高中化學(xué)《從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性》作業(yè)設(shè)計(jì)方案

《從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性》作業(yè)設(shè)計(jì)方案一、作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)這個(gè)單元的知識(shí)有點(diǎn)復(fù)雜，但是特別重要。作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)呢，首先就是讓同學(xué)們理解微觀結(jié)構(gòu)是咋回事兒，它和物質(zhì)的多樣性有啥關(guān)系。比如說像碳元素，既能組成石墨又能組成金剛石，這就是微觀結(jié)構(gòu)不同造成的物質(zhì)多樣性。其次呢，要讓同學(xué)們掌握一些基本的概念，像同素異形體、同分異構(gòu)體這些，可不能搞混嘍。最后就是希望通過作業(yè)提高同學(xué)們分析問題和解決問題的能力，讓他們能夠根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)的知識(shí)去解釋一些化學(xué)現(xiàn)象。我之前教過一個(gè)學(xué)生叫小李，這孩子特別聰明，就是有時(shí)候有點(diǎn)粗心大意。在講到同素異形體的時(shí)候，我拿氧氣和臭氧舉例，他一開始覺得這倆就是一樣的東西，就是名字不一樣唄。我就知道他對(duì)這個(gè)概念沒理解透。所以這單元的作業(yè)要是設(shè)計(jì)好了，像小李這樣的孩子就能把這些概念弄明白，而且還能準(zhǔn)確運(yùn)用呢。二、作業(yè)類型與內(nèi)容1.基礎(chǔ)型作業(yè)（1）概念鞏固-抄寫同素異形體、同分異構(gòu)體等概念，每個(gè)概念抄三遍，然后用自己的話簡(jiǎn)單解釋一下。就像同素異形體這個(gè)概念，同學(xué)們要寫清楚是由同種元素組成的不同單質(zhì)。我會(huì)跟同學(xué)們說，可別小看這抄寫，寫的時(shí)候要用心，邊寫邊想這概念的意思。-填空練習(xí)。例如：金剛石和石墨是（同素異形體），正丁烷和異丁烷是（同分異構(gòu)體）。這樣的練習(xí)能讓同學(xué)們直接把概念和具體的例子對(duì)應(yīng)起來(lái)。（2）微觀結(jié)構(gòu)畫圖-畫出氧氣分子（O?）和臭氧分子（O?）的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。同學(xué)們要注意原子之間的連接方式和化學(xué)鍵。我記得有一次在課堂上讓同學(xué)們?cè)囍嬕幌滤肿拥慕Y(jié)構(gòu)，有的同學(xué)把氫原子和氧原子的連接畫錯(cuò)了，所以這個(gè)作業(yè)能讓同學(xué)們更加準(zhǔn)確地理解分子的微觀結(jié)構(gòu)。2.拓展型作業(yè)（1）案例分析-給出一些物質(zhì)，像紅磷和白磷，讓同學(xué)們分析它們是同素異形體的原因，從微觀結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行闡述。小李剛開始分析的時(shí)候，只說了它們都是磷元素組成的，其他的就說不上來(lái)了。我就引導(dǎo)他去思考原子的排列方式有啥不同。后來(lái)他就明白了，紅磷和白磷原子的排列方式不一樣，這就是它們成為同素異形體的重要原因。-分析乙醇和二甲醚是同分異構(gòu)體的依據(jù)。同學(xué)們要詳細(xì)說明它們的分子式相同，但是結(jié)構(gòu)不同。這就需要同學(xué)們對(duì)這兩種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有清晰的認(rèn)識(shí)。（2）化學(xué)方程式書寫-寫出碳不完全燃燒生成一氧化碳的化學(xué)方程式，并且從微觀結(jié)構(gòu)的角度解釋為什么會(huì)生成一氧化碳而不是二氧化碳。這就要求同學(xué)們不僅要會(huì)寫方程式，還要能從原子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)原理的角度去解釋化學(xué)現(xiàn)象。我發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)在寫方程式的時(shí)候容易寫錯(cuò)系數(shù)，通過這個(gè)作業(yè)也能讓他們更加仔細(xì)地對(duì)待化學(xué)方程式的書寫。3.探究型作業(yè)（1）實(shí)驗(yàn)探究-如果條件允許的話，讓同學(xué)們做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究同素異形體之間性質(zhì)的差異。比如說用石墨和金剛石來(lái)做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們要自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后分析為什么會(huì)有這樣的結(jié)果。