大概念統(tǒng)領(lǐng)下化學(xué)能與電能單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐目錄CONTENTS摘要化學(xué)能與電能單元教學(xué)所蘊(yùn)含的大概念單元教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)整體思路化學(xué)能與電能單元教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理單元教學(xué)效果與實(shí)踐反思總結(jié)與展望摘要01能量轉(zhuǎn)化視角教學(xué)從“能量轉(zhuǎn)化”視角抽提大概念，統(tǒng)領(lǐng)必修2“化學(xué)能與電能”單元教學(xué)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)關(guān)聯(lián)、認(rèn)識(shí)思路、核心觀念的結(jié)構(gòu)化。大概念引領(lǐng)教學(xué)轉(zhuǎn)化視角深理解能量轉(zhuǎn)化教學(xué)深化學(xué)生對(duì)“化學(xué)能與電能”的核心理念。通過(guò)能量轉(zhuǎn)化的視角，學(xué)生將更加深刻地理解化學(xué)反應(yīng)與電能生成之間的內(nèi)在聯(lián)系。設(shè)計(jì)以能量轉(zhuǎn)化為核心的教學(xué)環(huán)節(jié)。采用多樣化教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，以及這些變化與電能生成的關(guān)聯(lián)。原電池模型認(rèn)識(shí)原電池模型認(rèn)知原電池模型應(yīng)用逐層認(rèn)識(shí)原電池教學(xué)中以真實(shí)情境為載體，在實(shí)際問(wèn)題“如何讓小車(chē)跑起來(lái)”“小車(chē)為什么能跑起來(lái)”及“如何讓小車(chē)跑得更好”的解決過(guò)程中發(fā)展學(xué)生對(duì)原電池模型的逐層認(rèn)識(shí)。通過(guò)實(shí)際操作、觀察現(xiàn)象、分析討論等方式，逐步揭示原電池的工作原理和構(gòu)成要素。使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，從現(xiàn)象到本質(zhì)，形成對(duì)原電池的全面理解。構(gòu)建原電池模型后，組織學(xué)生探究不同條件下的能量轉(zhuǎn)化效率。通過(guò)實(shí)踐操作，讓學(xué)生深刻理解原電池模型在能量轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)組織學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)培養(yǎng)核心素養(yǎng)?；顒?dòng)設(shè)計(jì)需注重實(shí)踐性和開(kāi)放性，讓學(xué)生在探究過(guò)程中學(xué)會(huì)應(yīng)用知識(shí)、發(fā)展能力和形成態(tài)度。探究實(shí)踐促發(fā)展反思評(píng)價(jià)助提升引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和自我評(píng)價(jià)，促進(jìn)核心素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展。通過(guò)反思和評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)自己，明確改進(jìn)方向，培養(yǎng)自我驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)能力和批判性思維。采用核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。明確教學(xué)目標(biāo)，確保教學(xué)活動(dòng)始終圍繞提升學(xué)生核心素養(yǎng)展開(kāi)。促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展化學(xué)能與電能單元教學(xué)所蘊(yùn)含的大概念02化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的基本原理01能量轉(zhuǎn)化視角化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。原電池為例，認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認(rèn)識(shí)原電池的工作原理。02教學(xué)策略發(fā)揮重要知識(shí)的功能價(jià)值，幫助學(xué)生發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的基本角度，形成基本觀念。知道化學(xué)反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。能量守恒與化學(xué)電源的關(guān)系當(dāng)事物發(fā)生變化或被改變時(shí)，會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化，但是在宇宙中能量的總量總是不變的。這一原則闡述了能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律，即能量守恒定律。能量守恒原則化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化作為能量轉(zhuǎn)化的重要形式，是在化學(xué)能與熱能基礎(chǔ)上對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)角度和認(rèn)識(shí)內(nèi)容的進(jìn)一步豐富，教學(xué)中有必要從能量的視角梳理內(nèi)容?；瘜W(xué)電源原電池效率因素原電池裝置將氧化、還原反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。原電池電極材料、電解質(zhì)溶液的組成及狀態(tài)、電池連接方式等。