内容正文:
课题
绪论 化学使世界变得更加绚丽多彩
指导思想与理论依据
1.课标要求
(1)课程性质
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,其特征是从分子层次认识物质,通过化学变化创造物质,化学是自然科学的重要组成部分,与物理学共同构成物质科学的基础,是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学 、信息科学和航空航天工程等现代科学基础的重要基础。化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,在应对能源危机、环境污染、突发公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
义务教育化学课程作为一门自然科学课程,具有基础性和实践性,对落实立德树人根本任务、促进学生德智体美劳全面发展具有重要价值。义务教育化学课程有利于激发学生对物质世界的好奇心,形成物质及其变化等基本化学观念,发展科学思维、创新精神与实践能力,养成科学态度和社会责任,为学生的终身发展奠定基础。
2.课程理念
①充分发挥化学课程的育人功能
义务教育化学课程以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,培养有理想、有本领、有担当的时代新人。
化学课程立足学生的生活经验,反映人类探索物质世界的化学基本观念和规律,融入社会主义核心价值观的基本内容和要求,传承中华优秀传统文化;注重学生的自主发展、合作参与、创新实践,培养学生适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格、关键能力,引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观,厚植爱国主义情怀,树立为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而奋斗的崇高追求。
②整体规划素养立意的课程目标
化学课程既强调化学学科及科学领域的核心素养,又反映未来社会公民必备的共通性素养,倡导学会学习、合作沟通、创新实践,从化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等方面,全方位构建课程目标和学业质量体系。
③构建大概念统领的化学课程内容体系
精心选择促进学生核心素养的化学课程内容,注重结合学生已有生活经验,反映化学科学发展的新成就,体现化学课程内容的基础性、时代性和实践性。
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。
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,注重启发式、互动式、探究式教学,引导学生自主学习,开展以化学实验为主的多样化探究活动;创设真是情境问题,倡导“做中学”“用中学”“创中学”,开展项目式学习,重视跨学科实践活动。
⑤倡导实施促进发展的评价
改进终结评价,探索核心素养立意的命题,科学设计评价工具,重视评价学生的化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养;加强过程性评价,关注学生在化学学习活动中的表现,基于证据诊断学生核心素养的发展水平,实现“教——学——评”一体化;深化综合评价,探索增值评价,注重提高学生自我评价、自我反思的能力,引导教师合理运用评价结果改进教学,实现以评促学、以评促教,发挥评价的育人功能。
3.课程目标
①核心素养内涵
核心素养式学科育人价值的集中体现,是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。
②目标要求
形成化学观念,解决实际问题 初步认识物质的多样性;认识“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的重要性;形成合理利用物质的意识;发展辩证唯物主义世界观。
发展科学思维,强化创新意识 初步学会运用观察获取化学事实,能初步运用比较、分类、分析、综合、归纳等方法认识物质及其变化;能从跨学科角度分析和解决简单的开放性问题,体会系统思维的意义;能对不同的观点提出自己的见解,发展创新思维能力,逐步学会辩证唯物主义方法论。
经历科学探究,增强实践能力 认识实验是科学探究的重要形式和化学学习的重要途径
养成可续态度,具有责任担当
