2024年版高中化學(xué) 第四單元 研究型實(shí)驗(yàn) 4.3 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修6

2024年版高中化學(xué)第四單元研究型實(shí)驗(yàn)4.3綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版選修6課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：2024年版高中化學(xué)第四單元研究型實(shí)驗(yàn)4.3綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版選修6

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2024年2月24日星期五上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

??同學(xué)們，今天我們要一起走進(jìn)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，開啟一場(chǎng)探索化學(xué)奧秘的冒險(xiǎn)之旅！??在這節(jié)課里，我們將共同完成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想，揭開化學(xué)世界的神秘面紗。??準(zhǔn)備好你們的熱情和好奇心，讓我們一起開始吧！??二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：一是科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和問題解決能力；二是科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成科學(xué)的思維習(xí)慣；三是社會(huì)責(zé)任感，讓學(xué)生意識(shí)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)生活中的重要作用，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的尊重和熱愛。通過綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。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(shí)：

同學(xué)們?cè)谥暗恼n程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和安全知識(shí)，掌握了常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器使用方法，以及一些基礎(chǔ)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。此外，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有了初步的認(rèn)識(shí)。

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

高一年級(jí)的學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)普遍抱有濃厚的興趣，他們喜歡通過實(shí)驗(yàn)來直觀地感受化學(xué)知識(shí)。在能力方面，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能參差不齊，但整體上能夠跟隨指導(dǎo)完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過動(dòng)手操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于理論學(xué)習(xí)和思考。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難：一是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不夠合理，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法順利進(jìn)行；二是實(shí)驗(yàn)操作不熟練，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；三是數(shù)據(jù)分析能力不足，無法從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出合理的結(jié)論。此外，部分學(xué)生在面對(duì)實(shí)驗(yàn)中的突發(fā)情況時(shí)，可能缺乏應(yīng)對(duì)策略，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或安全風(fēng)險(xiǎn)。四、教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：采用講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，通過講解實(shí)驗(yàn)原理和步驟，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。

2.教學(xué)活動(dòng)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽，讓學(xué)生分組進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過角色扮演模擬實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.教學(xué)媒體：利用多媒體教學(xué)設(shè)備展示實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，同時(shí)結(jié)合實(shí)物實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生在直觀演示中學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“同學(xué)們，你們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，有沒有遇到過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難題？”

展示一些有趣的實(shí)驗(yàn)圖片或視頻片段，讓學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)過程中的有趣經(jīng)歷。

簡(jiǎn)短介紹綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念，強(qiáng)調(diào)它在科學(xué)研究中的重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義，包括其主要目標(biāo)和步驟。

詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的組成部分，如實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)收集和分析等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.綜合實(shí)驗(yàn)案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，讓學(xué)生全面了解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)科學(xué)研究的影響，以及如何通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解決問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：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，每組分配一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例。

每組討論如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出新的實(shí)驗(yàn)方案或方法。

每組選派一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)點(diǎn)、預(yù)期效果和潛在問題。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在科學(xué)研究中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)小型的綜合實(shí)驗(yàn)，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

7.課后反思與拓展（5分鐘）

目標(biāo)：幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

過程：

課后，學(xué)生需完成以下任務(wù)：

-思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。

-閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，了解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展。

-設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，并嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

為了讓學(xué)生更深入地理解綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，以下是一些與教材內(nèi)容相關(guān)的拓展資源：

-化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書籍：《化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與技巧》、《現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》等。

-科研論文數(shù)據(jù)庫(kù)：通過查閱化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域的科研論文，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最新研究動(dòng)態(tài)。

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例庫(kù)：收集不同學(xué)科的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例，包括化學(xué)、物理、生物等，讓學(xué)生了解不同領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。

2.拓展建議：

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以下是一些建議的拓展學(xué)習(xí)活動(dòng)：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽：

組織學(xué)生參加校內(nèi)或校外的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，鼓勵(lì)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

（2）實(shí)驗(yàn)日志撰寫：

指導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)日志，記錄實(shí)驗(yàn)過程、心得體會(huì)和遇到的問題，培養(yǎng)他們的科研素養(yǎng)和自我反思能力。

（3）實(shí)驗(yàn)視頻制作：

讓學(xué)生制作實(shí)驗(yàn)過程視頻，通過展示實(shí)驗(yàn)操作步驟、數(shù)據(jù)收集和分析，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)演示和溝通能力。

（4）跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

鼓勵(lì)學(xué)生嘗試跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)合化學(xué)、物理、生物等多學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)具有綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（5）實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作培訓(xùn)：

邀請(qǐng)專業(yè)人士為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作培訓(xùn)，讓學(xué)生熟悉各種實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，提高實(shí)驗(yàn)操作技能。

（6）實(shí)驗(yàn)安全教育：

加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全教育，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，掌握安全操作規(guī)程，提高實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。

（7）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)研：

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研，了解項(xiàng)目的背景、目的、方法和預(yù)期成果，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。

（8）實(shí)驗(yàn)成果分享會(huì)：

定期舉辦實(shí)驗(yàn)成果分享會(huì)，讓學(xué)生展示自己的實(shí)驗(yàn)成果，分享實(shí)驗(yàn)過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。七、作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

為了鞏固學(xué)生對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，以下布置幾項(xiàng)作業(yè)：

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告：

要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法、步驟、預(yù)期結(jié)果等。學(xué)生需撰寫一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告，字?jǐn)?shù)不少于500字。

