2023年秋以高中必修化學為例-基于發(fā)展學生大概念的教學實踐與反思+課件

基于發(fā)展學生大概念的教學實踐與反思——以高中必修化學為例內(nèi)容簡要什么是大概念？如何生成大概念？如何提煉大概念課程標準與大概念教學實踐與反思義務(wù)教育化學課程標準（2022年版）二、課程理念義務(wù)教育化學課程標準（2022年版）四、課程內(nèi)容化學科學本質(zhì)物質(zhì)的多樣性物質(zhì)的組成物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化化學與可持續(xù)發(fā)展大概念普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）前言二、修訂的主要內(nèi)容和變化（二）關(guān)于學科課程標準2.更新了教學內(nèi)容，進一步精選學科內(nèi)容，重視以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進學科核心素養(yǎng)的落實。什么是大概念？大概念小概念和方法專家思維

生活價值專家結(jié)論

難以遷移浙江大教育學院劉徽《大概念教學：素養(yǎng)導向的單元整體設(shè)計》概念觀念論題“高位”或“關(guān)鍵”概念：微粒、元素、物質(zhì)……看法或觀點：物質(zhì)由微粒構(gòu)成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、化學反應(yīng)伴隨能量變化……難有明確的答案：一般出現(xiàn)在人文藝術(shù)領(lǐng)域，比如“藝術(shù)作品的評價標準”……大概念生活價值反映專家思維方式

三種表現(xiàn)形式什么是大概念？浙江大教育學院劉徽《大概念教學：素養(yǎng)導向的單元整體設(shè)計》陳述性科學性深刻性中心性遷移性大概念大概念的主要特征

王素章巍等《未來教師的大概念教學設(shè)計》什么是大概念？圍繞大概念的未來創(chuàng)新性人才學科知識結(jié)構(gòu)“金字塔”（2013《美國新一代科學教育標準》）大概念的知識層級結(jié)構(gòu)（北京教育學院何彩霞）大概念有不同的層級什么是大概念？大概念的生成具體案例抽象概念具體→抽象→具體的循環(huán)過程如何生成大概念？避免“惰性知識“案例越豐富，可遷移性越強具體和抽象的“協(xié)同思維”促成復雜的認知結(jié)構(gòu)有利于知能遷移（生活價值）認知結(jié)構(gòu)的層次越豐富，聯(lián)結(jié)越多樣案例利用“現(xiàn)成的”的大概念創(chuàng)生“全新的”“大概念架構(gòu)“關(guān)聯(lián)的”大概念如何提煉大概念？核心素養(yǎng)具體學習內(nèi)容或?qū)W科知識依托于同一核心素養(yǎng)、同一主題或相似內(nèi)容載體架構(gòu)關(guān)聯(lián)的大概念體系降維解讀、分解解讀、通俗解讀王素章巍等《未來教師的大概念教學設(shè)計》教學實踐與反思教學重構(gòu)12校本作業(yè)物質(zhì)及其反應(yīng)的分類；元素及其化合物（硫）；元素及其化合物（實驗、計算；流程）

研究物質(zhì)的實驗方法；有機化合物的獲得與應(yīng)用（食品中的有機化合物）教學重構(gòu)1物質(zhì)及其反應(yīng)的分類1、建構(gòu)酸、堿、鹽的概念及性質(zhì)時，應(yīng)調(diào)動學生“具體-抽象-具體”的協(xié)同思維，引導學生從元素和微粒的角度理解酸、堿、鹽的組成；結(jié)合學生生情考慮是否引入“電離”、“電解質(zhì)”等概念。課程標準（核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容）【學習活動】“酸”的概念建構(gòu)（1）列舉常見的酸：HCl、HNO3、H2SO4、H2CO3、CH3COOH等；堿：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)3、NH3·H2O等鹽：NaCl、K2SO4、CaCO3、Cu(NO3)2、CH3COONH4等。（2）陌生情境：次磷酸（H3PO2）是一元酸，……，請寫出其與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程式。認知層面層層遞進、逐步進階、促進遷移物質(zhì)及其反應(yīng)的分類2、建構(gòu)酸性氧化物的性質(zhì)時，注意2點：（1）化合價不變（2）與堿反應(yīng)時，用量不同，產(chǎn)物不同課程標準（核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容）+4

