基于高中化學深度學習的單元教學設計

1、 基于高中化學深度學習的單元教學設計深度學習課程標準2017版高中化學課程標準新高考新課標確立以化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展為導向的課程目標新課程優(yōu)化課程結構，提高課程的適應性和靈活性基于化學學科核心素養(yǎng)，選取和組織課程內容、設定學業(yè)要求和學業(yè)質量水平，促使知識向素養(yǎng)轉化新教學針對教學實際問題，構建“素養(yǎng)為本”的課程實施建議，提供基于主題的教學策略、學習活動和情境素材建議，提高對教學實踐的具體指導性Deep Learning目 錄CONTENTS 02 高中化學深度學習03 深度學習的單元教學設計01 深度學習的理解PART 01 01 深度學習的理解深度學習理解深度學習界定 在教學中，學生積極參與、

2、全身心投入、獲得健康發(fā)展的、有意義的學習過程，在這個過程中。學生在素養(yǎng)導向學習目標的引領下、聚焦引領性學習主題、展開有挑戰(zhàn)性的學習任務與活動，掌握學科基礎知識與基本方法。體會學科基本思想、建構知識結構、理解并評判學習內容與過程：能夠綜合運用知識和方法創(chuàng)造性地解決問題，形成積極的內在學習動機、高級的社會性情感和正確的價值觀，成為既有扎實學識基礎，又有獨立思考能力，善于合作、有社會責任感、具備創(chuàng)新精神和實踐能力、能夠創(chuàng)造美好未來的社會實踐的主人。（教育部課程中心深度學習項目綜合組）Deep Learning深度學習Deep Learning理解素養(yǎng)導向學習目標引領性學習主題有挑戰(zhàn)性的學習任務與活動

3、持續(xù)性學習評價深度學習Deep Learning學生學習環(huán)境因素學生個人因素教師設計的學習環(huán)境學生對學習環(huán)境的感知學生的深度學習動機深度學習過程學生的深度學習策略深度學習結果深度學習Deep Learning教師深度學習的深度深度學習的關鍵觸及心靈深處深度學習的目的素養(yǎng)發(fā)展立德樹人真正成為主體 指向深度學習的教學深度學習Deep Learning教師教師引導和幫助，雙主體；符合教與學規(guī)律，教學活動結構有難度學習內容；關鍵能力，學科思想方法，價值觀化學生感知覺、思維、情感、意志、價值觀全面參與，全身心投入的活動，教與學富有情感，實現(xiàn)育人價值“真教學”觸及學生心靈深度學習Deep Learning

4、教師教學特征注重核心知識的核心素養(yǎng)發(fā)展功能知識素養(yǎng)承載核心素養(yǎng)發(fā)展功能的挑戰(zhàn)性活動素養(yǎng)發(fā)展的載體指向學生核心素養(yǎng)發(fā)展的教學評一體化素養(yǎng)落地的保障促進核心素養(yǎng)進階的單元教學素養(yǎng)發(fā)展的途徑立足學生立場強調教師主導促進素養(yǎng)發(fā)展PART 02 02 高中化學深度學習深度學習Deep Learning高中化學素養(yǎng)導向的 學習目標 引領性學習主題 化學實驗為主的多種探究活動宏微結合、變化守恒的視角運用證據(jù)推理與模型認知的 思維方式化學觀念結構化核心知識思路方法科學思維探究創(chuàng)新能力積極學習動機科學態(tài)度與社會責任學生在素養(yǎng)導向學習目標的引領下、聚焦引領性學習主題、開展以化學實驗為主的挑戰(zhàn)性的探究實踐活動。在這

