基于建構(gòu)認知模型的《原電池》單元教學(xué)說課高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

基于建構(gòu)認知模型的原電池單元教學(xué)說課人：單位：錄單元學(xué)習(xí)主題生成單元教學(xué)目標(biāo)的確定單元教學(xué)實施過程單元教學(xué)整體規(guī)劃單元教學(xué)評價與反思單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析C

O

N

T

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T020304060105目單元學(xué)習(xí)主題生成

1主題1化學(xué)反應(yīng)與能量選必化學(xué)反應(yīng)與電能：認識化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重

要應(yīng)用，了解原電池及常見化學(xué)電源的工作原理學(xué)生必做實驗：制作簡單的燃料電池。主題5化學(xué)與社會發(fā)展化學(xué)在自然資源和能源綜合利用方面的重要價值：認識化學(xué)對于構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系所發(fā)揮的作用，體會化學(xué)對促進人與自然和諧相處的意義。主題3

物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律必修化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化：知道化學(xué)反應(yīng)可以實現(xiàn)化學(xué)能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化，以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化

還原的角度初步認識原電池的工作原理。研讀課標(biāo)找到依據(jù)必修1.能分析、解釋原電池的工作原理。2.能設(shè)計簡單的原電池。3.能列舉常見的化學(xué)電源，并能利用相關(guān)信息

分析化學(xué)電源的工作原理。

4.能舉例說明化學(xué)在解決能源危機中的重要作

用，能分析能源的利用對自然環(huán)境和社會發(fā)展的影響，綜合考慮化學(xué)變化中物質(zhì)的化學(xué)和能量變化來分析、解決實際問題，如新型電池開發(fā)。1.能舉出化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實例。

2.能辨識簡單原電池的構(gòu)成要素。3.能分析簡單原電池的工作原理。以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認識原電池的工作原理以原電池為例認識化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度初步認識原電池的工作原理。體會研制新型電池的重要性。選擇性必修1必修2梳理教材準確定位學(xué)業(yè)要求

模塊變化內(nèi)容要求

。學(xué)科大概念原電池單元大概念原電池的原理與裝置核心知識化學(xué)反應(yīng)與能量變化統(tǒng)攝與概括認識模型提取單元學(xué)習(xí)主題單

元

學(xué)

習(xí)

內(nèi)

容

的

分

析2原電池原理裝置原電池原理與裝置

二維認知模型電池的改進與優(yōu)化生活電池單液電池雙液電池隔膜電池燃料電池優(yōu)化裝置優(yōu)化原理原電池原理與裝置二維

認知模型知識結(jié)構(gòu)化原電池的認知模型知識關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)化認識思路結(jié)構(gòu)化核心觀念結(jié)構(gòu)化學(xué)生已經(jīng)在必修部分初步學(xué)習(xí)了原電池，初步了解了原電池的工作原理，能從自身認知水平出發(fā)，設(shè)計出簡單單液原電池。高二的學(xué)生在實驗探究、小組合作、收集信息、加工處理信息等方面都相對成熟池的認知模型。通過這一過程，培養(yǎng)了學(xué)生建構(gòu)模型、解決問題的思維和能力。同時，任務(wù)活動過程中，學(xué)生在必備品格、關(guān)鍵能力和正確的價值觀念方面都得到了培養(yǎng)和發(fā)展。原電池的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生會產(chǎn)生許多迷思概念對原電池三重表征的困難。同時學(xué)生對復(fù)雜電池難以從原理和裝置關(guān)聯(lián)的角度進行分析02學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙點01學(xué)生已經(jīng)具有的能力學(xué)情分析立足真實的情境，設(shè)計活動任務(wù)，不斷的完善原電學(xué)生能力的發(fā)展點03單元教學(xué)目標(biāo)的確定3完善模型應(yīng)用模型建構(gòu)模型單元目標(biāo)的建構(gòu)思路原電池認知模型學(xué)科核心素養(yǎng)基于建構(gòu)認知模型的《原電池》單元教學(xué)目標(biāo)核心素養(yǎng)A.

宏觀辨識與微觀探析B.

變化觀念與平衡思想C.

證據(jù)推理與模型認知D.

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識E.