影響化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能效率的因素單元教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)整體思路03學(xué)情分析初三學(xué)習(xí)經(jīng)歷，知化學(xué)變化伴能量變，高一深化至電子轉(zhuǎn)移，熱能認(rèn)知拓寬視野。但實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)尚需精進(jìn)，原電池本質(zhì)及能量轉(zhuǎn)化形式、途徑、條件待深化。學(xué)生基本情況學(xué)生已握元素、轉(zhuǎn)化、微粒、能量觀，實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)造力待加強(qiáng)。需深化原電池理解，拓寬能量轉(zhuǎn)化認(rèn)知，為化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，迎接未來(lái)挑戰(zhàn)。認(rèn)知發(fā)展需求0102單元教學(xué)目標(biāo)及課時(shí)分配01單元目標(biāo)設(shè)定基于學(xué)情分析，以大概念為引領(lǐng)，設(shè)計(jì)“化學(xué)能與電能”單元教學(xué)。核心在于能量轉(zhuǎn)化視角，構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)認(rèn)知框架，促進(jìn)學(xué)生原電池模型構(gòu)建與運(yùn)用。02課時(shí)目標(biāo)細(xì)分將單元整體目標(biāo)細(xì)化為兩個(gè)課時(shí)目標(biāo)，形成遞進(jìn)式學(xué)習(xí)路徑。第一課時(shí)聚焦原電池原理，第二課時(shí)則深入實(shí)踐應(yīng)用，確保每位學(xué)生都能掌握核心知識(shí)。情境驅(qū)動(dòng)教學(xué)挖掘小車(chē)運(yùn)動(dòng)背后的化學(xué)能電能轉(zhuǎn)換，學(xué)生系統(tǒng)探究、微觀剖析、動(dòng)態(tài)模擬。揭示對(duì)象本質(zhì)、要素及其互動(dòng)，構(gòu)建深刻認(rèn)知體系，理論實(shí)踐融合。認(rèn)知發(fā)展歷程知識(shí)應(yīng)用與拓展設(shè)計(jì)干電池、燃料電池等任務(wù)，學(xué)生將運(yùn)用原電池原理創(chuàng)新實(shí)踐。強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用，促進(jìn)觀念遷移，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，展現(xiàn)未來(lái)教育新風(fēng)貌。教學(xué)設(shè)計(jì)以“小車(chē)動(dòng)起來(lái)”為情境主線，引導(dǎo)學(xué)生提出并解決“如何讓小車(chē)跑起來(lái)”等實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)真實(shí)情境驅(qū)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探究興趣，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。單元教學(xué)整體思路化學(xué)能與電能單元教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理04真實(shí)情境引領(lǐng)大概念認(rèn)識(shí)情境貫穿教學(xué)選用“小車(chē)動(dòng)起來(lái)”這一真實(shí)大情境，貫穿化學(xué)能與電能單元教學(xué)始終，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)問(wèn)題、解決問(wèn)題，促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)與實(shí)際應(yīng)用能力。層次性任務(wù)大情境下設(shè)計(jì)層次性、邏輯性的真實(shí)問(wèn)題研究活動(dòng)，如分析小車(chē)跑動(dòng)能量轉(zhuǎn)化、搭建銅鋅原電池等，幫助學(xué)生逐步建立原電池認(rèn)識(shí)模型，提升解決實(shí)際問(wèn)題能力。生活聯(lián)系緊密選取貼近學(xué)生生活的“小車(chē)動(dòng)起來(lái)”為情境貫穿單元教學(xué)始終，在教學(xué)中開(kāi)展系列的真實(shí)問(wèn)題的研究活動(dòng)，這些問(wèn)題之間有一定的層次性和邏輯結(jié)構(gòu)。促進(jìn)建模應(yīng)用通過(guò)解決真實(shí)問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，建立原電池認(rèn)識(shí)模型，有效促進(jìn)學(xué)生建立原電池的認(rèn)識(shí)模型及運(yùn)用認(rèn)識(shí)模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。原理教學(xué)起始課結(jié)構(gòu)化認(rèn)識(shí)能量觀統(tǒng)攝教學(xué)能量觀是化學(xué)學(xué)科中的重要觀念，在必修階段的“化學(xué)能與電能”單元教學(xué)中，以能量觀統(tǒng)攝，能幫助學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化。建構(gòu)能量轉(zhuǎn)化觀通過(guò)銅鋅原電池實(shí)驗(yàn)，學(xué)生探究原電池工作原理，分析能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，建構(gòu)起“能量觀”，即能量可以相互轉(zhuǎn)化，化學(xué)反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的重要途徑。原電池模型構(gòu)建原電池裝置使氧化、還原反應(yīng)在不同區(qū)域進(jìn)行并形成電流，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化。以能量觀為視角，將原電池原理知識(shí)融入學(xué)科概念中。