融合STEM理念的教學設(shè)計PPT課件

1、|高中化學選修2化學與技術(shù) 主題3 課題1PROJECT BACKGROUND融合融合STEMSTEM理念的教學設(shè)計理念的教學設(shè)計“設(shè)計”一座硫酸廠A教學活動設(shè)計教學活動設(shè)計人教版初中化學第九單元“溶液”PROJECT BACKGROUND融合融合STEMSTEM理念的教學設(shè)計理念的教學設(shè)計制作“天氣瓶”從課程的角度出發(fā)對STEM教育理念的探索 設(shè)計思路設(shè)計思路科學知識層面科學知識層面- -跨學科整合跨學科整合1技術(shù)層面技術(shù)層面- -實驗操作技術(shù)實驗操作技術(shù)2數(shù)學層面數(shù)學層面-輔助工具輔助工具4工程問題層面工程問題層面- -情境激發(fā)興趣情境激發(fā)興趣3化學知識 物理知識生物知識涉及到結(jié)晶、飽和溶

2、液等重要概念，其制作原理是天涉及到結(jié)晶、飽和溶液等重要概念，其制作原理是天氣瓶內(nèi)的飽和溶液析出了樟腦晶體，硝酸鉀、氯化銨氣瓶內(nèi)的飽和溶液析出了樟腦晶體，硝酸鉀、氯化銨和水作為次要成分，對控制樟腦晶體形成有很大的作和水作為次要成分，對控制樟腦晶體形成有很大的作用；用；涉及到氣壓、濕度、電場涉及到氣壓、濕度、電場、磁場、磁場對晶體形成均沒有對晶體形成均沒有影響，只有溫度對其有影響，只有溫度對其有影響影響，一般對于這種體系，一般對于這種體系，溫度越低，就越容易溫度越低，就越容易出現(xiàn)結(jié)晶出現(xiàn)結(jié)晶；涉及到樟腦為樟科植物的枝、干涉及到樟腦為樟科植物的枝、干、葉及、葉及根部，經(jīng)提根部，經(jīng)提煉制得的顆粒狀結(jié)晶

3、，天氣瓶煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶使用天然使用天然樟腦的效果樟腦的效果要比人造樟腦的效果好。要比人造樟腦的效果好?？茖W知識層面科學知識層面-跨學科整合跨學科整合活動中 物理知識生物知識小組都扮演了獨立的天氣瓶制作工廠的角色，體現(xiàn)了小組都扮演了獨立的天氣瓶制作工廠的角色，體現(xiàn)了 STEM STEM 理念中的情景與合作。從工廠生產(chǎn)的角度，每理念中的情景與合作。從工廠生產(chǎn)的角度，每個步驟都是技術(shù)的體現(xiàn)；個步驟都是技術(shù)的體現(xiàn)；涉及到氣壓、濕度、電場涉及到氣壓、濕度、電場、磁場、磁場對晶體形成均沒有對晶體形成均沒有影響，只有溫度對其有影響，只有溫度對其有影響影響，一般對于這種體系，一般對于這種體系，溫度

4、越低，就越容易溫度越低，就越容易出現(xiàn)結(jié)晶出現(xiàn)結(jié)晶；涉及到樟腦為樟科植物的枝、干涉及到樟腦為樟科植物的枝、干、葉及、葉及根部，經(jīng)提根部，經(jīng)提煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶使用天然使用天然樟腦的效果樟腦的效果要比人造樟腦的效果好。要比人造樟腦的效果好。技術(shù)層面技術(shù)層面-實驗操作技術(shù)實驗操作技術(shù)活動中 物理知識生物知識小組都扮演了獨立的天氣瓶制作工廠的角色，體現(xiàn)了小組都扮演了獨立的天氣瓶制作工廠的角色，體現(xiàn)了 STEM STEM 理念中的情景與合作。從工廠生產(chǎn)的角度，每理念中的情景與合作。從工廠生產(chǎn)的角度，每個步驟都是技術(shù)的體現(xiàn)；個步驟都是技術(shù)的體現(xiàn)；涉及到氣壓、濕度、電場涉及

