基于高中化学深度学习的单元教学设计

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1、深度学习Deep Learning设计与探索 基于高中化学深度学习的单元教学设计深度学习课程标准2017版高中化学课程标准新高考新课标确立以化学学科核心素养发展为导向的课程目标新课程优化课程结构，提高课程的适应性和灵活性基于化学学科核心素养，选取和组织课程内容、设定学业要求和学业质量水平，促使知识向素养转化新教学针对教学实际问题，构建“素养为本”的课程实施建议，提供基于主题的教学策略、学习活动和情境素材建议，提高对教学实践的具体指导性Deep Learning目 录CONTENTS01 深度学习的理解 01 深度学习的理解深度学习理解深度学习界定 在教学中，学生积极参与、全身心投入、获得健康发

2、展的、有意义的学习过程，在这个过程中。学生在素养导向学习目标的引领下、聚焦引领性学习主题、展开有挑战性的学习任务与活动，掌握学科基础知识与基本方法。体会学科基本思想、建构知识结构、理解并评判学习内容与过程：能够综合运用知识和方法创造性地解决问题，形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感和正确的价值观，成为既有扎实学识基础，又有独立思考能力，善于合作、有社会责任感、具备创新精神和实践能力、能够创造美好未来的社会实践的主人。（教育部课程中心深度学习项目综合组）Deep Learning深度学习Deep Learning理解素养导向学习目标引领性学习主题有挑战性的学习任务与活动持续性学习评价深度学习

3、Deep Learning学生学习环境因素学生个人因素教师设计的学习环境学生对学习环境的感知学生的深度学习动机深度学习过程学生的深度学习策略深度学习结果深度学习Deep Learning教师深度学习的深度深度学习的关键触及心灵深处深度学习的目的素养发展立德树人真正成为主体 指向深度学习的教学深度学习Deep Learning教师教师引导和帮助，双主体；符合教与学规律，教学活动结构有难度学习内容；关键能力，学科思想方法，价值观化学生感知觉、思维、情感、意志、价值观全面参与，全身心投入的活动，教与学富有情感，实现育人价值“真教学”触及学生心灵深度学习Deep Learning教师教学特征注重核心知

4、识的核心素养发展功能知识素养承载核心素养发展功能的挑战性活动素养发展的载体指向学生核心素养发展的教学评一体化素养落地的保障促进核心素养进阶的单元教学素养发展的途径立足学生立场强调教师主导促进素养发展 深度学习Deep Learning高中化学素养导向的 学习目标 引领性学习主题 化学实验为主的多种探究活动宏微结合、变化守恒的视角运用证据推理与模型认知的 思维方式化学观念结构化核心知识思路方法科学思维探究创新能力积极学习动机科学态度与社会责任学生在素养导向学习目标的引领下、聚焦引领性学习主题、开展以化学实验为主的挑战性的探究实践活动。在这个过程中，学生全身心投入，从宏微结合、变化守恒的视角，运用

5、证据推理与模型认知的思维方式，习得结构化的核心知识，形成问题解决的思路方法，建构化学观念，发展科学思维，提升探究创新能力，形成积极的学习动机，内化科学态度和社会责任，成为会学习、善合作、有责任、能担当的未来社会实践的主人。（教育部课程中心高中化学深度学习项目核心专家组）深度学习Deep Learning高中化学134 挑战性任务活动过程和 结果核心知识结构化、功能化大概念化学学科核心素养共通素养指向能力素养进阶大任务统摄探究、实践系列学习活动素养导向 目标2自主解决问题 全身心投入不断反思学习；结构化核心知识 化学观念 科学思维探究实践能力 态度责任 创新能力会学习善合作 有责任 能担当引领性

6、 主题深度学习Deep Learning高中化学目标评价内容过程开放性学习环境反思性教学改进确立大概念、核心素养的表现、核心知识，知识结构活动；核心知识、方法观念、态度整合；程度大任务统领进阶性学习活动单元评价方案内容、标准、方式基于课程标准使用教科书系统优化不断改进学会什么何以会学深度学习要素4+2 深度学习Deep Learning教学设计 单元教学知识结构化核心概念 大概念促进理解意义建构能力进阶素养发展超越具体知识发展核心素养单元整体教学实现指向核心素养的单元目标深度学习Deep Learning教学设计多相互作用间的作用及结果，主相互作用的判断状态间转化单状态分析多状态比较宏观现象微

