第五单元跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

第五单元跨学科实践活动4基于特定需求设计和制作简易供氧器教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本活动旨在通过化学知识的学习，结合九年级学生的认知水平和动手能力，设计并制作简易供氧器。通过实践活动，加深学生对化学原理的理解，培养学生的创新意识和实践能力，提高学生解决实际问题的能力。二、核心素养目标1.培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。

2.提升学生的创新思维和实践操作能力。

3.增强学生的科学探究精神和团队协作意识。

4.培养学生的环保意识和可持续发展观念。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在九年级化学课程中已经学习了氧气、化学反应原理、物质的性质和变化等基础知识，具备了一定的化学实验操作技能。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级学生对化学实验充满好奇心，学习兴趣较高。他们在动手操作方面具有一定的能力，但部分学生可能对复杂实验步骤理解不够，需要教师引导。学习风格上，学生既有偏好独立思考的，也有倾向于合作学习的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在设计和制作简易供氧器的过程中，学生可能面临以下困难：一是对化学反应原理的理解不够深入，导致设计思路不清晰；二是实验操作技能不足，影响供氧器的制作质量；三是团队合作中可能出现沟通不畅，影响实验进度。教师需针对这些挑战，提供适当指导和支持。四、教学资源-实验室：氧气发生装置、集气瓶、导管、橡胶塞、酒精灯、火柴、试管、镊子等实验器材。

-软硬件资源：电脑、投影仪、多媒体教学软件。

-课程平台：学校化学教学平台，用于发布教学资料和作业。

-信息化资源：网络化学实验视频、在线化学知识库。

-教学手段：演示实验、小组讨论、学生展示。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对简易供氧器的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道氧气在生活中的重要性吗？有没有想过如何在没有氧气的情况下生存？”

展示一些关于高海拔登山、深海潜水等需要供氧设备的图片或视频片段，让学生初步感受供氧设备的重要性。

简短介绍简易供氧器的概念和设计目的，为接下来的学习打下基础。

2.简易供氧器基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解简易供氧器的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解简易供氧器的定义，包括其主要工作原理和组成部分。

详细介绍简易供氧器的组成部分，如氧气发生装置、集气瓶、导管等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.简易供氧器案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解简易供氧器的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的简易供氧器案例进行分析。

详细介绍每个案例的设计思路、实施过程和效果，让学生全面了解简易供氧器的多样性和实用性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何通过改进设计来提高供氧器的性能。

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，每组选择一个简易供氧器的设计改进方向进行深入讨论。

小组内讨论改进方案的设计、实施步骤和预期效果。

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，同时加深全班对简易供氧器的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括改进方案的设计思路、实施步骤和预期效果。

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，强调简易供氧器的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括简易供氧器的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调简易供氧器在紧急情况下的重要性和实用性，鼓励学生进一步探索和应用简易供氧器的设计原理。

布置课后作业：让学生根据所学知识，设计一个简易供氧器的模型，并撰写设计报告，以巩固学习效果。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-氧气制备的化学原理：介绍实验室中常用的氧气制备方法，如过氧化氢分解、氯酸钾加热等，以及这些方法在简易供氧器设计中的应用。

-供氧材料的选择：探讨不同供氧材料的优缺点，如过氧化钠、过氧化钾等，以及它们在简易供氧器中的适用性。

-简易供氧器的历史与发展：介绍简易供氧器的历史背景、发展过程以及在不同领域的应用情况。

-环境保护与可持续发展：探讨供氧器设计中对环境保护和可持续发展的考虑，如使用环保材料、降低能耗等。

2.拓展建议：

-学生可以查阅相关书籍或资料，了解氧气制备的化学原理和供氧材料的选择。

-组织学生进行小组讨论，分析不同供氧材料的性能，并讨论其在简易供氧器设计中的应用。

-鼓励学生参观或调研当地的环境保护项目，了解供氧器设计在环境保护和可持续发展中的作用。

-学生可以尝试设计并制作不同类型的简易供氧器，通过实验验证其性能，并撰写实验报告。

-引导学生思考供氧器设计在紧急救援、野外生存等领域的应用潜力，并提出创新性的设计方案。

-鼓励学生参与科技创新竞赛，将所学知识应用于实际项目中，提升解决实际问题的能力。

-学生可以参观当地的化工厂或科研机构，了解供氧器生产的实际流程和技术要求。

-组织学生进行跨学科学习，结合物理、生物、地理等学科知识，全面探讨供氧器的设计和应用。七、板书设计①简易供氧器的基本原理

-氧气生成反应：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑

-供氧材料：过氧化钠（Na₂O₂）、过氧化钾（K₂O₂）等

-反应条件：常温下与水或二氧化碳反应

②简易供氧器的组成部分

-氧气发生装置：装有供氧材料的容器

-集气瓶：收集生成的氧气

-导管：连接氧气发生装置和集气瓶

-橡胶塞：密封装置，防止氧气泄漏

③简易供氧器的制作步骤

-准备供氧材料

-将供氧材料放入氧气发生装置

-用橡胶塞密封装置

-将导管连接到集气瓶

-检查装置的密封性

-观察氧气生成情况

④简易供氧器的应用

-野外生存：提供氧气

-紧急救援：辅助呼吸

-科学实验：氧气生成实验

-教育演示：化学原理展示八、教学评价与反馈1.课堂表现：

课堂表现评价将关注学生的积极参与度、提问频率、回答问题的准确性以及实验操作的正确性。评价将包括以下方面：

-学生是否能够积极参与讨论，提出有见地的观点。

-学生在实验操作中的熟练程度和准确性。

-学生是否能够按照实验步骤进行操作，并在操作过程中注意安全。

-学生在回答问题时的逻辑性和知识点的掌握程度。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论成果展示的评价将基于以下标准：

-小组是否能够明确讨论主题，并围绕主题进行深入讨论。

-小组成员之间的合作是否默契，分工是否明确。

-小组提出的改进方案是否具有创新性和实用性。

-小组展示的清晰度和表达效果，包括PPT制作、演讲技巧等。

3.随堂测试：

随堂测试将包括选择题、填空题和简答题，旨在评估学生对本节课重点知识的掌握情况。评价将包括以下方面：

-学生对简易供氧器原理的理解程度。

-学生对氧气生成反应方程式的掌握情况。

-学生对供氧材料选择和应用能力的评估。

-学生对简易供氧器制作步骤的记忆和复述能力。

4.课后作业：

课后作业的评价将关注学生的独立思考能力和实践操作能力。评价将包括以下方面：

-学生是否能够根据所学知识设计简易供氧器模型。

-学生在设计过程中是否能够结合实际情况进行优化和创新。

-学生提交的作业是否完整，包括设计图纸、实验报告和反思总结。

5.教师评价与反馈：

教师评价与反馈将针对以下方面：

-针对学生在课堂表现中的亮点给予肯定，如积极参与