5、到氣壓、濕度、電場、磁場、磁場對晶體形成均沒有對晶體形成均沒有影響，只有溫度對其有影響，只有溫度對其有影響影響，一般對于這種體系，一般對于這種體系，溫度越低，就越容易溫度越低，就越容易出現(xiàn)結(jié)晶出現(xiàn)結(jié)晶；涉及到樟腦為樟科植物的枝、干涉及到樟腦為樟科植物的枝、干、葉及、葉及根部，經(jīng)提根部，經(jīng)提煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶使用天然使用天然樟腦的效果樟腦的效果要比人造樟腦的效果好。要比人造樟腦的效果好。工程問題層面工程問題層面-情境激發(fā)興趣情境激發(fā)興趣輔助工具 物理知識生物知識涉及藥品稱量時的讀數(shù)、計數(shù)以及制訂藥品配比，不涉及藥品稱量時的讀數(shù)、計數(shù)以及制訂藥品配比，不僅培養(yǎng)了學

6、生的數(shù)學素養(yǎng)，還加深了學生對科學探究僅培養(yǎng)了學生的數(shù)學素養(yǎng)，還加深了學生對科學探究和科學概念的理解，促進了工程問題的解決。和科學概念的理解，促進了工程問題的解決。涉及到氣壓、濕度、電場涉及到氣壓、濕度、電場、磁場、磁場對晶體形成均沒有對晶體形成均沒有影響，只有溫度對其有影響，只有溫度對其有影響影響，一般對于這種體系，一般對于這種體系，溫度越低，就越容易溫度越低，就越容易出現(xiàn)結(jié)晶出現(xiàn)結(jié)晶；涉及到樟腦為樟科植物的枝、干涉及到樟腦為樟科植物的枝、干、葉及、葉及根部，經(jīng)提根部，經(jīng)提煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶煉制得的顆粒狀結(jié)晶，天氣瓶使用天然使用天然樟腦的效果樟腦的效果要比人造樟腦的效果好。要比人造樟腦

7、的效果好。數(shù)學層面數(shù)學層面-輔助工具輔助工具實驗操作同屏演示實驗操作同屏演示- -實時展示實時展示B設(shè)計思路設(shè)計思路資源共享隨時隨地調(diào)取文件、應(yīng)付突發(fā)情況資源共享隨時隨地調(diào)取文件、應(yīng)付突發(fā)情況C技術(shù)與教學融合三技術(shù)與教學融合三THANKS FOR YOUR ATTENTION感 謝 聆 聽信息技術(shù)與教育的深度融合；構(gòu)建課堂融合新模式信息技術(shù)與教育的深度融合；構(gòu)建課堂融合新模式生活中常見有機物生活中常見有機物乙醇乙醇 教學重點、教學重點、難點分析難點分析 教學目標教學目標的確定的確定1.1.本節(jié)課從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，以學本節(jié)課從學生的生活經(jīng)驗出發(fā)，以學生初中所學的有機物常識為基礎(chǔ)，在介生初中所

8、學的有機物常識為基礎(chǔ)，在介紹了有機物甲烷、乙烯、苯等烴的基礎(chǔ)紹了有機物甲烷、乙烯、苯等烴的基礎(chǔ)之上引入的第一個烴的衍生物；之上引入的第一個烴的衍生物； 2.2.通過本節(jié)課的探究學習，既鞏固前面通過本節(jié)課的探究學習，既鞏固前面所學的知識，也為后面學習乙酸、糖類所學的知識，也為后面學習乙酸、糖類等學習做了鋪墊，因此，它既是本章的等學習做了鋪墊，因此，它既是本章的重點，也是高中有機化學的重點。重點，也是高中有機化學的重點。3.3.乙醇這節(jié)課的學習，進一步鞏固深化乙醇這節(jié)課的學習，進一步鞏固深化對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認識。對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認識。教材的地位教材的地位和作用和作用生活中常見有機物生活中常見有機物

