大概念视角下的义务教育化学沪教版新教材教学单元解析

大概念视角下的义务教育 化学新教材教学单元解析 龙岩市教育科学研究院 1 佐藤学教授所说的“课堂改变了，学校才能改变”，校长要想改变学校，一定得先改变课堂…… 课堂的改变是一个系统的工程，要关注整体，学校变革不仅仅在课堂这个唯一的现场，课堂也不应只有一种形态。 中国课堂教学改革应把“活在静悄悄的课堂里”当成核心理念和标杆。静悄悄的课堂……是一场深度的改革和思维的挑战。 两位学者围绕“静悄悄”开展对话，高度重视“静悄悄”对教师与学生、教与学的重要性，认同优秀教师、学生善于“静悄悄”的思考；都强调改变课堂、关注交往和倾听的重要性。 引子 佐藤学——构建“静悄悄”的课堂,对于教师来说，最重要的不是说教或表达，而要学会倾听和捕捉学生的需求。教师的核心不在于听和说，而在于倾听。 李政涛：现代型学校的标志是建立现代课堂。现代课堂需要打破传统课堂的弊端（老师讲解过多，学生参与不足）……应把提问权、质疑权、评价权、工具权、方法权、总结权还给学生…… 李政涛：我和佐藤学先生都强调必须改变课堂，“课堂改变，学校就会改变”。 李正涛：应构建整体性教学。它应包括明确的价值观，并把价值观转化为具体目标，要明确如何推进和展开教学活动，要采用相匹配的教学方法，要建立评价标准……并将它们从整体性看待。 怎样将权利还给学生？ 怎样建构整体性教学？ 倾听和捕捉本质是…？ 为何变课堂会变学校？ 获取学习表现并给予帮助 （评价） 情境任务驱动积极参与学习 大概念统整 单元教学 形成适应个人终身发展和社会发展所需的正确价值观、必备品格和关键能力 课堂（教学）文化转变 大概念统领单元教学 以情境任务驱动学习 学科实践为关键路径 促进知识结构化建构 强化教学评的一体化 促进核心素养的发展 落实素养培育，课堂 怎么变 讨论—— 1.课程标准有提到大概念吗？ 2.若没有，有否其他替代词予以说明或诠释？ 若有，出现了多少次以及在哪里出现？ 3.若有替代词出现或直接出现，它们出现在哪里？分别强调了什么？ 4.对于大概念，除前面相关问题外，你想知道什么？请予以陈述。 3．构建大概念统领的化学课程内容体系 ……明确学习主题，凝练大概念，反映核心素养在各学习主题下的特质化内容要求……每个学习主题围绕大概念选取多维度的具体学习内容，既包括核心知识，又包括对思维方法、探究实践和情感态度价值观等方面的要求，充分发挥大概念对实现知识的结构化和素养化的功能价值。（P3） 一、《课程标准》有关大概念的表述 √. 课程理念 4．重视开展核心素养导向的化学教学 聚焦学科育人方式的转变，深化化学教学改革。基于大概念的建构，整体设计和合理实施单元教学……（P3） √. 课程内容 ·大概念反映学科本质，具有高度概括性、统摄性和迁移应用价值。结合学习主题特点，明确了“化学科学本质”“物质的多样性”“物质的组成”“物质的变化与转化”“化学与可持续发展”等大概念及其具体内涵要求。（P11） ·每个学习主题由五个维度的内容构成，包括大概念、核心知识、基本思路与方法、重要态度、必做实验及实践活动，围绕大概念构建学习主题的内容结构，将课程目标具体化为各学习主题的内容要求。（P11） 链接：五个主题的大概念 （P12-13） （P18） （P23） （P26） （P31） 大概念 对 应 的 具 体 描 述 化学科学本质 化学研究物质的组成、结构、性质、转化及应用，其特征是从分子层次认识物质、通过化学变化创造物质；实验探究和模型建构是化学研究的基本方法；化学与技术、社会、环境关系密切，对社会发展和人类文明进步具有重要价值；化学研究需秉持崇尚真理、严谨求实的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神，团结协作、攻坚克难的品格。 物质的多样性 物质是多样的，物质既有天然存在的也有人工创造的；依据物质的组成和性质可以对物质进行分类；物质具有独特的物理性质和化学性质，同类物质在性质上具有一定的相似性；物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途。 物质的组成 元素和分子、原子是认识物质及其变化的基本视角，认识物质需要建立的宏观和微观视角之间的关联，物质的性质与组成、结构有关。 物质的变化 物质是在不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化；物质的变化过程伴随着能量变化；在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化；化学反应中的各物质间存在定量关系 化学与可持续发展 科学和技术有助于解决社会问题，使用科学和技术时会对社会和环境产生影响；化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等问题中有重要作用，是推动人类社会可持续发展的重要力量；节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 六、 （一）教学建议 2．全面理解课程内容体系，合理组织化学教学内容（P42） （1）全面理解课程内容体系 ……重视大概念统领是课程内容设计的重要理念，学习主题2、学习主题3、学习主题4明确提出“物质的多样性”“物质的组成”“物质的变化与转化”等反映了化学学科本体论意义的大概念；学习主题1确立“化学科学本质”大概念，体现了化学学科认识论与方法论意义；学习主题5则将“化学与可持续发展”作为大概念，凸显了化学学科价值论意义。基于大概念可以帮助学生建构化学观念，形成化学学科思维方式和方法，树立正确的价值观，落实课程目标。 （2）合理组织化学教学内容 教师应注重基于大概念来组织单元教学内容，发挥大概念的统摄作用……进行教学设计时，应基于大概念结构化统整单元内容，发展学生的核心素养。 