王磊-元素化合物教学研究-昌平区-2015-9

促进学生无机物核心认识和关键能力发展的必修1整体教学分析王磊北京师范大学化学教育研究所2015年9月无机元素化合物知识的课程设置无机元素化合物知识的课程定位课程标准规定的无机元素化合物知识的教学内容和教学要求核心知识方面：钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质过程与方法方面：要求学生能够基于实验和探究过程学习元素化合物知识；运用物质分类的观点、利用氧化还原反应和离子反应的基本原理和思想方法指导对元素化合物性质的认识，并运用所学知识解决有关问题。情感态度价值观（STS）方面通过学习元素化合物知识树立一些基本的态度和观念，例如，了解化学方法在实现物质间转化中的作用；认识合成新物质对人类生活的影响，以及化学在自然资源综合利用方面的重要价值；体会化学对环境保护的意义，以及在化学合成中遵循“绿色化学思想”的重要性等。无机元素化合物知识的教材分析必修1第3章自然界中的元素第4章材料家族中的元素第1节碳的多样性第1节硅无机非金属材料第2节氮的循环第2节铝金属材料第3节硫的转化第3节复合材料第4节海水中的元素鲁科版硫的转化章节目录栏目第3章第3节联想·质疑一、自然界中的硫1.自然界中不同价态硫元素间的转化2.认识硫单质观察·思考身边的化学二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化活动·探究方法导引化学与技术三、酸雨及其防治交流·研讨身边的化学概括·整合人教版必修1第三章金属及其化合物第四章非金属及其化合物第一节金属的化学性质第一节无机非金属材料的主角——硅第二节几种重要的金属化合物第二节富集在海水中的元素——氯第三节用途广泛的金属材料第三节硫和氮的氧化物第四节氨硝酸硫酸硫和氮的氧化物硫酸、硝酸和氨章节目录栏目第四章第三节一、二氧化硫实验学与问资料卡片二、二氧化氮和一氧化氮科学视野科学探究科学视野三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染资料卡片实践活动第四章第四节思考与交流一、硫酸和硝酸的氧化性实验资料卡片二、氨实验资料卡片思考与交流苏教版必修1专题2从海水中获得的化学物质专题3从矿物到基础材料专题4硫、氮和可持续发展第一单元氯、溴、碘及其化合物第一单元从铝土矿到铝合金第一单元含硫化合物的性质和应用第二单元钠、镁及其化合物第二单元铁、铜的获取及应用第二单元生产生活中的含氮化合物第三单元含硅矿物与信息材料含硫化合物的性质和应用章节目录栏目专题4第一单元二氧化硫的性质和作用你知道吗观察与思考调查研究硫酸的制备和性质交流与讨论观察与思考资料卡硫和含硫化合物的相互转化交流与讨论整理与归纳无机元素化合物元素物质类别代表物元素之间转化关系氧还性类别通性特性推断比较分析解释描述说明检验存在保存分离制备化学性质物理性质价态转化类别转化周期性预测证明使用必修阶段无机元素化合物知识的内容构成系统位构性B实践应用A学习理解C探究创新化合价物质组元素不同元素认识对象类别通性代表物类比周期律反应原理认识角度能力任务保存使用检验鉴定性质分离制备问题表征转化学生元素化合物整体认识模型（主题素养能力模型）B1解释说明A1观察记忆C3创新思维A2概括关联A3说明论证B2推论预测B3实验设计C1复杂推理C2系统探究无机元素及其化合物类别价态代表物分类表征变化守恒模型认知实验探究宏微结合绿色应用学科素养学生发展层级：无机物核心知识、认识发展和能力表现的学习进阶学段基于结构和价健认识物质世界基于位构性认识物质性质基于原子结构认识元素性质基于类别和价态认识物质性质基于代表物及分类认识物质性质化学键、物质结构、性质等元素周期律、表等原子序数、原子结构模型、核外电子排布、元素性质金属、非金属、氧化物、酸碱盐二维图；混合物、纯净物、元素、单质、化合物物理性质、化学性质、化合价；电化学、平衡、电离、水解等解释、论证比较、预测解释、比较预测、推论解释描述、归纳、分析、预测设计、证明描述解释、预测认识发展核心知识能力表现基于反应原理认识物质性质平衡学生无机物认识发展层级和能力提升进阶层级1：基于代表物的认识层级层级2：基于物质类别的认识层级层级3：基于元素价态的认识层级层级4：基于位构性的认识层级层级5：基于反应原理和价键结构的认识层级性质、转化存在、使用、检验、鉴别、分离、制备识记辨认、概括关联、说明论证；分析解释、推论预测、设计实验；复杂推理、系统探究、创新迁移明示、暗示、主动；单一角度、多角度孤立、多角度关联、多角度系统；原型、熟悉、近变式、远变式（陌生复杂）学生实测数据0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%具体物质代表物类比类别通性氧化还原周期律反应原理多角度69.60%70.00%60.40%21.30%38.80%4.90%2.30%图学生无机物化学性质认识角度总体分布10年级学生学习进阶研究于2014年9月至2015年4月对北京市昌平第一中学高一年级9班学生进行了5次跟踪测试10年级学生学习进阶研究类别通性水平2半自主氧化还原水平2-1半自主-关联周期律水平2-2半自主-系统各认识角度进阶情况10年级学生学习进阶研究学习理解能力-水平3半自主-关联A2A3实践应用能力-水平2半自主-关联创新迁移能力-水平1各能力要素进阶情况基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究元素化合物教学案例项目学校：北京101中学模块：必修1（10年级上学期）课题：氯及其化合物（1课时）氮及其化合物（1课时）基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究显著性差异水平差异半自主自主比较前后测各水平人数前测后测基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究核心教学理念基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究利用二维图（氧化还原、类别通性角度）研究物质转化不提示认识角度无机元素化合物知识的教学原则和策略创设丰富的联系生活和生产实际的学习情境利用化学实验调动学生的学习兴趣基于实验观察和启发思考策略支持元素化合物的教学运用预测推断、设计实验、检验证明的实验探究活动发挥物质分类、氧化还原反应等概念理论的指导作用发展学生的元素观、分类观和转化观基于学生发展进阶进行单元整体教学设计氧化还原物质组元素不同元素认识对象类别通性具体物质性质周期律反应原理认识方式保存使用检验鉴定性质分离制备化学问题无机物性质转化单角度-多角度被动-半自主-自主孤立-关联-系统物质能力任务B1解释说明A1辨识记忆C3创新思维A2概括关联A3说明论证B2推论预测B3实验设计C1综合复杂问题解决C2系统探究认识角度认识方式类别基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究基于高端备课的教学改进对学生认识发展和学科能力影响的研究•1.教学因素对于学生无机物学科能力的进阶有着重要影响；•2.基于认识模型系统设计凸显认识角度自主运用的教学，能够有效促进学生无机物学习进阶。•您进行教学设计时通常会考虑哪些什么？化学教学设计的系统B实践应用A学习理解C探究创新化合价物质组元素不同元素认识对象类别通性代表物类比周期律反应原理认识角度能力任务保存使用检验鉴定性质分离制备问题表征转化学生元素化合物整体认识模型（主题素养能力模型）B1解释说明A1观察记忆C3创新思维A2概括关联A3说明论证B2推论预测B3实验设计C1复杂推理C2系统探究无机元素及其化合物类别价态代表物分类表征变化守恒模型认知实验探究宏微结合绿色应用学科素养