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O【思維建?！克嵝匝趸?堿=(含氧酸)鹽+H2O【學生活動】(1)SO2也是酸性氧化物……(2)陌生情境：提供兩性氧化物的概念，以Al2O3為例書寫Al2O3分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的方程式。+4【學生活動】解釋“CO2不斷通入澄清石灰水的現(xiàn)象”CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCO2過量時：

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2物質(zhì)及其反應(yīng)的分類3、建構(gòu)氧化還原反應(yīng)基本概念時可從兩個角度：（1）表征：化合價（2）*本質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移同時注意*守恒律的應(yīng)用。課程標準（核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容）“*”：根據(jù)學生生情后期安排一節(jié)課（增）：常見的氧化劑、還原劑（對應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物）素材：（1）從化合價角度看物質(zhì)性質(zhì)：鹽酸（分別與MnO2、Zn；分解）維生素C與Fe3+（Fe、Fe2+、Fe3+）（2）聚焦核心元素預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)、并設(shè)計實驗證明：H2O2（分別與KI-淀粉溶液、酸性KMnO4溶液）研究物質(zhì)的實驗方法——物質(zhì)性質(zhì)和變化的探究課程標準（核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容）基于大概念對教材內(nèi)容進行整合，通過創(chuàng)設(shè)真實、有意義的情境，合理設(shè)置驅(qū)動性問題，引導學生自主建構(gòu)“科學探究的一般過程”、“控制變量的單一性可確保對比實驗的科學性”等大概念，發(fā)展學生應(yīng)用大概念解決真實問題的水平。Al是活潑金屬，為什么鋁罐可以裝可樂？環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)1金屬活動性順序表觀察比較Al在打磨前后的金屬光澤2任務(wù)1通過生活情境，引發(fā)認知沖突，發(fā)展學生的問題意識；任務(wù)2發(fā)展學生運用觀察的方法認識鋁的物理性質(zhì)的水平，通過實驗現(xiàn)象能直觀感受氧化膜的存在。預(yù)測Al的化學性質(zhì)觀察鋁和氧氣在加熱條件下反應(yīng)的現(xiàn)象3環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)鋁片熔化不滴落結(jié)合物質(zhì)分類及轉(zhuǎn)化相關(guān)知識，推測金屬Al能與下列哪些物質(zhì)反應(yīng)？能反應(yīng)的，請寫出化學方程式。鹽酸、硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液。？？任務(wù)3預(yù)測并用化學符號表征金屬鋁的化學性質(zhì)，發(fā)展學生的分類觀，通過師生對話了解學生的前概念，運用前概念的相異構(gòu)想（金屬單質(zhì)不與堿反應(yīng)）引發(fā)認知沖突。探究鋁與CuSO4溶液、NaOH溶液的反應(yīng)實驗試劑實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論（打磨過的）Al片+CuSO4溶液（打磨過的）Al片+NaOH溶液環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)鋁片表面有氣泡、一段時間后鋁表面有紅色固體析出，藍色溶液變淺Al活潑性比Cu強，能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu（疑惑：為何有氣泡？）很快產(chǎn)生氣泡Al能與NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氣體（疑惑：為何能反應(yīng)？產(chǎn)生什么氣體？）4任務(wù)4實驗探究鋁與CuSO4溶液、NaOH溶液的反應(yīng)，從問題和假設(shè)出發(fā)、設(shè)計實驗方案、基于證據(jù)進行分析推理，形成結(jié)論；通過實驗探究幫助學生矯正相異構(gòu)想，建立科學概念。課堂生成？環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)【資料卡】Al與NaOH溶液反應(yīng)生成H2和NaAlO2，探究鋁與CuSO4溶液、NaOH溶液的反應(yīng)2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑反應(yīng)方程式為：4環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)大概念建構(gòu)——探究物質(zhì)性質(zhì)的一般過程：提出假設(shè)設(shè)計方案觀察、分析現(xiàn)象形成結(jié)論（證實/證偽）探究鋁與CuSO4溶液、NaOH溶液的反應(yīng)4環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)鋁罐為何能裝碳酸飲料？

