2023年秋以高中必修化学为例-基于发展学生大概念的教学实践与反思+课件

基于发展学生大概念的教学实践与反思——以高中必修化学为例内容简要什么是大概念？如何生成大概念？如何提炼大概念课程标准与大概念教学实践与反思义务教育化学课程标准（2022年版）二、课程理念义务教育化学课程标准（2022年版）四、课程内容化学科学本质物质的多样性物质的组成物质的变化与转化化学与可持续发展大概念普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）前言二、修订的主要内容和变化（二）关于学科课程标准2.更新了教学内容，进一步精选学科内容，重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实。什么是大概念？大概念小概念和方法专家思维

生活价值专家结论

难以迁移浙江大教育学院刘徽《大概念教学：素养导向的单元整体设计》概念观念论题“高位”或“关键”概念：微粒、元素、物质……看法或观点：物质由微粒构成、结构决定性质、化学反应伴随能量变化……难有明确的答案：一般出现在人文艺术领域，比如“艺术作品的评价标准”……大概念生活价值反映专家思维方式

三种表现形式什么是大概念？浙江大教育学院刘徽《大概念教学：素养导向的单元整体设计》陈述性科学性深刻性中心性迁移性大概念大概念的主要特征

王素章巍等《未来教师的大概念教学设计》什么是大概念？围绕大概念的未来创新性人才学科知识结构“金字塔”（2013《美国新一代科学教育标准》）大概念的知识层级结构（北京教育学院何彩霞）大概念有不同的层级什么是大概念？大概念的生成具体案例抽象概念具体→抽象→具体的循环过程如何生成大概念？避免“惰性知识“案例越丰富，可迁移性越强具体和抽象的“协同思维”促成复杂的认知结构有利于知能迁移（生活价值）认知结构的层次越丰富，联结越多样案例利用“现成的”的大概念创生“全新的”“大概念架构“关联的”大概念如何提炼大概念？核心素养具体学习内容或学科知识依托于同一核心素养、同一主题或相似内容载体架构关联的大概念体系降维解读、分解解读、通俗解读王素章巍等《未来教师的大概念教学设计》教学实践与反思教学重构12校本作业物质及其反应的分类；元素及其化合物（硫）；元素及其化合物（实验、计算；流程）

研究物质的实验方法；有机化合物的获得与应用（食品中的有机化合物）教学重构1物质及其反应的分类1、建构酸、碱、盐的概念及性质时，应调动学生“具体-抽象-具体”的协同思维，引导学生从元素和微粒的角度理解酸、碱、盐的组成；结合学生生情考虑是否引入“电离”、“电解质”等概念。课程标准（核心素养、课程内容）【学习活动】“酸”的概念建构（1）列举常见的酸：HCl、HNO3、H2SO4、H2CO3、CH3COOH等；碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、Fe(OH)3、NH3·H2O等盐：NaCl、K2SO4、CaCO3、Cu(NO3)2、CH3COONH4等。（2）陌生情境：次磷酸（H3PO2）是一元酸，……，请写出其与NaOH溶液反应的化学方程式。认知层面层层递进、逐步进阶、促进迁移物质及其反应的分类2、建构酸性氧化物的性质时，注意2点：（1）化合价不变（2）与碱反应时，用量不同，产物不同课程标准（核心素养、课程内容）+4

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O【思维建模】酸性氧化物+碱=(含氧酸)盐+H2O【学生活动】(1)SO2也是酸性氧化物……(2)陌生情境：提供两性氧化物的概念，以Al2O3为例书写Al2O3分别与盐酸、NaOH溶液反应的方程式。+4【学生活动】解释“CO2不断通入澄清石灰水的现象”CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OCO2过量时：