4．大力开展核心素养导向教学，有效促进学习方式转变（P43） （1）大力开展核心素养导向教学 课堂教学是发展学生核心素养的主渠道，教师应秉持化学课堂教学的核心素养导向理念，积极探索大概念引领的课堂教学改革，教学方式注重探究实践和科学思维培养，重视“教—学—评”一体化，实现课堂教学从掌握知识到发展素养的转变。 真实、生动、直观且富有启迪性的学习情境，能够激发学生的化学学习兴趣，引发学生的思考，帮助学生建构大概念和核心概念，促进学生核心素养的发展。在教学中……引导学生从真实的学习情境中发现问题，展开讨论，在解决化学问题的同时，形成和发展认识化学知识的思路与方法，以及科学态度和价值观。 六、（二）评价建议 2．学业水平考试（P48） （1）命题原则 坚持核心素养立意。坚持以核心素养为导向，积极探索与核心素养立意原则相匹配的试题设计，围绕学习主题和大概念，创设真实情境，适当提高应用性、探究性和综合性试题的比例，实现对核心素养导向的义务教育化学课程学业质量的全面考查。 六、（三）教材编写建议 1．编写原则 （2）以课程标准为依据，促进学生核心素养发展（P51） （依据）核心素养要求的内涵和发展水平，整体建构化学教材的知识框架和内容体系，努力将大概念的建构、思路方法的形成、态度责任的养成与化学核心知识的学习、科学实践活动的开展有机融合，促进学生核心素养的全面发展。 12 六、（三）教材编写建议 （3）加强学生必做实验和跨学科实践活动设计（P51） 以大概念为统领，精选教材内容，处理好学习过程与学习结果的关系，落实课程标准中规定的学生必做实验和跨学科实践活动…… 2．内容选择 （1）合理把握内容的深度和广度（P51） 教材内容选择力求凸显化学学科特征和育人价值，重视知识间的内在联系，精选有利于促进大概念形成和发展的核心知识…… 六、（五）教师培训与教学研究 1．教师培训建议 突出对重大变化内容的培训，引导教师认识核心素养内涵及课程目标要求，把握大概念统领的化学课程内容结构，领会核心素养导向的化学课堂教学和基于学业质量评价的改革要求，理解跨学科实践的意义和价值…… 反思—— 1.课程标准有提到大概念吗？有 2.若没有，有否其他替代词予以说明或诠释？ 若有，出现了多少次以及在哪里出现？33 3.若有替代词出现或直接出现，它们出现在哪里？（课程理念、课程内容、课程实施）分别强调了什么？ 4.对于大概念，除前面相关问题外，你想知道什么？请予以陈述。 定义 从大量具体事实现象中抽提出来、反映事实现象背后的本质或逻辑、体现专家思维方式的概念、观点或话题 特征 反映学科本质，具有高度概括性、统摄性和迁移应用价值 价值 实现知识的结构化和素养化的功能； 统领的多维课程内容的素养发展价值； 建构化学观念，形成化学学科思维方式和方法，树立正确的价值观 类型 反映了化学学科本体论、认识论与方法论、价值论意义三类 教学 基于大概念的建构，整体设计和合理实施单元教学； 学习情境能够……引发学生的思考、帮助学生建构大概念； 将大概念的建构、思路方法的形成、态度责任的养成与化学核心知识的学习、科学实践活动的开展有机融合； 精选有利于促进大概念形成和发展的核心知识 评价 围绕学习主题和大概念，创设真实情境，设置应用性、探究性和综合性试题 大概念 对 应 的 具 体 内 涵 化学科学本质 化学研究物质的组成、结构、性质、转化及应用，其特征是从分子层次认识物质、通过化学变化创造物质；实验探究和模型建构是化学研究的基本方法；化学与技术、社会、环境关系密切，对社会发展和人类文明进步具有重要价值；化学研究需秉持崇尚真理、严谨求实的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神，团结协作、攻坚克难的品格。 物质的多样性 物质是多样的，物质既有天然存在的也有人工创造的；依据物质的组成和性质可以对物质进行分类；物质具有独特的物理性质和化学性质，同类物质在性质上具有一定的相似性；物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途。 物质的组成 元素和分子、原子是认识物质及其变化的基本视角，认识物质需要建立的宏观和微观视角之间的关联，物质的性质与组成、结构有关。 物质的变化 物质是在不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化；物质的变化过程伴随着能量变化；在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化；化学反应中的各物质间存在定量关系 化学与可持续发展 科学和技术有助于解决社会问题，使用科学和技术时会对社会和环境产生影响；化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等问题中有重要作用，是推动人类社会可持续发展的重要力量；节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 化 学 大 概 念 认识论方法论 1-1.化学是研究物质的组成、转化及应用的基础科学； 1-2.化学特征是从分子层次认识物质、通过化学变化创造物质； 1-3.元素和分子、原子是认识物质及其变化的基本视角； 1-4.化学研究需要建立物质及其变化的宏观-微观-符号多重认识及关联； 1-5.实验探究和模型建构是化学研究的基本方法； 1-6.化学研究需秉持特定的科学态度、科学精神和优良品格。 化学 本体论 2-1.物质具有多样性且不断运动变化； 2-2.物质具有独特的组成与性质，物质的组成决定物质的性质； 2-3.物质的变化过程伴随着物质与能量变化； 2-4.一定条件下通过化学反应可以实现物质转化； 2-5.化学反应中的各物质间存在定量关系； 2-6.可依据一定的标准对物质及其变化进行分类； 2-7.