王磊-元素化合物教學(xué)研究-昌平區(qū)-2015-9

1、促進(jìn)學(xué)生無機(jī)物核心認(rèn)識(shí)和關(guān)鍵能力發(fā)展的促進(jìn)學(xué)生無機(jī)物核心認(rèn)識(shí)和關(guān)鍵能力發(fā)展的 必修必修1整體教學(xué)分析整體教學(xué)分析 王王 磊磊 北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所北京師范大學(xué)化學(xué)教育研究所 2015年年9月月 無機(jī)元素?zé)o機(jī)元素化合物知識(shí)的課程設(shè)置化合物知識(shí)的課程設(shè)置 無機(jī)元素化合物知識(shí)的課程定位無機(jī)元素化合物知識(shí)的課程定位 課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的的 無機(jī)無機(jī)元素化合物知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求元素化合物知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求 核心核心知識(shí)方面：知識(shí)方面： 鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì) 氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì) 過程與方法過程與方法方面：方面： 要求學(xué)生能夠基于實(shí)

2、驗(yàn)和探究過程基于實(shí)驗(yàn)和探究過程學(xué)習(xí)元素化合 物知識(shí)；運(yùn)用物質(zhì)分類物質(zhì)分類的觀點(diǎn)、利用氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)和 離子反應(yīng)離子反應(yīng)的基本原理和思想方法指導(dǎo)對(duì)元素化合物性 質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決有關(guān)問題。 情感情感態(tài)度態(tài)度價(jià)值觀（價(jià)值觀（STS）方面方面 通過學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)樹立一些基本的態(tài)度和 觀念，例如，了解化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作 用；認(rèn)識(shí)合成新物質(zhì)對(duì)人類生活的影響，以及化學(xué)在 自然資源綜合利用方面的重要價(jià)值；體會(huì)化學(xué)對(duì)環(huán)境 保護(hù)的意義，以及在化學(xué)合成中遵循“綠色化學(xué)思想” 的重要性等。 無機(jī)元素化合物知識(shí)的教材分析 必修必修1 1 第第3章章 自然界中自然界中 的元素的元素

3、第第4章章 材料家族中材料家族中 的元素的元素 第1節(jié) 碳的多樣 性 第1節(jié) 硅 無機(jī)非 金屬材料 第2節(jié) 氮的循環(huán) 第2節(jié) 鋁 金屬材 料 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化第3節(jié) 復(fù)合材料 第4節(jié) 海水中的 元素 魯 科 版 硫的轉(zhuǎn)化 章節(jié)章節(jié)目錄目錄欄目欄目 第3 章第 3節(jié) 聯(lián)想 質(zhì) 疑 一、自然界中的硫 1.自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素 間的轉(zhuǎn)化 2.認(rèn)識(shí)硫單質(zhì) 觀察 思 考 身邊的化 學(xué) 二、實(shí)驗(yàn)室里研究不同 價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化 活動(dòng) 探 究 方法導(dǎo)引 化學(xué)與技 術(shù) 人 教 版 必修必修1 第三章 金屬及其 化合物 第四章 非金屬及 其化合物 第一節(jié) 金屬的化 學(xué)性質(zhì) 第一節(jié) 無機(jī)非金屬 材料的主角硅 第

4、二節(jié) 幾種重要 的金屬化合物 第二節(jié) 富集在海水 中的元素氯 第三節(jié) 用途廣泛 的金屬材料 第三節(jié) 硫和氮的氧 化物 第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸 硫和氮的氧化物 硫酸、硝酸和氨 章節(jié)章節(jié)目錄目錄欄目欄目 第四 章第 三節(jié) 一、二氧化硫 實(shí)驗(yàn) 學(xué)與問 資料卡片 二、二氧化氮和一氧化氮 科學(xué)視野 科學(xué)探究 科學(xué)視野 三、二氧化硫和二氧化氮 對(duì)大氣的污染 資料卡片 實(shí)踐活動(dòng) 第四 章第 四節(jié) 思考與交 流 一、硫酸和硝酸的氧化性 實(shí)驗(yàn) 資料卡片 二、氨 實(shí)驗(yàn) 資料卡片 思考與交 流 蘇 教 版 必修必修1 專題專題2 從海從海 水中獲得的水中獲得的 化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì) 專題專題3 從從 礦物到基礎(chǔ)礦物到基