7、粒的数量微粒的相互作用微粒的种类物质单一溶质多种溶质溶质溶剂整个电解质溶液的视角认识的角度思路深度学习Deep Learning教学设计单元划分及目标课时1水溶液中的离子反应与平衡电离平衡内容要求3.2水解平衡内容要求3.3沉淀溶解平衡内容要求3.4离子反应与平衡的应用内容要求3.5离子反应化学平衡粒子观溶液中的粒子变化观溶液中粒子间的反应平衡观粒子间建立的平衡建构认识深度学习Deep Learning教学设计电离平衡单元水解平衡单元沉淀溶解平衡单元“简单”电离行为微粒间相互作用更复杂的相互作用单元间关系深度学习Deep Learning教学设计单一溶质在在溶剂水中的行为多种溶质在在溶剂水中的

8、行为电离平衡电离平衡弱电解质的解离弱电解质的解离溶质在水中变化 水的自电离酸碱度定量表征盐类的水解盐类的水解弱电解质的生成弱电解质的生成溶质与水的相互 作用沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡认识能力进阶深度学习Deep Learning教学设计盐溶液的盐溶液的酸碱性酸碱性 盐类水解盐类水解 规律规律影响盐类影响盐类水解的因素水解的因素盐类水解盐类水解的应用的应用核心知识认识能力进阶深度学习Deep Learning教学设计指向深度学习的单元学习目标通过挑战性任务（活动 做事）将知识、方法、观念等各维度实现整合，融合在一起（通过什么发展什么学习什么达到什么要求）以核心知识为载体，指向学生对学科思想和方法的

9、理解，指向迁移应用所学知识和方法解决问题的能力（核心知识与学科核心素养紧密结合）关于学科思想方法和核心素养方面的目标，不是泛泛而谈，而是具体明确、可探查深度学习Deep Learning教学设计确定单元学习目标确立单元学习目标学生发展空间学生已有检验课程要求单元学习主题学生在知识、能力、观念、态度各个维度的发展点学生已有的知识、能力、观念、态度观念、态度 需要发展学生的（核心知识、能力挑战性任务 需要学生具备的（知识、能力、深度学习Deep Learning教学设计水解平衡单元沉淀溶解平衡单元内容要求学业要求学业质量水平 单元教学目标课时1目标课时2目标课时3目标教材学情课标分解深度学习Dee

10、p Learning教学设计盐类水解单元学习目标3、能运用盐类水解的规律解释和解决实际问题，学习从化学原理的视角分析生产和生活中的实际问题，应用可持续发展、绿色化学观念解决实际问题整合的三维目标与活动相结合1、通过复合膨松剂的选择和使用问题的解决，能根据电离平衡、化学平衡移动的观点分析盐类水解的本质，能从内因、外因两方面探讨盐类水解的影响因素；感受盐类水解对生产、生活和社会发展的作用。形成并发展学生的微粒观、平衡观和守恒观2、应用水溶液分析模型，基于证据分析，形成从物质离子间作用证据现象的宏微结合的分析思路。从宏观现象入手，分析弱电解质的电离平衡，盐的水解平衡等多平衡体系中的关键平衡；再从平衡

11、入手，与宏观现象关联对多平衡体系进行系统推理分析。发展学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知等学科核心素养。深度学习Deep Learning教学设计引领性学习主题确立内容要求知识维度学业要求表现性目标素养内涵素养水平学业质量核心知识 知识结构学科观念 核心素养素养表现课程标准教科书深度学习Deep Learning教学设计学习主题情境真实问题复杂 挑战性可操作性 核心知识学科思想方法 核心素养社会热点生活实际化学学科知识内容课程目标学生起点学习主题设计模型深度学习Deep Learning教学设计确立引领性单元学习主题核心知识知识结构 学科观念学科思想方法 大概念引领

12、性学习主题核心素养的表现核心素养承载的核心素养的维度 具体的内涵 多维度整合深度学习Deep Learning教学设计如何基于课程标准确如何基于课程标准确立引领性学习主题立引领性学习主题 课程标准学科核心素养课程内容 主题内容要求教学提示教学策略学习活动建议情境素材建议学业要求学业质量实施建议以盐类水解为例深度学习教学设计课程标准中与盐类水解相关的内容内容要求3.5了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用基于主题分析挖掘大概念3.1从电离、离子反应、化学平衡的角度认识电解质水溶液的组成3.2认识溶液的酸碱性及p

