以化学为钥，开启跨学科之门——化学与社会跨学科实践教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)下册

该初中化学教学设计聚焦化学与社会跨学科联系，通过展示污水处理、半导体材料等化学跨学科应用图片及短视频导入，回顾化学反应类型等知识，借助预学单和学习单搭建支架，衔接资料收集与方案设计。 特色为跨学科项目式实践，以“探究可降解塑料”等社会热点为载体，融合科学探究与实践（小组合作设计方案）、科学态度与责任（强化环保意识），通过资料分享、PPT展示等培养跨学科思维，助力学生提升问题解决能力，为教师提供结构化跨学科教学范式。

以化学为钥，开启跨学科之门 ——《化学与社会·跨学科实践》教学设计 【年级】九年级 【课题】主题5《化学与社会·跨学科实践》5.5 跨学科实践活动 【教材分析】 （1） 单元分析 本单元主题为《化学与社会·跨学科实践》，旨在引导学生认识化学与社会各个领域的紧密联系，培养学生的跨学科思维和综合实践能力。 从学科融合的角度来看，本单元打破了传统化学教学的学科界限，将化学知识与物理、生物、地理、社会科学等多学科知识有机结合。通过跨学科实践活动，让学生体会到化学在解决实际社会问题中的重要作用，同时也让学生了解到其他学科对化学研究的影响和支持。 在内容设置上，本单元涵盖了丰富的主题，如化学与环境保护、化学与能源开发、化学与材料科学等。这些主题既涉及到化学的核心知识，又与社会热点问题密切相关，能够激发学生的学习兴趣和社会责任感。 对于九年级的学生来说，他们已经具备了一定的化学基础知识和学习能力。本单元的跨学科实践活动为他们提供了一个拓展知识视野、提升综合素养的机会。通过参与实践活动，学生可以将所学的化学知识应用到实际问题中，提高解决问题的能力和创新思维能力。同时，学生还可以在团队合作中学会沟通、协调和分享，培养良好的合作精神和社会交往能力。 （二）内容结构分析 1.知识涵盖面广 该部分内容涉及化学与社会多个领域的交叉，包括但不限于化学与环境保护、化学与能源、化学与材料科学、化学与日常生活等。通过这些内容的呈现，让学生了解化学在不同社会领域中的具体应用和重要性。涵盖了化学的核心知识，如化学反应原理、物质的性质和变化、化学实验技能等，同时又将这些知识与其他学科的知识相结合，如物理学中的能量转化、生物学中的生态环境、地理学中的自然资源等，拓展了学生的知识视野。 2.实践活动丰富 教材中设置了多种形式的跨学科实践活动，如实验探究、调查研究、项目设计等。这些活动旨在引导学生将所学的化学知识应用到实际问题中，培养学生的实践能力和创新思维。实践活动的主题紧密围绕社会热点问题，如环境污染治理、新能源开发、可持续发展等，让学生在解决实际问题的过程中，增强社会责任感和环保意识。 【学情分析】 （1） 学生认知基础 九年级学生经过两年的化学学习，已掌握了诸如化学元素、化学反应、物质的性质和变化等一定的化学基础知识，能够理解化学实验的基本原理和操作方法，且具备一定的化学计算能力。同时，在其他学科方面也有了相应积累，物理学科中学习了能量转化、电路等知识，生物学科中了解了生态系统、生物体的结构和功能等，地理学科中掌握了自然资源、环境保护等内容。这些丰富的知识储备为跨学科实践活动奠定了坚实基础。 （2） 学生能力水平 九年级学生在学习过程中展现出了多方面的能力水平。通过化学实验课程的学习，他们初步具备了实验探究能力，能够提出问题、设计实验方案、进行实验操作、收集和分析数据并得出结论。在信息技术课程的学习中，学生掌握了一定的信息收集与处理方法，可通过互联网、图书馆等渠道收集资料，并对其进行整理和分析。此外，在日常的学习和生活中，学生有过小组合作的经验，能够在小组中明确分工、相互协作，共同完成任务。这些能力为开展跨学科实践活动提供了有力支持。 （3） 学习态度与兴趣 九年级学生在学习态度与兴趣方面呈现出一定特点。一方面，面临中考压力，学生的学习态度较为认真，对化学学科有一定兴趣，不过也有部分学生因对化学学习感到困难而缺乏学习动力。另一方面，学生的兴趣点集中在与生活实际密切相关的化学知识和跨学科实践活动上，像新能源的开发、环境保护、食品安全等话题能引起他们的关注和讨论。 （4） 可能存在的问题 一方面，由于长期接受分科教学，学生跨学科思维不足，难以将不同学科的知识有机结合起来。