养成科学态度,具有责任担当 具有对物质世界及其变化的好奇心、探究欲和审美趣;热爱科学,逐步形成崇尚科学、严谨求实、大胆质疑、追求真理、反对伪科学的科学精神及勇于克服困难的坚毅品质;学习科学家胸怀祖国、服务人民的爱国精神,勇攀高峰、敢为人先的创新精神,淡泊名利、潜心研究的奉献精神;认识科技创新在我国现代化建设全局中的核心地位,努力把科技自立自强信念自觉融入人生追求中。赞赏化学对满足人民日益增长的美好生活需要和社会可持续发展做出的重大贡献;初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和健康的生活方式;初步认识科学、技术、社会、环境的相互关系;树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观,具有为建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴而学习化学的志向和责任担当。
4.教育教学理论
①2020年9月11日,中共中央总书记习近平在京主持召开科学家座谈会并发表重要讲话:“好奇心使人的天性,对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起,使他们更多了解科学知识,掌握科学方法,形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。”
②徐光宪在《21世纪化学的前瞻》阐释了:从宇宙进化的层次结构来看,化学永远不会消亡;化学不会衰亡,但化学的研究对象,却要随着时代的前进而不断更新;化学使承上启下的中心学科,在科学的长河中使不可缺少的一个环节;化学是社会迫切需要的实用科学。
③2022年义务教育化学课程标准修订组组长房喻教授在题为《化学学科特征——兼谈与其他自然科学学科的关系》的讲座中对化学与其他自然科学、化学学科的特征、化学学科的作用进行了阐述和举例应证。讲座中的这三方面内容对本节《绪论 化学使世界变得更加绚丽多彩》有重要的指导意义和资料拓展支撑。
④中国科学院院士 中国科学院国家天文台研究院武向平院士在题为《科学教育:从理念到行动》的讲座中讲到:科学使不断发展的开放体系,要给孩子们的存在、生活、学习以信心和希望:从尺度上看,人类虽然在宇宙中显得渺小和无足轻重,然而,人类能认识宇宙,创造文明,在宇宙中显得又是如此伟大。
⑤“学习强国太空教师课堂”《王亚平地球课——地球生命》中对构成生命的基本化学元素不断聚集、重组,让地球有了生命进行了阐述。
⑥认知学习理论中的代表学说——格式塔学习理论认为:真正的学习是不会遗忘的 通过顿悟获得的理解,不仅有助于迁移,而且不容易遗忘。顿悟将成为我们知识技能中永久的部分。用现代认知信息加工心理学的术语来说,顿悟的内容是进入了长时记忆将永远保留在学习者的头脑中。顿语学习本身就具有奖励的性质 真正的学习常常会伴随着一种兴奋感。学习者了解到有意义的关系、理解了一个完形的内在结构、弄清了事物的真相,会伴有一种令人愉快的体验。这是人类所能具有的最积极的体验之一。在没有其它诱因动机时,在不可能用顿悟的方式来理解学习时,也不妨可以使用一些外部奖励。就一般而言,达到理解水平本身就具有自我奖励的作用。本节课将人类对宇宙的认识嵌入课程开篇,旨在引导学生了解人类与宇宙、人类与现代科学技术的关系,进而加深学生对第一节化学绪论课的理解,让学生深感弄清人类与化学的真相的愉快体验,在化学顿悟的路上勇往直前。
⑦教学原则中的直观性原则,是指在教学中通过引导学生观察所学事物或图像,聆听教师用语言对所学对象的形象描绘,形成有关事物具体而清晰地表象,以便理解所学知识。其要求正确选择直观教具和现代化教学手段,本节课合理应用视频、动画、图像,遵从直观性原则,以最佳的直观效果,促进学生的学与思。
⑧建构主义学习理论认为:建构性的学习和教学应该使学习者形成真正的、深层此次的理解,为此,本节课让学生围绕有思考价值的、有意义的问题——什么是化学?化学有什么用?为什么要学习化学?学习过程,引导学生通过高水平思维活动来建构起与此相关的深层理解,即: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,其特征是从分子层次认识物质;学习化学是推动人类社会可持续发展的重要力量,在应对能源危机、环境污染、突发公共卫生事件等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用;为建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴而学习化学。
教材内容分析
1.教材的地位及作用