鋁很活潑，但生活中的鋁制品卻被廣泛應(yīng)用，比如鋁罐可樂?？蓸肥翘妓犸嬈?，溶解有CO2、H3PO4等，溶液呈弱酸性。

鋁罐能裝可樂的原因，除了剛提到的氧化膜外，還有沒有其他可能性呢？

？5大概念的遷移性（生活價值）環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)鋁罐為何能裝碳酸飲料？鋁罐表面有氧化膜（或其他保護膜）。12可樂酸性不夠強（酸的濃度不夠大）?？赡茉颍喝绾慰刂茊我蛔兞?？？？5環(huán)節(jié)1探究Al的性質(zhì)鋁罐為何能裝碳酸飲料？實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取形狀大小幾乎相同的可樂罐片，一片打磨一片不打磨，分別加等濃度、等體積鹽酸。取形狀大小幾乎相同的可樂罐片（事先剪小塊），分別加不同濃度的鹽酸（約8%鹽酸,現(xiàn)場稀釋20倍左右）。打磨過的可樂罐片與鹽酸反應(yīng)很快產(chǎn)生氣泡；沒有打磨過的可樂罐片只有邊緣有些微氣泡。可樂罐片表面確實存在一層保護膜（材質(zhì)未知）。未稀釋的鹽酸與可樂罐片反應(yīng)表面產(chǎn)生氣泡；稀釋后的鹽酸與可樂罐片接觸，沒有明顯現(xiàn)象?？蓸匪嵝圆粔驈?，與可樂罐不反應(yīng)或反應(yīng)極為緩慢。5任務(wù)5承上啟下，著眼于學生的最近發(fā)展區(qū)，提出新問題，引導學生體會條件控制對科學實驗及探究活動的作用，激發(fā)學生主動探究的興趣，養(yǎng)成注重實證、嚴謹求實的科學態(tài)度。環(huán)節(jié)2探究反應(yīng)條件對H2O2分解的影響1“大象牙膏”是怎么一回事？實驗演示“大象牙膏”其他條件均相同時，使用催化劑，能加快H2O2分解。還有哪些條件會影響雙氧水分解的快慢呢？請你設(shè)計實驗證明。環(huán)節(jié)2探究反應(yīng)條件對H2O2分解的影響2實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論取2支試管，各加2mL約20%雙氧水于試管中，將其中一支試管放入90℃左右熱水浴取2支試管，分別加入2mL約5%、20%雙氧水，同時放入90℃左右熱水浴實驗探究溫度、濃度對雙氧水分解快慢的影響熱水浴雙氧水更快產(chǎn)生氣泡（反應(yīng)更劇烈）（其他條件均相同時）升高溫度，能加快雙氧水的分解20%雙氧水更快產(chǎn)生氣泡（反應(yīng)更劇烈）（其他條件均相同時）濃度增大，能加快雙氧水的分解環(huán)節(jié)3課堂診斷及課后延伸1以下是一份實驗報告，請?zhí)顚懲暾麑嶒灢襟E實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論（1）有一瓶在空氣中放置一段時間的鋁片，取一片放入盛有CuSO4溶液的燒杯中，浸泡片刻，觀察現(xiàn)象。

（2）而后取出鋁片，用小刀在其表面刻劃幾下（或用砂紙將其表面打磨干凈），再放入CuSO4溶液中。（3）另取一片鋁片，放入NaOH溶液中。（1）沒有明顯現(xiàn)象。

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。大理石與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，有哪些方法可以加快該反應(yīng)？環(huán)節(jié)3課堂診斷及課后延伸2你能設(shè)計實驗探究Cl-能否加快硫酸與Al的反應(yīng)么?