另一方面，虽然学生有一定的实验探究能力和合作学习能力，但在跨学科实践活动方面经验相对较少，可能在活动的组织和实施过程中遭遇困难。此外，九年级学生学习任务较重，在参与跨学科实践活动时可能面临时间管理上的困难，难以平衡各学科的学习和实践活动的参与。 【设计理念】 （1） 课标解读 《义务教育化学课程标准（2022 年版）》中的学习主题 5“化学与社会·跨学科实践”意义重大。该主题具有鲜明的跨主题、跨学科特点，切实落实了本次课程改革强化化学学科实践、推进综合学习的要求，它强调了化学与社会各个领域的紧密联系，让学生在实践中体会化学的重要性和价值，明确指出用不少于 10%的课时设计跨学科主题学习，为教学活动提供了具体的指导方向。这一要求促使教师积极探索创新的教学方法，引导学生打破学科界限，综合运用多学科知识和技能解决实际问题。通过跨学科实践活动，学生不仅能够巩固化学知识，还能培养跨学科思维、实践能力和创新精神，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。 （二）主题分析 化学与社会·跨学科实践》这一主题紧扣时代发展需求，将化学学科与社会实际紧密相连。它打破传统学科界限，引导学生从多学科视角认识化学在社会中的作用。通过跨学科实践活动，学生能够深入了解化学与物理、生物、地理等学科的交叉融合，探索化学在环境保护、能源开发、材料创新等领域的应用，培养学生的综合素养和解决实际问题的能力，为学生未来的发展和社会的进步奠定基础。 【单元教学要点和课时安排】 （1） 单元教学要点 知识要点 技能要点 素养要点 1.使学生深入理解化学与社会发展各个方面的紧密联系，包括化学在资源利用、环境保护、能源开发、新材料研制等领域的关键作用。 1.提升学生的信息收集与处理能力，使学生能够通过多种渠道（互联网、图书馆、实地调研等）收集跨学科主题的信息，并进行有效的整理和分析。 1.增强学生的社会责任感，让学生认识到化学在解决社会问题中的责任和使命，培养学生为社会可持续发展贡献力量的意识。 2.巩固学生的化学基础知识，如化学元素、化学反应原理、物质的性质和变化规律等。 2.强化学生的合作学习能力，通过小组合作完成跨学科项目和任务。 2.激发学生的创新思维，鼓励学生在跨学科实践中提出新颖的解决方案和创意，培养学生的创新精神和实践能力。 3.帮助学生了解其他学科（如物理、生物、地理等）与化学的交叉点，认识到多学科知识融合解决实际问题的重要性。 3.使学生学会在团队中明确分工、相互协作、共同进步。 3.提升学生的跨学科思维能力，帮助学生打破学科壁垒，学会从不同学科角度思考问题，综合运用多学科知识解决复杂的实际问题。 （二）课时安排 第一课时 第二课时 1.导入与目标明确（10 分钟） 教师通过展示一些化学在社会中跨学科应用的图片或短视频，如利用化学方法进行污水处理、新型材料在高科技领域的应用等，引发学生对化学与社会跨学科实践的兴趣。 1.问题细化与资料分享（15 分钟） 在小组汇报环节，各小组分享了课后对问题的深入思考和细化，如将“减少塑料制品对环境危害”细化为“探究可降解塑料的化学成分、制备及降解过程”。随后，各小组代表分享收集的资料，强调资料与问题的跨学科联系及对解决方案的启示，其他小组倾听记录，为方案设计积累信息。 2.知识回顾与团队组建（20 分钟） 教师引导学生回顾化学学科中与本次实践活动相关的知识，如化学反应类型、物质的性质等。学生根据自己的兴趣和特长自由分组，每组 4 - 6 人为宜。教师鼓励不同学科优势的学生组合在一起，以促进跨学科合作。 2.方案设计（25 分钟） 教师提供方案设计的模板和指导，包括问题陈述、目标设定、研究方法、预期结果等方面。各小组在组长的组织下，根据问题细化和资料收集的结果，开始设计跨学科实践方案。小组成员充分发挥各自的学科优势，共同讨论方案的可行性和创新性。 3.问题提出与初步讨论（15 分钟） 教师给出几个与化学和社会相关的问题情境，如 “如何减少塑料制品对环境的危害”“新能源汽车的发展对环境有哪些影响” 等，引导各小组从中选择一个问题或者提出自己感兴趣的跨学科问题。各小组在组长的带领下，确定一个具体的跨学科问题，并将问题写在纸上展示给全班同学。 3.情方案展示与评价（15 分钟） 各小组选派一名代表，用 PPT 或海报等形式展示小组设计的跨学科实践方案。