認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化通過(guò)原電池實(shí)驗(yàn)，學(xué)生探究原電池形成條件，理解能量轉(zhuǎn)化需裝置與條件。深化認(rèn)識(shí)，改變條件影響能量轉(zhuǎn)化效率，為化學(xué)能與電能單元教學(xué)奠定基礎(chǔ)。模型應(yīng)用階段探究實(shí)踐實(shí)踐深化認(rèn)識(shí)學(xué)生通過(guò)組裝電池、探究提高電池效率的方法，進(jìn)一步深化對(duì)原電池原理的理解，認(rèn)識(shí)到原電池裝置構(gòu)成要素對(duì)能量轉(zhuǎn)化效率的影響。01燃料電池探究通過(guò)探究氫氧燃料電池，學(xué)生了解到更多的電化學(xué)裝置，并嘗試將其應(yīng)用于實(shí)際情境中，拓展了對(duì)原電池原理的應(yīng)用范圍。02干電池設(shè)計(jì)學(xué)生根據(jù)原電池原理和設(shè)計(jì)干電池的任務(wù)，從電池構(gòu)成要素角度思考并設(shè)計(jì)干電池。認(rèn)識(shí)到化學(xué)電源的開(kāi)發(fā)既需要基于認(rèn)識(shí)模型選擇構(gòu)成要素。03未來(lái)電池暢想通過(guò)了解電池發(fā)展史和暢想未來(lái)電池的任務(wù)，學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)能量轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活中重要意義的認(rèn)識(shí)。建立發(fā)展中的化學(xué)電源之間的內(nèi)在聯(lián)系。04單元教學(xué)效果與實(shí)踐反思05教學(xué)效果分析學(xué)生表現(xiàn)測(cè)試評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)訪談反饋學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)與討論，展現(xiàn)出對(duì)原電池原理的深厚興趣。通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐，他們深刻理解了原電池的構(gòu)成要素及其工作原理，教學(xué)效果顯著。紙筆測(cè)試與訪談結(jié)果均顯示，學(xué)生能夠有效運(yùn)用原電池認(rèn)識(shí)模型解決實(shí)際問(wèn)題，如分析日常電池中的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，并提出提高電池效率的方法。本節(jié)課成功達(dá)成了預(yù)定教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生不僅掌握了原電池的基本知識(shí)，還通過(guò)實(shí)踐操作深化了理解，體現(xiàn)了從理論到實(shí)踐的完整學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生普遍反映，通過(guò)親手操作使靜止的小車(chē)動(dòng)起來(lái)，他們深刻體會(huì)到了化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的神奇之處，這一直觀感受加深了他們對(duì)抽象原理的理解。教學(xué)實(shí)踐反思大概念提煉化學(xué)大概念的提煉應(yīng)聚焦于學(xué)科本質(zhì)，包括研究對(duì)象、方法、目的等。要求教師全面把握課程，挖掘內(nèi)容背后的本質(zhì)思想方法，以更好地指導(dǎo)學(xué)生。01教學(xué)內(nèi)容選擇教學(xué)內(nèi)容應(yīng)服務(wù)于大概念形成，舍棄與大概念聯(lián)系不緊密素材，如原電池中離子遷移方向可視化探究。聚焦核心活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。大概念與教學(xué)在“化學(xué)能與電能”單元教學(xué)中，從“能量轉(zhuǎn)化”角度提煉大概念，有助于學(xué)生在新視角下認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)知識(shí)深層次理解和建構(gòu)。02以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生活動(dòng)圍繞能量轉(zhuǎn)化展開(kāi)，促進(jìn)觀念建構(gòu)。單元教學(xué)嘗試引發(fā)教師凝練知識(shí)、促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系。0401大概念與教學(xué)總結(jié)與展望06大概念提煉聚焦學(xué)科本質(zhì)聚焦學(xué)科本質(zhì)，深挖化學(xué)大概念內(nèi)涵，旨在構(gòu)建穩(wěn)固的知識(shí)框架，引領(lǐng)學(xué)生高效掌握核心要義，為化學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。提煉大概念化學(xué)大概念如燈塔，照亮教學(xué)航程。精準(zhǔn)提煉，深度剖析，助學(xué)生洞悉化學(xué)奧秘，培養(yǎng)學(xué)科思維，提升核心素養(yǎng)。大概念提煉，關(guān)聯(lián)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化。原電池模型為核心，逐層認(rèn)識(shí)揭本質(zhì)。培養(yǎng)思維，提升能力，全面發(fā)展素養(yǎng)。大概念引領(lǐng)從“能量轉(zhuǎn)化”獨(dú)特視角，深度挖掘化學(xué)能與電能單元教學(xué)精髓。知識(shí)關(guān)聯(lián)更緊密，認(rèn)識(shí)思路更清晰，核心觀念更突出。能量轉(zhuǎn)化為核心01020403關(guān)聯(lián)化學(xué)反應(yīng)單元教學(xué)內(nèi)容服務(wù)于大概念形成精選內(nèi)容聚焦大概念，精心挑選教學(xué)內(nèi)容。摒棄冗余，聚焦核心要素，確保每堂課主題鮮明、目標(biāo)明確，高效促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)與發(fā)展。01