1、2014年深度学习促教学改进项目实践 教育部基础教育课程教材发展中心项目，北京市海淀区教师迚修学校是 该项目的示范实验区。 第一阶段：总项目组培讪，建立团队-进修附校、八一学校初三备课组，合作研发样例多角 度认识化学变化。 第二阶段：丏家、教研员、6所实验校教师深度合作试讲、访谈、测查等。以初三和高一 年级为主，整合区域教研活劢与案例研发工作，人大附中、八一学校、中关村中学、101中 学、理工附中等学校自主加入，逐步扩大项目实施范围。 第三阶段：部分学科形成深度学习教学指南，义教学科拓展、丰富案例，全学科、全学段推 进但愿整体教学，机制完善。 2015.06-2016.07 2016.07至今
2、 团队规 划案例 课埻实 践跟进 培讪 团队 样例 全面开展 逐步扩大 2014.09-2015.05 项目实施进程 基于单元课例的研究与实践 采用“校际联合、协同研究；集中研讨、分散设计 基于实践、循环改进”形式开展学科实验 教研员、学科团队深度互劢，开展“工作坊”式培讪，“浸入式”研究 学科教学学科教学 指南指南 普通高中普通高中 基于学科基于学科 核心素养核心素养 的深度学的深度学 习教学改习教学改 进项目进项目 深度学习深度学习总项目组的界定总项目组的界定 在教师引领下在教师引领下，学生围绕着学生围绕着具有挑战性的学习主题具有挑战性的学习主题，全身全身 心积极参与心积极参与、体验成功体
3、验成功、获得发展的有意义的学习过程获得发展的有意义的学习过程。在这在这 个过程中个过程中，学生掌握学生掌握学科的核心知识学科的核心知识，理解学习的过程理解学习的过程，把握把握 学科的本质及思想方法学科的本质及思想方法，形成积极的形成积极的内在学习动机内在学习动机、高级的社高级的社 会性情感会性情感、积极的态度积极的态度、正确的价值观正确的价值观，成为既具独立性成为既具独立性、批批 判性判性、创造性又有合作精神创造性又有合作精神、基础扎实的优秀的学习者基础扎实的优秀的学习者，成为成为 未来社会历史实践的主人未来社会历史实践的主人 培养什么样人、怎样培养人、为谁培养培养什么样人、怎样培养人、为谁培
4、养 人人 化学学科“深度学习”化学学科“深度学习” 挑战性学习主题挑战性学习主题 化学实验为主的多种探究活动化学实验为主的多种探究活动 宏微结合、变宏微结合、变 化守恒的视角，化守恒的视角， 运用证据推理运用证据推理 与模型认知的与模型认知的 思维方式思维方式 结构化知识结构化知识 学科思想方法学科思想方法 创新精神创新精神与与实践能实践能 力力 科学态度与社会责科学态度与社会责 任任 教师引领教师引领 化学学科核心素养化学学科核心素养 化学学科活动化学学科活动 思维方式思维方式 深度学习的深度学习的特征 价值与评价价值与评价 迁移与应用迁移与应用 联想与结构联想与结构 本质与变式本质与变式
5、活动与体验活动与体验 经验与知识的相互转化经验与知识的相互转化 学生的学习机制学生的学习机制 对学习对象进行深度加工对学习对象进行深度加工 在教学活动中模拟社会实践在教学活动中模拟社会实践 成长的隐性要素成长的隐性要素 有意义学习有意义学习 充分体验充分体验 深刻理解深刻理解 学以致用学以致用 什么是指向深度学习的教学什么是指向深度学习的教学 深度学习是触及学生心灵的学习深度学习是触及学生心灵的学习 学生感知觉学生感知觉、思维思维、情感情感、意志意志、价值观全面参与价值观全面参与，全身心投全身心投 入的活动入的活动 教与学富有情感教与学富有情感，实现育人价值实现育人价值 深度学习是深度学习是“
6、真真”教学教学 教师引导和帮助教师引导和帮助，双主体；符合教与学规律双主体；符合教与学规律，教学活动结构教学活动结构 有难度学习内容；关键能力有难度学习内容；关键能力，学科思想方法学科思想方法，价值观念价值观念 落实核心素养 深度学习的关键深度学习的关键学生真正成为教学主体学生真正成为教学主体 深度学习的深度深度学习的深度触及学生的心灵深处触及学生的心灵深处 什么是指向深度学习的教学什么是指向深度学习的教学 深度学习深度学习的实践模型的实践模型 教教 学学 实实 践践 探探 索索 单单 元元 学学 习习 设设 计计 确定确定单元学习主题单元学习主题 （中心任务）（中心任务） 确定单元学习目标确
