基于核心素养的“跨学科主题”实践活动 教学设计 -以“简易吸碳机”的制作项目为例

基于核心素养的“跨学科主题”实践活动教学设计——以“简易吸碳机”的制作项目为例科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）基于核心素养的“跨学科主题”实践活动教学设计——以“简易吸碳机”的制作项目为例课程基本信息1.课程名称：《基于核心素养的“跨学科主题”实践活动——以“简易吸碳机”的制作项目为例》

2.教学年级和班级：八年级（2）班

3.授课时间：第10周星期二上午第3节

4.教学时数：45分钟（1课时）核心素养目标学情分析三、学情分析

八年级（2）班的学生在知识层面，已具备基本的物理、化学和数学知识，但对于跨学科综合运用尚显不足。在能力方面，学生具备一定的动手实践能力，但在问题分析与解决、团队合作与创新方面有待提高。在素质方面，学生的环保意识逐步形成，但对气候变化和碳吸收等环保话题的理解有待深化。此外，学生在日常学习中表现出良好的学习习惯和探究精神，这将对本节课的学习产生积极影响。通过实践活动，旨在激发学生潜能，提升综合素养。教学资源准备1.教材：《科学》课本及相关章节资料，确保每位学生人手一份。

2.辅助材料：准备关于简易吸碳机原理的图片、流程图解、以及碳捕捉技术的科普视频，用以辅助教学。

3.实验器材：提前准备吸碳实验所需的材料，如活性炭、风扇、瓶子、胶带等，并确保器材的安全性和可用性。

4.教室布置：将教室划分为实验操作区、小组讨论区，便于学生进行实践操作和合作交流，同时设置多媒体展示区，以便展示辅助教学材料。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示全球气候变化对环境的影响，提出问题：“如何减少大气中的二氧化碳？”激发学生探究欲望。

-通过讨论生活中的吸碳现象，如植物光合作用，引入本节课主题：“简易吸碳机的制作”。

2.讲授新课（15分钟）

-回顾已学的二氧化碳相关知识，引导学生理解吸碳原理。

-结合教材，讲解简易吸碳机的设计理念、制作步骤及所需材料。

-强调教学重点：活性炭的吸附作用、风扇的作用以及整体装置的运作原理。

3.实践操作（15分钟）

-将学生分组，每组根据讲解的原理和步骤，合作制作简易吸碳机。

-教师巡回指导，解答学生疑问，确保学生掌握操作要领。

4.巩固练习（5分钟）

-各小组展示制作的简易吸碳机，并阐述其工作原理。

-教师提问，检查学生对新知识的理解和掌握程度。

5.课堂提问与讨论（5分钟）

-提问：“为什么选择活性炭作为吸碳材料？”“如何优化简易吸碳机的性能？”等问题，引导学生深入思考。

-学生回答问题，教师点评并引导讨论，促进学生之间的思维碰撞。

6.创新与拓展（5分钟）

-鼓励学生思考如何改进简易吸碳机，提高吸碳效率。

-引导学生关注环保问题，提出自己的建议，培养学生的社会责任感。

7.总结与反思（5分钟）

-教师对本节课的知识点进行总结，强调跨学科综合运用的重要性。

-学生分享学习收获和感受，反思自己在团队合作中的表现。

整个教学过程紧扣实际学情，凸显教学重难点，注重师生互动，培养学生的核心素养能力。在教学过程中，教师关注学生的动手实践、问题解决和团队合作能力，使学生在实践中掌握知识，提升综合素养。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握了简易吸碳机的工作原理和制作方法，能够运用所学的物理、化学知识解释吸碳过程。

