中学化学教学设计的理论与实践一

中学化学教学设计的理论与实践（一）——广州市第四届中青年教师素质大赛之教学设计与实施比赛广州市教育局教学研究室化学科李南萍活动背景介绍继续教育课程课程编号：1002107062001课程名称：基于化学核心观念的教学案例研究与实施所属专业：化学课程类型：学科专业课培训类型：面授主讲教师：李南萍戴光宏课时数及学分：30课时，3学分上课时间及地点：广州市第四届中青年教师素质大赛之教学设计与实施比赛提交一个章节（若干课时）的教学设计及其中1个课时的教学录像参加专题培训翻译美国教材《livingbyChemisty》指定部分具体安排见通知教学设计要求本节内容分析分析本节内容的逻辑关系、前后知识的联系、学生构建知识过程中思维的障碍点等课时内容安排分几个课时，各课时的教学主题各课时教学设计教学内容主线分析：包括课型分析、核心内容的教学主线分析教学目标设计与分析：教学目标及教学目标设计说明教学环节设计：主要教学环节及各环节所要达到的目标教学设计格式案例——物质的分类本节教材内容分析通过初中化学的学习，学生已经初步了解根据组成特点对物质进行分类的方法，如纯净物、混合物、单质、化合物、酸、碱、盐、氧化物等，并学习了从日常生活中能够接触到的常见化学物质的性质。但并没有系统地学习每一类物质的性质，因此关于物质性质的知识是零散的，更缺乏研究物质性质的一般方法。进入高中阶段，整个人教版必修①的教材编排主线就是以物质分类为指导，系统研究常见无机物的性质和应用，形成研究物质性质的一般方法。作为物质分类观念形成的关键课题，第二章“化学物质及其变化”起着承上启下的作用，本章的主题就是对化学物质及其变化的分类，其基本逻辑线索是：物质的分类（纯净物的分类—→混合物的分类）—→化学反应的分类，学习这些分类的方法都是为其后的元素化合物知识提供学习和研究工具。本节课时内容安排第一课时简单分类法及其应用第二课时分散系及其分类必要时可以安排习题课各课时教学设计——《简单分类法及其应用》教学内容主线分析：课型分析：内容主线分析：在从已有经验形成“物质分类”的化学视角，—→在物质分类的实践中领悟“分类”方法的实质是分类标准的确定—→在新旧知识的联系中拓展“化学物质分类”的应用，体会“同一种元素的不同类物质之间的转化关系”。“简单分类法及其应用”是完善物质分类观，初步形成研究物质性质的一般方法的重要课题。教学目标设计与分析：对于学生来说，本节内容中，分类标准和分类方法是新的知识点，而物质分类的视角和应用是初中知识的拓展和延伸。教学中，强调的重点不同，对后续元素化合物知识学习的影响也不同（见表1的分析）。目标层次目标内容核心教学策略对后续学习的指导作用第一层次会根据不同的标准对常见化学物质进行分类，初步学习树状分类法和交叉分类法。创设情境感受物质分类的重要意义；提供大量物质体会树状分类法和交叉分类法的关系没有突出分类的根本目的，只是为分类而分类，对新物质的学习基本没有指导作用。目标层次目标内容核心教学策略对后续学习的指导作用第二层次除上述目标外，还要求从类别的角度复习初中所学习过的常见物质的性质提供大量的反应事实，帮助学生归纳同类物质性质的共同特点，从而复习初中关于酸、碱、盐、氧化物和单质的性质。部分学生可以从复习过程中自己感悟到“同类物质性质相似”的观念，但这种观念对后续学习的作用却没有清晰的认识。目标层次目标内容核心教学策略对后续学习的指导作用第三层次建立同类物质性质相似的观念，感受物质分类思想对于研究物质性质的巨大指导作用。提供大量的反应和应用事实让学生感受到同类物质性质相似的观念，而且要让学生有机会运用自己习得的观念预测新物质的性质。为后续元素化合物的学习打下方法基础，遇到没有学过的新物质，敢于从组成上分析其可能具有的性质，从而形成学习和记忆元素化合物知识的序。基于上述分析，本节课的教学目标确定为：①初步认识分类的方法；②能根据物质的组成和性质对物质进行分类；③初步建立同类物质性质相似的观念，初步学会不同类物质间转化的方法。