13、H3.3认识盐类水解的原理和影响盐类水解的主要因素Deep Learning深度学习教学设计盐类的水解学业要求4.能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。学科核心素养的表现性要求1.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡，能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。2.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质，如酸碱性、导电性等。3.能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液pH,能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。Deep Learning深度学习De

14、ep Learning教学设计盐类的水解3.1能从多个角度对化学反应进行分类认识化学反应的本质；能采用模型，符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表证3.2能根据化学平衡原理，说明影响化学平衡的因素；能运用宏观、微观、符号等方式描述、说物质转化的本质和规律；3.3能根据解决问题的要提出实验探究课题；能设计实验方案探究影响化学平衡的因素等；能收集并用数据、图表等多种方式描述实验证据，能基于现象和数据进行分析推理得出合理结论。3.4 能运用化学原理和方法解释或解决生产、生活中与化学相关的一些实际问题；具有对化学技术推广应用和化学品使用进行风险评估的意识，能分析化学品生产和应用过程对社会和环境可

15、能发生的影响，能提出降低其负面影响的建议。学业质量水平深度学习Deep Learning教学设计本单元主要涉及的化学观念化学观念微粒观：从微观本质角度分析水解实质。物质是由微粒构成的；微粒之间的相互作用发生在离子、分子之间；这些相互作用有强弱之分；化学变化的实质是强的相互作用代替弱的相互作用，是微粒之间多重作用竞争的结果。盐溶液中微粒的来源、种类、数量；溶质微粒间和溶剂微粒间的作用及结果；盐溶液中H+和OH-的关系。变化观：运用变化的观点来解释盐溶液中微粒的行为，能多角度、动态地分析化学变。化变化是普遍存在的，分为物理变化和化学变化；化学变化有新的物质分子生成；化学变化是有方向和限度的；化学变

16、化都伴随着能量变化。水解反应是有弱酸和弱碱新物质生成，伴随着能量的变化，存在限度，属于离子反应。水解反应的速率决定于溶液中的离子的浓度和离子的扩散速率，受温度影响不大，不需要用活化能来引发，反应速率很高。平衡观：建立从单一体系（溶质或溶剂的电离平衡）到复杂水溶液体系（粒子间的相互作用的离子平衡）的思路和一般方法，以动态平衡思想理解电解质溶液中粒子的行为，用平衡移动原理解释外界条件改变时对水解平衡移动的影响深度学习Deep Learning教学设计关于盐类水解内容的课程标准3.6学生必做实验盐类水解的应用【教学提示】1.教学策略通过对电离平衡、水解平衡、等存在的证明及平衡移动的分析，形成并发展学

17、生的微粒观、平衡观和守恒观；关注水溶液体系的特点，结合实验现象、数据等证据素材，引导学生形成认识水溶液中离子反应与平衡的基本思路。通过让学生画微观图示、解释宏观现象等具体任务探察学生对水溶液体系认识的障碍点，以进一步明确教学重点和难点。在组织学生开展实验探究活动时，注意实验前的分析预测和对实验现象的分析解释，对假设预测、实验方案、实验结论进行完整论证，发展学生“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”和“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养，培养系统思维能力。结合自然现象（如海水的酸碱性及其变化）、生活问题的解决（如明矾净水）、生产实际（如矿石中有效成分的提取），组织学生开展分析解释、方案

18、设计等活动，促进学生认识水溶液中的离子反应与平衡对生产、生活和社会发展的作用。如何基于课程标准确定单元学习主题深度学习Deep Learning教学设计关于盐类水解内容的课程标准2.学习活动建议（1)实验及探究活动：探究促进或抑制氯化铁的水解；盐类水解的应用；（2)调查与交流讨论：讨论盐溶液呈酸性、中性或碱性的原因；查阅资料并讨论水溶液中的离子平衡在化工生产中的应用，如二氧化钛的制备、纯碱制造及“侯氏制碱法”的基本原理等。3.情境素材建议不同盐溶液的酸碱性；泡沫灭火器；水溶液中离子平衡的应用实例，铝盐和铁盐的净水作用、缓冲溶液及其作用。如何基于课程标准确定单元学习主题深度学习Deep Lear