9、乙醇乙醇已有認知基礎(chǔ)已有認知基礎(chǔ)TitleAdd your text學生情學生情況分析況分析現(xiàn)有認知障礙現(xiàn)有認知障礙A教學背景分析教學背景分析1.1.學生對于烴的衍生物認學生對于烴的衍生物認識較為膚淺，對于官能識較為膚淺，對于官能團決定物質(zhì)的特殊性質(zhì)團決定物質(zhì)的特殊性質(zhì)還不了解。還不了解。2.2.學生還沒有建立起學生還沒有建立起“結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)用途用途”這樣這樣一個有機物的學習模型。一個有機物的學習模型。1.1.學生根據(jù)生活經(jīng)驗以及學生根據(jù)生活經(jīng)驗以及對初中化學的學習，只了對初中化學的學習，只了解了一些關(guān)于乙醇的用途，解了一些關(guān)于乙醇的用途，沒有從分子結(jié)構(gòu)的角度進沒有從分子結(jié)構(gòu)的角度進行系統(tǒng)

10、地學習。行系統(tǒng)地學習。2.2.學生已經(jīng)學完烴的基本學生已經(jīng)學完烴的基本知識，對有機物的學習有知識，對有機物的學習有了一定的認識，所以對于了一定的認識，所以對于進一步學習乙醇的組成和進一步學習乙醇的組成和性質(zhì)，有著較強的求知欲。性質(zhì)，有著較強的求知欲。 A教學背景分析教學背景分析教學準備教學準備 為順利完成教學任務(wù)，實為順利完成教學任務(wù)，實現(xiàn)教學目標，幫助學生突破現(xiàn)教學目標，幫助學生突破教學難點，我制作了多媒體教學難點，我制作了多媒體課件，準備了實驗、球棍模課件，準備了實驗、球棍模型。型。 教學重點教學重點 教學難點教學難點乙醇結(jié)構(gòu)的推斷乙醇結(jié)構(gòu)的推斷乙醇與鈉反應(yīng)、乙醇的催化氧化反乙醇與鈉反應(yīng)、

11、乙醇的催化氧化反應(yīng)應(yīng) 建立乙醇的立體結(jié)構(gòu)模型，從建立乙醇的立體結(jié)構(gòu)模型，從結(jié)構(gòu)角度初步認識乙醇的催化氧結(jié)構(gòu)角度初步認識乙醇的催化氧化的原理和實質(zhì)?；脑砗蛯嵸|(zhì)。 C 教學重點和難點分析教學重點和難點分析教學方式和手段教學方式和手段 根據(jù)教學內(nèi)容、教學目標和根據(jù)教學內(nèi)容、教學目標和學生的認知水平，主要采取教師學生的認知水平，主要采取教師以問題呈現(xiàn)方式進行引導，以問題呈現(xiàn)方式進行引導，學生學生通過動腦、動手進行實踐、探究。通過動腦、動手進行實踐、探究。創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境 引入新課引入新課 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境 引入新課引入新課 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境 引入新課引入新課 通過對生活圖片的放映，引入本節(jié)課的學習

12、主通過對生活圖片的放映，引入本節(jié)課的學習主題題生活中常見的有機物乙醇，進而讓學生通過生活中常見的有機物乙醇，進而讓學生通過已有的生活經(jīng)驗，自己歸納乙醇的物理性質(zhì)。已有的生活經(jīng)驗，自己歸納乙醇的物理性質(zhì)。 質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解信息：信息： 已知乙醇可以和金屬鈉反應(yīng)，且放出氫氣。已知乙醇可以和金屬鈉反應(yīng)，且放出氫氣。 取取 1mol 1mol 的乙醇和的乙醇和 足量足量的金屬鈉反應(yīng)，的金屬鈉反應(yīng)， 實驗證明乙醇與生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為實驗證明乙醇與生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為2 2：1,1,則說明乙醇的結(jié)構(gòu)如則說明乙醇的結(jié)構(gòu)如圖圖 所示。所示。 處的氫原子被置換。處的氫原子被置換。

13、 圖（圖（1）圖（圖（2）用球棍插出用球棍插出C C2 2H H6 6O O分子分子的可能結(jié)構(gòu)？的可能結(jié)構(gòu)？探究一探究一探究活動探究活動11乙醇的結(jié)構(gòu)乙醇的結(jié)構(gòu)小組合作小組合作CCOHHHHHH結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： CH3CH2OH 或或 C2H5OH羥基羥基OH分子式：分子式：乙醇的分子結(jié)構(gòu)乙醇的分子結(jié)構(gòu)C2H6O結(jié)構(gòu)簡式：結(jié)構(gòu)簡式：質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究一探究一設(shè)計意圖設(shè)計意圖組裝組裝C C2 2H H6 6O O的同分異構(gòu)體的球棍模型：的同分異構(gòu)體的球棍模型： 培養(yǎng)學生的動手能力，以及將微觀分子模型化。培養(yǎng)學生的動手能力，以及將微觀分子模型化。 學生明辨有機分子式和化學物質(zhì)的