教学环节设计环节一：学习分类方法，感受分类标准的重要性由于纯净物的分类在初中已初步介绍过，本节课主要是通过列举不同类别物质的实例，引导学生按组成或性质的不同对金属、氧化物、酸、碱、盐进一步分类，在此过程中，使学生发现酸和盐分类时出现交叉情况，提醒学生注意分类时要设定好标准，引入树状分类法和交叉分类法。由于学生是在列举初中所学的物质和书写化学式的过程中体会什么是树状分类法，什么是交叉分类法，因此对于分类标准的重要性和分类方法的运用是自然形成的，顺利达成教学目标①和②。（具体教学过程）环节二：建立“同类物质性质相似”的观点本环节是本节课的核心、重点内容，以复习CaO、CO2的性质为切入口，以类比的方式迁移到Fe2O3和SO3的性质，引出碱性氧化物与酸性氧化物的概念。进一步强化“掌握了一种物质的性质就学会了一类物质的性质”的观点，让学生体验分类研究的重要性。（具体教学过程）环节三：归纳不同类物质间转化的方法，再次强化同类物质具有共性的观点利用课本实践活动3，让学生讲出实现Ca→CaO→Ca(OH)2→CaCO3和C→CO2→H2CO3→CaCO3的转化方法，进而引导学生讲出这些物质所属的类别和归纳出其他物质类别间转化的关系，从中再次强化“掌握了一种物质的性质就学会了一类物质的性质”的观念。（具体教学过程）环节四：树立利用分类方法学习化学的观念通过介绍必修一课本的分类编排知识，使学生感受到分类法在化学学习中的重要性。结束语回归到课本实践活动4，使学生体会到掌握方法比死记硬背更重要。（具体教学过程）常见课型与教学模式基本概念基本理论课基本技能课元素化合物课学生试验课习题讲评课复习课基本概念（理论）课概念（理论）课要提供尽可能充足的化学事实（实验、模型或图表数据等），帮助学生形成概念。概念（理论）课要重视概念建立过程的教学，要注意运用准确、简明和逻辑性强的语言，通过归纳的方法，抽象化学事实和化学现象的本质特征；或通过演绎的方法，分析新概念与原有概念的异同，给概念下定义。要在初步建立概念后，通过正、反例分析以及范围、条件的讨论，帮助学生理解概念（理论）的内涵。要在初步建立概念的基础上，及时通过概念的运用，巩固概念，并在后续学习中发展概念。案例1：元素教学内容分析：学生已经知道什么？•组成世界上众多物质的基本成分——元素只有100多种•通过水的电解实验，知道水是由氢元素和氧元素组成的•原子的构成•相对原子质量的概念学生学习的难点是什么？•原子与元素的区别和联系教学目标分析：知道元素是组成物质的基本成分，不同种元素最本质的区别是质子数不同。加深对“化学变化过程中元素不变”观念的理解知道元素和原子的关系是集合与个体的关系教学环节设计环节一：元素概念的建立•构成原子的粒子有哪些？他们之间有什么的数量关系？•相对原子质量的概念是：以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比。这种碳原子是哪种碳原子？为什么必须强调是这种碳原子？自然界中几种不同的碳原子的微观构成原子质子数中子数电子数质子数与中子数之和碳66612碳67613碳68614上述几种碳原子的总称就是碳元素。环节二：给元素的概念下定义投影自然界中的氧—16、氧—17、氧—18三种原子的微观构成表。元素就是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称。分析“相同核电荷数”、“一类”、“总称”的涵义环节三：辨析元素与原子的区别与联系你认为元素与原子是什么关系？请举例说明。分析下列变化中，反应物和产物的组成元素。红磷(P)＋氧气(O2)五氧化二磷(P2O2)水（H2O）氢气(H2)＋氧气(O2)下列说法是否正确，为什么？