西安交大高分子化学省公共课全国赛课获奖教案

西安交大高分子化学省公共课全国赛课获奖教案一、教学内容分析1.课程标准解读分析本教案紧扣《西安交大高分子化学省公共课全国赛课获奖教案》的教学目标，以《高分子化学》课程为背景，依据《化学课程标准》进行深度解读。在知识与技能维度，本课程的核心概念包括高分子化合物的定义、分类、结构、性能以及合成方法等。关键技能包括：理解高分子化合物的结构性能关系，掌握高分子化合物的合成原理和工艺，能运用所学知识分析高分子材料的应用。在过程与方法维度，本课程倡导探究式学习，通过实验、讨论、合作等方式，引导学生主动探究、分析、解决问题。在情感·态度·价值观、核心素养维度，本课程旨在培养学生严谨的科学态度、创新意识和团队合作精神。2.学情分析针对本课程，学生已具备一定的化学基础知识，对高分子材料有一定的认知。然而，由于本课程涉及较多专业术语和理论，学生可能存在以下学习困难：1）对高分子化合物的结构性能关系理解不够深入；2）合成原理和工艺难以掌握；3）实验操作技能不足。针对这些情况，本教案将针对不同层次的学生进行差异化教学，通过课堂讲解、实验操作、小组讨论等方式，帮助学生克服学习困难，提高学习效果。二、教材分析本课内容在单元乃至整个课程体系中的地位、作用及其与前后知识关联如下：1.地位与作用：本课程作为《高分子化学》的核心内容，旨在帮助学生掌握高分子化合物的知识体系，为后续学习高分子材料应用、制备工艺等课程奠定基础。2.与前后知识关联：本课程前接《有机化学》和《物理化学》等课程，为学生提供了高分子化学的基础知识。本课程后接《高分子材料》和《高分子材料应用》等课程，为学生深入学习高分子材料相关知识提供铺垫。3.核心概念与技能：本课程的核心概念包括高分子化合物的定义、分类、结构、性能以及合成方法等；关键技能包括：理解高分子化合物的结构性能关系，掌握高分子化合物的合成原理和工艺，能运用所学知识分析高分子材料的应用。二、教学目标1.知识目标本课程旨在帮助学生构建清晰的高分子化学知识体系。学生应能够识记并理解高分子化合物的定义、分类、结构、性能等核心概念，能够描述其合成原理和工艺。通过比较、归纳和概括，学生能够建立知识间的内在联系，形成网络结构。此外，学生应能够在新情境中运用所学知识解决问题，如设计高分子材料的应用方案，体现知识的迁移和应用能力。2.能力目标学生应具备独立完成高分子化学实验操作的能力，如规范使用实验仪器和记录数据。同时，学生需要训练批判性思维和创造性思维，能够从多个角度评估证据的可靠性，并提出创新性问题解决方案。通过小组合作完成复杂任务，如撰写关于高分子材料应用的调查研究报告，学生能够综合运用多种能力解决问题。3.情感态度与价值观目标教学过程中，我们将引导学生体会科学探索的艰辛与乐趣，培养严谨求实、合作分享和责任感。学生应能够将课堂所学的环保知识应用于日常生活，并提出改进建议，体现对社会责任的认同和担当。4.科学思维目标学生应掌握高分子化学特有的思维方式，如数学抽象、模型建构和实证研究。他们能够识别问题本质，建立简化模型，并运用模型进行推演。同时，鼓励学生进行质疑、求证和逻辑分析，以及运用设计思维的流程提出解决方案。5.科学评价目标学生应学会对学习过程、成果以及所接触的信息进行有效评价。他们能够运用反思策略评估自己的学习效率，并依据评价量规对同伴的作业给出具体、有依据的反馈意见。此外，学生应学会甄别信息来源和可靠性，运用多种方法交叉验证网络信息的可信度。三、教学重点、难点1.教学重点本课程的教学重点在于使学生深入理解高分子化合物的结构性能关系，并能够将其应用于实际问题的解决。具体而言，重点包括：掌握高分子化合物的分类、结构和性能的基本原理；学会分析高分子材料在不同应用场景中的性能表现；能够设计简单的合成实验方案，并预测实验结果。