7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐教学设计--2025-2026学年九年级化学科粤版下册

7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐 教学设计 一、基本信息 学科：化学 年级：九年级 教材版本：科粤版下册 课题：7.4 跨学科实践活动——海洋资源的综合利用与制盐 二、教学背景分析 （一）教材分析 本节课是科粤版九年级化学下册7.4节跨学科实践活动，隶属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》“化学与社会发展”主题下的“化学与资源、能源、材料、环境”学习领域，是单元知识的综合整合课，也是化学与生活、地域资源衔接的关键载体。教材以“海洋资源综合利用”为核心线索，聚焦“制盐”这一具体实践主题，串联过滤、蒸发结晶、溶解度、物质分离等化学核心知识点，打破单一学科传授的局限，聚焦“利用物质差异性实现分离”的核心思路，同时衔接地理学科中海洋资源分布、气候条件对制盐的影响，生物学科中海洋生态保护，工程技术中制盐工艺的优化，既是对化学知识的巩固应用，也是培养学生跨学科综合能力、落实四大核心素养的重要平台，实现从基础化学知识走向社会性科学议题的衔接。 （二）学情分析 九年级学生已具备以下基础：化学上，掌握了溶液、溶解度、过滤、蒸发结晶等核心知识，能规范完成基础实验操作；地理上，了解我国海洋资源分布、气候类型对降水和蒸发的影响；生物上，初步知晓海洋生态系统的基本构成。同时，学生具备初步的小组合作、实验探究和逻辑推理能力，对生活中的制盐现象有一定生活经验（如海边晒盐、食用盐来源）。 现存不足：学科知识碎片化，缺乏跨学科整合意识，难以将化学、地理、生物等知识融合解决实际问题；证据推理能力薄弱，仅能观察实验表面现象，无法提炼有效证据、构建完整逻辑推理链；对实验原理的理解停留在记忆层面，不能灵活运用原理指导实验设计和工艺优化；对海洋资源的综合利用价值认识不足，缺乏可持续发展意识和社会责任感。 三、核心素养目标 （一）化学观念 1. 认识海洋是巨大的化学资源宝库，明确海水中的主要物质（如氯化钠、氯化镁等），发展物质多样性的大概念，理解海洋资源的综合利用价值。 2. 掌握海水制盐的核心化学原理（蒸发结晶），理解溶解度与结晶方式的关联，能结合化学知识解释制盐过程中的现象，建立“物质可以相互转化、利用物质性质差异实现分离”的化学观念。 3. 初步了解海水制盐与化学工业的关联，知道粗盐精制的基本思路，认识化学在自然资源综合利用中的重要作用。 （二）科学思维 1. 能结合化学、地理等多学科知识，分析海水制盐的条件（如光照、蒸发量、海水成分），提炼有效证据，构建“观察现象→提炼证据→逻辑推理→得出结论”的思维模型，培养证据推理与模型认知能力。 2. 能对比传统晒盐与现代制盐工艺的差异，分析不同工艺的优缺点，运用比较、分类、归纳等思维方法，优化制盐方案，培养系统思维与工程思维。 3. 能结合实验数据和生活实际，分析制盐过程中可能出现的问题（如粗盐纯度不足、产率偏低），并提出合理的解决思路，提升逻辑推理和问题解决能力。 （三）科学探究与实践 1. 能自主设计“模拟海水制粗盐”的探究实验，规范完成过滤、蒸发结晶等操作，记录实验现象、数据，分析实验结果，培养实验探究能力和动手操作能力。 2. 能结合跨学科知识，开展小组合作探究，如“探究不同地区海水（或模拟海水）的制盐产率差异”“设计粗盐提纯的优化方案”，提升合作探究和跨学科实践能力。 3. 能通过查阅资料、实地调研（或模拟调研），了解海洋资源综合利用的现状和制盐工艺的发展，学会运用多种探究方法获取信息、分析信息。 （四）科学态度与责任 1. 通过了解海洋资源的丰富性和综合利用价值，激发对化学和跨学科学习的兴趣，培养严谨求实、勤于思考、乐于探究的科学态度。 2. 认识到海洋资源的有限性，树立“合理开发、节约资源、保护环境”的可持续发展理念，关注制盐过程中的生态保护问题，增强环境责任意识。 