跨学科实践活动01 微型空气质量“检测站”的组装与使用（活动设计）-2024-2025学年九年级化学跨学科实践活动教学教学设计+设计（人教版2024）

跨学科实践活动01微型空气质量“检测站”的组装与使用（活动设计）-2024-2025学年九年级化学跨学科实践活动教学教学设计+设计（人教版2024）授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析“跨学科实践活动01微型空气质量“检测站”的组装与使用（活动设计）”是人教版2024年九年级化学教材中的一项实践活动。本活动与课本中关于气体性质、化学实验操作等内容紧密相关，旨在通过实际操作，让学生了解空气质量检测的原理和方法，培养他们的实践能力和环保意识。核心素养目标教学难点与重点1.教学重点

-重点一：空气质量检测站的工作原理。学生需理解空气质量检测站中各传感器的作用和检测原理，例如，理解PM2.5传感器如何检测空气中细颗粒物的浓度。

-重点二：化学实验技能的应用。学生在组装和操作过程中，需掌握正确的化学实验技能，如正确使用胶带、连接电线等。

2.教学难点

-难点一：数据分析与处理。学生在收集到数据后，需要学会如何分析并处理数据，例如，如何判断空气质量的好坏，如何将数据转换为图表。

-难点二：传感器故障排查。学生在操作过程中可能会遇到传感器无法正常工作的情况，需要学会如何识别和解决常见故障，如传感器连接不良、供电不足等。

-难点三：跨学科知识整合。活动涉及化学、物理、信息技术等多个学科的知识，学生需要能够将这些知识整合运用，解决实际问题。教学资源-软硬件资源：微型空气质量检测站套件（包含PM2.5传感器、数据采集器、连接线等）、电脑、打印机、胶带、剪刀、螺丝刀等工具。

-课程平台：学校网络教学平台，用于发布教学资料和在线交流。

-信息化资源：空气质量相关数据资料、实验操作视频、传感器工作原理介绍文档。

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物展示台、实验操作指导手册。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-教师展示空气质量相关的新闻报道或图片，引导学生关注空气质量问题。

-提问：同学们，你们知道空气质量是如何测量的吗？今天我们就来学习如何组装和使用微型空气质量检测站。

2.新课讲授（用时15分钟）

-讲解空气质量检测站的工作原理，包括传感器的作用和检测方法。

-举例说明PM2.5传感器如何检测空气中的细颗粒物浓度。

-讲解化学实验技能在组装过程中的应用，如正确使用胶带、连接电线等。

3.实践活动（用时15分钟）

-学生分组，每组分配一套微型空气质量检测站套件。

-教师演示组装步骤，学生跟随操作。

-学生完成组装后，进行初步测试，确保设备正常工作。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-学生讨论以下三个方面：

-如何分析空气质量数据？

-如何判断空气质量的好坏？

-如何解决实验过程中遇到的问题？

-举例回答：

-学生讨论如何将传感器收集到的数据转换为图表，以便于分析。

-学生讨论如何根据数据判断空气质量是否达标，以及如何根据标准进行评价。

-学生讨论如何排查传感器故障，如检查连接线是否牢固、设备是否供电等。

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师总结本节课的学习内容，强调空气质量检测的重要性。

-举例说明学生在实践活动中的收获，如掌握了化学实验技能、学会了数据分析方法等。

-提出课后思考题，鼓励学生进一步探索空气质量检测的相关知识。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识与技能的掌握