5、個過程中，學生全身心投入，從宏微結合、變化守恒的視角，運用證據(jù)推理與模型認知的思維方式，習得結構化的核心知識，形成問題解決的思路方法，建構化學觀念，發(fā)展科學思維，提升探究創(chuàng)新能力，形成積極的學習動機，內化科學態(tài)度和社會責任，成為會學習、善合作、有責任、能擔當?shù)奈磥砩鐣嵺`的主人。（教育部課程中心高中化學深度學習項目核心專家組）深度學習Deep Learning高中化學134 挑戰(zhàn)性任務活動過程和 結果核心知識結構化、功能化大概念化學學科核心素養(yǎng)共通素養(yǎng)指向能力素養(yǎng)進階大任務統(tǒng)攝探究、實踐系列學習活動素養(yǎng)導向 目標2自主解決問題 全身心投入不斷反思學習；結構化核心知識 化學觀念 科學思維探究實踐

6、能力 態(tài)度責任 創(chuàng)新能力會學習善合作 有責任 能擔當引領性 主題深度學習Deep Learning高中化學素養(yǎng)導向的學習目標引領性學習主題持續(xù)性學習評價挑戰(zhàn)性學習任務深度學習目標評價內容過程開放性學習環(huán)境反思性教學改進確立大概念、核心素養(yǎng)的表現(xiàn)、核心知識，知識結構活動；核心知識、方法觀念、態(tài)度整合；程度大任務統(tǒng)領進階性學習活動單元評價方案內容、標準、方式基于課程標準使用教科書系統(tǒng)優(yōu)化不斷改進學會什么何以會學深度學習要素4+2PART 03 03 深度學習的單元教學設計深度學習Deep Learning教學設計 單元教學知識結構化核心概念 大概念促進理解意義建構能力進階素養(yǎng)發(fā)展超越具體知識發(fā)展核

7、心素養(yǎng)單元整體教學實現(xiàn)指向核心素養(yǎng)的單元目標深度學習Deep Learning教學設計多相互作用間的作用及結果，主相互作用的判斷狀態(tài)間轉化單狀態(tài)分析多狀態(tài)比較宏觀現(xiàn)象微粒的數(shù)量微粒的相互作用微粒的種類物質單一溶質多種溶質溶質溶劑整個電解質溶液的視角認識的角度思路深度學習Deep Learning教學設計單元劃分及目標課時1水溶液中的離子反應與平衡電離平衡內容要求3.2水解平衡內容要求3.3沉淀溶解平衡內容要求3.4離子反應與平衡的應用內容要求3.5離子反應化學平衡粒子觀溶液中的粒子變化觀溶液中粒子間的反應平衡觀粒子間建立的平衡建構認識深度學習Deep Learning教學設計電離平衡單元水解平

8、衡單元沉淀溶解平衡單元“簡單”電離行為微粒間相互作用更復雜的相互作用單元間關系深度學習Deep Learning教學設計單一溶質在在溶劑水中的行為多種溶質在在溶劑水中的行為電離平衡弱電解質的解離溶質在水中變化 水的自電離酸堿度定量表征鹽類的水解弱電解質的生成溶質與水的相互 作用沉淀溶解平衡認識能力進階深度學習Deep Learning教學設計鹽溶液的酸堿性 鹽類水解 規(guī)律影響鹽類水解的因素鹽類水解的應用核心知識認識能力進階深度學習Deep Learning教學設計指向深度學習的單元學習目標通過挑戰(zhàn)性任務（活動 做事）將知識、方法、觀念等各維度實現(xiàn)整合，融合在一起（通過什么發(fā)展什么學習什么達到什

9、么要求）以核心知識為載體，指向學生對學科思想和方法的理解，指向遷移應用所學知識和方法解決問題的能力（核心知識與學科核心素養(yǎng)緊密結合）關于學科思想方法和核心素養(yǎng)方面的目標，不是泛泛而談，而是具體明確、可探查深度學習Deep Learning教學設計確定單元學習目標確立單元學習目標學生發(fā)展空間學生已有檢驗課程要求單元學習主題學生在知識、能力、觀念、態(tài)度各個維度的發(fā)展點學生已有的知識、能力、觀念、態(tài)度觀念、態(tài)度 需要發(fā)展學生的（核心知識、能力挑戰(zhàn)性任務 需要學生具備的（知識、能力、深度學習Deep Learning教學設計水解平衡單元沉淀溶解平衡單元內容要求學業(yè)要求學業(yè)質量水平 單元教學目標課時1目