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2物质及其反应的分类3、建构氧化还原反应基本概念时可从两个角度：（1）表征：化合价（2）*本质：电子转移同时注意*守恒律的应用。课程标准（核心素养、课程内容）“*”：根据学生生情后期安排一节课（增）：常见的氧化剂、还原剂（对应的还原产物、氧化产物）素材：（1）从化合价角度看物质性质：盐酸（分别与MnO2、Zn；分解）维生素C与Fe3+（Fe、Fe2+、Fe3+）（2）聚焦核心元素预测物质性质、并设计实验证明：H2O2（分别与KI-淀粉溶液、酸性KMnO4溶液）研究物质的实验方法——物质性质和变化的探究课程标准（核心素养、课程内容）基于大概念对教材内容进行整合，通过创设真实、有意义的情境，合理设置驱动性问题，引导学生自主建构“科学探究的一般过程”、“控制变量的单一性可确保对比实验的科学性”等大概念，发展学生应用大概念解决真实问题的水平。Al是活泼金属，为什么铝罐可以装可乐？环节1探究Al的性质1金属活动性顺序表观察比较Al在打磨前后的金属光泽2任务1通过生活情境，引发认知冲突，发展学生的问题意识；任务2发展学生运用观察的方法认识铝的物理性质的水平，通过实验现象能直观感受氧化膜的存在。预测Al的化学性质观察铝和氧气在加热条件下反应的现象3环节1探究Al的性质铝片熔化不滴落结合物质分类及转化相关知识，推测金属Al能与下列哪些物质反应？能反应的，请写出化学方程式。盐酸、硫酸、NaOH溶液、CuSO4溶液。？？任务3预测并用化学符号表征金属铝的化学性质，发展学生的分类观，通过师生对话了解学生的前概念，运用前概念的相异构想（金属单质不与碱反应）引发认知冲突。探究铝与CuSO4溶液、NaOH溶液的反应实验试剂实验现象实验结论（打磨过的）Al片+CuSO4溶液（打磨过的）Al片+NaOH溶液环节1探究Al的性质铝片表面有气泡、一段时间后铝表面有红色固体析出，蓝色溶液变浅Al活泼性比Cu强，能与CuSO4溶液反应置换出Cu（疑惑：为何有气泡？）很快产生气泡Al能与NaOH溶液反应，产生气体（疑惑：为何能反应？产生什么气体？）4任务4实验探究铝与CuSO4溶液、NaOH溶液的反应，从问题和假设出发、设计实验方案、基于证据进行分析推理，形成结论；通过实验探究帮助学生矫正相异构想，建立科学概念。课堂生成？环节1探究Al的性质【资料卡】Al与NaOH溶液反应生成H2和NaAlO2，探究铝与CuSO4溶液、NaOH溶液的反应2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑反应方程式为：4环节1探究Al的性质大概念建构——探究物质性质的一般过程：提出假设设计方案观察、分析现象形成结论（证实/证伪）探究铝与CuSO4溶液、NaOH溶液的反应4环节1探究Al的性质铝罐为何能装碳酸饮料？

铝很活泼，但生活中的铝制品却被广泛应用，比如铝罐可乐。可乐是碳酸饮品，溶解有CO2、H3PO4等，溶液呈弱酸性。

铝罐能装可乐的原因，除了刚提到的氧化膜外，还有没有其他可能性呢？

？5大概念的迁移性（生活价值）环节1探究Al的性质铝罐为何能装碳酸饮料？铝罐表面有氧化膜（或其他保护膜）。12可乐酸性不够强（酸的浓度不够大）。可能原因：如何控制单一变量？？？5环节1探究Al的性质铝罐为何能装碳酸饮料？实验操作实验现象实验结论取形状大小几乎相同的可乐罐片，一片打磨一片不打磨，分别加等浓度、等体积盐酸。取形状大小几乎相同的可乐罐片（事先剪小块），分别加不同浓度的盐酸（约8%盐酸,现场稀释20倍左右）。打磨过的可乐罐片与盐酸反应很快产生气泡；没有打磨过的可乐罐片只有边缘有些微气泡。可乐罐片表面确实存在一层保护膜（材质未知）。未稀释的盐酸与可乐罐片反应表面产生气泡；稀释后的盐酸与可乐罐片接触，没有明显现象。可乐酸性不够强，与可乐罐不反应或反应极为缓慢。5任务5承上启下，着眼于学生的最近发展区，提出新问题，引导学生体会条件控制对科学实验及探究活动的作用，激发学生主动探究的兴趣，养成注重实证、严谨求实的科学态度。环节2探究反应条件对H2O2分解的影响1“大象牙膏”是怎么一回事？实验演示“大象牙膏”其他条件均相同时，使用催化剂，能加快H2O2分解。还有哪些条件会影响双氧水分解的快慢呢？请你设计实验证明。环节2探究反应条件对H2O2分解的影响2实验操作实验现象实验结论取2支试管，各加2mL约20%双氧水于试管中，将其中一支试管放入90℃左右热水浴取2支试管，分别加入2mL约5%、20%双氧水，同时放入90℃左右热水浴实验探究温度、浓度对双氧水分解快慢的影响热水浴双氧水更快产生气泡（反应更剧烈）（其他条件均相同时）升高温度，能加快双氧水的分解20%双氧水更快产生气泡（反应更剧烈）（其他条件均相同时）浓度增大，能加快双氧水的分解环节3课堂诊断及课后延伸1以下是一份实验报告，请填写完整实验步骤实验现象实验结论（1）有一瓶在空气中放置一段时间的铝片，取一片放入盛有CuSO4溶液的烧杯中，浸泡片刻，观察现象。