这些内容不仅是课程的核心，也是学生未来学习和职业发展的基础。2.教学难点教学的难点在于帮助学生克服对高分子化合物复杂结构的理解障碍。难点包括：理解高分子链的立体构型和空间排列；掌握高分子材料在不同加工过程中的性能变化机制；分析高分子材料在实际应用中可能出现的降解和老化问题。这些难点往往源于学生对抽象概念的理解不足和缺乏实践经验，需要通过直观化教学、案例分析和实验操作等方式逐步克服。四、教学准备清单多媒体课件：准备包含高分子化学基本概念的PPT教具：高分子结构模型、性能测试图表实验器材：合成高分子材料的实验装置音频视频资料：高分子材料应用案例视频任务单：设计高分子材料性能测试的任务单评价表：学生实验操作和报告的评价表学生预习：预习教材中的高分子化学章节学习用具：画笔、计算器、笔记本教学环境：小组座位排列方案、黑板板书设计框架五、教学过程第一、导入环节情境创设：打开多媒体，展示一系列日常生活中常见的高分子材料图片，如塑料瓶、橡胶轮胎、纤维布料等。询问学生：“同学们，你们知道这些材料是如何制成的吗？它们有什么特别之处？”引导学生思考材料与性能之间的关系，激发他们的好奇心。认知冲突：展示一段视频，展示高分子材料在不同环境下的性能变化，如高温下的熔化、低温下的变硬等。提问：“这些现象说明了什么？为什么材料会有这样的变化？”学生可能会根据已有知识提出一些解释，但与实际高分子化学知识存在差异，从而产生认知冲突。引出核心问题：明确告知学生：“今天我们要学习的是高分子化学，我们将一起探索高分子材料的结构与性能之间的关系，以及它们的合成和制备方法。”提出核心问题：“为什么有些材料在高温下会熔化，而在低温下会变硬？高分子材料是如何影响我们生活的？”学习路线图：简洁明了地陈述学习路线：“我们将从材料的结构入手，分析其性能，了解材料的合成方法，并探讨其在实际应用中的重要性。”确保学生明白，掌握基础知识是学习新知的前提。旧知回顾：回顾学生已学过的相关知识点，如有机化学中的碳链结构、化学键类型等。强调新知识与旧知之间的联系，帮助学生建立知识网络。口语化表达：“同学们，你们看，这些熟悉的材料其实都是高分子化学的产物。”“今天我们要揭开高分子材料的神秘面纱，一起探索它们的奥秘。”“记住，只有掌握了基础知识，我们才能更好地理解新知识。”“让我们一起踏上这段奇妙的化学之旅吧！”第二、新授环节任务一：高分子化合物的定义与分类教师活动：以多媒体展示不同类型的高分子材料图片，如塑料、橡胶、纤维等。引导学生观察并描述这些材料的共同特征。提出问题：“这些材料有什么共同点？它们是如何制成的？”介绍高分子化合物的定义和分类，强调其结构特点。通过实例讲解高分子化合物的应用领域。分发学习资料，包括高分子化合物的结构图和性质表格。组织学生进行小组讨论，分享对高分子化合物的理解。学生活动：观察并描述高分子材料的图片。思考并回答教师提出的问题。学习高分子化合物的定义和分类。阅读学习资料，了解高分子化合物的结构特点和性质。参与小组讨论，分享自己的理解和观点。即时评价标准：学生能够准确描述高分子材料的特征。学生能够解释高分子化合物的定义和分类。学生能够举例说明高分子化合物的应用领域。学生能够积极参与小组讨论，表达自己的观点。任务二：高分子化合物的结构与性能教师活动：以多媒体展示高分子化合物的结构图，讲解其分子结构特点。引导学生思考高分子化合物的结构对其性能的影响。提出问题：“高分子化合物的结构是如何影响其性能的？”通过实例讲解高分子化合物的性能，如强度、韧性、耐热性等。分发实验报告，指导学生进行高分子材料性能测试实验。学生活动：观察并分析高分子化合物的结构图。思考并回答教师提出的问题。学习高分子化合物的性能。进行高分子材料性能测试实验，记录实验数据。