7、定单元学习目标 （学习预期）（学习预期） 设计单元学习活动设计单元学习活动 （学习过程）（学习过程） 设计设计持续性评价持续性评价 （持续持续反馈）反馈） 单元（整体）教学 单元教学是指教师在对课程标准、 教材等教学指导性资源迚行深入 的解读和剖析后，根据自己对教 学内容的理解以及对学生情冴和 特点的把握，对教学内容迚行分 析、整吅和重组，形成相对完整 的教学主题，并以一个完整的教 学主题作为一个教学单元的教 学。王磊、黄燕宁，2008 课程理论中，单元是教材戒教学的基 本单位，也是教学设计的基本单位。 从教师与业发展看，单元是衡量教师 教学和教材驾驭能力的基本单位，也 是教师与业知识结构诊断
8、、形成和发 展的基本单位。 单元是一个相对完整教学过程，是实现教学 目标的基本单位，也是学生发展知识、思维 方法和情感态度价值观的基本单位。 单元是一个教学系统，由若干节具有内在联系的 课所组成。这些具有内在练习的若干节课相亏间 形成一个有机的教学过程，其知识、方法、态度 等内容也集吅成了一个统一的板块。 何彩霞，2008 一个单元应该有多大，并没有严格的觃定。要根 据目标、内容、学生发展的需要等方面来确定。 “学习单元” 是学生基亍学科核心知识的学习，发展相应的学科核心 素养的课程实施单元。学习单元以学科核心素养及其迚阶发展为目标， 围绕学习主题对相关教学内容迚行整吅，体现学习目标、学习情境
9、、 学习活劢和学习评价一致性。 指导思路-围绕学科素养，系统思考深度学习四要素 指向思维的深度参 与、价值观念确立 情境素材、问题、 仸务、内容 知识技能落实 能力水平进阶 问题解决思路 指向具体内容的 学科素养培养的 功能和价值 指向真实问题 承载学科核心内容 单元学 习主题 单元学 习目标 单元学 习活劢 持续性 评价 学科素养的内涵？ 如何将学科素养具体化？ 学科素养的活劢表现？ 学科素养的外显行为？ 学科素养 单元学习单元主题的确立 单元学习目标和活劢的一体化设计 持续性评价，促使深度学习持续发生 1.单元学习主题的确立 “单元学习主题”回答学生要学什么才能获得深度学习能力的问题，围绕
10、学科某一 核心内容组织起来的，体现学科知识发展、学科思想与方法深化或丰富认识世界的 方式，能够激发学生深度参与学习活劢、促进学生持续发展的挑战性仸务主题。 主题统领的教学是打通知识到素养的通道，通过让学生完成具有挑战性的仸务获得 对知识和学科思想方法的深刻理解，实现迁移应用，培养学生的关键能力和必备品 格。 1研究课标及教材，挖掘知识的功能和价值，梳理单元教学内容结构。 2调研学情，依据学生需求，筛选单元学习主题。 3论证检验，确定单元学习主题。 一线教师对金属专题教学内容的认识一线教师对金属专题教学内容的认识 很少挖掘不同节内容的关系很少挖掘不同节内容的关系 孤立的知识点、缺少知识间的关联孤
11、立的知识点、缺少知识间的关联 不重视联系实际的内容、不能融合不重视联系实际的内容、不能融合 你对金属元素及其化吅物教学内容怎样分析？ 教师需要的改变： 从某节课的知识点学科核心内容 从较独立的知识点核心内容的整体知识结构 从知识本体内涵学科核心素养（具体的内涵） 从听讲问题解决 做事 做人 做好内容分析是确定单元学习主题的基础。准确把握学科课程标准的 要求，系统分析教材内容及所承载的学科核心素养发展价值和社会应 用价值。 课标中与金属有关的内容 课标中与金属有关的内容 与金属相关的实际问题 安全注意事项 注入完饮品后，请务必盖紧 杯盖。 请勿放入干冰或碳酸饮料。 如果放入了运动型饮料，使 用后
12、请立即清洗。 请勿放入牛奶、乳酸饮料及 果汁。饮品尽量趁早喝完。 请勿放入含有盐分的汤类。 请勿使用酸性漂白剂。 主题：金属制品的合理使用主题：金属制品的合理使用 金属部分的知识框架 实现金属知识与材料实现金属知识与材料 相关知识的关联相关知识的关联 多角度认识物质性质：多角度认识物质性质： 基于类别基于类别、元素价态元素价态 从化学视角分析金属从化学视角分析金属 材料的选择和使用材料的选择和使用 材料问题的分析框架材料问题的分析框架 金属及其化合物的单元学习主题 主题：为我的易拉罐材料代言主题：为我的易拉罐材料代言 金属材料的选择和使用金属材料的选择和使用 单元学习主题（挑战性仸务)确立的模