物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途； 2-8.物质的性质与变化具有两面性。 化学 价值论 3-1.化学科学和技术有助于解决社会问题，也会对社会和环境产生影响； 3-2.化学对社会发展和人类进步有重要价值，是人类社会可持续发展重要力量； 3-3.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 二、大概念建构需要开展单元教学 ·重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化。 ·每个学习主题围绕大概念选取多维度的具体学习内容……充分发挥大概念对实现知识的结构化和素养化的功能价值。 ·教师应秉持化学课堂教学的核心素养导向理念，积极探索大概念引领的课堂教学改革 ·教师应注重基于大概念来组织单元教学内容，发挥大概念的统摄作用……进行教学设计时，应基于大概念结构化统整单元内容，发展学生的核心素养。 大概念→单元教学→结构化→发展核心素养 ·大概念是反映专家思维方式的概念、观点或话题，是专家知识组织的核心方式，是体现专家对学科理解深度的重要形式。 ·大概念是从大量具体事实现象中抽提出来的、反映事实现象背后的本质或逻辑，是对事实现象的本质性理解，并能解释或预测更加广泛的事实现象，从而具有本质性、抽象性和迁移性等特征。 ·大概念可转化为专家审视问题的视角、解决问题的思路、具体行动的价值取向，从而促进（引导）他们对相关事实、现象等更加深入的思考。 1. 理解大概念的内涵特征 元素性质 有关数据 分类 抽象 概括 观念化 元素 周期表 性质-质量关系 元素周期律 结构决定性质 性质 原子量 1.1 从事实中抽 O2；CO2；CO；H2O；H2O2；Fe，Mg，Al，Cu；HCl，H2SO4，NaOH，Ca(OH)2；NaCl，Na2CO3 化学反应可实现物质的转化 不同物质含不同的元素 元素在物质中状态不同 纯净物分为单质化合物 同类物质性质有相似性和差异性 化合物分为氧化物、酸、碱和盐 元素视角 看物质 类属视角 看物质及性质 转化视角 看物质 氧化还原反应 元素与物质 ·物质由元素组成，不同物质中元素存在状态不同 ·根据组成和性质可对物质进行分类； ·同类物质性质相似，不同类物质可相互转化 ·通过氧化还原反应可实现不同价态同种元素的转化 元素观 氢气与氧气点燃生成水 铁与硫酸铜反应生产铜 可燃物燃烧 电解10g水产生1gH2与9gO2 氯酸钾受热分解为氧气 KClO3→O2 分解反应 加热 H2 →H2O 化合反应 点燃 Fe →Cu 置换反应 强换弱 H2O →H2 质量守恒 通电 能量变化 氧化反应 三条件 变化需条件 物质可转化 变化有规律 转化有价值 物质的变化与转化 ·物质是不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化 ·物质的变化过程伴随能量变化 ·一定条件下通过化学反应可实现物质转化 ·化学反应中各物质间存在定量关系 变化观 大概念 事实 规律指导 将CO2转化为资源 是碳减排的关键 将CO2转化为什么、如何转化？ 转化路径？ 转化快慢？ 转化限度？ 化学反应方向、速率、限度等相关化学原理的指导，解决条件、路径、速率与限度等问题。 真实情境与复杂问题 涉及物质转化？ 转化什么物质 转化能否进行 转化需何条件 速率是否够快 转化限度如何 是 否 重新确定领域建构解决思路 碳减排 与碳中和 1.2 反映专家思维 夏天，长途运输的载重货车易发生轮胎自然事故。请分析：轮胎自然易发生在上坡、平坡还是下坡路段？为避免轮胎自然，请为长途运输汽车司机支招。 24 酷暑，摩擦生热促燃 分析推理，需要解决提供热的问题 立足燃烧反应三条件去分析 反应条件性角度思考 酷暑行车安全事项 物质变化与转化问题 导致货车起火的原因是轮胎自燃，自燃的原因有——轮胎过热、制动系统的非正常使用或故障、轮毂系统损坏发热所导致。 8月20日凌晨5点半左右，京台高速太平湖道口附近有一辆重型半挂车自燃，汽车上价值200万的货物被焚烧殆尽。 大概念是从大量具体事实现象中抽提出来的、反映事实现象背后的本质或逻辑，是对事实现象的本质性理解，并能解释或预测更加广泛的事实现象，从而具有本质性、抽象性和迁移性等特征。 ·需要以大量的相类似的事实现象作为支撑——单元内容 ·透过现象，揭示期本质并形成本质性理解——透过内容的理解 ·面对陌生问题时能转化为专家思维——转化为思路方法而有效迁移 结论：大概念建构，需要以单元教学为方式，引导学生在掌握知识的同时建立起整合性理解，并能迁移到陌生的情景中分析、解决问题 2.大概念建构需要开展单元教学 1.单元是由具有内在关联的课程内容组成的课程基本单位。 ·课程构成基本单位 ·内容具有内在关联 ·由多课时构成 2.单元教学是一种将课程内容组织成模块化的教学方式，每个单元围绕一个中心主题或大概念展开。 ·教学方式 ·相对于课时教学而言 ·以单元课程内容为承载方式 ·围绕中心主题或大概念展开 3.单元教学有助于—— ·促进知识的深刻理解； ·有助于实现零散知识的整体性建构； ·促进研究问题思路方法的形成； ·提升分析问题解决问题能力。 变化需条件 物质可转化 变化有规律 转化有价值 物质的变化与转化 ·物质是不断变化的，物质变化分为物理变化和化学变化 ·物质的变化过程伴随能量变化 ·一定条件下通过化学反应可实现物质转化 ·化学反应中各物质间存在定量关系 变化观 3.大概念单元教学促进大概念建构 燃烧实现物质、能量转化（生成） 化学变化的概念、氧气的性质、氧气的实验室制取、水电解…… 燃烧条件与灭火的原理 质量守恒定律及化学方程式计算等 第4章 三、单元大概念的提取与分析 重视大概念统领 课程内容 注重基于大概念 组织单元教学内 容，发挥大概念 的统摄作用 基于大概念统整 单元内容，发展 学生的核心素养 研究课标 分析教材 内容与 逻辑 任务与 活动 学科思维 核心价值 统领章节 的大概念 及其具体 内涵要求 1.