其他小组认真倾听并记录，在每个小组展示结束后，提出问题和建议。教师对各小组的方案进行总结评价，肯定优点，指出不足 4.布置课后任务（5 分钟） 教师要求各小组在课后进一步查阅资料，深入了解问题的背景和相关学科知识，为第二课时的方案设计做准备。提醒学生注意资料的来源可靠性，可以从图书馆、学术期刊、互联网等渠道收集资料，但要学会筛选和辨别有用信息。 4.活动总结（5 分钟） 教师对本次跨学科实践活动进行总结，强调化学与社会跨学科实践的重要性和意义。鼓励学生在今后的学习和生活中，继续关注化学与社会的联系，运用跨学科的思维和方法解决实际问题。 【教学目标】 1.知识与技能目标：学生将掌握运用化学知识结合其他学科解决实际问题的方法，并提升实验探究、信息处理和合作学习能力。 2.过程与方法目标：学生将通过小组合作实践，体验并学会多种学习方法来解决问题。 3.情感态度与价值观目标：学生将对化学学科产生兴趣，增强社会责任感，并培养创新精神和跨学科思维。 【教学重点】 1.引导学生将化学知识与其他学科知识进行有机结合。 2.组织学生开展有效的跨学科实践活动。 【教学难点】 1.帮助学生克服跨学科思维不足的问题。 2.引导学生在实践活动中合理分配时间和任务。 【教学课时】 两课时 【教学准备】 课件、课前预学单、课中助学单。 【教学过程】 主题5《化学与社会·跨学科实践 5.5 跨学科实践活动 ——第一课时教学设计 【设计意图】 第一课时旨在通过展示化学跨学科应用实例激发学生兴趣，引导学生回顾化学相关知识并自由分组，促进跨学科合作。接着提供问题情境让学生确定跨学科问题，最后布置课后查阅资料任务，为第二课时方案设计做准备，整体设计意在开启跨学科实践活动，培养学生跨学科思维、合作能力及问题解决能力。 板块一 “精彩开场，激发兴趣”—— 导入与目标明确 教师提前收集并整理化学在社会中跨学科应用的图片，图片包括以下内容： 化学与环境：利用化学方法进行土壤修复，工作人员正在向受污染的土壤中添加特定的化学试剂。 化学与材料科学：展示化学在高科技领域应用的图片，如半导体材料在电子芯片制造中的应用场景。 化学与能源：太阳能电池板的图片，突出化学在提高太阳能转化效率方面的作用；氢燃料电池的内部结构图片，讲解化学原理在清洁能源中的应用。 化学与生物医学：医用材料如人工关节、心脏支架等的图片，说明化学与生物医学的紧密结合。 【设计意图】 利用直观的图片和短视频展示化学在社会中的跨学科应用，一方面，通过生动的视觉呈现快速吸引学生的注意力，让他们直观感受到化学并非孤立的学科，而是在实际生活的诸多领域如污水处理、新型材料研发等方面有着广泛且重要的应用，从而激发学生对化学与社会跨学科实践的浓厚兴趣，调动他们的学习积极性和主动性。另一方面，明确本次实践活动的目标，使学生从一开始就清楚地知道自己在活动中的学习方向和要达成的成果，为后续的学习活动做好心理准备，奠定坚实的基础，让学生能够更有针对性地投入到跨学科实践活动中。 板块二 “知识打底，团队协作”—— 知识回顾与团队组建 首先，在知识回顾部分，教师通过巧妙的引导，促使学生回顾化学学科中与本次实践活动紧密相关的知识内容，例如化学反应类型（如化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应等）以及物质的性质（包括物理性质和化学性质）。这一重要步骤不仅有助于学生巩固已学的化学知识，更为关键的是，能够将这些知识与即将展开的跨学科实践活动有机地联系起来。教师可以通过提问、展示实例等方式，激发学生的思考和回忆。比如，教师可以提出问题：“同学们，大家回忆一下，在我们学过的化学反应类型中，哪些类型在日常生活中有具体的应用呢？”或者展示某种物质的图片，让学生分析该物质的性质以及可能在跨学科领域中的作用。通过这样的引导，学生能够更加深入地理解化学知识在实际中的应用价值，为后续的跨学科实践活动奠定坚实的知识基础。 接着，进入团队组建环节。学生根据自己的兴趣和特长自由分组，每组以4 - 6人为宜。在这个过程中，教师积极鼓励不同学科优势的学生组合在一起。这样的安排具有重要意义，它可以极大地促进跨学科合作，让学生在团队中充分发挥各自的优势，相互学习、相互启发。不同学科背景的学生可以带来不同的思维方式和解决问题的方法，从而为跨学科实践活动注入更多的创新元素。