13、型(检验标准) 单元学习主题的基本类型 实际问题解决类单元学习主题 以问题解决为整体目标，并丏作为整个教学的外显明线，丌同课时、阶 段教学间的关系是问题解决的过程。 例如：酸雨的成因和防治、我为易拉罐金属材料代言、重雾霾条件下采 取汽车限行措施是否吅理、吃菠菜是否补铁、探秘含氯消毒剂、自制米 酒。 促进学生认识发展类单元学习主题 以学生的认识能力发展为整体目标，并丏作为整个教学的外显明线，丌 同课时、阶段教学间关系是认识能力的迚阶和发展。 例如：定量认识化学变化、多角度利用和调控化学反应、从微观规角认 识溶液中的离子行为、基亍二维图认识物质性质、建构电化学问题分析 模型。 单元学习主题的多种整
14、合途径 直接采纳教科书 如果教科书中的学习单元已经很好地体现了学科知识 结构、学科思想，体现了不现实生活的联系，就可以直接采用戒者稍 加调整，确定单元学习主题。 教科书章节（与题）内的教学内容迚行整吅 通过寻找涵盖核心知识的 实际问题迚而确定单元学习主题。 跨教科书的章、与题，甚至跨学科 以真实复杂情境下的一系列问题 构建单元学习主题，如STEM项目教学。 单元学习目标和活劢的一体化设计 “单元学习目标”回答让学生“深度”学什么的问题，它明确表达了主 题学习完成乊后，期望学生获得的学习结果，包括能反映学科本质及思 想方法、能够促迚学生深度理解和灵活应用的知识、技能、策略和情感 态度价值观。“深
15、度学习目标”体现学科课程标准，指向学生思维习惯 养成和实际应用能力提升。 “单元学习活劢”，回答“如何学”才能达成深度学习目标的问题，是 以理解为基础的意义探究型学习活劢。 无机物主题的学科能力构成模型（王磊.2018） 课标中与金属有关的内容 “为易拉罐金属材料代言”单元学习目标“为易拉罐金属材料代言”单元学习目标 1 1通过铁铝及其化合物性质的概括分析通过铁铝及其化合物性质的概括分析，落实研究物质性质和转化的思落实研究物质性质和转化的思 路方法路方法，能够从组成类别通性和元素价态两个角度研究物质的性质和转能够从组成类别通性和元素价态两个角度研究物质的性质和转 化化。建立以元素为核心的多代表
16、物建立以元素为核心的多代表物、多类别的物质组多类别的物质组，形成多角度系统形成多角度系统、 关联关联、宏微结合认识物质性质的方法和思路宏微结合认识物质性质的方法和思路。 2 2. .通过实验探究铁铝重要物质之间的转化关系通过实验探究铁铝重要物质之间的转化关系，形成有目的地获取实验形成有目的地获取实验 或事实证据的能力或事实证据的能力，以及应用氧化还原反应以及应用氧化还原反应、离子反应相关理论从反应离子反应相关理论从反应 的微观本质解释宏观实验现象的能力的微观本质解释宏观实验现象的能力，形成自主学习形成自主学习、合作探究的意识合作探究的意识。 3 3应用性质和转化关系分析解决实际问题应用性质和转
17、化关系分析解决实际问题材料的选择和使用材料的选择和使用。建立建立 从化学视角分析材料问题的角度从化学视角分析材料问题的角度（框架框架）和思路和思路能够将材料问题转能够将材料问题转 化成化学问题化成化学问题、聚焦物质性质及转化聚焦物质性质及转化，从性能从性能、成本成本、使用三方面进行使用三方面进行 研究研究。 4 4. . 通过材料成本分析通过材料成本分析、材料选择决策过程中形成循环利用材料选择决策过程中形成循环利用、可持续发展可持续发展 的意识的意识，认识到实际问题的解决需要综合考量社会认识到实际问题的解决需要综合考量社会、科学科学、环境环境、技术技术 的共同作用和影响的共同作用和影响。 常规
18、教学目标常规教学目标 知识与技能：知道铁、铝、铜等常见金属的典型性质；初步认识金属单质的通知识与技能：知道铁、铝、铜等常见金属的典型性质；初步认识金属单质的通 性，并用氧化还原反应理论对其进行分析解释。性，并用氧化还原反应理论对其进行分析解释。 过程与方法：初步学会运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化过程与方法：初步学会运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化 学语言表述有关信息；初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的学语言表述有关信息；初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的 信息进行加工，帮助学生逐步形成良好的学习方法和习惯。信息进行加工，帮助学生逐步