（2）而后取出铝片，用小刀在其表面刻划几下（或用砂纸将其表面打磨干净），再放入CuSO4溶液中。（3）另取一片铝片，放入NaOH溶液中。（1）没有明显现象。

（2）

。

（3）

。（1）

。

（2）

。

（3）

。大理石与盐酸反应产生CO2，有哪些方法可以加快该反应？环节3课堂诊断及课后延伸2你能设计实验探究Cl-能否加快硫酸与Al的反应么?

请你结合所学知识，查阅相关资料，解释铝制容器不能用于长期贮存酸性、碱性溶液或咸性溶液（含氯离子的溶液）的原因。视频：研究员对高铁动车的Al合金零件腐蚀条件的探究（NaCl溶液）氯离子对高铁列车铝合金究竟会产生多大腐蚀？来看实验｜走近科学,科学,科普,好看视频()。

如果你是研究员，你会采取哪些方法，延长高铁动车Al合金零件的使用寿命？

想知道“自动长毛的铝鸭子”是怎么回事么？查阅资料，解锁更多铝及其化合物的相关资讯。有机化合物NaCl对铝被稀硫酸腐蚀速率的影响氯离子腐蚀机理及其预防措施_金属()氯离子的含量在多少范围不会对不锈钢产生腐蚀？_百度知道()环节3课堂诊断及课后延伸返回2有机化合物的性质有机化合物的分子结构有机化合物的多样性决定决定同分异构体同系物决定有机化合物的应用碳原子的成键特点决定碳骨架官能团碳原子成4个键；碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键；碳链、碳环。有机化合物的获得与应用1、教材整合：（1）有机化合物的一般性质（可燃性、水溶性等）（2）有机化合物的结构特点（碳原子的成键特点、基团与官能团、同分异构体）：球棍模型搭建（3）有机化合物的简单命名

2、性质教学（1）联系生活实例

（2）对比反应物和产物看“断键-成键位置”

（关注碳骨架、官能团有无变化，如何变化）和是同分异构体么？有机化合物的获得与应用（乙醇）中国酒文化酒精饮料*水溶性、沸点有机化合物的获得与应用（乙酸）醋名字来源四大名醋闻醋味*水溶性、沸点防治二氧化硫对环境污染课程标准（核心素养、课程内容）单元目标：学生能学会思考、主动思考，促进知识关联结构化；发展批判性思维，辨证看物质（硫及其化合物），认识物质对社会发展的价值、对生态环境的影响，运用“物质分类及转化”大概念解决实际问题，或寻求相关证据参与社会性议题的讨论；感悟化学学科的生活价值。“从生活中来，到生活中去”季延中学陈志生老师《防治二氧化硫对环境污染》说课片段季延中学陈志生老师《防治二氧化硫对环境污染》说课片段《防治二氧化硫对环境的污染》课堂教学效果测试表季延中学陈志生老师《防治二氧化硫对环境污染》说课片段表

《防治二氧化硫对环境的污染》课堂教学效果部分测试结果素材（以现实世界为基点）资料1：339个城市大气环境监测1/3+不合格资料2：石油的组成元素、煤的结构资料3：中国能源构成现状及发展趋势问题引导思考问题1：二氧化硫转化为硫酸的途径？问题2：酸雨的形成体现二氧化硫哪些性质？问题3：如何利用二氧化硫性质脱硫？“价-类二维”观解决现实世界问题1、酸性氧化物（1）石灰石/生石灰-石膏法脱硫（2）氨脱硫（补文献）（3）碱洗脱硫（补文献、原料价格等）（对比脱硫法优缺点：经济成本、脱硫效率等）（4）双碱法烟气脱硫（吸收-再生）2、亚氯酸钠等氧化剂脱硫（文献资料）3、CH4、H2、CO、NH3等脱硫这样的教学设计能促进知识关联结构化，丰富学生的认知结构层次，增强知能的迁移