基于大概念統(tǒng)領(lǐng)下促進核心素養(yǎng)提升的項目式大單元教學(xué)設(shè)計-以“化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律”大單元為例

基于大概念統(tǒng)領(lǐng)下促進核心素養(yǎng)提升的項目式大單元教學(xué)設(shè)計——以“化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律”大單元為例課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析《化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律》大單元教學(xué)，旨在通過項目式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化的規(guī)律。本單元內(nèi)容緊密聯(lián)系人教版高中化學(xué)教材必修二第三章，以能量守恒定律為核心，涵蓋了化學(xué)能與熱能、電能的轉(zhuǎn)化，以及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的測量與應(yīng)用。通過實際案例分析，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與創(chuàng)新意識，通過探究化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律，使學(xué)生能夠運用科學(xué)方法分析和解決實際問題。同時，培養(yǎng)他們的宏觀辨識與微觀探析能力，以及證據(jù)推理與模型認知能力。在情感態(tài)度與價值觀方面，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)科學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)他們將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐中的社會責(zé)任感。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)的基本概念，包括反應(yīng)類型、化學(xué)方程式的書寫，以及化學(xué)鍵的形成與斷裂。此外，學(xué)生對能量守恒定律有了初步理解，并能夠描述一些簡單的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)中的能量變化表現(xiàn)出一定的好奇心，對實驗操作有較高的興趣。他們在邏輯思維和推理方面有一定的基礎(chǔ)，但可能缺乏將理論知識與實際應(yīng)用結(jié)合的能力。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的喜歡通過實驗探究學(xué)習(xí)，有的則偏好理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生可能在理解化學(xué)能與熱能、電能轉(zhuǎn)化的具體機制上遇到困難，特別是在復(fù)雜反應(yīng)的能量計算和平衡方面。此外，對于化學(xué)反應(yīng)中的微觀過程，如電子的轉(zhuǎn)移和化學(xué)鍵的斷裂與形成，學(xué)生可能缺乏直觀的感受和深入的理解。在項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生可能會面臨如何設(shè)計實驗方案、收集和分析數(shù)據(jù)以及撰寫報告的挑戰(zhàn)。四、教學(xué)資源準備1.教材：提前為學(xué)生準備人教版高中化學(xué)必修二教材，確保每人一本。

2.輔助材料：搜集與化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化相關(guān)的圖片、圖表和視頻，用于課堂展示和討論。

3.實驗器材：準備能量轉(zhuǎn)化實驗所需的儀器和試劑，包括量熱器、電流表、電壓表、電池、導(dǎo)線等，并檢查其安全性和完整性。

4.教室布置：將教室分為實驗操作區(qū)和討論區(qū)，保證實驗安全有序進行，同時便于學(xué)生分組討論和分享。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標：引起學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道化學(xué)反應(yīng)中能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些化學(xué)反應(yīng)過程中能量轉(zhuǎn)化的實例圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受化學(xué)反應(yīng)中能量變化的奇妙。

簡短介紹化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標：讓學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的定義，包括其主要形式如化學(xué)能與熱能、電能的轉(zhuǎn)化。

詳細介紹能量守恒定律的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解能量在化學(xué)反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化過程。

3.能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的案例進行分析，如燃燒反應(yīng)、原電池等。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律在未來科學(xué)技術(shù)發(fā)展或改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律相關(guān)的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案，如新型電池的開發(fā)、可再生能源的利用等。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調(diào)化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用該規(guī)律。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的原理與應(yīng)用》

-《能量守恒定律在化學(xué)中的體現(xiàn)》

-《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化：原電池與電解池》

-《化學(xué)反應(yīng)中的熱力學(xué)原理》

-《可再生能源與化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化》

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-探究不同類型化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，如酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。

-研究原電池和電解池的工作原理，以及它們在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用。

-分析不同能源的化學(xué)組成及其在能量轉(zhuǎn)化過程中的效率。

-調(diào)查日常生活中化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化實例，如食物的消化、燃燒過程等。

-閱讀有關(guān)化學(xué)能與熱能、電能轉(zhuǎn)化的科研論文，了解最新的研究進展。

-設(shè)計實驗，測量化學(xué)反應(yīng)過程中能量的變化，如測定中和熱、原電池的電動勢等。

-參與學(xué)校的科技活動，如科技節(jié)、創(chuàng)新大賽等，將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐。

-訪問化學(xué)實驗室或工廠，了解化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-討論化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與環(huán)境保護的關(guān)系，探討如何減少化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境的影響。

-探究化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，思考如何利用化學(xué)反應(yīng)推動社會的可持續(xù)發(fā)展。七、板書設(shè)計1.能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的基本概念

①化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、電能等。

②能量守恒定律：能量在化學(xué)反應(yīng)中既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

③關(guān)鍵詞：化學(xué)能、熱能、電能、能量守恒定律。

2.化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式

①熱能轉(zhuǎn)化：燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。

②電能轉(zhuǎn)化：原電池、電解池等。

③關(guān)鍵詞：燃燒、中和反應(yīng)、原電池、電解池。

3.能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律的案例分析

①燃燒反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化：燃料的燃燒釋放熱能。

②原電池中的能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

③關(guān)鍵詞：燃燒反應(yīng)、熱能釋放、原電池、電能生成。

4.實際應(yīng)用與思考

①能源的開發(fā)與利用：化學(xué)反應(yīng)在能源開發(fā)中的應(yīng)用。

②環(huán)境保護：化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與環(huán)境保護。

③關(guān)鍵詞：能源開發(fā)、環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展。八、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括發(fā)言次數(shù)、提問質(zhì)量和對課堂內(nèi)容的興趣度。

-記錄學(xué)生在實驗操作中的表現(xiàn)，如是否按照實驗步驟進行、對實驗現(xiàn)象的觀察是否仔細等。

-評估學(xué)生對新知識的接受程度，通過課堂提問和互動，了解學(xué)生對重點知識點的掌握情況。

2.小組討論成果展示：

-評價各小組討論成果的完整性和創(chuàng)新性，包括對案例分析的深度、提出的解決方案的可行性。

-觀察小組代表的展示能力，如表達清晰度、邏輯性和對問題的應(yīng)對策略。

-收集其他學(xué)生對展示內(nèi)容的反饋，以了解全班對討論成果的認同度和接受程度。

3.隨堂測試：

-設(shè)計隨堂測試題目，涵蓋本節(jié)課的重點知識點，如能量轉(zhuǎn)化的類型、能量守恒定律的應(yīng)用等。

-測試學(xué)生的知識掌握情況，包括記憶、理解和應(yīng)用能力。

-分析測試結(jié)果，了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的掌握程度，為后續(xù)教學(xué)提供參考。

4.課后作業(yè)與自主學(xué)習(xí)：

-收集學(xué)生提交的課后作業(yè)，評估其對課堂內(nèi)容的鞏固情況和對拓展知識點的學(xué)習(xí)情況。

-觀察學(xué)生是否積極參與課后自主學(xué)習(xí)，如閱讀拓展材料、進行科學(xué)探究等。

-對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)成果進行評價，如撰寫的報告、實驗探究的記錄等。

5.