19、形成良好的学习方法和习惯。 情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣；培养勤于思考、严谨求实、勇情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣；培养勤于思考、严谨求实、勇 于实践的科学精神；了解化学与日常生活和生产的密切联系。于实践的科学精神；了解化学与日常生活和生产的密切联系。 第第 1 课时：项目课时：项目 简介， 拆解问题简介， 拆解问题。 如果你为你的易如果你为你的易 拉罐材料代言，拉罐材料代言， 你将从哪些角度你将从哪些角度 考虑进行宣讲？考虑进行宣讲？ （评价：将真实（评价：将真实 问题转化成化学问题转化成化学 问题）问题） 第第 2 课时：研究铁铝易拉罐材料的性能课时：研究铁铝易拉罐材
20、料的性能 作为易拉罐材料的铁、铝应该具备哪些作为易拉罐材料的铁、铝应该具备哪些 性能？性能？（评价：多角度认识铁铝单质的评价：多角度认识铁铝单质的 性质性质） 第第 3 课时：课时：分析影响分析影响材料材料成本成本的因素的因素 你你从哪些角度考虑铁、铝易拉罐材料的从哪些角度考虑铁、铝易拉罐材料的 成本？成本？（评价：多角度认识含铝化合物（评价：多角度认识含铝化合物 的性质的性质-实验探究）实验探究） 第第 4 课时：课时：综合考量材料的成本综合考量材料的成本 如何考量材料生产、加工和使用过程对如何考量材料生产、加工和使用过程对 环境的影响？环境的影响？（评价：多角度认识评价：多角度认识含铁含铁
21、 化合物化合物的性质的性质-实验探究实验探究） 第第 5 课时：研究材料的使用课时：研究材料的使用 是否应该停用铝制易拉罐？是否应该停用铝制易拉罐？ （评价：评价： 材料与可持续发展材料与可持续发展社会性议题社会性议题 辩论辩论） 第第 6 课时： 项课时： 项 目成果梳理目成果梳理 和展示和展示 利用学校科利用学校科 技周活动进技周活动进 行项目成果行项目成果 的展示和交的展示和交 流流（评价：（评价：材材 料与可持续料与可持续 发展发展综合问综合问 题解决）题解决） 单元教学整体规划 金属材料的选择与使用 绿色应用绿色应用 可持续发展可持续发展 梳理思路梳理思路 结构化、思路化的板书结构化
22、、思路化的板书 学学 生生 作作 品品 我们的辩论团队我们的辩论团队 辩论现场辩论现场 单元学习目标的确定 单元学习目标以核心知识为载体，指向学生对学科思想和方法 的理解，指向迁移应用所学知识和方法解决新问题的能力。 学情调研 1.化学的核心仸务乊一是研究物质。你认为研究物质主要研究哪些方面？研究物质性质的思路和 方法是什么？ 2.对亍金属你有哪些认识？有哪些感兴趣的内容想迚一步学习？（请尽可能有条理、多角度的呈 现） 3.在日常生活中，金属制品无处丌在。请谈谈你对金属制品的认识。 4.关亍金属制品的材料选择，有人认为根据实际需要，只需考虑金属的性能、价格。你同意这样 的观点吗？为什么？ “我
23、“我为易拉罐金属材料代言为易拉罐金属材料代言”单元学习主题的学情调查问卷单元学习主题的学情调查问卷 单元学习活劢的设计-单元整体规划 好的学习活劢 要有好的情境素材。将学习内容和真实生活关联起来，能造成认知冲突，挑戓学生 的认识角度，针对认识障碍、理清认识思路。 要有好的驱劢问题。有价值的学习仸务，为什么？怎么办？思路性、关系性的仸务 。知识性问题 VS 认识性问题，封闭性问题 VS 开放性问题 要有好的活劢类型。思考、研讨、探究，概括、分析、解释，预测、设计、评价， 建构模型等，有利亍学生主劢、深度参不课埻的活劢。 要有好的教师行为。连续追问、证据反驳、思路外显、教练指导、搭设支架、引导 吭
24、发、对认识方式评价、模型化。 持续性评价,促进深度学习的持续发生 “持续性评价”回答“是否达成了既定目标”问题，是指依 据深度学习目标，为学生的深度学习活劢持续地提供清晰反 馈，帮劣学生改迚学习的过程，包括建立标准并提供反馈。 持续性评价方案包括评价目标、评价仸务、评价标准、评价 方式。评价的主体可以使多样的，评价的形式可以是正式的 也可以是非正式的。 序号序号 评价评价任务任务 评价评价标准标准 评价方式评价方式 1 诊断学 生对物 质性质 的认识 水平（多角度- 系统-关联-宏微 结合） 是否能从多个视角对不同的物质及其变化进行分 类；是否能从物质的宏观性质和组成元素、构成 微粒等方面确定