5、礎(chǔ) 材料材料 專題專題4 硫、硫、 氮和可持續(xù)發(fā)氮和可持續(xù)發(fā) 展展 第一單元 氯、溴、碘 及其化合物 第一單元 從鋁土礦到 鋁合金 第一單元 含 硫化合物的性 質(zhì)和應(yīng)用 第二單元 鈉、鎂及其 化合物 第二單元 鐵、銅的獲 取及應(yīng)用 第二單元 生 產(chǎn)生活中的含 氮化合物 第三單元 含硅礦物與 信息材料 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 章節(jié)章節(jié)目錄目錄欄目欄目 專題4 第一單 元 二氧化硫的性質(zhì)和作用 你知道嗎 觀察與思 考 調(diào)查研究 硫酸的制備和性質(zhì) 交流與討 論 觀察與思 考 資料卡 交流與討 論 無機(jī)元素化合物無機(jī)元素化合物 元素元素 物質(zhì)物質(zhì) 類別類別 代表代表 物物 元素元素 之間之間 轉(zhuǎn)化關(guān)系

6、轉(zhuǎn)化關(guān)系 氧還性氧還性 類別通性類別通性 特性特性 推斷比較推斷比較 分析解釋分析解釋 描述說明描述說明 檢驗(yàn)檢驗(yàn) 存在存在 保存保存 分離分離制備制備 化學(xué)化學(xué) 性質(zhì)性質(zhì) 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化 類別轉(zhuǎn)化類別轉(zhuǎn)化 周期性周期性 預(yù)測(cè)證明預(yù)測(cè)證明 使用使用 必修階段無機(jī)元素化合物知識(shí)的內(nèi)容構(gòu)成系統(tǒng) 位構(gòu)性位構(gòu)性 B B實(shí)踐應(yīng)用實(shí)踐應(yīng)用 A A學(xué)習(xí)理解學(xué)習(xí)理解 C C探究創(chuàng)新探究創(chuàng)新 化合價(jià)化合價(jià) 物物 質(zhì)質(zhì) 組組 元元 素素 不同不同 元素元素 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)對(duì)象對(duì)象 類別通性類別通性 代表物類比代表物類比 周期律周期律 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)角度角度 能能 力力 任任 務(wù)務(wù) 保保

7、存存 使使 用用 檢檢 驗(yàn)驗(yàn) 鑒鑒 定定 性質(zhì)性質(zhì) 分分 離離 制制 備備 問題表征問題表征 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 學(xué)生元素化合物整體認(rèn)識(shí)模型學(xué)生元素化合物整體認(rèn)識(shí)模型 （主題素養(yǎng)能力模型）（主題素養(yǎng)能力模型） B1 B1 解釋說明解釋說明 A1 A1 觀察記憶觀察記憶 C3 C3 創(chuàng)新思維創(chuàng)新思維 A2A2 概括關(guān)聯(lián)概括關(guān)聯(lián) A3 A3 說明論證說明論證 B2 B2 推論預(yù)測(cè)推論預(yù)測(cè) B3 B3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) C1 C1 復(fù)雜推理復(fù)雜推理 C2 C2 系統(tǒng)探究系統(tǒng)探究 無機(jī)元素及其 化合物 類別 價(jià)態(tài) 代代 表表 物物 分類表征 變化守恒 模型認(rèn)知 實(shí)驗(yàn)探究 宏微結(jié)合 綠色應(yīng)用 學(xué)科素養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng) 學(xué)