2.實(shí)驗(yàn)操作視頻：

鼓勵(lì)學(xué)生制作一個(gè)簡(jiǎn)短的視頻，展示他們?nèi)绾尾僮鲗?shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟。視頻需清晰展示實(shí)驗(yàn)過程，時(shí)長(zhǎng)控制在3-5分鐘。

3.實(shí)驗(yàn)安全知識(shí)測(cè)試：

設(shè)計(jì)一份關(guān)于實(shí)驗(yàn)安全的知識(shí)測(cè)試題，包括實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、應(yīng)急處理措施等，要求學(xué)生在課后完成并提交。

作業(yè)反饋：

1.及時(shí)批改：

作業(yè)提交后，教師應(yīng)盡快批改，確保學(xué)生的作業(yè)得到及時(shí)的反饋。

2.個(gè)性化反饋：

針對(duì)每個(gè)學(xué)生的作業(yè)，教師應(yīng)給出個(gè)性化的反饋。對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告，要指出實(shí)驗(yàn)方案的合理性、創(chuàng)新性以及可能存在的問題。對(duì)于實(shí)驗(yàn)操作視頻，要評(píng)價(jià)學(xué)生的操作熟練度和安全性。

3.問題指出與改進(jìn)建議：

在反饋中，教師應(yīng)明確指出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作過程中的錯(cuò)誤或不足，并提供具體的改進(jìn)建議。例如，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告中的問題，可以指出實(shí)驗(yàn)步驟的合理性、數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性等。

4.總結(jié)與分享：

在下一節(jié)課開始時(shí)，教師可以將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告和操作視頻進(jìn)行展示和討論，讓學(xué)生互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

5.進(jìn)步跟蹤：

教師應(yīng)記錄學(xué)生的作業(yè)完成情況和改進(jìn)情況，定期與家長(zhǎng)溝通，共同關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展。

6.激勵(lì)措施：

對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，教師可以給予表?yè)P(yáng)和獎(jiǎng)勵(lì)，如優(yōu)秀作業(yè)展示、頒發(fā)小獎(jiǎng)品等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。八、板書設(shè)計(jì)①綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概述

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概念

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟

-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟詳解

-明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

-提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)

-選擇實(shí)驗(yàn)方法

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

-實(shí)驗(yàn)儀器和材料

-實(shí)驗(yàn)操作步驟

-數(shù)據(jù)收集與分析

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則與注意事項(xiàng)

-安全性原則

-可行性原則

-可重復(fù)性原則

-數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性原則

-實(shí)驗(yàn)環(huán)境控制

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)防

④實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要點(diǎn)

-實(shí)驗(yàn)背景與目的

-實(shí)驗(yàn)方法與步驟

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果

-實(shí)驗(yàn)討論與分析

-實(shí)驗(yàn)結(jié)論與建議

⑤實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范

-實(shí)驗(yàn)操作順序

-實(shí)驗(yàn)儀器使用

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

-實(shí)驗(yàn)安全注意事項(xiàng)課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證鹽酸和氫氧化鈉的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。

要求：

-確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?/p>

-列出實(shí)驗(yàn)所需材料和儀器。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，包括滴定操作、數(shù)據(jù)記錄和分析。

-預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并討論可能的誤差來源。

答案示例：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證鹽酸和氫氧化鈉的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。

原理：根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算氫氧化鈉的濃度。

材料：鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、滴定管、錐形瓶、酚酞指示劑等。

步驟：1.準(zhǔn)備鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液。2.使用滴定管滴加鹽酸至錐形瓶中，加入幾滴酚酞指示劑。3.用氫氧化鈉溶液滴定至溶液顏色變化。4.記錄滴定數(shù)據(jù)并計(jì)算氫氧化鈉的濃度。

預(yù)期結(jié)果：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算氫氧化鈉的濃度。

2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析

題目：分析以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定溶液的濃度。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：滴定過程中，加入5.00mL鹽酸溶液后，加入20.00mL氫氧化鈉溶液，溶液顏色變?yōu)榉奂t色。

已知：鹽酸溶液濃度為0.1000mol/L。

要求：

-計(jì)算氫氧化鈉溶液的濃度。

-討論實(shí)驗(yàn)誤差的可能來源。

答案示例：

計(jì)算：根據(jù)化學(xué)方程式，鹽酸與氫氧化鈉的摩爾比為1:1。因此，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度與鹽酸相同，即0.1000mol/L。

3.實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)

題目：針對(duì)以下實(shí)驗(yàn)方案，提出改進(jìn)建議。

實(shí)驗(yàn)方案：使用硫酸銅溶液和鐵片進(jìn)行置換反應(yīng)，觀察鐵片的表面變化。

要求：

-分析實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

-提出至少兩個(gè)改進(jìn)建議。

答案示例：

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，直觀觀察鐵片的表面變化。

缺點(diǎn)：反應(yīng)速度較慢，觀察時(shí)間較長(zhǎng)。

改進(jìn)建議：1.使用更高濃度的硫酸銅溶液，加快反應(yīng)速度。2.將鐵片加熱至一定溫度，加速反應(yīng)過程。

4.實(shí)驗(yàn)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

題目：評(píng)估以下實(shí)驗(yàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

實(shí)驗(yàn)：使用濃硝酸進(jìn)行硝化反應(yīng)。

要求：

-識(shí)別實(shí)驗(yàn)中的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

-提出預(yù)防措施。

答案示例：

潛在安全風(fēng)險(xiǎn)：濃硝酸具有強(qiáng)腐蝕性和氧化性，可能引起皮膚灼傷、火災(zāi)或爆炸。

預(yù)防措施：1.實(shí)驗(yàn)前穿戴防護(hù)服、手套和護(hù)目鏡。2.