10、標課時2目標課時3目標教材學情課標分解深度學習Deep Learning教學設計鹽類水解單元學習目標3、能運用鹽類水解的規(guī)律解釋和解決實際問題，學習從化學原理的視角分析生產和生活中的實際問題，應用可持續(xù)發(fā)展、綠色化學觀念解決實際問題 整合的三 維目標具體化的關鍵能力、必備品格、價值觀念與活動相結合1、通過復合膨松劑的選擇和使用問題的解決，能根據(jù)電離平衡、化學平衡移動的觀點分析鹽類水解的本質，能從內因、外因兩方面探討鹽類水解的影響因素；感受鹽類水解對生產、生活和社會發(fā)展的作用。形成并發(fā)展學生的微粒觀、平衡觀和守恒觀2、應用水溶液分析模型，基于證據(jù)分析，形成從物質離子間作用證據(jù)現(xiàn)象的宏微結合的分析

11、思路。從宏觀現(xiàn)象入手，分析弱電解質的電離平衡，鹽的水解平衡等多平衡體系中的關鍵平衡；再從平衡入手，與宏觀現(xiàn)象關聯(lián)對多平衡體系進行系統(tǒng)推理分析。發(fā)展學生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知等學科核心素養(yǎng)。深度學習Deep Learning教學設計引領性學習主題確立內容要求知識維度學業(yè)要求表現(xiàn)性目標素養(yǎng)內涵素養(yǎng)水平學業(yè)質量核心知識 知識結構學科觀念 核心素養(yǎng)素養(yǎng)表現(xiàn)課程標準教科書深度學習Deep Learning教學設計學習主題情境真實問題復雜 挑戰(zhàn)性可操作性 核心知識學科思想方法 核心素養(yǎng)社會熱點生活實際化學學科知識內容課程目標學生起點學習主題設計模型深度學習Deep Le

12、arning教學設計確立引領性單元學習主題核心知識知識結構 學科觀念學科思想方法 大概念引領性學習主題核心素養(yǎng)的表現(xiàn)核心素養(yǎng)承載的核心素養(yǎng)的維度 具體的內涵 多維度整合深度學習Deep Learning教學設計如何基于課程標準確立引領性學習主題 課程標準學科核心素養(yǎng)課程內容 主題內容要求教學提示教學策略學習活動建議情境素材建議學業(yè)要求學業(yè)質量實施建議以鹽類水解為例深度學習教學設計課程標準中與鹽類水解相關的內容內容要求3.5了解水溶液中的離子反應與平衡在物質檢測、化學反應規(guī)律研究、物質轉化中的應用。了解溶液pH的調控在工農業(yè)生產和科學研究中的應用基于主題分析挖掘大概念3.1從電離、離子反應、化學

13、平衡的角度認識電解質水溶液的組成3.2認識溶液的酸堿性及pH3.3認識鹽類水解的原理和影響鹽類水解的主要因素Deep Learning深度學習教學設計鹽類的水解學業(yè)要求4.能綜合運用離子反應、化學平衡原理，分析和解決生產、生活中有關電解質溶液的實際問題。學科核心素養(yǎng)的表現(xiàn)性要求1.能用化學用語正確表示水溶液中的離子反應與平衡，能通過實驗證明水溶液中存在的離子平衡，能舉例說明離子反應與平衡在生產、生活中的應用。2.能從電離、離子反應、化學平衡的角度分析溶液的性質，如酸堿性、導電性等。3.能進行溶液pH的簡單計算，能正確測定溶液pH,能調控溶液的酸堿性。能選擇實例說明溶液pH的調控在工農業(yè)生產和科