元素是化学变化中的最小微粒世界上的物质都是由100多种原子组成的化学变化过程中元素的种类没有变化化学变化过程中原子的种类没有变化点燃通电案例2：化学平衡常数教材内容分析：学生已有知识•化学平衡状态•化学平衡的移动（定性）学生学习难点•为什么要引入化学平衡常数（化学平衡常数的化学涵义）在相同温度下，体系由一个平衡状态移动到另一个平衡状态，勒夏特列原理只能解决移动的方向问题，化学平衡常数能够定量描述两个平衡状态之间体系的组成关系工业生产上最关心的是原料的转化率，而通过平衡常数能够计算原料的最大转化率教学目标设计与分析知道转化率、浓度商的概念和表达式通过对化学平衡的建立过程中物质浓度、转化率、浓度商数据的分析，建立化学平衡常数的概念了解化学平衡常数、转化率、物质浓度之间的计算能够用浓度商与化学平衡常数之间的关系判断平衡移动的方向教学环节设计环节一：提供数据，感受平衡建立过程中浓度商、转化率的变化过程，初步形成平衡常数的概念某温度下，将H2和I2各0.10mol的混合气体充入10L的密闭容器中，发生如下可逆反应：H2(g)+I2(g)====2HI(g)状态H2浓度c(H2)I2浓度c(I2)HI浓度c(HI)浓度商I2的转化率起始状态2状态3平衡10.0080平衡常数状态4增大H2浓度状态5平衡2已知平衡常数环节二：理解平衡常数的涵义对于上述可逆反应，科学家进行了大量实验，测定了不同反应体系达到平衡时的浓度商——平衡常数，见教材表格。分析上表数据，你发现了什么？还有什么疑问？平衡常数的定义、规范的表达方式、属性环节三：平衡常数的应用利用平衡常数与浓度商的关系判断平衡移动方向平衡常数与平衡状态是体系组成成分的浓度、转化率的计算基本技能课从教学特征看，主要包括计算技能、化学用语书写技能、有机物命名技能、实验基本操作技能等内容为主的课属于这一课型。还有一些由于考试而衍生出来的一些专项技能的训练也可属这一课型，如溶液中离子浓度大小的比较、NA问题等某些新授课和复习课中都可能包含技能课课型特征技能课课型特征要根据教学目标和学生实际，合理组织范例。举例必须符合本课的教学目标、符合本班大多数学生的认知水平举例必须精，必须典型所举例的呈现顺序要经过合理安排范例（例题）的剖析要紧扣化学概念、化学原理和元素化合物知识进行，要有思路分析和方法归纳，要突出学科观念、思想、原理、方法的指导作用。要讲练结合，要有充分的学生活动量，训练内容的组织要有内在联系和针对性，提倡通过题组设计发挥训练的整体功能。案例3：化学式教学内容分析化学式的化学含义是什么？•是描述物质组成的化学语言，包括性和定量两方面，元素符合表示定性组成，元素符号右下角的数字表示定量组成。•化学式的书写规范是出于交流的方便人为制订的学生已有的知识是什么？•常见元素的名称和符号•已知水、氢气、氧气的组成•部分氧化物的名称教学目标设计与分析能根据物质的组成书写化学式，能描述化学式的意义。能根据化学式对物质进行命名，能根据名称书写化学式。教学环节设计环节一：学习根据物质的组成书写化学式的基本方法范例1：通过前面的学习，我们知道：水是由氢元素和氧元素组成，一个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子（文字描述），你也知道，我们常用“H2O”这个式子就可以表示上述文字所包含的意义。你觉得“H2O”这个式子中各种符号和数字是怎样表述上述文字意义的？填写下表符号意义符号意义HO2讨论：你是否发现了什么规则？练习：如果用符号表示下面的文字意义，该如何书写？1、文字描述：某物质中只含有氮元素和氧元素，一个该物质的分子中含有1个氮原子和2个氧原子。该物质的符号：2、文字描述：研究发现，不同条件下获得的铁的氧化物组成不同，铁丝在氧气中燃烧得到的氧化物（甲）中铁原子与氧原子的个数比是3:4；铁丝一定条件下还可形成另一种氧化物（乙），铁原子与氧原子的个数比是2:3。氧化物（甲）的符号：氧化物（乙）的符号：小结：这种用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫化学式。环节二：化学式书写的一般规则及命名练习：……•氧化物：•其他