科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任a

能夠從原理維度、裝置維度認識原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，并抽象成認知模型。A，Cb.基于原電池的認知模型，建立模型思維，能夠認識、改進、創(chuàng)新原電池。并能對原電池進行三重表征。A，Dc.基于原電池的認知模型，根據(jù)任務(wù)目標(biāo)設(shè)計活動，通過活動證實證偽，完善原電池認知模型。C，Dd.基于原電池的認知模型，從原理維度和裝置維度對電池分類并分析工作原理，能夠建立電池優(yōu)劣的評價標(biāo)準。A，B，Ee.基于電池的發(fā)展史學(xué)習(xí)，通過實踐活動，調(diào)查、收集電池相關(guān)材料，閱讀材料等，體會化學(xué)對人類生產(chǎn)、生活的積極影響，樹立正確的科學(xué)觀，能量觀和自然觀。E單元教學(xué)目標(biāo)

解構(gòu)模型

重構(gòu)模型

建構(gòu)模型單元教學(xué)目標(biāo)單元教學(xué)目標(biāo)拆解分解任務(wù)課時主題課時目標(biāo)單元目標(biāo)1.尋求穩(wěn)定高效的化學(xué)

電源1.通過原電池實驗，認識電極反應(yīng)、電極材料、離子導(dǎo)體、電子導(dǎo)體是電池構(gòu)成的四個要素，初步建構(gòu)原電池的認知模型。2.通過對銅-鋅單液原電池驅(qū)動小風(fēng)扇存在問題分析與解決，認識雙液原電池中的鹽橋的作用和工作原理，完善原電池思維模型，并能用化學(xué)符號表征雙液電池所發(fā)生的的電極反應(yīng)與電池反應(yīng)。3.通過對影響雙液原電池電流大小因素的探究，逐步建構(gòu)和發(fā)展對生活中的交換膜電池的設(shè)計與工作原理的認識。體會實驗對認識和研究化學(xué)問題的重要作用，形成證據(jù)意識。4.通過對化學(xué)電源發(fā)展史的了解，能從物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化的視角分析新型電池的研發(fā)，培養(yǎng)責(zé)任意識和創(chuàng)新精神。1.(a)2.(b,c)3.(c)4.(d,e)單元教學(xué)目標(biāo)拆解課時主題課時目標(biāo)單元目標(biāo)2.尋找理想電池1.通過對生活中常見化學(xué)電源收集、觀察與分類，能理解化學(xué)在改善人們生活、推動社會進步中發(fā)揮的巨大作用，探尋理想電源對促進社會發(fā)展，服務(wù)人類生活的重大貢獻和社會價值。2.通過對干電池制備與結(jié)構(gòu)的解析，能夠從物質(zhì)變化與能量變化的視角，分析化學(xué)電源內(nèi)部各物質(zhì)的性狀，與構(gòu)成原電池的四要素進行一一對應(yīng)關(guān)系；認識到一次電池存在的問題與不足，學(xué)會分析化學(xué)電源及電極所發(fā)生的反應(yīng)，能用化學(xué)符號進行表征。3.通過了解化學(xué)電源的發(fā)展史，理解探尋理想電池的本質(zhì)；能從物質(zhì)變化與能量變化的視角分析新型電池的研發(fā)和利用，培養(yǎng)責(zé)任意識和創(chuàng)新精神。1.(d,e)2.(b,d)3.(d,e)單元教學(xué)目標(biāo)拆解課時主題課時目標(biāo)單元目標(biāo)3.綠色清潔氫能源1.通過分析對比一次電池和二次電池的優(yōu)劣，依據(jù)原電池的思維模型為探尋大容量可持續(xù)的燃料電池的

設(shè)計提供認識思路。通過氫氧燃料電池驅(qū)動小風(fēng)扇實驗的觀察，從微觀的視角分析氫氧燃料電池的工作原理，并用化學(xué)符號表征氫氧燃料電池的電池反應(yīng)及電極反應(yīng)。2.通過設(shè)計氫氧燃料電池驅(qū)動小汽車的探究活動，能夠從物質(zhì)變化與能量變化的視角，分析化學(xué)電源內(nèi)部各物質(zhì)的性狀，與構(gòu)成原電池的四要素進行一一對應(yīng)關(guān)系；能應(yīng)用原電池思維模型發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)和提出有價值的問題，能設(shè)計方案解決問題，學(xué)會運用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，體現(xiàn)了科學(xué)探究與實驗創(chuàng)新的核心素養(yǎng)。3.通過實驗探究、小組討論、實驗驗證、實驗匯報等活動，能夠深化對燃料電池原理的理解，能從物質(zhì)守恒與能量守恒的視角認識化學(xué)電源所發(fā)生的物質(zhì)變化與能量變化間的關(guān)系，發(fā)展變化觀念與守恒思想。4.通過探尋化學(xué)電源的發(fā)展歷史，感受化學(xué)學(xué)科在促進人類發(fā)展和解決環(huán)境問題中的價值，體現(xiàn)科學(xué)精神與社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。1.(b,d)2.(a,b)3.(c,e)4.(e)單元教學(xué)目標(biāo)拆解單元教學(xué)整體規(guī)劃41.在尋找綠色清潔能源的思路指引下指向燃料電池，重構(gòu)模型。