基于课标明确大概念 物质可通过化学变化实现转化 化学变化实现了物质转化与能量变化 化学变化需要一定条件，才能够发生 化学变化时微粒发生重组且遵循规律 可利用化学变化服务社会可持续发展 ·物质是不断变化的 ·物质的变化过程伴随着能量变化 ·化学反应是有条件的 ·化学反应中的各物质间存在定量关系 ·人们可通过利用或调控化学变化，服 务生产生活、促进社会发展 4.1　物质的变化与转化 微观粒子的特性 化学反应发生的条件 燃烧反应 化学反应中的质量关系 燃烧与灭火 化学方程式书写及应用 前三章学习了化学变化概念，氧气与物质反应、水分解、实验室制取氧气等化学反应；第三章还学习了元素、分子、原子等概念，相对原子/分子质量及元素质量分数等定量认识物质的内容，还学习了水分解微粒重组等知识。第4章是前面的总结、拓展与深化 Q1.如何理解“空气和水是……是社会可持续发展的宝贵资源”？——性质与应用 Q2.“本章将从化学视角去认识空气…水…等知识”，这里的化学视角指的是什么？如何建立科学的化学认识？ ——组成、性质与应用 ——实验探究 Q3.空气和水是社会可持续发展的宝贵资源，从化学视角看，怎样合理地利用以促进社会可持续发展？ ——根据组成与性质合理利用 ——解决化学与社会发展问题 ·化学研究物质组成、结构、性质、转化及应用 ·实验探究是化学研究的基本方法； ·化学科学对社会发展和人类文明进步的重要价值。 2.基于导语分析大概念 ·化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科 ·化学学科特征是从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质； ·实验探究和模型建构是化学研究的基本方法； ·化学科学与技术、社会、环境的关系密切，化学科学对社会发展和人类文明进步的重要价值； ·化学研究需要崇尚真理、严谨求实的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神，团结协作、攻坚克难的品格。 1.1　化学科学本质 “第1章 开启化学之门”全面介绍化学研究什么、如何研究化学、化学研究的价值等内容，帮助学生建立起化学科学本质的概貌性认识；“第2章 空气与水资源”则以空气、氧气、水等具体物质为载体，增加对“化学科学本质”的认识。 ·空气、水的组成研究； ·氧气的性质及变化 ·氧气与水资源的应用 ·氧气的实验室制备 ·氧气的性质 ·空气、水的组成 ·物质组成、制备的研究 ·从空气中分离出氧气 ·氧气（氮气和稀有气体）的用途 ·水的净化与水资源的综合利用 ·史料-空气成分的发现 “大概念”教学也被称之为概念本位教学，即超越知识和技能的传递，以“大概念”作为主要的课程内容，以植根真实情境的学科实践作为基本的教学方式，以发展学生的概念性理解及核心素养为课程目标的教学。其是一类在课程内容设置和方法上有别于传统教学的教学模式, 同时也兼具了认识论、方法论和价值论的三重含义，以灵活和多样化的方式让学生获取广泛的迁移观念。 (徐扬.由概念到实践：“大概念”教学的本质属性及实践路径[J].中国教育学刊,2024,(07) 知识和技能 (学科认识对象和结果，奠基性） 概念性理解 （更高层次认识结果，概括性） 核心素养（实践智慧） （方法、价值论内容，迁移性） 聚合、抽提与理解 反思、决策与应用 3.基于目标提炼大概念 第5章 奇妙的 二氧化碳 节与标题 本节教学目标 第1节 二氧化碳的性质与用途 能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系。 第2节 二氧化碳的实验室制法 能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验制取过程，学习二氧化碳的有关技能。 第3节 自然界中的碳循环 能利用二氧化碳的性质分析、说明对自然界和人类生产生活的影响；能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 35 节与标题 本节教学目标 知能性目标（知识技能） 第1节 二氧化碳的性质与用途 能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系。 1.能说出二氧化碳的主要性质，并用化学方程式表示二氧化碳参与的重要反应； 2.能举例说明二氧化碳的性质和用途的关系； 3.能设计实验室制取二氧化碳的方案，并能开展制备活动； 4.能够分析二氧化碳对自然界和人类生产生活的影响； 5.能描述自然界中的碳循环，说明其对人类生活与生态平衡的意义。 第2节 二氧化碳的实验室制法 能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验制取过程，学习二氧化碳的有关技能。 第3节 自然界中的碳循环 能利用二氧化碳的性质分析、说明对自然界和人类生产生活的影响；能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 节与标题 本节教学目标 理解性目标 第1节 二氧化碳的性质与用途 能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系。 （通过学习应建立的基本理解） 1.物质的性质决定物质的用途； 2.物质的性质与变化具有两面性，必须合理利用； 3.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法。 4.