-学生通过学习空气质量检测站的工作原理，能够理解传感器的基本工作原理，掌握PM2.5等空气污染物的检测方法。

-学生学会了化学实验的基本技能，如使用胶带、连接电线、使用测量工具等。

-学生能够运用化学知识解释空气质量数据，并能够将数据转换为图表，提高数据分析能力。

2.实践操作能力的提升

-学生通过组装和使用微型空气质量检测站，提高了动手操作能力，学会了如何将理论知识应用于实践。

-学生在操作过程中遇到问题，学会了如何通过观察、分析和实验来解决，提升了问题解决能力。

3.跨学科知识的整合与应用

-学生在活动中综合运用了化学、物理、信息技术等学科知识，提高了跨学科学习能力。

-学生学会了如何将不同学科的知识进行整合，以解决实际问题，如利用化学知识分析空气质量数据。

4.环保意识和责任感

-学生通过学习空气质量检测，增强了环保意识，认识到保护环境的重要性。

-学生在活动中表现出对空气质量问题的关注和责任感，愿意为改善环境贡献自己的力量。

5.团队合作与沟通能力

-学生在小组讨论和合作中，学会了如何与他人沟通、协作，共同完成任务。

-学生在讨论过程中，能够表达自己的观点，倾听他人的意见，提高了团队合作能力。

6.自主学习和创新能力

-学生在活动中表现出自主学习的能力，能够独立查找资料、解决问题。

-学生在遇到问题时，能够尝试不同的解决方案，培养了创新思维。

7.情感态度与价值观

-学生在活动中体验到了学习的乐趣，对化学实验产生了浓厚的兴趣。

-学生通过学习空气质量检测，树立了科学的态度，认识到科学技术对环境保护的重要性。重点题型整理1.题型一：空气质量检测站工作原理理解题

-题目：解释PM2.5传感器是如何检测空气中PM2.5浓度的？

-答案：PM2.5传感器通过测量空气中的颗粒物浓度，将其转化为电信号，然后通过数据采集器将电信号转换为数字数据，最终显示在屏幕上。

2.题型二：化学实验技能应用题

-题目：在组装空气质量检测站时，如何正确使用胶带？

-答案：在组装时，应先清洁需要粘贴胶带的位置，然后均匀涂抹胶带，最后轻轻按压胶带，确保其与表面紧密贴合。

3.题型三：数据分析与处理题

-题目：如何将空气质量检测站收集到的PM2.5数据转换为图表？

-答案：可以使用电子表格软件（如MicrosoftExcel）将数据输入，然后通过图表功能创建折线图或柱状图，直观展示PM2.5浓度随时间的变化。

4.题型四：传感器故障排查题

-题目：如果PM2.5传感器在检测过程中显示数据异常，可能的原因有哪些？

-答案：可能的原因包括传感器连接不良、供电不足、传感器本身损坏等。可以通过检查连接线、确保供电正常、更换传感器等方法进行排查。

5.题型五：跨学科知识整合题

-题目：在组装空气质量检测站的过程中，如何将化学知识与其他学科知识相结合？

-答案：在组装过程中，可以结合物理知识了解电流、电压等概念；结合信息技术知识学习数据采集和处理方法；结合环境科学知识了解空气质量标准。通过这些跨学科知识的整合，学生能够更好地理解和应用所学知识。教学反思这节课，我们学习了微型空气质量检测站的组装与使用。在回顾教学过程时，我有一些想法和反思。

首先，我觉得这次活动的导入环节挺成功的。通过展示空气质量相关的新闻和图片，学生们对空气质量问题产生了浓厚的兴趣，这为接下来的学习奠定了良好的基础。不过，我也注意到有些学生对于空气质量的概念还是模糊的，可能在以后的教学中，我们可以通过更多的实例来帮助他们更好地理解。

在讲授新课的过程中，我发现学生们对于空气质量检测站的工作原理理解得比较快，尤其是PM2.5传感器的部分。这让我感到欣慰，因为我们之前在课堂上讲解过传感器的基本原理，学生们能够将这些知识迁移到新的情境中。但是，对于如何将传感器收集到的数据转换为图表，有些学生显得有些吃力。这可能是因为他们在数据处理和分析方面的基础还不够扎实。因此，我觉得在以后的教学中，我们需要加强这方面的训练。

实践活动是这节课的重点，也是难点。学生们在组装检测站的过程中，遇到了不少问题，比如连接线松脱、传感器安装不牢固等。这些问题在一定程度上反映了学生们在动手操作方面的不足。不过，通过讨论和尝试，学生们最终还是解决了这些问题。这个过程让我看到了他们的潜力和学习能力。但同时，我也意识到，在今后的教学中，我们需要更加注重培养学生的动手能力和问题解决能力。

在小组讨论环节，我发现学生们能够积极参与，提出自己的观点，并且能够倾听他人的意见。这让我感到高兴，因为这是团队合作精神的重要体现。但是，我也注意到，有些学生在讨论时缺乏深度，只是停留在表面。这可能是因为他们在之前的学习中缺乏深入的思考。因此，我认为在以后的教学中，我们需要引导学生进行更深入的思考，培养他们的批判性思维能力。

总的来说，这节课让我收获颇丰。学生们在活动中表现出了很大的进步，但也暴露出了一些问题。在今后的教学中，我会继续关注学生的实际需求，努力提高教学效果。同时，我也会不断反思自己的教学方法，以期在未来的教学中取得更好的成绩。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：针对本节课所学内容，完成教材中的相关练习题，包括选择题、填空题和简答题，巩固对空气质量检测站工作原理的理解。

2.设计空气质量检测报告：根据学生在实践活动中获得的数据，设计一份空气质量检测报告，包括数据图表、分析总结和改进建议。

3.家庭实验：让学生在家中或社区环境中进行简单的空气质量检测，记录观察结果，并分析可能影响空气质量的因素。

作业反馈：

1.课后练习题反馈：对于课后练习题，我将逐题进行批改，对于正确答案，给予肯定；对于错误答案，我会指出错误原因，并提供正确答案和解释。

2.检测报告反馈：对于学生的检测报告，我会从以下几个方面进行评价：

-数据准确性：检查图表是否准确反映了实验数据。

-分析深度：评估学生对数据的分析和解释是否深入。

-改进建议：根据报告内容，给出针对性的改进建议，如如何优化实验设计，如何提高数据收集的准确性等。

3.家庭实验反馈：对于学生的家庭实验报告，我会重点关注以下方面：

-实验结果的描述：检查学生是否能够清晰、准确地描述实验观察结果。

-分析原因：评估学生是否能够分析出影响空气质量的因素。

-实践应用：鼓励学生提出如何改善家庭或社区环境的建议。

在作业反馈过程中，我会尽量使用积极的语言，鼓励学生继续努力。对于存在的问题，我会给出具体的改进建议，帮助学生提高。同时，我也会通过个别辅导或小组讨论的方式，帮助学生解决作业中的难题。通过这样的作业布置和反馈机制，我希望能够促进学生对所学知识的深入理解和应用能力的提升。板书设计①空气质量检测站工作原理

-传感器类型：PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器等

-数据采集：传感器将物理量转换为电信号

-数据处理：数据采集器处理电信号，转换为数字数据

-数据显示：屏幕显示空气质量指数

②化学实验技能

-胶带使用：清洁表面，均匀涂抹，轻压贴合

-电线连接：正确连接正负极，确保接触良好

-测量工具：