2.設(shè)計制作氫氧燃料電池，并探究燃料電池的影響因素。

3.從原理和裝置維度認識不同代次燃料電池的特點。

4.人類、能源、文明的關(guān)系。1.依據(jù)原電池的構(gòu)成條件制作單液電池，觀察、思考、分析單液電池不足及原因。2.從單液電池的不足出發(fā)，設(shè)計雙液電池，并探究鹽橋的對電池效率的影響，演化至隔膜電池。3.建構(gòu)原電池的原理與裝置二維模型。1.理解尋找高效理想電池方向——原理與裝置維度。2.利用原電池二維模型認識、分析、比較、標(biāo)準酸性與堿性干電池。

3.從原理和裝置維度認識鋰電池發(fā)展變遷。4.能夠通過對生活中電池分析實現(xiàn)解構(gòu)模型。單元主題課時主題課時目標(biāo)基于建構(gòu)模型認知

的原電池單元教學(xué)尋求穩(wěn)定高效的

化學(xué)電源核心素養(yǎng)單元教學(xué)整體規(guī)劃尋找理想電池綠色清潔氫能源關(guān)聯(lián)發(fā)展完善落實單元教學(xué)實施過

程5情境問題活動知識單液電池雙液電池生活電池燃料電池隔膜電池電池的效率改進史單元教學(xué)實施的框架教

學(xué)

主

線課堂結(jié)構(gòu)素養(yǎng)情境素養(yǎng)課時教學(xué)實施設(shè)計第1課時鹽橋?qū)﹄姵?/p>

影響演化出隔膜

電池B,D改進雙液電池雙液電池模型隔膜電池模型提高雙液電

池效率？A,C交流討論

預(yù)測驗證單液電池不

足原因C,D？

2.電流變化改進單液電池單液電池工作雙液電池優(yōu)缺點？尋求穩(wěn)定高效的化學(xué)電源1.負極現(xiàn)象活動知識問題？改進建構(gòu)模型單液電池隔膜電池雙液電池探究

遷移

情境素養(yǎng)課時教學(xué)實施設(shè)計第2課時

尋找理想電池鋰二次電池發(fā)展史A,C,E認識鋰二次電池利用模型認

識并表征解決充放電難題？拆解、分析干電池利用模型認

識并表征干電池工作原理？制作鎂電池認識鋰一次電池選合適擇負極反應(yīng)物？B,C,DA,C,D利用模型認

識并表征生活中常見

電池活動知識問題

遷移

解構(gòu)解構(gòu)模型

改進

情境素養(yǎng)課時教學(xué)實施設(shè)計第3課時A,C,E發(fā)現(xiàn)不足及分析原因制作，交流

討論提高燃料電

池效率？完善模型認知傳統(tǒng)電池不足A,B,E氫氧燃料電池應(yīng)用燃料電池發(fā)

展史尋找綠色高效電池？改變離子導(dǎo)

體與原理原理裝置維

度思考燃料電池的

工作原理利用模型認

識并表征C,D綠色清潔氫能源活動知識問題燃料電池

的發(fā)展史重構(gòu)模型設(shè)計燃

料電池認識燃

料電池

升華單元教學(xué)評價與反思6第二課時：應(yīng)用認知模型，了解生活中化學(xué)電池，發(fā)展了原電池模型，明確電池發(fā)展方向。第三課時：從認識模型出發(fā)，設(shè)計綠色環(huán)

保高效的電池，重構(gòu)原電池模型，進一步完善原電池的認識模型。

第一課時：通過實驗活動探究單液雙液電池的優(yōu)缺點并改進，演化出隔膜電池，建構(gòu)了原電池的認識模型。原理與裝置二

維認知模型評價與反思原電池統(tǒng)攝與概括核心概念傳統(tǒng)教學(xué)教學(xué)內(nèi)容較為孤立，主線不明確。學(xué)生在學(xué)習(xí)完成該部分內(nèi)容后，很多地方認知混亂，比如對負極材料和負極反應(yīng)的混淆，電解質(zhì)溶液本質(zhì)作用，鹽橋的作用，離子隔膜的作用，燃料電池模型與初級模型(構(gòu)成條件)的矛盾等。造成這個現(xiàn)象的原因，