19、ning教学设计盐类水解单元引领性学习主题盐类水解原理和影响因素是核心知识，“从微观角度认识溶液体系中物质的存在与变化”是主题中的学科大概念基于盐类水解，能综合应用离子反应、平衡原理解决生活中复合膨松剂的实际问题深度学习Deep Learning教学设计确定盐类水解单元学习的挑战性任务挑战性任务课标活动素材建议课标教学策略已有的教学经验不同版本教科书泡沫灭火器铝盐和铁盐的净水缓冲溶液开展分析解释、方案设计等活动，促进学生认识水溶液中的离子反应与平衡对生产、生活和社会发展的作用情景素材实际问题探究活动情景素材真实问题探究活动深度学习Deep Learning教学设计深度学习教学课时设计基本模型课

20、时/环节课时/环节情境问题活动知识素养情境问题活动知识素养积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学12深度学习Deep Learning教学设计盐类水解平衡单元设计课时1课时21、测定不同盐溶液的PH2、认识盐类水解的实质、规律3、了解影响盐类水解的因素宏观微观相结合的研究方法微观行为 宏观性质决定反映1、多角度、动态地分析盐类水解2、解决盐类水解的实际问题 定性与定量相结合分析方法平衡移动原理 平衡常数深度学习Deep Learning教学设计环节一：初步认识膨松剂膨松剂：在食品加工过程中加入的，能使面胚发起形成多孔组织，从而使食品具有松软或者酥脆特点的一类物质。

21、生物膨松剂：酵母等化学膨松剂：碳酸氢钠等资料卡片复合膨松剂一、碳酸盐类。其作用是通过与酸性物质反应产生二氧化碳气体，常用的碳酸盐是碳酸氢钠和碳酸氢铵。二、酸性物质。其作用是与碳酸氢钠、碳酸氢铵等发生反应，产生二氧化碳气体，提升膨松剂的作用效果，并降低食品的碱性。三、助剂。助剂指的是淀粉、脂肪酸等其他成分。其作用是防止膨松剂吸潮结块而失效，也具有调节气体产生速率或使气体均匀产生的作用。课时1深度学习Deep Learning教学设计问题1：单独用碳酸氢钠作膨松剂：为什么蒸出的馒头不够喧软，发黄并略带碱味活动 1：回顾碳酸氢钠的化学性质受热分解生成碳酸钠和二氧化碳问题2：为什么不单独使用碳酸钠作膨

22、松剂？活动2：回顾碳酸钠的化学性质受热难以分解、碱性较强深度学习Deep Learning教学设计环节二：初步认识复合膨松剂资料卡片酵母酵母的发酵原理是面团在酵母菌以及一定种类和数量的其他微生物的共同作用下发生反应，生成二氧化碳、乳酸、醋酸、乙醇等物质。为减轻酸味、改善口感，常在面团中加入碱性物质（如碳酸钠或碳酸氢钠）中和乳酸、醋酸等，这个过程也会产生二氧化碳，使面团变得更加松软。不过，碳酸钠加入的量过多会和面团进一步作用，使蒸出的馒头发黄、带有碱味。问题3：碳酸钠或碳酸氢钠显碱性实验室怎么设计实验证明?二者碱性强弱？活动3：酚酞或PH测定等深度学习Deep Learning教学设计环节三：设

23、计复合膨松剂问题1：在用等量碳酸氢钠做膨松剂如何产生更多的气体？活动1：使用时加入一定量的酸性物质问题2：在水中加入那些物质能够使溶液呈酸性？并给出解释原因活动2：小组合作活动，给出各种酸性物质，并利用水溶液认知模型分析问题3：碳酸氢钠+酸的方案中选择醋酸而不选盐酸、硫酸？活动3：小组讨论，根据产气速率分析选择弱酸的原因。实际生活中常用酒石酸问题4：碳酸氢钠+某些盐（氯化铵、氯化铜、氯化铝等）的方案中选择这些盐的原因？活动4;学生测定上述盐的PH问题5:这些盐在水溶液中和水如何相互作用？活动5:总结盐类水解的概念、实质、特点。学生书写水解的离子方程式问题6:同浓度的氯化铵、氯化铜、氯化铝溶液的