科学、技术、社会、环境的具有紧密的相互关系； 5.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 第2节 二氧化碳的实验室制法 能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验制取过程，学习二氧化碳的有关技能。 第3节 自然界中的碳循环 能利用二氧化碳的性质分析、说明对自然界和人类生产生活的影响；能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 节与标题 本节教学目标 迁移性目标 第1节 二氧化碳的性质与用途 能结合实验事实说明二氧化碳的主要性质，用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应；能举例说明二氧化碳的性质与用途的关系。 （能将基本理解转化为思路方法，进行问题解决的决策行动） 能从物质性质及变化的视角，分析和讨论资源综合利用与生态环境保护等有关社会热点问题并作出合理的价值判断； 能根据物质的性质及其变化的原理，设计制取方案； 能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉持可持续发展观，设计、评估解决实际问题的方案并进行改进优化。 第2节 二氧化碳的实验室制法 能根据实验室制取二氧化碳的反应原理、制取要求设计实验方案；能动手进行实验，体验二氧化碳的实验制取过程，学习二氧化碳的有关技能。 第3节 自然界中的碳循环 能利用二氧化碳的性质分析、说明对自然界和人类生产生活的影响；能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义；初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 目标类型 主要目标描述 迁移性 目标 能从物质的组成、性质及变化的视角，分析和讨论资源综合利用与生态环境保护等有关热点问题并作出合理的价值判断；能根据物质的性质及其变化的原理，设计制取方案；能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉持可持续发展观，设计、评估解决问题的方案并进行改进优化 理解性 目标 1.物质的性质决定物质的用途； 2.物质的性质与变化具有两面性，必须合理利用； 3.科学、技术、社会、环境的具有紧密的相互关系； 4.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展； 5.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法。 知能性 目标 1.能说出二氧化碳的主要性质，并用化学方程式表示二氧化碳参与的重要反应； 2.能举例说明二氧化碳的性质和用途的关系； 3.能设计实验室制取二氧化碳的实验方案，并能开展制备活动； 4.能够分析二氧化碳对自然界和人类生产生活的影响； 5.能描述自然界中的碳循环，说明其对人类生活与生态平衡的意义； 6.能设计简单的二氧化碳吸收与转化的路径方案。 ·物质具有多样性； ·物质具有独特的物理性质和化学性质； ·物质具有广泛应用价值，物质的性质决定用途； ·物质的性质与变化具有两面性，应合理使用。 2.1　物质的多样性 ·科学、技术、社会、环境具有紧密的相互关系； ·化学是推动人类社会可持续发展的重要力量； ·节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 5.1　化学与可持续发展 ·实验探究和模型建构是化学研究的基本方法； 1.1　化学科学本质 CO2的实验室制法 CO2的性质与用途 自然界中的碳循环 理解性目标—— 1.物质的性质决定物质的用途； 2.物质的性质与变化具有两面性，必须合理利用； 3.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法； 4.科学、技术、社会、环境的具有紧密的相互关系； 5.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 教材章目录 应促进建构的主要大概念 第一章 开启化学之门 1-1，5，6 2-6,7 3-2 第二章 空气与水资源 1-1，2，5，6 2-2，7 3-1 第三章 物质构成的奥秘 1-2，3，4 2-2 3-2 第四章 认识化学反应 1-4，5 2-3,4,5 3-1 第五章 奇妙的二氧化碳 1-2，5 2-7 3-1，3 第六章 金属资源综合利用 1-5 2-2,6,7 3-3 第七章 探索溶解现象 1-5 2-2，3，6，7 3-1 第八章 酸碱盐及其应用 1-5 2-2，4，6，7，8 3-2 第九章 化学与可持续发展 1-1 2-3,7,8 3-1，2，3 总结、各章教材需要促进建构的主要大概念 化 学 大 概 念 认识论方法论 1-1.化学是研究物质的组成、转化及应用的基础科学； 1-2.化学特征是从分子层次认识物质、通过化学变化创造物质； 1-3.元素和分子、原子是认识物质及其变化的基本视角； 1-4.化学研究需要建立物质及其变化的宏观-微观-符号多重认识及关联； 1-5.实验探究和模型建构是化学研究的基本方法； 1-6.化学研究需秉持特定的科学态度、科学精神和优良品格。 化学 本体论 2-1.物质具有多样性且不断运动变化； 2-2.物质具有独特的组成与性质，物质的组成决定物质的性质； 2-3.物质的变化过程伴随着物质与能量变化； 2-4.一定条件下通过化学反应可以实现物质转化； 2-5.化学反应中的各物质间存在定量关系； 2-6.可依据一定的标准对物质及其变化进行分类； 2-7.物质具有广泛的应用价值，物质的性质决定用途； 2-8.