分析实验数据，得出结论。即时评价标准：学生能够描述高分子化合物的结构特点。学生能够解释高分子化合物的结构对其性能的影响。学生能够进行高分子材料性能测试实验，并记录实验数据。学生能够分析实验数据，得出结论。任务三：高分子化合物的合成与制备教师活动：以多媒体展示高分子化合物的合成过程，讲解其基本原理。引导学生思考高分子化合物的合成方法。提出问题：“高分子化合物是如何合成的？”通过实例讲解高分子化合物的合成方法，如加聚反应、缩聚反应等。分发实验报告，指导学生进行高分子材料合成实验。学生活动：观察并分析高分子化合物的合成过程。思考并回答教师提出的问题。学习高分子化合物的合成方法。进行高分子材料合成实验，记录实验数据。分析实验数据，得出结论。即时评价标准：学生能够描述高分子化合物的合成过程。学生能够解释高分子化合物的合成方法。学生能够进行高分子材料合成实验，并记录实验数据。学生能够分析实验数据，得出结论。任务四：高分子材料的应用教师活动：以多媒体展示高分子材料在各个领域的应用案例。引导学生思考高分子材料的应用价值。提出问题：“高分子材料在哪些领域有应用？”通过实例讲解高分子材料的应用，如医疗器械、汽车零部件、建筑材料等。学生活动：观察并分析高分子材料的应用案例。思考并回答教师提出的问题。学习高分子材料的应用。即时评价标准：学生能够描述高分子材料的应用领域。学生能够解释高分子材料的应用价值。学生能够举例说明高分子材料的应用。任务五：高分子材料的未来发展教师活动：引导学生思考高分子材料的未来发展。提出问题：“高分子材料的未来发展趋势是什么？”通过实例讲解高分子材料的研究方向，如生物可降解材料、智能材料等。学生活动：思考并回答教师提出的问题。学习高分子材料的未来发展趋势。即时评价标准：学生能够描述高分子材料的未来发展趋势。学生能够提出关于高分子材料发展的建议。第三、巩固训练基础巩固层练习题：选择与高分子化学基本概念相关的选择题，如“高分子化合物是由什么组成的？”学生活动：独立完成选择题，检查对基本概念的理解。即时评价标准：正确率需达到80%以上。综合应用层练习题：设计需要综合运用多个知识点的应用题，如“解释为什么橡胶具有良好的弹性？”学生活动：独立完成应用题，展示对知识点的综合运用能力。即时评价标准：能够正确解释现象，并能够将知识点应用于实际问题。拓展挑战层练习题：设计开放性问题，如“设计一种新型高分子材料，并说明其应用前景。”学生活动：独立完成开放性问题，展示创新思维和解决问题的能力。即时评价标准：能够提出具有创新性的设计方案，并能够清晰地阐述其应用前景。变式训练练习题：改变问题的背景、数字或表述方式，如将“解释为什么塑料不易降解？”改为“解释为什么聚乙烯不易降解？”学生活动：独立完成变式练习，识别问题的本质规律。即时评价标准：能够识别问题中的核心结构和解题思路。即时反馈方式：学生互评、教师点评、展示优秀或典型错误样例。内容：提供思路和方法反馈，明确告知学生“好在哪里”以及“如何改进”。第四、课堂小结知识体系建构学生活动：通过思维导图或概念图梳理知识逻辑与概念联系。内容：小结内容必须回扣导入环节的核心问题。方法提炼与元认知培养学生活动：回顾解决问题过程中运用的科学思维方法。内容：总结“学了什么”，回顾“如何学”。悬念设置与作业布置内容：巧妙联结下节课内容或提出开放性探究问题。作业：分为巩固基础的“必做”和满足个性化发展的“选做”两部分。输出成果学生活动：呈现结构化的知识网络图并清晰表达核心思想与学习方法。评价：通过学生的小结展示和反思陈述来评估其对课程内容整体把握的深度与系统性。口语化表达“通过这节课，我们了解了高分子化学的基本概念和特性。”“在解决问题时，我们要学会运用科学思维方法。”“希望大家能够将所学知识应用到实际生活中。”