24、酸性为什么不同？活动6:小组讨论、实验认证、分析总结影响水解平衡的因素深度学习Deep Learning教学设计环节四定量使用认识模型盐类水解常数 H2O OH-H+A-Kh =c(HA).c(OH-)c(A-)=KW Ka+HA已知室温下CH3COOH：Ka1.810-5；H2CO3：Ka14.510-7，Ka24.710-11,H3PO4:Ka16.910-3，Ka26.210-8，Ka34.810-13活动：定量分析碳酸氢钠和磷酸二氢钙溶液的酸碱性深度学习Deep Learning教学设计物质微粒种类相互作用宏观现象溶剂溶质溶剂溶质NaHCO3NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-=H

25、+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3分析过程环节一复合膨松剂的工作原理活动1：分析以NaHCO3、KAl(SO4)2为基本原料的膨松剂工作原理两种物质在水溶液中和水的相互作用独立分析；产生的新微粒发生二级相互作用活动2：观察5ml蒸馏水+0.5g有铝膨松剂室温混合视频。小组讨论如何提高产气量？加热？稀释降低浓度？结合生活中揉面-醒发-蒸馒头得出影响水解平衡的因素课时2深度学习Deep Learning教学设计物质微粒种类相互作用宏观现象溶剂溶质溶剂溶质CaCaH2PO4-2NaHCO3NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-=H+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3H

26、2PO4-分析过程环节二复合膨松剂的工作原理 H2PO4-活动1：有铝型膨松剂的危害与影响。确定复杂溶液体系中的主平衡，分析平衡体系中的二级作用深度学习Deep Learning教学设计膨松剂的成长历程化学视角食品安全健康视角：无毒害、有益健康优化膨发效果小苏打小苏打明矾小苏打磷酸二氢钙轻质碳酸钙葡萄糖酸-内酯柠檬酸酒石酸磷酸二氢钠焦磷酸二氢二钠酒石酸氢钾安全健康应用平物移动原理将找功能性物质，对应应进行有效调控；应用化学反应原理探索自然，指导生产生活实践环节三复合膨松剂的成长历程深度学习Deep Learning教学设计物质微粒种类相互作用宏观现象溶剂溶质溶剂溶质CaCl2CaCl2NaHC

27、O3NaHCO3=Na+HCO3-HCO3-=H+CO32-HCO3-+H2O OH-+H2CO3分析过程环节四应用模型分析解决实际问题资料：海水由于HCO3-的水解作用而呈弱碱性。CaCl2排放到海水中，会使海水酸性增加，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。CaCl2溶液呈中性，排放到大海中为什么会提高海水的酸性白色混浊 无色气体深度学习Deep Learning教学设计学习评价宏观实验现象与微观电离和水解过程的理解，意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系（宏观辨识与微观探析）。能描述盐类在水溶液中的水解平衡，了解水解理论，微观变

28、化与平衡理论之间的关联，能够结合化学平衡移动原理分析复合膨松剂的原理（变化观念与平衡思想）通过实验，培养学生观察、分析能力，掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法，能够结合定性、定量分析盐类水解，归纳相关概念（证据推理与模型认知）；对盐类水解进行思考探究，设计实验分析其水解过程是否动态可逆（科学探究与创新意识）小组自选主题探究盐类水解在工农业生产和科学研究中的重要作用（科学态度与社会责任）。深度学习Deep Learning教学设计能否结合化学平衡移动理论，分析加酸、碱后盐类的水解平衡的变化。能否分析不同复合膨松剂的化学反应原理。能否建立核心概念之间的联系能否深度思考盐类水解的动态过程并设计实验

29、探究。能否对盐类水解的调控进行实际应用的探究。能否通过测定盐溶液的酸碱性实验，理解盐类的水解，且促进水的电离，不同的物质溶与水的行为是不同的能否结合电离平衡常数的基础知识推导出盐类水解的常数，进而定量研究盐类水解程度的大小能否通过对微粒与水的相互作用分析盐类水解条件、水解程度、基本规律。评价指标深度学习Deep Learning教学设计单元作业以核心素养为目标，精心挑选练习题，诊断学生的新课学习情况了解盐类水解在日常生活、工农业生产和科学研究中的应用。让学生感悟到化学知识与生命健康、生产生活的紧密联系，进一步体现化学的学科价值、社会价值和育人价值。从本单元教学目标出发，精心设计习题，测试评价学生的掌握情况。课时作业 课外调查 单元测试深度学习Deep Learning教学设计谢谢，敬请批评指导！