物质的性质与变化具有两面性。 化学 价值论 3-1.化学科学和技术有助于解决社会问题，也会对社会和环境产生影响； 3-2.化学对社会发展和人类进步有重要价值，是人类社会可持续发展重要力量； 3-3.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展。 “第1节 空气的组成”教学目标 能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分；能从组成上物质进行分类，识别纯净物与混合物；能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 链接：关注对教学目标的内涵理解 关键要理解“图2-1 ‘捕获’空气实验”的“实验探究”活动和“图2-3 空气中氧气的体积分数的测定”的“观察思考”活动的编写意图。 活动均围绕实验展开，很好地体现“最好的方法就是通过实验来探究”，有助于学生认识到科学家采用实验的方法开展空气成分的探索。 如何体现科学家智慧？“图2-1‘捕获’空气实验”的探究活动，采用“驱赶”方法在集气瓶中获得空气，间接地证明空气真实存在；“图2-3 空气中氧气的体积分数的测定”的“观察思考”活动，利用“捕获”实验的原理与方法，借助燃烧消耗氧气导致气压减小而使水吸入瓶中来测定空气中氧气的含量，让学生感悟到“物质转化、间接测量、等效替代等实验思想”，从而体会到科学家创造性开展探索活动的智慧。 徐扬.由概念到实践：“大概念”教学的本质属性及实践路径[J].中国教育学刊,2024,(07） 四、促进大概念的教材分析 ·合理组织化学教学内容 教师应注重基于大概念来组织单元教学内容，发挥大概念的统摄作用； 教学设计时，应基于大概念结构化统整单元内容，发展学生的核心素养； 重视和发挥学习任务的核心素养导向功能，基于认识视角，显性化和结构化地组织与呈现教学内容。 教学分析的关键—— 教材安排哪些内容、设置怎样学习任务以结构化地组织与呈现教学内容，实现大概念的统摄作用，帮助学生结构化认识，从而促进核心素养的发展？ 教材分析基本框架（教材内容、编写思路及教学追求） 环节 知识内容与发展逻辑 主要活动与能力发展 学科思维 核心价值 1 2 3 4 …… 根据实验现象，开展证据与推理活动，证明空气真实存在、推断空气的组成 通过阅读活动，了解物质的性质与应用，感知性质与应用的关系。 开展实验探究活动，结合现象进行分析与解释，认识氧气的性质 通过阅读活动，了解氧气的的用途，并与氧气的性质进行关联。 基于物质性质，分析和解决相关问题。 节次 主要内容与逻辑线索 学科实践与能力发展 学科思维 核心价值 2-1 空气的组成 空气的组成 物质组成 物质性质与用途 物质制备 物质组成、分离与应用 实验探究 观察思考 证据与推理（推断空气的组成、氧气的性质） 分类与概括（对物质及变化分类） 模型与解释（利用化学反应制备物质） 探究与实践（氧气性质、水的组成，自来水生产） 从化学视角、开展实验探究认识物质的组成、性质、制备和净化和应用，初步建构组成、性质、制备及分类等实验探究的一般思路与基本方法，建立物质性质与应用的关系，掌握基于物质与变化分类的方法 体会实验探究和模型建构对化学研究的价值 认识利用化学变化创造物质是化学学科特征 体会科学利用物质对提高生活质量的重要作用、综合利用自然资源的重要性 氮气和稀有气体 2-2 性质活泼氧气 氧气的性质 实验探究 氧气的用途 2-3 氧气的制备 从空气中分离 交流讨论 观察思考 基础实验 化学反应制氧气 2-4 水的组成和净化 探究水的组成 基础实验 交流讨论 实验探究 调查研究 实验探究 水的净化 水资源综合利用 53 Q1.如何理解“空气和水是……是社会可持续发展的宝贵资源”？（起点问题） Q1.“本章将从化学视角去认识空气…水…等知识”，这里的化学视角指的是什么？如何建立科学的化学认识？（过程问题） Q3.空气和水是社会可持续发展的宝贵资源，从化学视角看，怎样合理地利用以促进社会可持续发展？（结果问题） 节次 学习内容 认知任务与结构逻辑 章导语 从化学视角认识空气与水等重要资源，才能够合理地利用以促进社会可持续发展。 2-1 空气的组成 空气的组成 氮气和稀有气体 2-2 性质活泼氧气 氧气的性质 氧气的用途 2-3 氧气的制备 从空气中分离 化学反应制氧气 2-4 水的组成和净化 探究水的组成 水的净化 水资源综合利用 如何科学认识空气与水并加以合理利用以促进社会可持续发展？ 空气的组成如何？ 水的组成如何？ 氮气、稀有气体 性质与用途如何？ 氧气性质 与用途如何？ 如何分离空气获得具体组分以满足特定的需求与应用？ 如何分离水中的杂质获得纯净水满足生产生活的应用？ 感受空气、水的重要性并学会合理利用 实验 探究 55 如何科学认识空气与水并合理利用促进社会可持续发展？ 如何认识与利用空气？ 空气是如何组成的？ 如何分离空气获得各种资源并加以合理利用以促进社会可持续发展？ 各组分具有怎样的性质和用途？ 如何处理水资源以满足生产生活需要？ 如何认识与利用水资源 水的组成如何？ 自然界中的水含有哪些物质？ 空气和水是宝贵资源，合理利用将促进社会可持续发展 实验探究和模型建构是化学研究基本方法 化学研究物质的组成、结构、性质、转化与应用 化学科学与技术、社会、环境的关系密切，对社会发展和人类文明进步的重要价值 实验探究和模型建构是化学研究基本方法 节与标题 本节教学目标 第1节 空气的组成 能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分；能从组成上物质进行分类，识别纯净物与混合物；能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 第2节 性质活泼的氧气 能通过实验探究活动认识氧气的化学性质，比较不同实验条件下现象的差异，根据观察到的实验事实归纳出反应的本质；能列举氧气在日常生活、工业生产和科学研究中的应用，从辩证的角度初步认识物质的化学变化。 