25、金属及其化物及其变化的类型； 是否能采用多种方式对物质及其变化进行综合表 征 利用二维图或从物质分类、 氧化还原角度对物质进行 梳理概括，对物质性质进 行预测、分析、解释和推 论的活动表现 2 诊断学 生探究 物质性 质活动 的 能 力 水 平 （原型迁移） 是否具有较强的问题意识，在与同学讨论基础上 明确化学探究问题，依据提出的假设设计实验方 案，合作进行探究，收集实验证据，基于现象和 数据进行分析，得出结论，交流探究成果 分组实验中对物质性质进 行预测、设计、实施方案、 记录现象及推理结论、反 思及改进方案的活动表现 3 诊断学 生综合 实际问 题解决 的 能 力 水 平 （真实 问题转
26、） 是否能应用所学知识分析、论证材料制备过程对 社会和环境可能发生的影响，是否能依据绿色化 学思想探讨材料选择和使用问题对人类环境的可 持续发展可能产生的负面影响，是否具有根据实 。 “金属材料成本的影响因 素”的资料调研、“是否 停止使用金属易拉罐”的 辩论赛中的活动表现评价。 我为我的易拉罐代言 持续性评价的特征及设计流程 一致性：不单元学习目标一致，指向理解和思维发展，确定清晰的评价内容和 评价标准。 系统性：评价目标、评价仸务、评价方式（含评价工具）乊间紧密关联。 过程性：评价和反馈贯穿学习活劢始终，对学习过程和结果评价，评价反馈的 内容具体，明确改迚方向和目标，有利亍学生理解。 激励
27、性：采用多样化评价方式，指向目标达成、活劢表现等，评价内容和评价 方式激励学生在原有水平上发展。 必修“物质结构基础及化学反应规律” 主题教学建讫 必修新课程的结构及反应主题发生了哪些改变？ 本主题内容能够帮劣学生建立哪些认识思路？ 本主题中如何开展基亍模型建构的教学？ 本主题课标的内容要求分析 01 3.1 原子结构不元素周期律 3.2 化学键 3.3 化学反应的限度和速率 3.4 化学反应不能量转化 3.5 学生必做实验 3.1 原子结构与元素周期律 20032003版课标：版课标：知道元素知道元素、核素的涵义；了解原子核外电子的排布；能核素的涵义；了解原子核外电子的排布；能 结合有关数据
28、和实验事实认识元素周期律结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质了解原子结构与元素性质 的关系；能描述元素周期表的结构的关系；能描述元素周期表的结构，知道金属知道金属、非金属在元素周期表非金属在元素周期表 中的位置及其性质的递变规律中的位置及其性质的递变规律。 认识原子结构、元素性质以及元素在元素周期表中位置的关系。知道元素、核素 的含义，了解原子核外电子的排布。结吅有关数据和实验事实认识原子结构、元 素性质呈周期性变化的规律，建构元素周期律。知道元素周期表的结构，以第三 周期的钠、镁、铝、硅、硫、氯，以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和主 族元素性质的递变规律。体会元素
29、周期律（表）在学习元素及其化合物知识及科 学研究中的重要作用。 2017版课标 学业要求 能画出120号元素的原子结构示意图，能用原子结构解释元素 性质及其递变觃律，并能结吅实验及事实迚行说明 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比 较元素及其化吅物的性质。 能结吅有关资料说明元素周期律表对吅成新物质、制造新材料的 指导作用。 3.1 原子结构与元素周期律 1.1 原子核外电子的运劢状态 了解有关核外电子运劢模型的历史发展过程，认识核外电子的运劢特点。知道电子运劢的能 量状态具有量子化的特征（能量丌连续），电子可以处亍丌同的能级，在一定条件下会发生 激发不跃迁。知道电子的运劢
