跨学科实践活动04 基于特定需求设计和制作简易供氧器（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04基于特定需求设计和制作简易供氧器（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）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析嘿，同学们，今天咱们来点不一样的！🌟我们要一起动手，用化学知识制作一个简易供氧器。这可是《人教版2024》九年级化学跨学科实践活动里的内容哦！📚我们不仅要学知识，还要动动脑筋，发挥创意。这节课，咱们就来一场化学与生活的奇妙之旅！🚀💡二、核心素养目标三、教学难点与重点1.教学重点，

①理解化学反应的基本原理，特别是氧化还原反应在供氧器制作中的应用；

②掌握选择合适的材料和方法来设计简易供氧器的构造，确保其能够有效产生氧气；

②学习如何通过实验操作来验证供氧器的性能，包括氧气的产生速率和纯度。

2.教学难点，

①理解并解释为何某些物质能够释放氧气，以及这些物质在反应中的角色；

②设计并构建一个既安全又高效的简易供氧器模型，需要考虑材料的化学反应特性、结构设计以及实验操作的可行性；

②精确控制实验条件，以获得可靠的实验数据和结论，这对于理解化学原理和供氧器的工作机制至关重要。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《人教版2024》九年级化学教材，以便查阅相关理论知识。

2.辅助材料：准备与供氧器设计相关的图片、图表、视频等多媒体资料，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备氧气发生装置、试管、集气瓶、燃烧匙、导气管等实验器材，确保安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，配备实验操作台，营造有利于学生动手实践的环境。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕“简易供氧器的设计与制作”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“如何选择合适的化学反应来产生氧气？”“如何设计供氧器的结构以增加氧气产生效率？”等，引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解化学反应、氧气产生原理等知识点。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解简易供氧器的设计与制作，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示真实生活中的供氧设备图片或视频，引出“简易供氧器的设计与制作”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解化学反应原理、氧气产生机制等知识点，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习成果，讨论并设计供氧器的基本结构。

解答疑问：针对学生在讨论中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，根据讨论结果，设计供氧器的模型。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解化学反应原理。

实践活动法：设计小组讨论和供氧器设计活动，让学生在实践中掌握知识。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解化学反应原理和供氧器设计，掌握相关技能。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“简易供氧器的设计与制作”课题，布置设计供氧器模型的作业，要求学生考虑不同反应物的效率和安全性。

提供拓展资源：提供与供氧器设计相关的书籍、网站、视频等资源，供学生进一步学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，研究不同供氧装置的设计和应用。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-化学反应原理：介绍不同类型的化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应等，以及它们在供氧器设计中的应用。

-氧气产生机制：探讨自然界中氧气产生的多种途径，如植物光合作用、化学物质分解等，并分析这些机制如何启发供氧器的设计。

-供氧器历史与现状：介绍历史上著名的供氧设备，如潜水员使用的氧气瓶、登山者携带的便携式供氧器等，以及现代供氧技术的发展趋势。

-材料科学：探讨用于制作供氧器的材料特性，如金属、合金、陶瓷等，分析不同材料的优缺点和适用场景。

-安全知识：介绍在实验过程中可能遇到的安全隐患，如气体泄漏、火灾等，以及相应的安全措施和应急预案。

2.拓展建议：

-学生可以查阅有关化学反应原理的书籍或资料，深入了解不同类型反应的特点和应用。

-通过在线课程或视频，学习氧气产生机制的相关知识，了解自然界中氧气的循环过程。

-阅读关于供氧器历史与现状的文献，了解供氧技术在不同领域的应用和发展。

-结合材料科学知识，研究不同材料的特性，分析其在供氧器设计中的适用性。

-参与实验安全培训，学习实验操作规范和应急预案，提高实验安全意识。

-设计并制作一个简易供氧器模型，尝试使用不同的材料和化学反应，优化供氧效率。

-通过小组合作，研究并比较不同供氧器的设计方案，分析其优缺点和适用场景。

-制作供氧器使用手册，介绍供氧器的操作方法和注意事项，提高使用者的安全意识。

-参观相关企业或实验室，了解供氧器生产过程和先进技术，拓宽知识视野。

-参与学术交流活动，分享自己的研究成果和设计经验，提高自身的学术素养。七、教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的参与度是评价教学效果的重要指标。我将观察学生在课堂讨论、实验操作和问题解答中的表现。

-课堂讨论：评估学生是否能够积极参与讨论，提出有见地的观点，以及是否能够倾听他人意见并有效沟通。

-实验操作：检查学生在实验过程中的操作是否规范，是否能够独立完成实验步骤，以及实验结果是否准确。

-问题解答：观察学生是否能够正确理解和应用所学知识，回答问题时是否能够清晰、有条理地表达。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论是培养学生团队合作能力和解决问题能力的重要环节。