第3节 氧气的制备 能认识工业制取氧气的思路和方法；能运用化学原理设计氧气的实验室制备方案，初步学习氧气制备的实验操作，养成严格遵守实验规则的意识，初步形成实验室制备气体的一般思路。 第4节 水的组成和净化 能结合电解水实验探究水的组成；能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的技能；能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。 目标类型 主要目标描述 迁移性 目标 1.能结合探究与实践的需要，根据混合物分离、常见物质制备、物质检验与性质探究的一般的思路与方法，设计方案并完成实验探究活动； 2.能依据物质的性质和用途，初步分析和评价物质的实际应用，参与有关资源开发与利用等社会性科学议题的讨论。 理解性 目标 1.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法； 2.可通过化学反应创造物质服务生产生活； 3.可根据物质的组成对物质进行分类； 4.物质的性质决定物质的用途； 5.化学科学对资源合理利用、促进社会可持续发展有重要意义。 知能性 目标 1.能说出空气的主要成分及水的元素组成； 2.能描述氧气的主要性质和及其在生产生活中的应用； 3.能从组成上区分纯净物和混合物； 4.能说出氧气制备的原理和方法； 5.能说出化学方法对水进行净化的意义; 6.能说出水资源综合利用对社会可持续发展意义. 节次 主要内容与逻辑线索 学科实践与能力发展 学科思维 核心价值 第1节 化学反应发生的条件 化学反应需要一定条件 反应条件 ↓ 条件对反应的影响 ↓ 化学反应的调控 交流讨论 证据与推理（化学反应需要条件，质量守恒定律） 分类与概括（燃烧反应的现象与特征、灭火的方法） 模型与解释（火三角、质量守恒、微观本质） 符号与表征（化学方程意义、书写及计算） 从条件性角度认识化学反应，利用控制变量的思想调控化学反应 从定量视角认识化学反应的规律性，并从微观视角分析 宏观-微观-符号多重表征化学反应 建立多角度认识化学反应的系统思维； 体会到合理利用与调控化学反应的重要性； 欣赏化学反应造福人类的独特价值 燃烧的条件 交流讨论 完全燃烧与不完全燃烧 交流讨论 防火与灭火 实验讨论 第2节 化学反应中的质量关系 从定量角度认识化学变化 实验事实 ↓ 实验结论 实验探究 质量守恒定律 交流讨论 第3节 化学方程式书写与应用 化学方程式的书写 化学方程式意义 ↓ 应用 观察思考 学以致用 依据化学方程式计算 观察思考 学以致用 链接：第4章 认识化学变化 59 Q1.燃烧这一特殊的化学反应的本质特征及条件如何？ Q2.化学反应各物质质量间存在怎样的关系？遵循怎样的基本规律？ Q3.如何根据化学反应的条件和规律，合理利用与调控化学反应，助力生产生活、促进社会可持续发展？ 第四章 认知任务与结构逻辑 章导语 燃烧是常见的化学反应……人们通常利用燃烧获取……能量……获得新物质 第1节 化学反应发生的条件 化学反应需要一定条件 燃烧的条件 完全燃烧与不完全燃烧 防火与灭火 第2节 化学反应中的质量关系 从定量角度认识化学变化 质量守恒定律 第3节 化学方程式书写与应用 化学方程式的书写 依据化学方程式计算 如何利用化学反应，助力生产生活、促进社会可持续发展？ 化学反应需要何条件？ 化学反应遵循何规律？ 条件对化学反应有何影响？ 如何调控条件使化学反应朝着生产生活的需要来进行？ 化学反应过程物质变化遵循怎样的规律？ 化学反应过程物质质量遵循怎样的规律？ 如何根据物质及其质量变化规律指引生产生活？ 合理利用与调控化学反应能助力生产生活、促进社会可持续发展 61 目标类型 主要目标描述 迁移性 目标 能基于物质变化与转化的真实情境，从物质与能量变化、反应条件与规律等多视角分析和解释自然现象、分析和解决生产生活中的问题，积极参与有关物质变化的媒体信息或社会热点问题的讨论并做出正确的评价与科学的决策 理解性 目标 1.物质是不断运动变化的，物质的变化过程伴随着物质与能量变化； 2.一定条件下通过化学反应可以实现物质转化； 3.化学反应中的各物质间存在定量关系； 4.人们可合理利用、调控化学反应助力生产生活、促进社会发展。 知能性 目标 1.能说出燃烧反应的本质； 2.能说出燃烧所需的条件及条件对燃烧反应的影响； 3.能描述灭火的原理及常用的灭火方法； 4.能利用控制变量的方法设计实验方案； 5.能描述质量守恒定律及微观解释，能用质量守恒定律解释/决一些简单问题； 6.能书写常见反应的化学方程式并说出其意义，进行化学方程式的简单计算。 节次 主要内容与逻辑线索 学科实践与能力发展 学科思维 核心价值 第1节 CO2的性质与用途 CO2的性质 物质性质 ↓ 物质用途 ↓ 物质制备 生产生活 ↓ 实验室 ↓ 自然社会 观察思考 基础实验 交流讨论 证据与推理（二氧化碳性质与用途） 分类与概括（实验室制取气体的一般思路） 模型与解释（气体制取一般思路、碳循环） 符号与表征（CO2制取、性质及转化的化学方程） 建立从物质存在、变化、用途等视角认识物质性质的系统思维，形成性质决定用途的思想 形成实验室制取气体的一般思路和方法 形成应用元素观与转化观等化学观念解决问题的思路 理解科学、技术、社会、环境的相互关系 体会科学利用物质性质与转化对提高人们生活质量的重要作用 形成合理使用化学品的意识，形成节约资源、低碳环保的可持续发展意识与社会责任 CO2的用途 第2节 CO2的实验室制法 制取的原理 交流讨论 观察思考 学以致用 制取的装置 制取气体的一般思路 第3节 自然界中的碳循环 自然界的CO2 温故知新 交流讨论 碳达峰碳中和的实现 第5章 奇妙的二氧化碳 Q1.