小李對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)特別感興趣，他在做實(shí)驗(yàn)之前就各種猜測(cè)，他覺得金剛石那么硬，肯定導(dǎo)電性也很好。結(jié)果實(shí)驗(yàn)出來(lái)，石墨能導(dǎo)電，金剛石不導(dǎo)電，他特別驚訝。然后他就認(rèn)真地去分析它們的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)石墨層間有自由電子，而金剛石沒有，這才導(dǎo)致了導(dǎo)電性的差異。-探究同分異構(gòu)體的物理性質(zhì)差異?？梢赃x擇一些同分異構(gòu)體的液體樣品，像正戊烷和異戊烷，測(cè)量它們的沸點(diǎn)、密度等物理性質(zhì)，并且解釋產(chǎn)生差異的原因。這就需要同學(xué)們綜合運(yùn)用微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)知識(shí)來(lái)解決問題。（2）資料搜集與報(bào)告-讓同學(xué)們搜集關(guān)于其他同素異形體或者同分異構(gòu)體的資料，然后寫一篇小報(bào)告。比如說搜集富勒烯（C??）和碳納米管的資料，介紹它們的微觀結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用。有個(gè)同學(xué)搜集了很多關(guān)于富勒烯的資料，他在報(bào)告里還提到了富勒烯在醫(yī)學(xué)上的潛在應(yīng)用，說可以用來(lái)做藥物載體，特別有意思。這不僅能拓寬同學(xué)們的知識(shí)面，還能鍛煉他們的信息搜集和整理能力。三、作業(yè)難度分層1.對(duì)于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生-重點(diǎn)放在基礎(chǔ)型作業(yè)上。在概念鞏固作業(yè)中，可以多給他們一些例子去理解概念。在微觀結(jié)構(gòu)畫圖的時(shí)候，如果畫錯(cuò)了，可以讓他們對(duì)照教材重新畫，直到畫對(duì)為止。在填空練習(xí)中，可以允許他們先看書后填寫，多做幾遍加深印象。2.對(duì)于中等學(xué)習(xí)能力的學(xué)生-在完成基礎(chǔ)型作業(yè)的基礎(chǔ)上，要認(rèn)真完成拓展型作業(yè)。在案例分析作業(yè)中，要求分析得有條理，準(zhǔn)確到位。在化學(xué)方程式書寫作業(yè)中，不僅要寫對(duì)，還要能準(zhǔn)確解釋反應(yīng)原理。3.對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生-要高質(zhì)量地完成基礎(chǔ)型、拓展型作業(yè)，并且在探究型作業(yè)中有更深入的探索。在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，可以嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法或者進(jìn)一步探究同素異形體或同分異構(gòu)體其他方面的性質(zhì)差異。在資料搜集與報(bào)告作業(yè)中，可以對(duì)搜集到的資料進(jìn)行深度分析，提出自己的見解和觀點(diǎn)。四、作業(yè)評(píng)價(jià)方式1.教師評(píng)價(jià)（1）對(duì)于基礎(chǔ)型作業(yè)，主要檢查概念抄寫是否準(zhǔn)確，解釋是否合理，填空是否正確。如果概念抄寫工整準(zhǔn)確，解釋清晰，就給予表?yè)P(yáng)，比如在作業(yè)上寫個(gè)“很棒，概念理解很到位”。如果有錯(cuò)誤，就詳細(xì)指出，讓學(xué)生修改。在微觀結(jié)構(gòu)畫圖作業(yè)中，檢查原子的表示是否正確，化學(xué)鍵的連接是否合理。（2）對(duì)于拓展型作業(yè)，在案例分析作業(yè)中，評(píng)價(jià)分析的邏輯性和準(zhǔn)確性。如果分析全面、準(zhǔn)確，就給予加分。在化學(xué)方程式書寫作業(yè)中，檢查方程式是否正確，解釋是否合理。如果方程式書寫規(guī)范，解釋透徹，就給予肯定。（3）對(duì)于探究型作業(yè)，在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)步驟的合理性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及分析的深度。如果實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)果準(zhǔn)確，分析深刻，就給予高度評(píng)價(jià)。在資料搜集與報(bào)告作業(yè)中，評(píng)價(jià)資料的準(zhǔn)確性、豐富度以及觀點(diǎn)的新穎性。2.學(xué)生自評(píng)-引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的作業(yè)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。