-成果展示：评估小组是否能够共同完成供氧器的设计和制作，展示的成果是否具有创新性和实用性。

-团队协作：观察小组成员之间的沟通和协作情况，是否能够分工明确，共同推进项目进展。

-创新性：评价小组在设计和制作过程中是否能够提出新的想法和改进措施。

3.随堂测试：

通过随堂测试，可以即时了解学生对本节课知识点的掌握程度。

-知识点掌握：测试学生对化学反应原理、氧气产生机制、供氧器设计等知识点的理解和应用能力。

-实验技能：评估学生在实验操作中的技能，如使用实验器材、记录实验数据、分析实验结果等。

4.学生自评与互评：

学生自评和互评是促进学生反思和自我提升的有效方法。

-自我反思：鼓励学生对自己的学习过程和成果进行反思，识别自己的优点和不足。

-互评：组织学生之间进行互评，相互学习，共同进步。

5.教师评价与反馈：

教师评价应针对学生的整体表现，包括知识掌握、技能运用、态度表现等方面。

-知识掌握：针对学生在随堂测试和课堂表现中的知识点掌握情况，给予具体评价和建议。

-技能运用：评价学生在实验操作和小组讨论中的技能运用情况，指出其优点和需要改进的地方。

-态度表现：关注学生在课堂上的学习态度，如是否积极参与、是否认真听讲、是否勇于提问等，给予正面鼓励或提出改进建议。

-反馈与指导：针对学生的具体表现，提供个性化的反馈和指导，帮助学生明确学习目标和改进方向。八、课后作业1.设计任务：

设计一个简易供氧器，并说明所选化学反应的原理和预期效果。要求：

-选择一种能够产生氧气的化学反应。

-解释该化学反应的化学方程式。

-描述供氧器的预期工作原理。

-提出实验步骤和所需材料。

答案示例：

-化学反应：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑

-原理：过氧化氢（H₂O₂）在催化剂的作用下分解产生氧气。

-预期效果：供氧器能够连续产生氧气，满足特定需求。

-实验步骤：将过氧化氢溶液加入反应容器，加入适量的催化剂，连接导气管，收集产生的氧气。

2.实验报告：

编写一个关于供氧器实验的报告，包括以下内容：

-实验目的

-实验原理

-实验步骤

-实验结果

-数据分析

-结论

答案示例：

实验目的：验证设计的简易供氧器是否能够有效产生氧气。

实验原理：过氧化氢在催化剂作用下分解产生氧气。

实验步骤：按照设计好的实验步骤进行操作，包括加入过氧化氢、催化剂，连接导气管，收集氧气等。

实验结果：供氧器成功产生了氧气，氧气收集瓶内气体体积增加。

数据分析：记录氧气体积变化，计算氧气产生速率。

结论：设计的简易供氧器能够有效产生氧气，满足实验目的。

3.创新设计：

基于现有的供氧器设计，提出至少两个改进方案，并说明改进理由。

答案示例：

-改进方案一：使用更高效的催化剂，以加快氧气的产生速率。

-改进理由：高效催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，提高供氧效率。

-改进方案二：设计可调节氧气产生速率的供氧器，以适应不同需求。

-改进理由：可调节氧气产生速率的设计可以灵活适应不同环境下的供氧需求。

4.安全评估：

分析在制作和使用简易供氧器过程中可能遇到的安全风险，并提出相应的预防措施。

答案示例：

-安全风险：过氧化氢具有腐蚀性，可能对人体造成伤害。

-预防措施：穿戴适当的防护装备，如手套、眼镜等；确保实验环境通风良好；避免直接接触过氧化氢。

5.应用拓展：

探讨简易供氧器在其他领域的潜在应用，如急救、户外活动、潜艇等。

答案示例：

-应用领域：急救

-应用描述：在紧急情况下，简易供氧器可以迅速提供氧气，帮助患者缓解缺氧症状。

-应用领域：户外活动

-应用描述：登山者可以使用简易供氧器，在高海拔地区缓解高原反应带来的不适。板书设计1.本文重点知识点：

①化学反应原理

②氧气产生机制

③供氧器设计原则

2.关键词：

①氧化还原反应

②催化剂

③反应速率

④材料选择

⑤实验操作

3.重点句子：

①“化学反应是物质间相互作用的过程，其中氧化还原反应是产生氧气的重要途径。”

②“催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，提高供氧效率。”

③“在设计供氧器时，需要考虑材料的反应性、安全性和实用性。”教学反思与总结哎呀，同学们，今天咱们这堂化学课算是结束了，咱们一起回顾一下这节课的点点滴滴吧。首先，我想说的是，这节课对我来说是一次挺特别的体验。咱们一起动手做了简易供氧器，这个活动挺有意思的，但说实话，在教学过程中我也发现了一些问题，下面我就来跟大家分享一下我的反思和总结。

教学反思：

1.教学方法方面，我觉得我们这次采用了比较多的实践活动，让学生们亲自动手去操作、去思考。这种教学方法挺好的，因为它能够让学生更直观地理解知识点。不过，我发现有些学生对于实验操作还不够熟练，这可能是因为之前没有太多实验操作的经验。所以，我以后可能会在实验操作的教学上多花点心思，比如提前让学生熟悉一些基本的实验技能。

2.在策略上，我设计了小组讨论和成果展示，这个环节我觉得挺不错的，因为它鼓励了学生的合作和表达。但是，也有学生不太敢在小组里发言，这可能是因为他们的自信心不足。所以，我打算在下一次课堂上，特别强调小组讨论中的表达和分享，让每个学生都有机会发言。

3.在课堂管理上，我注意到有时候学生们会有些小动作，分散了注意力。这可能是因为我们没有充分调动他们的兴趣。所以，我会在今后的教学中，更加注重课堂氛围的营造，让学生在轻松愉快的氛围中学习。

教学总结：

1.学生在知识方面，对化学反应原理、氧气产生机制有了更深入的理解。通过亲手制作供氧器，他们能够将理论知识与实际操作相结合，这种体验对他们的学习帮助很大。

2.技能方面，学生们学会了如何进行实验操作，如何设计实验方案，如何分析实验结果