3. 了解我国制盐工业的发展历程和成就，结合传统制盐工艺与现代技术的进步，感悟民族智慧，增强文化自信和民族自豪感，培养将化学知识用于造福社会的责任意识。 四、教学重难点 （一）教学重点 1. 海水制盐的核心化学原理（蒸发结晶）及实验操作（过滤、蒸发）。 2. 跨学科知识的融合应用——结合化学、地理知识分析制盐条件，优化制盐方案。 3. 四大核心素养的渗透与落实，尤其是科学探究与实践、科学思维的培养。 （二）教学难点 1. 跨学科知识的整合应用，引导学生打破学科壁垒，运用多学科知识解决制盐相关的实际问题。 2. 对海洋资源“综合利用”多线程工艺的系统性理解，以及对资源开发进行多维度（技术、经济、环境）权衡评价的思维方法。 3. 将实验探究与实际生产结合，理解制盐工艺的优化思路，培养工程思维和创新意识。 4. 引导学生将科学知识转化为社会责任感，落实科学态度与责任的核心素养。 五、教学准备 （一）教师准备 1. 教具：模拟海水（含氯化钠、少量泥沙、氯化镁的溶液）、粗盐、精盐、过滤装置（漏斗、滤纸、铁架台）、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳、石棉网、烧杯、托盘天平；我国盐场分布地图、传统晒盐与现代制盐工艺视频、海水成分数据表、氯化钠溶解度曲线。 2. 多媒体资源：PPT课件（包含跨学科知识点、实验步骤、探究任务、拓展资料）、盐场实景航拍视频、制盐工艺动画、海洋生态保护相关纪录片片段。 3. 探究任务单：分组探究任务单、实验记录表格、跨学科整合分析表、评价量规表。 4. 拓展资料：我国制盐工业发展历程、海水综合利用的其他途径（如海水淡化、提取镁、溴等）、海洋资源保护相关法律法规。 （二）学生准备 1. 知识预备：复习化学中过滤、蒸发结晶、溶解度的相关知识；预习教材7.4节内容；查阅地理知识中我国海洋资源分布、主要盐场（如长芦盐场、布袋盐场）的分布及气候特点。 2. 物品准备：笔记本、笔、实验记录本；小组合作探究所需的实验器材（提前熟悉操作规范）；部分小组可提前查阅制盐相关资料，准备分享内容。 3. 分组准备：4-6人一组，确定组长，明确分工（实验操作、记录、资料整理、发言、评价），提前预习实验操作注意事项。 六、教学过程（2课时） 第一课时：情境导入→跨学科探究→实验实践（聚焦科学探究与实践、化学观念） （一）情境导入，激发兴趣（10分钟） 1. 情境展示：播放盐场实景航拍视频（传统晒盐场与现代制盐厂对比），展示海水、粗盐、精盐实物，提问：“我们日常食用的食盐来自哪里？海水为什么能晒出盐？我国的盐场主要分布在哪些地方？为什么会分布在这些区域？” 2. 跨学科设问：引导学生结合化学知识（海水的成分）和地理知识（气候、地理位置）思考，抛出核心问题：“如何从海水中科学、高效地提取食盐？这一过程需要用到哪些化学原理？地理条件对制盐有什么影响？” 3. 导入课题：明确本节课核心——跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐，引出本节课的探究任务，激发学生的探究兴趣和参与热情。 （二）跨学科探究，构建认知（20分钟） 1. 探究1：海洋资源的组成 展示海水成分数据表（含氯化钠、氯化镁、硫酸镁等物质的含量），引导学生分析：海水中的主要化学物质有哪些？含量最高的盐是什么？（化学观念：物质多样性） 结合地理知识，提问：我国海岸线漫长，海洋资源丰富，为什么长芦盐场、布袋盐场成为我国主要的盐场？（引导学生从光照、降水、蒸发量等地理条件分析，建立跨学科关联）。 小结：海洋是巨大的化学资源宝库，海水中含有丰富的可溶性盐，其中氯化钠含量最高，适合作为制盐的原料；制盐需要充足的光照、少降水、大蒸发量的地理条件，这是化学与地理知识的有机结合。 2. 探究2：海水制盐的原理（化学核心） 回顾旧知：提问：“我们学过的结晶方法有哪些？分别适用于什么情况？”（引导学生回答蒸发结晶、冷却结晶，结合氯化钠溶解度曲线，分析氯化钠溶解度受温度影响小，适合用蒸发结晶的方法）。 