例如，具有物理学科优势的学生可以在涉及能量转化等方面提供独特的见解，而擅长生物学科的学生则可以在与生态环境相关的问题上发挥重要作用。每个小组推选一名组长，这名组长将负责组织和协调小组活动，确保小组的工作能够高效进行。组长需要具备一定的领导能力和组织协调能力，能够合理分配任务，调动小组成员的积极性，使整个小组在跨学科实践活动中能够紧密合作，共同攻克各种难题。 【设计意图】 这一板块的设计意图在于通过引导学生回顾化学相关知识，巩固已学内容并建立与跨学科实践的联系，为后续活动提供知识支撑。而自由分组并鼓励不同学科优势学生合作，能促进跨学科交流与思维碰撞，推选组长则确保小组活动高效有序进行，整体上为跨学科实践活动打造良好的知识储备与协作基础。 板块三“问题引领，思维碰撞”——问题提出与初步讨论 教师给出几个与化学和社会相关的问题情境，如“如何减少塑料制品对环境的危害”“新能源汽车的发展对环境有哪些影响”等。这些问题既与化学学科相关，又涉及到社会问题，能够引导学生从跨学科的角度去思考。各小组从中选择一个问题或者提出自己感兴趣的跨学科问题，在组长的带领下，确定一个具体的跨学科问题，并将问题写在纸上展示给全班同学。通过这种方式，激发学生的问题意识和创新思维，同时也促进了班级内的交流与讨论。 【设计意图】 板块三的设计意图在于以与化学和社会相关的问题情境为引导，促使学生从跨学科视角思考现实问题。让学生选择或提出跨学科问题，既激发了他们的问题意识和创新思维，又为他们提供了主动探索的方向。在组长带领下确定问题并展示，能够促进班级内的交流与讨论，营造积极的学习氛围，培养学生的合作能力和批判性思维，为后续的深入探究奠定基础。 板块四 “资料储备，蓄力前行”—— 布置课后任务 为了让学生在第二课时能够更好地进行方案设计，教师要求各小组在课后进一步查阅资料，深入了解问题的背景和相关学科知识。提醒学生可以从图书馆、学术期刊、互联网等渠道收集资料，但要注意资料的来源可靠性，学会筛选和辨别有用信息。这一任务不仅能够帮助学生拓宽知识面，还能培养他们的信息收集和处理能力，为后续的跨学科实践活动做好充分的准备。 【设计意图】 板块四的设计意图在于为学生的跨学科实践活动进行前瞻性的准备。通过布置课后查阅资料的任务，促使学生主动探索问题的背景和相关学科知识，为第二课时的方案设计提供丰富的素材和依据。引导学生从多种渠道收集资料，能够让他们了解不同来源信息的特点，培养其信息收集的广泛性。强调资料来源的可靠性以及学会筛选和辨别有用信息，有助于提升学生的信息处理能力和批判性思维，避免被虚假或低质量信息误导。这一任务不仅拓宽了学生的知识面，更为后续跨学科实践活动的顺利开展做好了充分的准备，使学生能够以更扎实的知识储备和更高的能力水平投入到实践活动中。 跨学科实践活动预学单 班级:__________ 姓名:__________ 一、知识回顾 请列举三种化学反应类型，并分别举例说明在生活中的应用。 描述一种你熟悉的物质的性质（包括物理性质和化学性质），以及它在社会中的用途。 二、问题思考 观看教师提供的化学在社会中跨学科应用的图片或短视频后，你想到了哪些问题？请至少提出两个。 你认为化学与哪些学科可能会有紧密联系？为什么？ 三、团队组建意向 你对本次跨学科实践活动的哪个问题情境最感兴趣？请写出问题名称。 如果你可以自由选择小组成员，你希望与具有哪些学科优势的同学组成小组？请简要说明理由。 四、资料收集渠道设想 请列出你知道的可以收集与本次跨学科实践活动相关资料的渠道（至少三个）。 对于从互联网上收集资料，你认为应该注意哪些问题？ 跨学科实践活动学习单 班级:__________ 姓名:__________ 一、实例感悟 1.描述教师展示的化学跨学科应用实例中让你印象最深刻的一个，并说明为什么它吸引了你。 2.思考这些实例体现了化学与哪些其他学科的紧密联系？ 二、知识回顾梳理* 1.列出你能回忆起来的与本次实践活动相关的化学知识，如化学反应类型、物质性质等，并举例说明其在生活中的应用。 2.从这些知识中，找出可能与其他学科相关联的点，并简要阐述。 三、分组与合作思考 1.你选择加入哪个小组？为什么？ 2.对于促进小组内的跨学科合作，你有什么好的建议或想法？ 四、课后任务规划 1.你打算从哪些渠道收集与小组问题相关的资料？ 2.为了确保资料的可靠性和有效性，你将采取哪些方法进行筛选和辨别？ 学科网（北京）股份有限公司 $$