14、學研究中的重要作用。Deep Learning深度學習Deep Learning教學設計鹽類的水解3.1能從多個角度對化學反應進行分類認識化學反應的本質；能采用模型，符號等多種方式對物質的結構及其變化進行綜合表證3.2能根據(jù)化學平衡原理，說明影響化學平衡的因素；能運用宏觀、微觀、符號等方式描述、說物質轉化的本質和規(guī)律；3.3能根據(jù)解決問題的要提出實驗探究課題；能設計實驗方案探究影響化學平衡的因素等；能收集并用數(shù)據(jù)、圖表等多種方式描述實驗證據(jù)，能基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析推理得出合理結論。3.4 能運用化學原理和方法解釋或解決生產、生活中與化學相關的一些實際問題；具有對化學技術推廣應用和化學品使用進

15、行風險評估的意識，能分析化學品生產和應用過程對社會和環(huán)境可能發(fā)生的影響，能提出降低其負面影響的建議。學業(yè)質量水平深度學習Deep Learning教學設計本單元主要涉及的化學觀念化學觀念微粒觀：從微觀本質角度分析水解實質。物質是由微粒構成的；微粒之間的相互作用發(fā)生在離子、分子之間；這些相互作用有強弱之分；化學變化的實質是強的相互作用代替弱的相互作用，是微粒之間多重作用競爭的結果。鹽溶液中微粒的來源、種類、數(shù)量；溶質微粒間和溶劑微粒間的作用及結果；鹽溶液中H+和OH-的關系。變化觀：運用變化的觀點來解釋鹽溶液中微粒的行為，能多角度、動態(tài)地分析化學變?；兓瞧毡榇嬖诘?，分為物理變化和化學變化；化

16、學變化有新的物質分子生成；化學變化是有方向和限度的；化學變化都伴隨著能量變化。水解反應是有弱酸和弱堿新物質生成，伴隨著能量的變化，存在限度，屬于離子反應。水解反應的速率決定于溶液中的離子的濃度和離子的擴散速率，受溫度影響不大，不需要用活化能來引發(fā)，反應速率很高。平衡觀：建立從單一體系（溶質或溶劑的電離平衡）到復雜水溶液體系（粒子間的相互作用的離子平衡）的思路和一般方法，以動態(tài)平衡思想理解電解質溶液中粒子的行為，用平衡移動原理解釋外界條件改變時對水解平衡移動的影響深度學習Deep Learning教學設計關于鹽類水解內容的課程標準3.6學生必做實驗鹽類水解的應用【教學提示】1.教學策略通過對電離

17、平衡、水解平衡、等存在的證明及平衡移動的分析，形成并發(fā)展學生的微粒觀、平衡觀和守恒觀；關注水溶液體系的特點，結合實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等證據(jù)素材，引導學生形成認識水溶液中離子反應與平衡的基本思路。通過讓學生畫微觀圖示、解釋宏觀現(xiàn)象等具體任務探察學生對水溶液體系認識的障礙點，以進一步明確教學重點和難點。在組織學生開展實驗探究活動時，注意實驗前的分析預測和對實驗現(xiàn)象的分析解釋，對假設預測、實驗方案、實驗結論進行完整論證，發(fā)展學生“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”和“證據(jù)推理與模型認知”等化學學科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力。結合自然現(xiàn)象（如海水的酸堿性及其變化）、生活問題的解決（如明礬凈水）、生產

18、實際（如礦石中有效成分的提取），組織學生開展分析解釋、方案設計等活動，促進學生認識水溶液中的離子反應與平衡對生產、生活和社會發(fā)展的作用。如何基于課程標準確定單元學習主題深度學習Deep Learning教學設計關于鹽類水解內容的課程標準2.學習活動建議（1)實驗及探究活動：探究促進或抑制氯化鐵的水解；鹽類水解的應用；（2)調查與交流討論：討論鹽溶液呈酸性、中性或堿性的原因；查閱資料并討論水溶液中的離子平衡在化工生產中的應用，如二氧化鈦的制備、純堿制造及“侯氏制堿法”的基本原理等。3.情境素材建議不同鹽溶液的酸堿性；泡沫滅火器；水溶液中離子平衡的應用實例，鋁鹽和鐵鹽的凈水作用、緩沖溶液及其作用。