14、對應(yīng)關(guān)系。學生明辨有機分子式和化學物質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系。定量數(shù)據(jù)對探究乙醇的結(jié)構(gòu)式的研究定量數(shù)據(jù)對探究乙醇的結(jié)構(gòu)式的研究 學生明辨結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。學生明辨結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究一探究一在盛有少量無水乙醇的試管中加入一小塊金屬鈉，在盛有少量無水乙醇的試管中加入一小塊金屬鈉，迅速塞上配有醫(yī)用注射針頭的單孔塞。迅速塞上配有醫(yī)用注射針頭的單孔塞。（1 1）收集氣體驗純并點燃。）收集氣體驗純并點燃。（2 2）把干燥的小燒杯罩在火焰上，觀察現(xiàn)象。）把干燥的小燒杯罩在火焰上，觀察現(xiàn)象。（3 3）迅速倒轉(zhuǎn)小燒杯，向其中加入少量澄清石）迅速倒轉(zhuǎn)小燒杯，向其中加入

15、少量澄清石灰水，觀察現(xiàn)象。灰水，觀察現(xiàn)象。溫溫馨馨提提示示注意操作安全注意操作安全質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究二探究二探究活動探究活動22乙醇與鈉的反應(yīng)乙醇與鈉的反應(yīng)小組合作小組合作1.1.鈉浮在水面上，而沉在乙醇中鈉浮在水面上，而沉在乙醇中對比對比鈉與水反應(yīng)鈉與水反應(yīng)實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象，思考思考并回答并回答下列問題下列問題。3.3.煤油（烴類）可以保存鈉，而乙醇卻與鈉反應(yīng)說明乙醇的煤油（烴類）可以保存鈉，而乙醇卻與鈉反應(yīng)說明乙醇的性質(zhì)是由它的性質(zhì)是由它的 決定的決定的2.2.鈉與乙醇的反應(yīng)速率比鈉與水的反應(yīng)速率慢鈉與乙醇的反應(yīng)速率比鈉與水的反應(yīng)速率慢, , 說明羥基中的說明羥基中的H

16、 H原子的活潑性：原子的活潑性：質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究二探究二4.4.寫出乙醇與水反應(yīng)的化學方程式：寫出乙醇與水反應(yīng)的化學方程式：設(shè)計意圖設(shè)計意圖乙醇和水都可以跟鈉反應(yīng)乙醇和水都可以跟鈉反應(yīng) 通過實驗讓學生明辨官能團的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似性質(zhì)相通過實驗讓學生明辨官能團的性質(zhì)，結(jié)構(gòu)相似性質(zhì)相似，以及基團間相互影響的關(guān)系似，以及基團間相互影響的關(guān)系 培養(yǎng)學生的動手操作能力，觀察現(xiàn)象的能力，知識的培養(yǎng)學生的動手操作能力，觀察現(xiàn)象的能力，知識的對比、遷移能力。對比、遷移能力。 培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維能力培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維能力，質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究二探究二，質(zhì)

17、疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究三探究三探究活動探究活動33乙醇的氧化反應(yīng)乙醇的氧化反應(yīng)1.1.可燃性可燃性 乙醇汽油乙醇汽油由由90%90%的普通汽油與的普通汽油與10%10%的燃料的燃料乙醇調(diào)和而成乙醇調(diào)和而成。請你預測乙醇汽油的應(yīng)用前景，與石請你預測乙醇汽油的應(yīng)用前景，與石油相比，它具有哪些優(yōu)越性呢？并寫油相比，它具有哪些優(yōu)越性呢？并寫出乙醇燃燒的化學方程式出乙醇燃燒的化學方程式 回回歸歸生生活活一一， 教師將銅絲放在酒精燈的外焰上灼燒，教師將銅絲放在酒精燈的外焰上灼燒，慢慢的移向內(nèi)焰，上下重復做幾次，那么同慢慢的移向內(nèi)焰，上下重復做幾次，那么同學們可以直接觀察銅絲變化的現(xiàn)象，讓學生

