨论了研究结果对化学教师和化学教育研究的意义。分析表明在费率法的微分形式发展过程中，在帮助学生在代表性形式（单词，符号，图表）之间移动所需的支持方面存在明显的具体差距。本文讨论了研究结果对化学教师和化学教育研究的意义。分析表明在费率法的微分形式发展过程中，在帮助学生在代表性形式（单词，符号，图表）之间移动所需的支持方面存在明显的具体差距。本文讨论了研究结果对化学教师和化学教育研究的意义。