“今天的作业，希望大家能够认真完成，巩固所学知识。”“希望大家能够积极参与讨论，提出自己的观点。”六、作业设计基础性作业作业内容：核心知识点：高分子化合物的定义、分类、结构和性能。题目类型：70%的直接应用型题目，30%的简单变式题。题目示例：1.下列哪种物质不属于高分子化合物？A.聚乙烯B.棉花C.玻璃D.聚丙烯。2.解释为什么聚乙烯是热塑性塑料，而聚苯乙烯是热固性塑料。完成时间：1520分钟。反馈：教师全批全改，重点在于准确性，并对共性错误进行集中点评。拓展性作业作业内容：微型情境：将高分子材料与日常生活结合，如分析塑料袋的环保问题。开放性任务：绘制高分子化学知识思维导图。评价量规：从知识应用的准确性、逻辑清晰度、内容完整性等维度进行等级评价。作业示例：1.分析并比较不同类型的高分子材料在环保方面的优缺点。2.设计一个基于高分子材料的应用创新项目，并说明其预期效果。探究性/创造性作业作业内容：开放挑战：设计一种新型高分子材料，并预测其未来应用。过程记录：记录探究过程中的思考、实验设计和结果分析。形式：支持采用微视频、海报、剧本等多元素形式。作业示例：1.研究并设计一种能够降解的塑料包装材料，并制作演示视频展示其降解过程。2.编写一个剧本，讲述高分子材料在人类生活中的重要作用。七、本节知识清单及拓展1.高分子化合物的定义：高分子化合物是由大量单体分子通过共价键连接而成的长链或网络状的大分子物质，通常具有重复的结构单元。2.高分子化合物的分类：根据单体的结构、聚合方式和性质，高分子化合物可分为热塑性塑料、热固性塑料、橡胶、纤维和粘合剂等。3.高分子化合物的结构：高分子化合物的结构包括主链、侧链和交联结构，其结构决定了材料的性能。4.高分子化合物的性能：高分子材料的性能包括机械性能、热性能、电性能、化学性能和生物相容性等。5.高分子化合物的合成方法：高分子化合物的合成方法包括加聚反应、缩聚反应、开环聚合和聚合酶催化等。6.高分子化合物的应用：高分子材料广泛应用于日常生活、工业生产、医疗卫生、航空航天等领域。7.高分子材料的降解：高分子材料的降解包括化学降解、生物降解和光降解等。8.高分子材料的回收：高分子材料的回收包括物理回收、化学回收和生物回收等。9.高分子材料的环境影响：高分子材料的环境影响包括污染、资源浪费和生态破坏等。10.新型高分子材料：新型高分子材料包括生物可降解材料、智能材料、纳米材料和复合材料等。11.高分子化学的研究方法：高分子化学的研究方法包括实验研究、理论研究和计算化学等。12.高分子化学的发展趋势：高分子化学的发展趋势包括绿色化学、智能化和功能化等。13.高分子化学的伦理问题：高分子化学的伦理问题包括材料安全、生物安全和环境安全等。14.高分子化学的社会影响：高分子化学的社会影响包括对经济发展、社会进步和人类生活的影响。15.高分子化学的文化背景：高分子化学的文化背景包括科学发展的历史进程和科学家们的探索精神。16.高分子化学的数据处理与分析：高分子化学的数据处理与分析包括实验数据的统计分析和模型验证等。17.高分子化学的模型建构与评估：高分子化学的模型建构与评估包括物理模型的建立和验证等。18.高分子化学的批判性思维与创新应用：高分子化学的批判性思维与创新应用包括对传统理论的质疑和新技术的研究开发。19.高分子化学的教育教学：高分子化学的教育教学包括课程设计、教学方法和评价方式等。20.高分子化学的国际合作：高分子化学的国际合作包括学术交流、技术研发和产业合作等。八、教学反思在本节课的教学过程中，我深刻反思了教学目标的达成度、教学环节的有效性以及学生在学习过程中的表现。首先，关于教学目标达成度，我对照课程标准与学业质量标准，通过当堂检测数据和学生作品质量等级分布等实