本节课是人教版(2022课标版)九年级化学上册的绪论部分,是学生初步认识:什么是化学?化学有什么用?为什么要学习化学?的重要开端,有效激发学生的好奇心和求知欲,为学生为期一年学习化学奠定良好的基础。
2.初中课标中的地位及摘引(注:《绪论 化学使世界变得更加绚丽多彩》为初中化学学习的第一节课,统领整个初中化学内容中的核心要求,但仅一个课时,仅能初步带领学生对核心知识有所了解,对于《2022版课程标准》中学业要求在本节课中不能一一达到,有待日后化学课程地渗透和培养,所以,课标地位及摘引未罗列学业要求)
3.参照高中课程标准
《普通高中化学课程标准》提出五个方面的化学学科素养。素养1“宏观辨识与微观探析”要求能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类。素养2“变化观念与平衡思想”指出能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。素养3“证据推理与模型认知”中指出让学生知道可以通过分析、推理等方法研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。素养5“科学态度与社会责任”要求具有保护环境的可持续发展的意识,从自身做起,形成绿色低碳的生活方式。本节课的设计中都有所渗透和落实。
学习者分析
学生在小学科学课、生活中已经初步接触过与化学有关的知识和情境,大部分同学对化学的学习有极大的兴趣,认为化学很神奇,有很多有趣的规律和现象,可以和很多生活现象联系紧密很有用。但对于“化学是什么?化学有什么用?为什么要学习化学?还没有准确具体的认识。
教学目标
1. 通过观看图片、视频、趣味实验,产生化学学习兴趣。
2. 了解化学发展史,感受化学的实用性,感悟化学的学科价值和社会价值。
3.了解化学研究的内容和发展方向,立志学好化学,为实现中华民族伟大复兴贡献力量。
教学重点:
化学的定义及特征,化学学科发展历程。
教学难点:
学习化学的意义。
教学流程
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
媒体设计
设计意图
教学评价
学习任务单课前任务展示,引入新课
在学习任务单中的课前任务中,同学们已经深切地感受到:化学与我们的生活密切相关。今天,我们就一同来开启认识化学的旅程。
观看同学们拍摄的关于化学与生活的照片。
学生作品:图片、海报
让学生通过发现、查阅资料深切体会到:化学与我们的生活密切相关。
学习任务单中的课前任务评价标准:能根据教师构建的古代化学认知模型对近代化学、现代化学、化学的定义进行整理和归纳。
仰望星空
感知自我
宇宙从无生命状态到单细胞生物的产生,再一路进化出人类,花费了上百亿年,这一路危险而漫长,无数个偶然事件的发生才让我们进化出来。
我们生活在地球上,地球是太阳系的八大行星之一,太阳系百分之九十九点八六的质量都集中在太阳上,太阳系的质量比地球大多了,太阳系位于银河系,银河系拥有1000-4000亿颗恒星,银河系所在的宇宙,现可观测的星系达两万亿个。仰望星空,与宇宙的浩瀚相比,地球微小的像一粒尘埃,而人类一生都很难走完地球的所有角落。
地球46亿岁,约34亿年前,组成生命的化学元素不断聚集、重组,让地球有了生命。在这期间,很多生命出现,又消失,恐龙曾统治地球约1.6亿年,而人类时代产生至今仅约300万年,恐龙的个头比人类大多了,但它却从未如今天的我们这样认识地球,也从未创造过文明,而人类却做到了。在渺小中创造着伟大。
感知生命的来之不易,学会珍惜、珍爱生命,一方面让自己身心健康,另一方面在行动中让自己有更多价值感。
视频:宇宙大爆炸到产生人类的历程
初三学生的学习压力普遍很大,化学作为初三新开的一门学科,承载知识的同时,也承担着育人的任务:借此宇宙与人类的关系,在浩瀚与渺小间让孩子们感知自己存在的意义与价值。
脚踏实地—
感知人类的伟大
信息、材料、生物、环境、航天航空工程等现代科学技术都是人类脚踏实地的伟大成就,化学与数学、物理、生物学等其他学科相互渗透、融合,成为现代科学技术的重要基础。下面就让我们继续来认识化学这门基础学科。
学生深切地感受到人类虽渺小,但可以创造伟大。认识到化学是一门基础学科。
增强学生努力学习的信心。
脚踏实地—化学研究的对象
生物进化源于差异,差异产生多样,多样伴随着不同物质的产生,化学研究物质,研究自然界中原本存在的物质,如:生命之源水,为植物光合作用提供原料的二氧化碳。研究自然界中原本不存在的物质,如:具有记忆功能的金属材料,环保生物可降解的塑料袋等合成高分子材料,现在发现和合成的物质达上亿种。
初步认识分类的方法学习化学
通过生物多样性让学生理解化学研究物质,同时,通过生物的多样和差异,让学生接纳对个人的差异性和独特性。