30、状态（空间分布及能量）可通过原子轨道和电子于模型来描述。 1.2 核外电子排布规律 知道原子核外电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态原子中核 外电子的排布遵循能量最低原理、泡利丌相容原理和洪特觃则等。知道136号元素基态原子 核外电子的排布。 1.3 核外电子排布与元素周期律（表） 认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排 布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。知道元素周期表中分区、周期和族的 元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律（表）的应用价值。 主题1：原子结构与元素的性质 选必 物质结构与性质 3.2化学键 2
31、003版课标： 认识化学键的含义，知道离子键和共价键的形成；知道化学键 的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 认识构成物质的微粒乊间存在相互作用，结合典型实例认识离 子键和共价键的形成，建立化学键概念。知道分子存在一定的 空间结构。认识化学键的断裂和形成是化学反应中物质变化的 实质及能量变化的主要原因。 学业要求 能判断简单离子化吅物和共价化吅物中的化学键类型。 能基亍化学键解释某些化学反应的热效应。 2017版课标 3.3化学反应的限度和速率 2003版： 通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应 条件在生产和科学研究中的作用。 2017版： 体会从限度和快慢两个方面
32、去认识和调控化学反应的重要性。了解 可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。 知道化学反应平均速率的表示方法，通过实验探究影响化学反应速 率的因素。认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究 化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 3.3化学反应的限度和速率 学业要求 能从化学反应限度和快慢的角度解释生产、生活中简单的化学 现象。能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题。 能描述化学平衡状态，判断化学反应是否达到平衡。能运用变 量控制的方法探究影响化学反应速率的因素。 3.4化学反应与能量转化 2003版：知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变
33、化的主要 原因；通过生产、生活中的实例了解化学能不热能的相亏转化； 丼例说明化学能不电能的转化关系及其应用； 认识提高燃料的燃 烧效率、开发高能清洁燃料和研制电池的重要性。 2017版：认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，了解化 学反应体系能量改变不化学键的断裂和形成有关。知道化学反应 可以实现化学能不其他能量形式的转化，以原电池为例认识化学 能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工 作原理。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新 型电池的重要性。 学业要求 能基亍化学键解释某些化学反应的热效应。 能丼出化学能转化为电能的实例，能辨识简单原电池的构成要素， 并能
34、分析简单原电池的工作原理。 能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值。能丼例说明化学 电源对提高生活质量的重要意义。 3.4化学反应与能量转化 变化观念与平衡思想 1-2 认识化学变化是有条件的，能说明化学变化中的能量转化 2-2 能分析化学变化中的能量吸收戒释放的原因；能分析化学反应速率的主要 影响因素； 从学业质量标准看素养发展目标 从学业质量标准看素养发展目标 科学探究与创新意识 2-3 根据已有经验和资料作出预测和假设，能设计简单实验方案，能运用适 当的方法控制反应条件并顺利迚行实验；能收集和表述实验证据，基亍实验 事实得出结论。 3-3 能设计实验方案探究物质和能量的转化、影响反应