8、生發(fā)展層級(jí)：無機(jī)物核心知識(shí)、認(rèn)識(shí)發(fā)展和能力表現(xiàn)的學(xué)習(xí)進(jìn)階 學(xué)段學(xué)段 基于結(jié)構(gòu)和價(jià)健認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界 基于位構(gòu)性認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì) 基于原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)元素性質(zhì) 基于類別和價(jià)態(tài)認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)基于類別和價(jià)態(tài)認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì) 基于代表物及分類認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì) 化學(xué)鍵、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等 元素周期律、表等 原子序數(shù)、原子結(jié)構(gòu)模型、核外 電子排布、元素性質(zhì) 金屬、非金屬、氧化物、酸堿鹽 二維圖； 混合物、純凈物、元素、單質(zhì)、化合物 物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、化合價(jià)； 電化學(xué)、平衡、電離、水解等 解釋、論證 比較、預(yù)測(cè) 解釋、比較 預(yù)測(cè)、推論 解釋 描述、歸納、 分析、預(yù)測(cè) 設(shè)計(jì)、證明 描述 解釋、預(yù)測(cè) 認(rèn)識(shí)發(fā)展認(rèn)識(shí)發(fā)展核心知識(shí)核心知識(shí)

9、 能力能力表現(xiàn)表現(xiàn) 基于反應(yīng)原理認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì) 平衡 學(xué)生學(xué)生無機(jī)物無機(jī)物認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)發(fā)展發(fā)展層級(jí)層級(jí)和能力提升進(jìn)階和能力提升進(jìn)階 層級(jí)層級(jí)1 1：基于代表物的認(rèn)識(shí)層級(jí)：基于代表物的認(rèn)識(shí)層級(jí) 層級(jí)層級(jí)2 2：基于物質(zhì)類別的認(rèn)識(shí)層級(jí)：基于物質(zhì)類別的認(rèn)識(shí)層級(jí) 層級(jí)層級(jí)3 3：基于元素價(jià)態(tài)的認(rèn)識(shí)層級(jí)：基于元素價(jià)態(tài)的認(rèn)識(shí)層級(jí) 層級(jí)層級(jí)4 4：基于位構(gòu)性的認(rèn)識(shí)層級(jí)：基于位構(gòu)性的認(rèn)識(shí)層級(jí) 層級(jí)層級(jí)5 5：基于反應(yīng)原理和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)層級(jí)：基于反應(yīng)原理和價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)層級(jí) 性質(zhì)、轉(zhuǎn)化性質(zhì)、轉(zhuǎn)化 存在、使用、檢驗(yàn)、鑒別、分離、制備存在、使用、檢驗(yàn)、鑒別、分離、制備 識(shí)記辨認(rèn)、概括關(guān)聯(lián)、說明論證；識(shí)記辨認(rèn)、概括關(guān)聯(lián)、

10、說明論證； 分析解釋、推論預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；分析解釋、推論預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)； 復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新遷移復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新遷移 明示、暗示、明示、暗示、主動(dòng)；主動(dòng)； 單一角度、多角度孤立、多角度關(guān)聯(lián)、多角度系統(tǒng)；單一角度、多角度孤立、多角度關(guān)聯(lián)、多角度系統(tǒng)； 原型、熟悉、近變式、遠(yuǎn)變式（陌生復(fù)雜）原型、熟悉、近變式、遠(yuǎn)變式（陌生復(fù)雜） 學(xué)生實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 69.60% 70.00% 60.40% 21.30% 38.80% 4.90% 2.30% 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 具體物質(zhì)代表物類比類別通性

11、氧化還原周期律反應(yīng)原理多角度 圖 學(xué)生無機(jī)物化學(xué)性質(zhì)認(rèn)識(shí)角度總體分布 10年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階研究年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階研究 于2014年9月至2015年4月對(duì)北京市昌平第一中學(xué)高一年級(jí)9班學(xué)生進(jìn) 行了5次跟蹤測(cè)試 10年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階研究 類別通性 水平2 半自主 氧化還原 水平2-1 半自主-關(guān)聯(lián) 周期律 水平2-2 半自主-系統(tǒng) 各認(rèn)識(shí)角度進(jìn)階情況 10年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階研究 學(xué)習(xí)理解能力-水平3 半自主-關(guān)聯(lián) A2 A3 實(shí)踐應(yīng)用能力-水平2 半自主-關(guān)聯(lián) 創(chuàng)新遷移能力-水平1 各能力要素進(jìn)階情況 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 元素化合物教學(xué)案例 項(xiàng)目學(xué)校：北京101