-学会了如何将理论知识与实际操作相结合，提高了解决实际问题的能力。

-通过小组合作，增强了团队协作能力，学会了在团队中发挥个人特长。

2.过程与方法：

-通过实践操作，深化了对二氧化碳吸附过程的理解，对活性炭的吸附性质有了更直观的认识。

-在制作简易吸碳机的过程中，学会了设计实验、收集数据、分析结果，提升了科学探究能力。

-通过课堂提问和讨论，提高了批判性思维能力，能够主动提出问题并寻求解决方案。

3.情感态度与价值观：

-增强了环保意识，认识到减少大气中二氧化碳的重要性，对气候变化问题产生了责任感。

-激发了对科学研究的兴趣，对科技创新有了更积极的态度，愿意探索更多环保科技。

-通过对简易吸碳机的制作和优化，体会到了创新和实践的价值，培养了勇于尝试和不断改进的精神。

4.核心素养能力：

-提升了跨学科综合运用能力，能够将不同学科的知识融合应用于实际问题中。

-发展了问题解决能力，通过项目式学习，学会了分析问题、制定计划、实施操作和评估效果。

-增强了沟通与表达能力，通过小组合作和课堂展示，学会了如何有效地表达自己的想法和成果。课后作业1.设计题：请结合本节课所学的简易吸碳机原理，设计一个改进方案，以提高吸碳效率。要求说明改进点、原理及预期效果。

答案示例：

改进点：增加活性炭的填充量。

原理：增加活性炭的填充量可以增大吸附面积，从而提高吸碳效率。

预期效果：提高吸碳机对二氧化碳的吸附能力。

2.讨论题：简述活性炭在简易吸碳机中的作用，并说明为什么它能够吸附二氧化碳。

答案示例：

活性炭在简易吸碳机中的作用是吸附二氧化碳。活性炭具有大量的微小孔道和表面积，能够提供充足的吸附位，使二氧化碳分子被吸附在活性炭的表面。

3.分析题：分析简易吸碳机中的风扇对吸碳效果的影响，并说明如何调整风扇的位置和风速以优化吸碳效果。

答案示例：

风扇的作用是促进空气流动，使二氧化碳更充分地与活性炭接触。调整风扇的位置可以使其靠近活性炭层，增加接触面积；适当提高风速，可以加快二氧化碳的吸附速度，优化吸碳效果。

4.应用题：假设你要向其他同学介绍简易吸碳机的制作方法，请编写一份制作指南，包括材料清单、步骤说明及注意事项。

答案示例：

制作指南：

材料清单：活性炭、风扇、瓶子、胶带、网筛等。

步骤说明：

1.将活性炭填充至瓶子的一半。

2.将风扇固定在瓶子的另一端。

3.用网筛将活性炭与风扇隔开，确保空气流通。

4.用胶带封好瓶口，连接电源，启动风扇。

注意事项：确保风扇与活性炭之间的距离适当，避免过近或过远。

5.研究题：请查阅资料，了解目前市面上已有的吸碳技术，并对比它们与简易吸碳机的优缺点。

答案示例：

市面上的吸碳技术如化学吸收法、膜分离法等，相较于简易吸碳机，具有更高的吸碳效率和更广泛的应用场景。但它们通常成本较高，操作复杂。简易吸碳机则具有成本低、操作简便的优点，适合在家庭和小型场所使用。但它的吸碳效率相对较低，适用范围有限。课堂1.课堂评价：

-通过课堂提问，了解学生对简易吸碳机原理的理解程度，以及对环保科技的认识。

-观察学生在小组合作中的表现，评估他们的团队协作能力、动手实践能力和问题解决能力。

-在实践操作环节，对学生的操作规范性、安全意识进行实时评价，并及时纠正错误。

-通过随堂测试，检测学生对活性炭吸附二氧化碳知识的掌握情况，以及对实验过程的描述能力。

2.作业评价：

-对学生设计的简易吸碳机改进方案进行批改，评价其创新性和实用性，给予针对性的建议。

-对讨论题、分析题和应用题的解答进行点评，关注学生的思维逻辑和知识运用能力，指出不足之处并提供改进方向。

-对研究题的完成情况进行评估，鼓励学生主动探索新知识，对学生的努力和进步给予肯定和鼓励。

-在作业反馈中，强调学生在学习过程中的亮点和需要改进的地方，鼓励学生持续学习和深入思考。板书设计1.标题：《简易吸碳机制作原理与实践》

-目的：明确本节课的教学主题，引导学生关注环保科技。

2.板书结构：

-重点一：简易吸碳机原理

-活性炭吸附

-风扇促进空气流动

-重点二：制作步骤与注意事项

-材料清单

-制作步骤

-安全与规范

-重点三：创新与优化

-改进方案

-优化方向

3.板书特点：

-简洁明了：用关键词和简短语句概括知识点，便于学生记忆。

-突出重点：通过不同颜色的粉笔标出教学