基于大概念统领下促进核心素养提升的项目式大单元教学设计-以“化学反应中的能量转化与守恒规律”大单元为例

基于大概念统领下促进核心素养提升的项目式大单元教学设计——以“化学反应中的能量转化与守恒规律”大单元为例课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析《化学反应中的能量转化与守恒规律》大单元教学，旨在通过项目式学习，帮助学生深入理解化学反应过程中能量变化的规律。本单元内容紧密联系人教版高中化学教材必修二第三章，以能量守恒定律为核心，涵盖了化学能与热能、电能的转化，以及化学反应中能量变化的测量与应用。通过实际案例分析，引导学生运用所学知识解决实际问题，提升学生的科学素养和创新能力。二、核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学思维与创新意识，通过探究化学反应中的能量转化与守恒规律，使学生能够运用科学方法分析和解决实际问题。同时，培养他们的宏观辨识与微观探析能力，以及证据推理与模型认知能力。在情感态度与价值观方面，激发学生对化学科学的兴趣和好奇心，培养他们将化学知识应用于生产、生活实践中的社会责任感。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生已经学习了化学反应的基本概念，包括反应类型、化学方程式的书写，以及化学键的形成与断裂。此外，学生对能量守恒定律有了初步理解，并能够描述一些简单的能量转化现象。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对化学反应中的能量变化表现出一定的好奇心，对实验操作有较高的兴趣。他们在逻辑思维和推理方面有一定的基础，但可能缺乏将理论知识与实际应用结合的能力。学生的学习风格多样，有的喜欢通过实验探究学习，有的则偏好理论学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生可能在理解化学能与热能、电能转化的具体机制上遇到困难，特别是在复杂反应的能量计算和平衡方面。此外，对于化学反应中的微观过程，如电子的转移和化学键的断裂与形成，学生可能缺乏直观的感受和深入的理解。在项目式学习中，学生可能会面临如何设计实验方案、收集和分析数据以及撰写报告的挑战。四、教学资源准备1.教材：提前为学生准备人教版高中化学必修二教材，确保每人一本。

2.辅助材料：搜集与化学反应能量转化相关的图片、图表和视频，用于课堂展示和讨论。

3.实验器材：准备能量转化实验所需的仪器和试剂，包括量热器、电流表、电压表、电池、导线等，并检查其安全性和完整性。

4.教室布置：将教室分为实验操作区和讨论区，保证实验安全有序进行，同时便于学生分组讨论和分享。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对化学反应中的能量转化与守恒规律的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道化学反应中能量是如何转化的吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些化学反应过程中能量转化的实例图片或视频片段，让学生初步感受化学反应中能量变化的奇妙。

简短介绍化学反应中的能量转化与守恒规律的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.能量转化与守恒规律基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解化学反应中的能量转化与守恒规律的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解化学反应中能量转化与守恒规律的定义，包括其主要形式如化学能与热能、电能的转化。

详细介绍能量守恒定律的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解能量在化学反应中的转化过程。

3.能量转化与守恒规律案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解化学反应中的能量转化与守恒规律的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的能量转化与守恒规律的案例进行分析，如燃烧反应、原电池等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解化学反应中能量转化的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用能量转化与守恒规律解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论能量转化与守恒规律在未来科学技术发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与化学反应中的能量转化与守恒规律相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案，如新型电池的开发、可再生能源的利用等。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对化学反应中的能量转化与守恒规律的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调化学反应中的能量转化与守恒规律的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括化学反应中的能量转化与守恒规律的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调化学反应中的能量转化与守恒规律在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用该规律。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于化学反应中的能量转化与守恒规律的短文或报告，以巩固学习效果。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《化学反应能量转化的原理与应用》

-《能量守恒定律在化学中的体现》

-《化学能与电能的转化：原电池与电解池》

-《化学反应中的热力学原理》

-《可再生能源与化学反应中的能量转化》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-探究不同类型化学反应中的能量变化，如酸碱中和反应、氧化还原反应等。

-研究原电池和电解池的工作原理，以及它们在现代工业中的应用。

-分析不同能源的化学组成及其在能量转化过程中的效率。

-调查日常生活中化学反应中的能量转化实例，如食物的消化、燃烧过程等。

-阅读有关化学能与热能、电能转化的科研论文，了解最新的研究进展。

-设计实验，测量化学反应过程中能量的变化，如测定中和热、原电池的电动势等。

-参与学校的科技活动，如科技节、创新大赛等，将所学知识应用于实践。

-访问化学实验室或工厂，了解化学反应中的能量转化在实际生产中的应用。

-讨论化学反应中的能量转化与环境保护的关系，探讨如何减少化学反应对环境的影响。

-探究化学反应中的能量转化与可持续发展之间的关系，思考如何利用化学反应推动社会的可持续发展。七、板书设计1.能量转化与守恒规律的基本概念

①化学反应中的能量转化：化学能转化为热能、电能等。

②能量守恒定律：能量在化学反应中既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式。

③关键词：化学能、热能、电能、能量守恒定律。

2.化学反应中的能量转化形式

①热能转化：燃烧反应、中和反应等。

②电能转化：原电池、电解池等。

③关键词：燃烧、中和反应、原电池、电解池。

3.能量转化与守恒规律的案例分析

①燃烧反应中的能量转化：燃料的燃烧释放热能。

②原电池中的能量转化：化学能转化为电能。

③关键词：燃烧反应、热能释放、原电池、电能生成。

4.实际应用与思考

①能源的开发与利用：化学反应在能源开发中的应用。

②环境保护：化学反应中的能量转化与环境保护。

③关键词：能源开发、环境保护、可持续发展。八、教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与程度，包括发言次数、提问质量和对课堂内容的兴趣度。

-记录学生在实验操作中的表现，如是否按照实验步骤进行、对实验现象的观察是否仔细等。

-评估学生对新知识的接受程度，通过课堂提问和互动，了解学生对重点知识点的掌握情况。

2.小组讨论成果展示：

-评价各小组讨论成果的完整性和创新性，包括对案例分析的深度、提出的解决方案的可行性。

-观察小组代表的展示能力，如表达清晰度、逻辑性和对问题的应对策略。

-收集其他学生对展示内容的反馈，以了解全班对讨论成果的认同度和接受程度。

3.随堂测试：

-设计随堂测试题目，涵盖本节课的重点知识点，如能量转化的类型、能量守恒定律的应用等。

-测试学生的知识掌握情况，包括记忆、理解和应用能力。

-分析测试结果，了解学生对课堂内容的掌握程度，为后续教学提供参考。

4.课后作业与自主学习：

-收集学生提交的课后作业，评估其对课堂内容的巩固情况和对拓展知识点的学习情况。

-观察学生是否积极参与课后自主学习，如阅读拓展材料、进行科学探究等。

-对学生的自主学习成果进行评价，如撰写的报告、实验探究的记录等。

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