脚踏实地—
感知人类的伟大
实验是化学研究物质的重要手段,我们通过“水中生火”实验来感受实验的魅力。
知道化学实验是化学研究物质的重要手段。
视频:燃烧的条件
通过“水中生火”实验,激发学生学习化学的兴趣,并初步认识到:化学实验是化学研究物质的重要手段。
脚踏实地—古代化学
燃烧的火光让同学们感到惊奇,早在五十亿年前,我们的祖先就对火产生了极大的兴趣,他们学会使用火后,陆续发现了物质的一系列变化,比如他们将绿色的孔雀石在炭火上受热,会看到红色物质这一变化。
偶然发现的变化让人们开始对物质进行有目的地转化,开启了人类利用火、利用化学转化的历程。人面鱼纹彩陶盆就是人们用细泥捏形,赤铁矿石粉末和二氧化锰粉末进行绘制,然后烧制成的的陶器,人类用物质的转化表达着对美好的向往。
用陶质坩埚熔炼金属铜、锡,再加入其他元素转化成青铜,制成青铜器,商代四羊方尊将技术与艺术完美结合。西汉彩绘雁鱼青铜釭灯更是将实用、科学、艺术集一身的青铜器。为了消烟于无形,在雁腹内加入水,体现了古人的环保理念;弧形屏板设计让调节照明的亮度和角度成为了可能;可拆卸设计更是可以随时进行清洁。
东汉酿酒画像砖,体现了人们利用化学对物质的转化让自己的生活日益丰富多彩起来。稻米、黍、粟等粮食作物和梅子、桃等水果可以酿成多种口味的美酒。
明代宋应星所著《天工开物》被翻译成日文、法文、德文、英文等多种文字,在多国流传,被称为十七世纪的百科全书。下面我们通过一段视频来了解《天工开物》,今年丰要思来年灾,民生才得以持续。古人的智慧不仅体现在对物质的转化上,还体现在可持续发展的理念和行动中。
通过古代化学的发展和成就体会到,化学可以使物质间进行转化,培养学生的民族自豪感。
图片、视频:《天工开物》舞台剧
将古代化学中陶器、青铜器、酿酒、《天工开物》的化学变化细节呈现给学生,增强学生对物质的转化的理解。
脚踏实地—近代化学
历史的学习让同学们想到:化学有它的近代发展史,请同学们将书翻到第3页,依据古代化学的整理与归纳,将近代化学的相关内容填写在学习任务单上。
阅读书本,并进行学习任务单的填写。
学习任务单
逐步培养学生的整理归纳能力
脚踏实地—现代化学
技术的进步,促进了化学研究的发展,我们通过一段视频来了解先进的仪器扫描隧道显微镜的工作原理,这是我国科学家通过扫描隧道显微镜获得的酞菁钴分子图像,这也体现了化学在分子层次上研究物质的特征。
经过几代科学家的努力,我国在化学应用领域已达到世界先进水平。飞机机翼和高铁窗台都有利用了芳纶复合材料,同学们知道它有怎样的性质呢?芳纶复合材料还有零位一种应用形态——纸,具有阻燃性的特征决定了它可以用于制造牵引发动机。反射镜的口径越大,光学望远镜的空间分辨率越高。口径为2.4米的哈勃望远镜可探测到134亿年前宇宙大爆炸时的宇宙信号,我国成功研制出全球最大的4米级口径单体碳化硅光学反射镜,碳化硅具有质轻和优良的热稳定性,成为大口径反射镜材料中的佼佼者。说到这里同学们一定不难想到我国自主研发的航空发动机的材料具有的性质。物质性质的研究造就了很多具有优良性质的新材料,居于世界领先水平。
了解扫描隧道显微镜的工作原理,初步了解化学可以在微观层次上研究化学。
回答:高强度耐高温
视频:扫描隧道显微镜的工作原理。
图片、gif动态图片
通过扫描隧道显微镜加深学生对化学研究物质在分子层次上的特征。
目的在于引导学生学习科学家胸怀祖国、服务人民的爱国精神,勇攀高峰、敢为人先的创新精神,淡泊名利、潜心研究的奉献精神;认识科技创新在我国现代化建设全局中的核心地位,努力把科技自立自强信念自觉融入人生追求中。
走向未来
青蒿素是中医药送给全世界的礼物,中科院光催化合成氨让化肥生产的研究更进一步,高效率广电转化材料的发展,体现着化学绿色、低碳、循环发展的方向。我国科学家这些成就也印证着化学在公共卫生、解决粮食问题、应对能源危机等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。
感受化学的重要性,勇于承担时代责任。
引导学生赞赏化学对满足人民日益增长的美好生活需要和社会可持续发展做出的重大贡献;初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和健康的生活方式;初步认识科学、技术、社会、环境的相互关系;树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观,具有为建设社会主义现代化强国、实现中华民族伟大复兴而学习化学的志向和责任担当。
学科网(北京)股份有限公司
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