請你結(jié)合所學知識，查閱相關(guān)資料，解釋鋁制容器不能用于長期貯存酸性、堿性溶液或咸性溶液（含氯離子的溶液）的原因。視頻：研究員對高鐵動車的Al合金零件腐蝕條件的探究（NaCl溶液）氯離子對高鐵列車鋁合金究竟會產(chǎn)生多大腐蝕？來看實驗｜走近科學,科學,科普,好看視頻()。

如果你是研究員，你會采取哪些方法，延長高鐵動車Al合金零件的使用壽命？

想知道“自動長毛的鋁鴨子”是怎么回事么？查閱資料，解鎖更多鋁及其化合物的相關(guān)資訊。有機化合物NaCl對鋁被稀硫酸腐蝕速率的影響氯離子腐蝕機理及其預(yù)防措施_金屬()氯離子的含量在多少范圍不會對不銹鋼產(chǎn)生腐蝕？_百度知道()環(huán)節(jié)3課堂診斷及課后延伸返回2有機化合物的性質(zhì)有機化合物的分子結(jié)構(gòu)有機化合物的多樣性決定決定同分異構(gòu)體同系物決定有機化合物的應(yīng)用碳原子的成鍵特點決定碳骨架官能團碳原子成4個鍵；碳碳單鍵、碳碳雙鍵、碳碳叁鍵；碳鏈、碳環(huán)。有機化合物的獲得與應(yīng)用1、教材整合：（1）有機化合物的一般性質(zhì)（可燃性、水溶性等）（2）有機化合物的結(jié)構(gòu)特點（碳原子的成鍵特點、基團與官能團、同分異構(gòu)體）：球棍模型搭建（3）有機化合物的簡單命名

2、性質(zhì)教學（1）聯(lián)系生活實例

（2）對比反應(yīng)物和產(chǎn)物看“斷鍵-成鍵位置”

（關(guān)注碳骨架、官能團有無變化，如何變化）和是同分異構(gòu)體么？有機化合物的獲得與應(yīng)用（乙醇）中國酒文化酒精飲料*水溶性、沸點有機化合物的獲得與應(yīng)用（乙酸）醋名字來源四大名醋聞醋味*水溶性、沸點防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染課程標準（核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容）單元目標：學生能學會思考、主動思考，促進知識關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)化；發(fā)展批判性思維，辨證看物質(zhì)（硫及其化合物），認識物質(zhì)對社會發(fā)展的價值、對生態(tài)環(huán)境的影響，運用“物質(zhì)分類及轉(zhuǎn)化”大概念解決實際問題，或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性議題的討論；感悟化學學科的生活價值?！皬纳钪衼?，到生活中去”季延中學陳志生老師《防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染》說課片段季延中學陳志生老師《防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染》說課片段《防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染》課堂教學效果測試表季延中學陳志生老師《防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境污染》說課片段表

《防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染》課堂教學效果部分測試結(jié)果素材（以現(xiàn)實世界為基點）資料1：339個城市大氣環(huán)境監(jiān)測1/3+不合格資料2：石油的組成元素、煤的結(jié)構(gòu)資料3：中國能源構(gòu)成現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢問題引導思考問題1：二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸的途徑？問題2：酸雨的形成體現(xiàn)二氧化硫哪些性質(zhì)？問題3：如何利用二氧化硫性質(zhì)脫硫？“價-類二維”觀解決現(xiàn)實世界問題1、酸性氧化物（1）石灰石/生石灰-石膏法脫硫（2）氨脫硫（補文獻）（3）堿洗脫硫（補文獻、原料價格等）（對比脫硫法優(yōu)缺點：經(jīng)濟成本、脫硫效率等）（4）雙堿法煙氣脫硫（吸收-再生）2、亞氯酸鈉等氧化劑脫硫（文獻資料）3、CH4、H2、CO、NH3等脫硫這樣的教學設(shè)計能促進知識關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)化，豐富學生的認知結(jié)構(gòu)層次，增強知能的遷移