19、如何基于課程標準確定單元學習主題深度學習Deep Learning教學設計鹽類水解單元引領性學習主題鹽類水解原理和影響因素是核心知識，“從微觀角度認識溶液體系中物質的存在與變化”是主題中的學科大概念基于鹽類水解，能綜合應用離子反應、平衡原理解決生活中復合膨松劑的實際問題深度學習Deep Learning教學設計確定鹽類水解單元學習的挑戰(zhàn)性任務挑戰(zhàn)性任務課標活動素材建議課標教學策略已有的教學經驗不同版本教科書泡沫滅火器鋁鹽和鐵鹽的凈水緩沖溶液開展分析解釋、方案設計等活動，促進學生認識水溶液中的離子反應與平衡對生產、生活和社會發(fā)展的作用情景素材實際問題探究活動情景素材真實問題探究活動深度學習Dee

20、p Learning教學設計深度學習教學課時設計基本模型課時/環(huán)節(jié)課時/環(huán)節(jié)情境問題活動知識素養(yǎng)情境問題活動知識素養(yǎng)積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發(fā)式、探究式、體驗式等課堂教學12深度學習Deep Learning教學設計鹽類水解平衡單元設計課時1課時21、測定不同鹽溶液的PH2、認識鹽類水解的實質、規(guī)律3、了解影響鹽類水解的因素宏觀微觀相結合的研究方法微觀行為 宏觀性質決定反映1、多角度、動態(tài)地分析鹽類水解2、解決鹽類水解的實際問題 定性與定量相結合分析方法平衡移動原理 平衡常數(shù)深度學習Deep Learning教學設計環(huán)節(jié)一：初步認識膨松劑膨松劑：在食品加工過程中加入的，能使面胚發(fā)

21、起形成多孔組織，從而使食品具有松軟或者酥脆特點的一類物質。生物膨松劑：酵母等化學膨松劑：碳酸氫鈉等資料卡片復合膨松劑一、碳酸鹽類。其作用是通過與酸性物質反應產生二氧化碳氣體，常用的碳酸鹽是碳酸氫鈉和碳酸氫銨。二、酸性物質。其作用是與碳酸氫鈉、碳酸氫銨等發(fā)生反應，產生二氧化碳氣體，提升膨松劑的作用效果，并降低食品的堿性。三、助劑。助劑指的是淀粉、脂肪酸等其他成分。其作用是防止膨松劑吸潮結塊而失效，也具有調節(jié)氣體產生速率或使氣體均勻產生的作用。課時1深度學習Deep Learning教學設計問題1：單獨用碳酸氫鈉作膨松劑：為什么蒸出的饅頭不夠喧軟，發(fā)黃并略帶堿味活動 1：回顧碳酸氫鈉的化學性質受熱

22、分解生成碳酸鈉和二氧化碳問題2：為什么不單獨使用碳酸鈉作膨松劑？活動2：回顧碳酸鈉的化學性質受熱難以分解、堿性較強深度學習Deep Learning教學設計環(huán)節(jié)二：初步認識復合膨松劑資料卡片酵母酵母的發(fā)酵原理是面團在酵母菌以及一定種類和數(shù)量的其他微生物的共同作用下發(fā)生反應，生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物質。為減輕酸味、改善口感，常在面團中加入堿性物質（如碳酸鈉或碳酸氫鈉）中和乳酸、醋酸等，這個過程也會產生二氧化碳，使面團變得更加松軟。不過，碳酸鈉加入的量過多會和面團進一步作用，使蒸出的饅頭發(fā)黃、帶有堿味。問題3：碳酸鈉或碳酸氫鈉顯堿性實驗室怎么設計實驗證明?二者堿性強弱？活動3：酚酞或PH