原理分析：结合海水晒盐的过程，讲解：海水制盐的核心原理是蒸发结晶——通过风吹日晒（或人工加热），使海水中的水分蒸发，氯化钠溶液达到饱和后，继续蒸发，氯化钠晶体析出（化学观念：物质分离的原理）。 跨学科延伸：提问：“为什么盐场通常建在沿海、光照充足的地区？”（地理知识：沿海地区蒸发量大，光照充足能加快水分蒸发，降低制盐成本，体现跨学科应用）。 （三）实验实践，落实探究（25分钟） 1. 实验任务：小组合作，完成“模拟海水制粗盐”实验，掌握过滤、蒸发结晶的操作规范，记录实验现象和数据。 2. 实验步骤（教师引导，学生操作）： 取少量模拟海水（含泥沙、氯化钠等），倒入烧杯中，观察模拟海水的状态（浑浊，含不溶性杂质）。 安装过滤装置，进行过滤操作，除去模拟海水中的不溶性杂质（强调过滤“一贴、二低、三靠”的操作要领），观察滤液的状态（澄清）。 将澄清的滤液倒入蒸发皿中，放在铁架台上，用酒精灯加热，加热过程中用玻璃棒不断搅拌（防止局部温度过高，液滴飞溅），观察蒸发过程中的现象（有白色晶体析出）。 当蒸发皿中出现较多晶体时，停止加热，利用余热蒸干剩余水分，冷却后得到粗盐，称量粗盐质量，记录实验数据。 实验探究与思考： 记录实验现象：过滤前模拟海水的状态、过滤后滤液的状态、蒸发过程中晶体析出的现象。 思考问题：①过滤操作的目的是什么？②蒸发过程中，玻璃棒的作用是什么？③为什么不能等到水分完全蒸干再停止加热？（培养科学思维：逻辑推理）。 小组交流：分享实验操作中的问题和收获，分析实验中可能影响粗盐产率的因素（如过滤不彻底、蒸发时液滴飞溅等）。 （四）课堂小结与作业（5分钟） 1. 小结：本节课通过情境导入、跨学科探究和实验实践，了解了海洋资源的组成、海水制盐的核心原理，掌握了过滤、蒸发结晶的实验操作，初步建立了跨学科融合的思维，落实了化学观念和科学探究与实践的核心素养。 2. 作业：①完成实验报告，整理实验数据和思考问题；②查阅资料，了解传统晒盐与现代制盐工艺的差异，预习下一节课的粗盐精制和海洋资源综合利用拓展内容；③分组准备下一节课的探究任务（探究粗盐提纯的方法）。 第二课时：探究拓展→跨学科整合→素养升华（聚焦科学思维、科学态度与责任） （一）复习回顾，衔接新知（5分钟） 1. 回顾上一节课内容：提问：海水制盐的核心原理是什么？过滤、蒸发结晶的操作要领有哪些？（巩固化学观念和实验操作）。 2. 衔接新知：上一节课我们制得的粗盐含有杂质，不能直接食用，如何将粗盐精制为精盐？同时，海洋资源除了制盐，还有哪些综合利用途径？引出本节课的探究重点。 （二）探究拓展，提升思维（25分钟） 1. 探究1：粗盐精制（化学核心，渗透工程思维） 提出问题：粗盐中含有哪些杂质？（不溶性杂质：泥沙；可溶性杂质：氯化镁、氯化钙等），如何除去这些杂质，得到精盐？ 小组讨论：结合过滤、蒸发结晶的知识，设计粗盐精制的实验方案（引导学生思考：先除不溶性杂质，再除可溶性杂质，优化实验步骤）。 方案分享与优化：各小组分享设计的方案，教师引导学生分析方案的合理性，优化实验步骤（如：溶解→过滤→加入试剂除可溶性杂质→过滤→蒸发→得到精盐），培养科学思维：方案设计与优化。 简要演示：教师演示粗盐精制的关键步骤（加入试剂除可溶性杂质、过滤），强调实验注意事项，引导学生理解“除杂”的化学原理，落实化学观念。 2. 探究2：制盐工艺的优化（化学+工程技术+地理） 展示传统晒盐与现代制盐（真空制盐）的工艺视频和流程图，引导学生对比分析：两种工艺的优缺点是什么？（传统晒盐：成本低、依赖自然条件、效率低；现代制盐：效率高、不受自然条件限制、成本高）。 跨学科思考：结合地理条件（光照、蒸发量）和工程技术，提问：“如何优化制盐工艺，实现‘低成本、高效率、环保’的目标？”（引导学生从利用自然能源、改进设备、回收利用废水等方面思考，培养工程思维和创新意识）。 小结：制盐工艺的发展，是化学原理、地理条件和工程技术的结合，体现了科学技术对生产生活的推动作用。 （三）跨学科整合，落实责任（25分钟） 1. 