12、中學(xué) 模塊：必修1（10年級(jí)上學(xué)期） 課題：氯及其化合物（1課時(shí)） 氮及其化合物（1課時(shí)） 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 顯 著 性 差 異 水 平 差 異 半自主自主 比較前后測(cè)各水平人數(shù) 前測(cè)后測(cè) 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 核心教學(xué)理念 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 利用二維圖（氧化還 原、類別通性角度） 研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化 不提示認(rèn)識(shí)角度 無機(jī)元素化合物知識(shí)的教學(xué)原則和策略無機(jī)元素化合物知識(shí)的教學(xué)原則和策略 創(chuàng)設(shè)豐富的聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際的學(xué)習(xí)情境 利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 基于實(shí)驗(yàn)觀察和啟發(fā)思考

13、策略支持元素化合物的教學(xué) 運(yùn)用預(yù)測(cè)推斷、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)證明的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng) 發(fā)揮物質(zhì)分類、氧化還原反應(yīng)等概念理論的指導(dǎo)作用發(fā)揮物質(zhì)分類、氧化還原反應(yīng)等概念理論的指導(dǎo)作用 發(fā)展學(xué)生的元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀發(fā)展學(xué)生的元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀 基于學(xué)生發(fā)展進(jìn)階進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)基于學(xué)生發(fā)展進(jìn)階進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計(jì) 氧化還原 物 質(zhì) 組 元 素 不同 元素 認(rèn)識(shí)對(duì)象 類別通性 具體物質(zhì)性質(zhì) 周期律 反應(yīng)原理 認(rèn)識(shí)方式 保 存 使 用 檢 驗(yàn) 鑒 定 性質(zhì) 分 離 制 備 化學(xué)問題 無機(jī)物性質(zhì) 轉(zhuǎn)化 單角度-多角度 被動(dòng)-半自主-自主 孤立-關(guān)聯(lián)-系統(tǒng) 物 質(zhì) 能 力 任 務(wù) B1 解釋說明 A1 辨識(shí)記

14、憶 C3 創(chuàng)新思維 A2 概括關(guān)聯(lián) A3 說明論證 B2 推論預(yù)測(cè) B3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) C1 綜合復(fù)雜 問題解決 C2 系統(tǒng)探究 認(rèn)識(shí)角度認(rèn)識(shí)方式類別 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 基于高端備課的教學(xué)改進(jìn) 對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展和學(xué)科能力影響的研究 1.教學(xué)因素對(duì)于學(xué)生無機(jī)物學(xué)科能力的進(jìn)階有著 重要影響； 2.基于認(rèn)識(shí)模型系統(tǒng)設(shè)計(jì)凸顯認(rèn)識(shí)角度自主運(yùn)用 的教學(xué)，能夠有效促進(jìn)學(xué)生無機(jī)物學(xué)習(xí)進(jìn)階。 您進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮哪些什么？您進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)考慮哪些什么？ 化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的系統(tǒng) B B實(shí)踐應(yīng)用實(shí)踐應(yīng)用 A A學(xué)習(xí)理解學(xué)習(xí)理解 C C探究創(chuàng)新探究創(chuàng)新 化合價(jià)化合價(jià) 物物 質(zhì)質(zhì) 組組 元元 素素 不同不同 元素元素 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)對(duì)象對(duì)象 類別通性類別通性 代表物類比代表物類比 周期律周期律 反應(yīng)原理反應(yīng)原理 認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)角度角度 能能 力力 任任 務(wù)務(wù) 保保 存存 使使 用用 檢檢 驗(yàn)驗(yàn) 鑒鑒 定定 性質(zhì)性質(zhì) 分分 離離 制制 備備 問題表征問題表征 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 學(xué)生元素化合物整體認(rèn)識(shí)模型學(xué)生元素化