在完成基礎(chǔ)型作業(yè)后，讓學(xué)生自己檢查概念抄寫和填空的情況，找出自己的錯(cuò)誤并改正。在拓展型和探究型作業(yè)中，讓學(xué)生思考自己在作業(yè)過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足。比如在案例分析中，自己的分析是否全面，在實(shí)驗(yàn)探究中，自己的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范等。3.學(xué)生互評(píng)-組織學(xué)生進(jìn)行作業(yè)互評(píng)。讓學(xué)生交換作業(yè)，互相評(píng)價(jià)。在互評(píng)的過程中，他們可以學(xué)習(xí)別人的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)自己的不足之處。比如在資料搜集與報(bào)告作業(yè)中，同學(xué)們可以互相學(xué)習(xí)資料搜集的途徑和報(bào)告的寫作方法。而且在互評(píng)的時(shí)候，同學(xué)們還會(huì)互相交流自己在完成作業(yè)過程中的經(jīng)驗(yàn)和感受，這也是一種很好的學(xué)習(xí)方式。通過這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)方案，希望同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)這個(gè)單元的時(shí)候，能夠把微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性的知識(shí)掌握得扎扎實(shí)實(shí)的，就像小李一樣，從對(duì)概念模模糊糊到最后能夠熟練運(yùn)用，在化學(xué)學(xué)習(xí)的道路上不斷進(jìn)步。而且這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)也能讓不同層次的同學(xué)都有所收獲，提高他們對(duì)化學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)的積極性呢。五、趣味情境作業(yè)1.微觀世界大冒險(xiǎn)游戲作業(yè)-設(shè)計(jì)一個(gè)類似于冒險(xiǎn)游戲的作業(yè)情境。同學(xué)們想象自己縮小成一個(gè)微小的粒子，進(jìn)入到物質(zhì)的微觀世界中。在這個(gè)世界里，他們會(huì)遇到各種同素異形體和同分異構(gòu)體的挑戰(zhàn)。-例如，他們首先來(lái)到了碳元素的王國(guó)，這里有石墨城堡和金剛石堡壘。他們需要回答出石墨和金剛石是同素異形體的原因才能通過這一關(guān)。如果回答錯(cuò)誤，就會(huì)被一個(gè)小怪物（代表錯(cuò)誤概念）追趕，只有重新回答正確才能繼續(xù)前進(jìn)。-然后他們可能會(huì)到達(dá)有機(jī)化合物的村莊，在這里會(huì)遇到乙醇和二甲醚這對(duì)同分異構(gòu)體。他們要準(zhǔn)確說出二者的結(jié)構(gòu)差異才能獲得村莊里的寶藏（可以是一些小化學(xué)知識(shí)卡片之類的獎(jiǎng)勵(lì)）。-這個(gè)游戲作業(yè)可以分組進(jìn)行，每個(gè)小組的同學(xué)互相協(xié)作，共同完成冒險(xiǎn)。這樣的作業(yè)形式可以讓同學(xué)們?cè)谳p松愉快的氛圍中鞏固知識(shí)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。我曾經(jīng)在課堂上簡(jiǎn)單介紹過這個(gè)游戲作業(yè)的想法，同學(xué)們都特別興奮，一個(gè)個(gè)眼睛放光，都迫不及待地想要開始這個(gè)微觀世界的冒險(xiǎn)呢。2.微觀結(jié)構(gòu)故事創(chuàng)作作業(yè)-讓同學(xué)們創(chuàng)作一個(gè)關(guān)于微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性的故事。故事里可以包含各種元素、分子、同素異形體和同分異構(gòu)體等元素。-比如有個(gè)同學(xué)創(chuàng)作了這樣一個(gè)故事：在元素精靈的世界里，碳元素精靈有兩個(gè)神奇的化身，一個(gè)是石墨精靈，它柔軟而善于導(dǎo)電；另一個(gè)是金剛石精靈，它堅(jiān)硬無(wú)比。有一天，一個(gè)小魔法師（代表科學(xué)家）想要探究它們?yōu)槭裁慈绱瞬煌谑撬钊氲剿鼈兊奈⒂^結(jié)構(gòu)中，發(fā)現(xiàn)石墨精靈的原子排列是層狀的，而金剛石精靈的原子排列是立體網(wǎng)狀的，這就是它們性質(zhì)不同的秘密。-同學(xué)們可以發(fā)揮自己的想象力，把化學(xué)知識(shí)融入到故事中。這樣的作業(yè)可以鍛煉同學(xué)們的創(chuàng)造力和對(duì)知識(shí)的整合能力。我發(fā)現(xiàn)很多平時(shí)覺得化學(xué)枯燥的同學(xué)，在這個(gè)作業(yè)中表現(xiàn)出了極大的熱情，他們創(chuàng)作的故事五花八門，有的還特別富有哲理呢。