整合1：海洋资源的综合利用（化学+生物+地理） 拓展资料：展示海水综合利用的途径（制盐、海水淡化、提取镁、溴、钾等化工原料、海洋能源开发等），引导学生认识到海洋资源的综合利用价值，落实化学观念：化学与社会发展的联系。 跨学科讨论：“海水制盐过程中，可能会对海洋生态造成哪些影响？如何实现制盐与海洋生态保护的平衡？”（结合生物知识：海洋生物对海水浓度的适应，地理知识：海洋环境治理，引导学生树立环保意识）。 2. 整合2：科学态度与责任的落实 分享我国制盐工业的发展历程：从传统晒盐到现代制盐，我国制盐技术不断进步，成为世界制盐大国，引导学生增强民族自豪感和文化自信。 讨论交流：“作为新时代的青少年，我们应该如何对待海洋资源？”（引导学生树立“合理开发、节约资源、保护环境”的可持续发展理念，主动承担保护海洋资源的责任，落实科学态度与责任）。 小组任务：结合本节课所学，绘制“海洋资源综合利用与制盐”跨学科思维导图，整合化学、地理、生物、工程技术等知识，梳理核心知识点和跨学科关联，培养系统思维。 （四）课堂总结与拓展作业（15分钟） 1. 课堂总结：师生共同梳理本节课的核心知识点，回顾四大核心素养的落实情况：①化学观念：海洋资源的组成、制盐的化学原理；②科学思维：实验方案设计、工艺优化、跨学科整合；③科学探究与实践：实验操作、小组探究；④科学态度与责任：资源保护、社会责任感。 2. 拓展作业（分层设计，兼顾差异）： 基础层：完成粗盐精制的实验报告，完善跨学科思维导图，复习本节课核心知识点。 提高层：查阅资料，撰写一篇短文（200-300字），主题为“海洋资源的综合利用与环境保护”，结合跨学科知识，谈谈自己的看法。 拓展层：小组合作，设计一份“环保型制盐方案”，结合化学原理和地理条件，体现资源节约和环境保护的理念，下一节课进行分享交流。 七、教学评价 （一）评价原则 坚持“素养导向、跨学科融合、过程性评价与终结性评价相结合”的原则，聚焦四大核心素养，关注学生的实验操作、探究过程、思维发展和责任意识，兼顾学生的个体差异，实施多元化评价。 （二）评价主体 采用“教师评价、小组互评、自我反思”相结合的评价方式：①教师评价：聚焦学生的整体表现和核心素养落实情况，给出针对性反馈；②小组互评：关注小组合作中的参与度、贡献度，以及实验操作、方案设计的合理性；③自我反思：引导学生结合自身表现，反思探究过程中的优点和不足，明确改进方向，培养自我反思能力。 八、教学反思 本节课围绕“海洋资源的综合利用与制盐”主题，紧扣科粤版教材要求，以四大化学核心素养为导向，实现了化学与地理、生物、工程技术的跨学科融合，通过情境导入、跨学科探究、实验实践、拓展延伸等环节，引导学生主动参与、自主探究，落实了教学目标和重难点。 亮点之处：①跨学科融合自然，将化学知识与地理、生物、工程技术有机结合，打破学科壁垒，培养学生的跨学科思维和综合应用能力；②聚焦核心素养，每个教学环节都针对性落实四大核心素养，尤其是通过实验实践培养学生的探究能力，通过跨学科讨论落实科学态度与责任；③分层设计探究任务和作业，兼顾不同层次学生的发展需求，体现因材施教；④结合本土和我国盐场实例，增强教学的实用性和趣味性，激发学生的学习兴趣和民族自豪感。 不足之处：①部分学生跨学科知识整合能力较弱，难以快速将地理、生物知识与化学知识结合，需要在课前加强预习引导，课中增加针对性的启发和指导；②实验探究过程中，部分学生操作不够规范，实验数据记录不够严谨，需要加强实验操作的指导和监督；③对海洋资源综合利用的拓展深度不足，部分学生对制盐工艺的优化思路理解不够透彻，可增加更多实例和视频资料，帮助学生理解。 改进方向：①课前布置针对性的预习任务，引导学生提前整合跨学科知识，为课堂探究做好准备；②课中加强实验操作的巡视指导，规范学生的操作，强调实验记录的严谨性，及时解决学生探究过程中的问题；③增加拓展资料的丰富性，结合现代制盐技术的最新发展，拓宽学生的视野，深化学生对海洋资源综合利用的理解；④优化评价方式，增加过程性评价的权重，更全面地关注学生的思维发展和素养落实，激发学生的探究热情和学习主动性。 学科网（北京）股份有限公司 $