二氧化碳的存在，对生产生活和自然环境有哪些影响？ Q2.CO2对生产生活和自然环境的影响，与其性质及变化有何关联？ Q3.如何立足物质性质与变化的两面性，采取科学的手段应用与处理CO2，从而兴利除弊、促进社会可持续发展？ 第五章 认知任务与结构逻辑 章导语 二氧化碳是自然界中常见的重要物质，它的存在对生产生活和自然环境有重要的影响 第1节 CO2的性质与用途 CO2的性质 CO2的用途 第2节 CO2的实验室制法 制取的原理 制取的装置 制气一般思路 第3节 自然界中的碳循环 自然界的CO2 碳达峰碳中和的实现 如何科学处理CO2，从而实现兴利除弊、促进社会可持续发展？ CO2在生产生活中有何应用？ 自然界中CO2的来源与存在？ 自然界中CO2的对生产生活、生态环境有怎样的影响？ 如何处理自然界中过多的CO2以解决生态环境等问题？ 物质的性质与变化具有两面性，应合理使用；践行节能减排、绿色低碳的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展 CO2性质如何？ CO2如何制备？ 目标类型 主要目标描述 迁移性 目标 能从物质的组成及变化的视角，分析和讨论资源综合利用与生态环境保护等有关社会热点问题并作出合理的价值判断；能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉持可持续发展观，设计、评估解决实际问题的方案并进行改进优化 理解性 目标 1.物质的性质决定物质的用途； 2.物质的性质与变化具有两面性，必须合理利用； 3.科学、技术、社会、环境的具有紧密的相互关系； 4.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展； 5.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法。 知能性 目标 1.能说出二氧化碳的主要性质，并用化学方程式表示二氧化碳参与的重要反应； 2.能举例说明二氧化碳的性质和用途的关系； 3.能设计实验室制取二氧化碳的实验方案，并能开展制备活动； 4.能够分析二氧化碳对自然界和人类生产生活的影响； 5.能描述自然界中的碳循环，说明其对人类生活与生态平衡的意义； 6.能设计简单的二氧化碳吸收与转化的路径方案。 节次 主要内容与逻辑线索 学科实践与能力发展 学科思维 核心价值 第1节 金属矿物及铁的冶炼 常见的金属矿物 存在 ↓ 制备 性质 ↓ 应用 性质 ↓ 保存 ↓ 回收 交流讨论 证据与推理（金属性质与应用） 分类与概括（金属的性质） 符号与表征（金属化学性质、铁冶炼原理、置换反应） 探究与实践（金属化学性质，调查特种钢发展） 形成基于物质类别研究物质及其变化的视角，完善研究物质性质的思路与方法 建立从存在、组成、变化和用途等认识物质性质的系统思维，深化“性质决定用途”学科观念 从物质及其变化的视角分析资源的综合利用 体会到从类属角度研究物质的重要性、化学方法在金属冶炼的重要性 体会科学利用物质性质对提高人们生活质量的重要性 认识合理使用化学品对保护环境的重要性，形成保护环境和节约资源的意识和社会责任 铁冶炼化学原理 观察思考 第2节 金属的性质与应用 金属的物理性质 学以致用 金属的化学性质 基础实验 合金及其应用 交流讨论 钢铁工业发展 调查研究 第3节 金属的防护与回收 钢铁锈蚀及防护 观察思考 废金属回收利用 交流讨论 第6章 金属资源综合利用 67 Q1.金属材料在生产生活中有哪些广泛的应用？如何获得金属？ Q2.金属为何在生产生活中具有广泛应用？使用过程会出现什么问题？ Q3.日常生活中如何合理利用金属材料，以服务社会、节约资源与保护环境？ 第六章 认知任务与结构逻辑 章导语 金属单质和合金材料对人类的生产生活和社会发展有着及其重要的作用 第1节 金属矿物及铁的冶炼 常见的金属矿物 铁冶炼化学原理 第2节 金属的性质与应用 金属的物理性质 金属的化学性质 合金及其应用 钢铁工业发展 第3节 金属的防护与回收 钢铁锈蚀及防护 废金属回收利用 如何合理利用金属材料，以服务社会、节约资源与保护环境？ 金属材料生产生活中有何应用？ 金属材料使用存在什么问题？ 同类物质性质有相似性，物质的性质决定用途 自然界金属如何存在？ 如何获得 金属材料？ 金属具有怎样的性质？ 如何解决金属材料使用的问题？ 化学是推动人类社会发展的重要力量；节约资源有利于人与自然和谐共生和可持续发展 69 目标类型 主要目标描述 迁移性 目标 能从物质的组成及变化的视角，分析和讨论资源综合利用与生态环境保护等有关社会热点问题并作出合理的价值判断；能综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，秉持可持续发展观，设计、评估解决实际问题的方案并进行改进优化 理解性 目标 1.物质的性质决定物质的用途； 2.不当使用物质将导致资源浪费和环境污染，必须合理利用； 3.科学、技术、社会、环境的具有紧密的相互关系； 4.节约资源、环境友好的生活方式有利于人与自然和谐共生和可持续发展； 5.实验探究与模型建构是化学研究的基本方法。 知能性 目标 1.能描述金属的主要物理性质和化学性质； 2.能说出金属的主要用途，并能说明理由； 3.能说出大多数金属在自然界中的存在形态并能说明理由； 4.能简要叙述铁冶炼的原理； 5.能说出钢铁锈蚀的影响因素，能提出钢铁防护措施； 6.能说出废金属对环境的影响，并知道金属回收在利用的价值。 大概念统领单元教学 以情境任务驱动学习 学科实践为关键路径 促进知识结构化建构 强化教学评的一体化 促进核心素养的发展 落实素养培育，课堂 怎么变 欢迎交流探讨！ $$