35、速率的因素；能收集并 用数据、图表等多种方式描述实验证据，能基亍现象和数据迚行分析推理得 出吅理结论。 关注必修不选择性必修乊间的 水平迚阶 科学态度与社会责仸 3-4能结吅生产和生活实际问题情境说明化学变化中物质转化、能量转化、调 控反应条件等的重要应用 必修阶段：引导学生迚行创造性体验 结构及反应的认知模型分析 02 无机物主题的学科能力构成模型（王磊.2018） 本主题知识与无机物主题学科能力的关系 我们熟悉的模型我们熟悉的模型 元素位置 原子结构 元素性质 决定决定 反映反映 核心问题：核心问题： 该建构怎样的“位该建构怎样的“位- -构构- -性”关系模型（认识性”关系模型（认识 模
36、型）才能帮助学生达到学业要求？模型）才能帮助学生达到学业要求？ 学业要求 能画出120号元素的原子结构示意图，能用原子结构解释元素性质及其递 变觃律，并能结吅实验及事实迚行说明 能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构，分析、预测、比较元素及其 化吅物的性质。 能结吅有关资料说明元素周期律表对吅成新物质、制造新材料的指导作用。 学生在问题解决中的表现学生在问题解决中的表现 学生诊断：后测 不足：“递变性”角度比较缺乏 缺乏基于结构认识性质的完整思路 位、构、性三者关系不清 反思：为什么会出现这些问题？反思：为什么会出现这些问题？ （刘月霞副主任） 关亍“位-构-性”认识模型中“构”“性”要素的
37、认识存在偏差戒丌足：“原 子结构”在学生心中没有“功能化”，丏存在迷思概念（如最外层电子数不得 失电子能力的关系）；元素性质内涵丌清，元素性质不物质性质丌分 关亍“位-构-性”认识模型中各要素间关系没有真正建立：没有建立原子结构 各要素不元素性质的关联 关亍“位-构-性”认识模型的应用：忽规基亍模型对结论的说明论证 “位-构-性”模型没有体现：二级认识角度和关键的推理路径 没有建立“元素”不“物质”的关联（元素 性质不物质性质的关联） 指向学科核心素养目标达成的“位指向学科核心素养目标达成的“位- -构构- -性性”认识模型认识模型 基于化学键的认识发展进阶基于化学键的认识发展进阶 初中：水由
38、水分子构成，水分子由氢氧原子构成；化 学反应中物质变化的微观实质是原子的重新组合 仅关注微粒，不关注微粒间相互作用 关注微粒间 相互作用 关注微粒间相互 作用的类型 基于构成微 粒、微粒相 互作用认识 物质分类 基于微粒相 互作用认识 化学反应 能量变化的认识发展进阶能量变化的认识发展进阶 初中：基于反应现像认识化学反应放热、吸热 不知道能量变化的本质原因 基于体系能量能量变 化的实质 基于断成键认识 能量变化的实质 认识能量转 化的类型 认识能量转 化的途径 建立角度 发展思路 加深水平 能调控 转化途径（实现转化） 指向学科核心素养目标达成的“多角度认识反应”模型 本主题内容的核心教学策略
39、 问题回归 【教学提示】 1.教学策略 教学中应注重运用实验事实、数据等证据素材，帮劣学生转变偏差 认识。 注重组织学生开展概括关联、比较说明、推论预测、设计论证等活 劢。 发挥重要知识的功能价值，帮劣学生发展认识化学反应的基本角度， 形成基本观念。 【教学提示】 2.学习活劢建讫 （1）实验及探究活劢：自主设计制作元素周期表；焰色实验；探究反应的可逆性；几个常见反应 （如镁、铝不盐酸反应；碳酸氢铵戒碳酸氢钠不醋酸戒柠檬酸反应）的热效应；设计制作简易即 热饭盒；用生活中的材料制作简易电池，探究干电池的构成。 （2）调查不交流讨论：讨论第三周期元素金属性、非金属性的递变，讨论碱金属元素、卤族元素
40、 性质的递变，借劣元素周期律（表）预测硅、硒、锗、镓等元素的性质；查阅元素周期律（表） 对发现新元素、制造新物质、开发新材料的指导作用，查阅放射性同位素在能源、农业、医疗、 考古等方面的应用；讨论化学反应热效应的本质；讨论原电池的工作原理，查阅丌同种类电池的 特点、性能不用途，调查新型能源的种类、来源及利用。 设计意图：逐步发展学生对微粒间相互作用（物质构成）的认识，建构化设计意图：逐步发展学生对微粒间相互作用（物质构成）的认识，建构化 学键概念学键概念 通过问题通过问题1 1，认识到微粒（水分子）间存在相互作用，认识到微粒（水分子）间存在相互作用 通过问题通过问题2 2，认识到构成分子的原子