六、作業(yè)時(shí)間安排1.基礎(chǔ)型作業(yè)-預(yù)計(jì)時(shí)間為30分鐘左右。這部分作業(yè)主要是鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，難度相對(duì)較低，但是需要同學(xué)們認(rèn)真對(duì)待，所以給的時(shí)間比較充足。同學(xué)們可以利用課間休息或者放學(xué)后的一小段時(shí)間來(lái)完成。2.拓展型作業(yè)-預(yù)計(jì)時(shí)間為40分鐘左右。這部分作業(yè)需要同學(xué)們對(duì)知識(shí)有一定的理解和運(yùn)用能力，可能需要查閱一些資料或者思考一些問題，所以時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)一點(diǎn)。同學(xué)們可以在完成基礎(chǔ)型作業(yè)后的晚上時(shí)間來(lái)完成。3.探究型作業(yè)-預(yù)計(jì)時(shí)間為60-90分鐘。這部分作業(yè)比較復(fù)雜，尤其是實(shí)驗(yàn)探究和資料搜集報(bào)告作業(yè)，需要同學(xué)們花費(fèi)更多的時(shí)間去準(zhǔn)備、操作和整理。同學(xué)們可以利用周末的時(shí)間來(lái)完成。這樣的時(shí)間安排可以讓同學(xué)們有足夠的時(shí)間去認(rèn)真完成作業(yè)，同時(shí)也不會(huì)因?yàn)樽鳂I(yè)時(shí)間過長(zhǎng)而影響休息和其他活動(dòng)。七、作業(yè)反饋與改進(jìn)1.定期收集作業(yè)反饋-每周收集一次同學(xué)們對(duì)作業(yè)的反饋意見?？梢酝ㄟ^問卷調(diào)查或者課堂討論的形式進(jìn)行。同學(xué)們可以提出作業(yè)中遇到的困難、覺得不合理的地方或者有什么好的建議。-例如，有一次同學(xué)們反饋說在做實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備比較困難，有些學(xué)校實(shí)驗(yàn)室沒有足夠的石墨和金剛石樣品。針對(duì)這個(gè)問題，我就調(diào)整了作業(yè)要求，允許同學(xué)們通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)完成部分探究?jī)?nèi)容，并且提供了一些網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)視頻資源。2.根據(jù)反饋改進(jìn)作業(yè)-根據(jù)同學(xué)們的反饋意見，對(duì)作業(yè)內(nèi)容和形式進(jìn)行調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)覺得某一類型的作業(yè)難度過高，就適當(dāng)降低難度；如果同學(xué)們覺得作業(yè)形式比較單調(diào)，就增加一些新的作業(yè)形式。-比如，同學(xué)們反饋說資料搜集與報(bào)告作業(yè)有點(diǎn)枯燥，我就增加了小組合作的要求，讓同學(xué)們分組進(jìn)行資料搜集和報(bào)告撰寫，并且在報(bào)告中加入小組討論的結(jié)果和不同觀點(diǎn)的碰撞。這樣不僅提高了同學(xué)們的參與度，也讓作業(yè)更加有趣。八、作業(yè)的實(shí)際應(yīng)用與拓展1.日常生活中的應(yīng)用-在課堂上引導(dǎo)同學(xué)們思考微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性在日常生活中的應(yīng)用。比如，鉆石（金剛石）的硬度大，所以被用于切割玻璃和制作珠寶；石墨的潤(rùn)滑性好，被用于制作鉛筆芯和潤(rùn)滑劑等。-布置作業(yè)讓同學(xué)們?cè)僬页鲋辽偃齻€(gè)微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，并解釋其原理。這可以讓同學(xué)們將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)，提高他們對(duì)化學(xué)的興趣和對(duì)知識(shí)的理解能力。2.學(xué)科間的拓展-鼓勵(lì)同學(xué)們思考微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性在其他學(xué)科中的體現(xiàn)。例如，在生物學(xué)中，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性（類似于同分異構(gòu)體）決定了其功能的多樣性；在材料學(xué)中，不同微觀結(jié)構(gòu)的材料具有不同的性能。-讓同學(xué)們選擇一個(gè)學(xué)科，寫一篇短文闡述微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)多樣性在該學(xué)科中的體現(xiàn)。這可以拓寬同學(xué)們的學(xué)科視野，培養(yǎng)他們的跨