23、測定等深度學習Deep Learning教學設計環(huán)節(jié)三：設計復合膨松劑問題1：在用等量碳酸氫鈉做膨松劑如何產生更多的氣體？活動1：使用時加入一定量的酸性物質問題2：在水中加入那些物質能夠使溶液呈酸性？并給出解釋原因活動2：小組合作活動，給出各種酸性物質，并利用水溶液認知模型分析問題3：碳酸氫鈉+酸的方案中選擇醋酸而不選鹽酸、硫酸？活動3：小組討論，根據(jù)產氣速率分析選擇弱酸的原因。實際生活中常用酒石酸問題4：碳酸氫鈉+某些鹽（氯化銨、氯化銅、氯化鋁等）的方案中選擇這些鹽的原因？活動4;學生測定上述鹽的PH問題5:這些鹽在水溶液中和水如何相互作用？活動5:總結鹽類水解的概念、實質、特點。學生書寫水

24、解的離子方程式問題6:同濃度的氯化銨、氯化銅、氯化鋁溶液的酸性為什么不同？活動6:小組討論、實驗認證、分析總結影響水解平衡的因素深度學習Deep Learning教學設計環(huán)節(jié)四定量使用認識模型鹽類水解常數(shù) H2O OH- H+A- A-H2O HAOH- Kh =c ( HA).c(OH- ) c(A-)= KW Ka +HA已知室溫下CH3COOH：Ka1.810-5；H2CO3：Ka14.510-7， Ka24.710-11,H3PO4: Ka16.910-3， Ka26.210-8， Ka34.810-13活動：定量分析碳酸氫鈉和磷酸二氫鈣溶液的酸堿性深度學習Deep Learning教

25、學設計物質微粒種類相互作用宏觀現(xiàn)象溶劑溶質溶劑溶質H2O H OH-H2O KAl( SO4)2 KAl( SO4)2=K+Al3+2SO42- H2O H2O H OH-NaHCO3NaHCO3=Na+HCO3- HCO3-=H+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3 Al3+3H2O 3H + +Al(OH)3+分析過程環(huán)節(jié)一復合膨松劑的工作原理活動1：分析以NaHCO3、 KAl( SO4)2為基本原料的膨松劑工作原理兩種物質在水溶液中和水的相互作用獨立分析；產生的新微粒發(fā)生二級相互作用活動2：觀察5ml蒸餾水+0.5g有鋁膨松劑室溫混合視頻。小組討論如何提高產氣量？加熱？稀釋

26、降低濃度？結合生活中揉面-醒發(fā)-蒸饅頭得出影響水解平衡的因素課時2深度學習Deep Learning教學設計物質微粒種類相互作用宏觀現(xiàn)象溶劑溶質溶劑溶質H2O H OH-H2O Ca( H2PO4)2 Ca( H2PO4)2 = 2H2PO4- +Ca2+H2O H2O H OH-NaHCO3NaHCO3=Na+HCO3- HCO3-=H+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3 H2PO4- +H2O OH - +H3PO4分析過程環(huán)節(jié)二復合膨松劑的工作原理 H2PO4- H + + HPO42_活動1：有鋁型膨松劑的危害與影響。確定復雜溶液體系中的主平衡，分析平衡體系中的二級作用深

27、度學習Deep Learning教學設計膨松劑的成長歷程化學視角食品安全健康視角：無毒害、有益健康優(yōu)化膨發(fā)效果小蘇打小蘇打明礬小蘇打磷酸二氫鈣輕質碳酸鈣葡萄糖酸-內酯檸檬酸酒石酸磷酸二氫鈉焦磷酸二氫二鈉酒石酸氫鉀安全健康應用平物移動原理將找功能性物質，對應應進行有效調控；應用化學反應原理探索自然，指導生產生活實踐環(huán)節(jié)三復合膨松劑的成長歷程深度學習Deep Learning教學設計物質微粒種類相互作用宏觀現(xiàn)象溶劑溶質溶劑溶質H2O H OH-H2O CaCl2CaCl2=Ca2+2Cl- H2O H2O H OH-NaHCO3NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-=H+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3分析過程環(huán)節(jié)