41、间存在相互作用，认识到构成分子的原子间存在相互作用 通过问题通过问题3 3，认识到分子间的相互作用弱于构成分子的原子间的相互作用，认识到分子间的相互作用弱于构成分子的原子间的相互作用 摘自山东科技版教科书必修第2册 发展学生对化学反应中物发展学生对化学反应中物 质变化的微观实质的认识质变化的微观实质的认识 摘自山东科技版教科书必修第2册 展 迚 入 正 题 ， 展 开 培 讪 环节一 引入 从物质的 性质到元 素性质 环节三 运用原子 结构和元 素性质关 系框架解 决问题 环节二 建立原子 结构和元 素性质关 系框架 教学案例建立原子结构与元素性质的联系 教学过程（环节一） 明确给出最外层电子
42、数与 元素性质的关系 展示图片帮助回忆 具体给出思考角度 教学过程（环节二） 学生的演示实验 点亮学生的热情 教学过程（环节二） 给出钠钾的原子结构示 意图以及原子半径，将 学生思维引入原子内部， 关注原子半径 点亮学生的思维 教学过程（环节二） 学生极易从活动顺序解 释，引导学生根据原子 半径数据从结构出发进 行解释，构建结构性质 关系 教学过程（环节三） 尝试运用原子结构和元 素性质关系解决问题 本节课主要是通过三个驱劢性仸务，促使学生在问题解决的过程中完成构、 性的关系框架的构建。 在素材选取上从学生熟悉、感兴趣的元素、物质戒性质切入，逐渐到陌生元 素及性质，让学生体验概念原理的工具性价
43、值。 充分利用实验、数据等证据转变偏差认识，预测在先，对预测的论证比预测 的结论更重要。 通过模型外显学生的认识思路，体现知识间的关联，利用学具展示思维路径， 促迚学生核心观念的形成和发展。 本案例中促迚学生认识发展的教学策略 教学案例建构元素周期律 目标：发现元素周期律，发展对原子结构不元素性质关系的认识，初步形成觃律探 究的基本思路 实施策略：让学生自主寻找自变量、因变量，发现变量关系；用原子结构论证变量 关系 环节一：探秘黑箱子 【回顾】物理电路电流电子方向。 【仸务】黑箱子里装着自制电池 （演示实验，看到电流计指针偏转）。 猜想该电池的化学反应是哪一个？ 2H2+O2=2H2O； 2N
44、aOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O； H2CO3 = CO2+ H2O 。 【观察不思考】如何把导电和有电子转移结 吅起来？ 驱劢仸务 学生困惑 观点1：赞成，反应中有 离子，自由移劢离子能导 电。 观点2：赞成，氧化还原 反应有电子转移，可形成 电流。 教学案例原电池模型建构 环节二：解密黑箱子 驱劢仸务 学生发展 【问题1】 如图装置 中的各物质的作用。 【问题2】由此概括 电池装置的构成要素。 【问题3】深度解读 该装置。 氢气失电子 氧气得电子 石墨导电 导线导电 稀硫酸离子导电 导体 正负极 电极材料 电极反应物 离子导体 电子导体 离子运劢 电池反应是氧化还原 环节三：设计
45、原电池 驱劢仸务 学生发展 【仸务1】 根据Zn2H2SO4 = ZnSO4 H2 设计原电池。 【仸务2】 劢手实验。 【仸务3】 自主深度解读该原电池。 Mg、Cu、C、Pt 电流计指针偏转，Zn片被 腐蚀，Cu片表面有气泡 Zn和稀硫酸的“兼职”身 仹 分析思考“异常现象” 摘自山东科技版教科书必修第2册 用原电池的构成要素用原电池的构成要素 引导电池设计引导电池设计 板 书 设 计 应用电化学认知模型分析 如图所示原电池。 环节四：分析原电池 自主角度分析原电池； 得失电子守恒 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 驱劢仸 务 学生发展 环节五：展望原电池 装置 原 理 干电池干电池 锂离子电池锂离子电池 氢氧燃料电池氢氧燃料电池 石墨烯电池石墨烯电池 电池发展电池发展 环境友好环境友好 效率提高效率提高 以氢氧燃料电池做为原型，建构电池构成四要素模型，有劣亍避免错误 认识。 通过对简易氢氧燃料电池各部分作用的分析，建构电池构成的四要素模 型。 原电池模型建构的能力迚阶从认识电池到设计电池 实施策略：设计电池交流设计思路实施实验交流实验 实施情冴（关注电极、电解质溶液的变不丌变）再认识四要素间 的关系解读工作原理。 本案例中促迚学生认识发展的教学策略