18、學們可以直接觀察銅絲變化的現(xiàn)象，讓學生們?nèi)ニ伎?，到底?nèi)焰和外焰的區(qū)別在哪里？們?nèi)ニ伎?，到底?nèi)焰和外焰的區(qū)別在哪里？請同學們進一步自己來探究實驗。請同學們進一步自己來探究實驗。 質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究四探究四探究活動探究活動33乙醇的氧化反應(yīng)乙醇的氧化反應(yīng)2.2.乙醇的催化氧化乙醇的催化氧化（1 1）點燃酒精燈，拿一根潔凈的銅絲在酒精燈的外焰上灼點燃酒精燈，拿一根潔凈的銅絲在酒精燈的外焰上灼燒至紅熱。燒至紅熱。（2 2）移開火焰迅速將銅絲放入盛有）移開火焰迅速將銅絲放入盛有3mL3mL乙醇的試管中。乙醇的試管中。（3 3）重復操作步驟）重復操作步驟(1)(2) 2-3(1)(2)

19、 2-3次，觀察銅絲變化并聞液體的次，觀察銅絲變化并聞液體的氣味。氣味。（4 4）聞氣味）聞氣味( (方法方法) )注意與乙醇對比注意與乙醇對比注意操作安全注意操作安全質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解溫溫馨馨提提示示探究活動探究活動3 3探究四探究四小組合作小組合作1.1.分析整個反應(yīng)過程中銅絲的顏色變化？分析整個反應(yīng)過程中銅絲的顏色變化？2.2.銅絲在整個反應(yīng)中起什么作用？銅絲在整個反應(yīng)中起什么作用？3.3.完成乙醇的催化氧化的方程式并找出乙醇的斷鍵位置：完成乙醇的催化氧化的方程式并找出乙醇的斷鍵位置： 【flashflash演示演示】質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解根據(jù)實驗，思考并回答

20、下根據(jù)實驗，思考并回答下列問題列問題探究四探究四信息：乙醛無色，具有刺激性氣味的液體，結(jié)構(gòu)式信息：乙醛無色，具有刺激性氣味的液體，結(jié)構(gòu)式CCHHHHO質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究四探究四 回回歸歸生生活活二二 酒精在人體中，不需經(jīng)消化作酒精在人體中，不需經(jīng)消化作用即可用即可直接被腸胃吸收直接被腸胃吸收，并很快擴，并很快擴散進入血液并分布至全身各器官，散進入血液并分布至全身各器官，主要是在肝臟和大腦中。酒精在體主要是在肝臟和大腦中。酒精在體內(nèi)的代謝作用，絕大部分發(fā)生在肝內(nèi)的代謝作用，絕大部分發(fā)生在肝臟中，在肝臟中一種酶的作用下，臟中，在肝臟中一種酶的作用下，酒精先轉(zhuǎn)化成乙醛（對人體有毒

21、），酒精先轉(zhuǎn)化成乙醛（對人體有毒），很快又在另一種酶的作用下，變成很快又在另一種酶的作用下，變成乙酸最終分解成二氧化碳和水。乙酸最終分解成二氧化碳和水。 乙醛的毒性是乙醇的十倍乙醛的毒性是乙醇的十倍以上，所以常喝酒會傷肝以上，所以常喝酒會傷肝質(zhì)疑探究質(zhì)疑探究 加深理解加深理解探究五探究五 回回歸歸生生活活三三Cr2(SO4)3K2Cr2O7酒精的快速檢測酒精的快速檢測實驗：乙醇被酸性實驗：乙醇被酸性KMnOKMnO4 4、K K2 2CrCr2 2O O7 7 ( (重鉻酸鉀）氧化重鉻酸鉀）氧化設(shè)計意圖設(shè)計意圖乙醇的氧化反應(yīng)乙醇的氧化反應(yīng)滲透條件不同，產(chǎn)物不同的學科思想滲透條件不同，產(chǎn)物不同的學科思想學會用辯證的思想分析事物學會用辯證的思想分析事物化學反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂和新