探索与创制：氧气的实验室制备（第一单元 化学的魅力-九年级化学·沪教版）

探索与创制：氧气的实验室制备（第一单元化学的魅力——九年级化学·沪教版）一、教学内容分析从《义务教育化学课程标准（2022年版）》的视域审视，本课教学坐标清晰。在“知识技能图谱”上，本课处于“科学探究与化学实验”“身边的化学物质”两大主题的交汇点，是学生系统学习气体制备的肇始。核心在于掌握利用高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置与操作流程，认知其作为“固固加热型”气体发生装置的模型原型，这对于后续学习二氧化碳等气体的制备具有重要的方法论迁移价值，属于“理解”与“独立操作”层级。在“过程方法路径”上，课标强调的“科学探究”在本课具象化为一场完整的实验活动设计：从反应物状态与反应条件的分析，到装置的选择与搭建，再到操作步骤的实施与优化，最后是气体的检验与收集。这一过程蕴含着“基于证据进行推理”“模型建构与系统思维”等关键学科思想方法。于“素养价值渗透”而言，本课是发展“科学探究与创新意识”素养的绝佳载体。学生在动手实践中体会化学知识的生成与应用，培养严谨求实的科学态度；通过解决“如何安全、高效地获得氧气”这一实际问题，感悟化学服务于生活的价值，潜移默化地培育技术工程思维与社会责任感。基于“以学定教”原则，进行如下学情研判：学生已有基础方面，通过上节课学习，已了解氧气的物理性质、化学性质及用途，对氧气产生了探究兴趣，并对“化学变化”“催化剂”等概念有初步认识。可能的认知障碍在于：其一，将“制取氧气”这一系统性工程简单等同于单个化学反应，缺乏对装置整体性、操作协同性的理解；其二，实验操作细节繁多且逻辑性强（如“先撤导管后熄灯”），易产生记忆混淆或操作失误；其三，对“为什么这样做”背后的原理（如防倒吸、气密性检查的原理）理解不深，可能陷入机械模仿。为动态把握学情，教学中将嵌入多元形成性评价：通过“装置设计比拼”观察学生的模型应用能力；利用操作流程图纠错练习诊断理解误区；在小组实验时巡回指导，即时点评操作规范性。教学调适策略上，将采用“分层任务驱动”：为动手能力强、思维敏捷的学生提供“装置优化与质疑”的挑战题；为需要更多支持的学生提供图文并茂的“操作分步指导卡”和同伴互助机会，确保每位学生都能在“最近发展区”获得成功体验。二、教学目标1.知识目标：学生能够准确阐述高锰酸钾制取氧气的化学反应原理，并能用文字表达式规范表示；能系统性说明实验室制取氧气的主要操作步骤、装置连接顺序及其关键注意事项（如检查气密性、试管口略向下倾斜等），理解各步操作背后的化学原理与安全考量；能清晰描述氧气的检验与验满方法。2.能力目标：学生能够根据反应物状态和反应条件，独立选择并初步组装“固固加热型”制气装置；在教师指导下，以小组合作形式较为规范地完成高锰酸钾制取和收集氧气的实验操作；能基于实验现象（如气泡产生速率、带火星木条复燃情况）对实验过程进行初步分析与简单评价。3.情感态度与价值观目标：学生通过亲历完整的制气探究过程，体验化学实验的严谨性与趣味性，增强合作意识与遵守实验室规则的自觉性；在讨论“错误操作的后果”中，树立安全意识与科学责任感；通过了解氧气制备在医疗、航天等领域的应用，感受化学的社会价值。4.科学思维目标：初步建立“反应原理决定发生装置，气体性质决定收集方法”的气体制备系统思维模型；在装置设计与优化讨论中，发展基于证据（如物质状态、反应条件）进行推理和模型建构的能力；在分析实验成败原因时，练习多因素关联的辩证思维。5.评价与元认知目标：学生能够运用教师提供的“实验操作评价量表”，对自身或同伴的实验操作进行初步的、基于观察的评价；在实验后的小结中，能够反思实验过程中的成功经验与失误之处，并提出简单的改进设想，初步培养实验后的复盘习惯。三、教学重点与难点教学重点：实验室用高锰酸钾制取氧气的反应原理、实验装置（特别是“固体加热型”发生装置）及操作步骤。确立依据：从课程标准看，此为“学习基本的实验技能”和“完成基础的学生实验”的核心内容，是“科学探究”素养落地的关键实践点。从学科知识结构看，该内容是初中阶段第一个系统的气体制备实验，其“原理装置操作检验”的逻辑链，构成了后续学习二氧化碳等气体实验室制法的基础模型（“大概念”迁移）。从中考考点分析看，该部分知识是高频考点，常以实验装置图辨识、操作正误判断、实验方案设计与评价等形式出现，分值占比较高，且紧密关联实验探究能力。教学难点：实验操作步骤的逻辑理解与规范执行，特别是涉及多个步骤协同与安全考量的环节（如装置连接顺序、实验结束时的操作顺序）。预设依据：基于学情分析，九年级学生初次接触如此多步骤的协同实验，其逻辑思维和动作协调性尚在发展中，易出现步骤遗漏或顺序颠倒。常见错误如：先加热后检查气密性、实验结束时先熄灭酒精灯后移出导管等，其成因在于学生对“为何必须此顺序”背后的原理（如防倒吸）理解不深，仅靠记忆容易混淆。突破方向在于：将操作步骤“原理化”，通过演示错误操作的后果（如实物投影模拟水倒吸炸裂试管），或设置“纠错”任务，让学生在辨析中深化理解，变机械记忆为意义建构。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：交互式电子白板课件（内含高锰酸钾制氧原理动画、规范操作微视频、错误操作后果模拟）；实物投影仪。1.2实验器材（演示用+学生分组用，共6组）：铁架台（带铁夹）、酒精灯、试管、单孔橡胶塞、导管、水槽、集气瓶、玻璃片、高锰酸钾粉末、药匙、棉花团、火柴、木条、护目镜（每人一副）；额外准备一支底部有裂痕的旧试管用于模拟错误操作后果。1.3文本材料：分层学习任务单（含“装置设计图”、“操作流程图填空与纠错”、“实验记录与反思”栏）；小组实验操作评价量表。2.学生准备2.1知识预备：复习氧气性质（助燃性、密度）；预习课本相关章节，初步了解高锰酸钾制氧的步骤。2.2物品与分组：携带教材、笔；课前完成6人异质小组的组建，明确小组长、操作员、记录员、安全员等角色。3.环境布置3.1座位安排：实验课桌椅按小组围坐式摆放，便于讨论与协作。3.2板书记划：预留主板书区用于呈现核心知识脉络（原理、装置图、操作要点），副板书区用于随堂生成的学生观点与问题。五、教学过程第一、导入环节1.情境创设与问题驱动：（播放一段极地科考站或潜水艇中人员活动的短视频）同学们，无论是深海探索还是极地科研，密闭环境里人员的呼吸保障都是头等大事。大家想想，他们呼吸的氧气从哪里来？不可能携带无限多的氧气瓶吧？对，需要现场制备！那在实验室条件下，我们如何“无中生有”，制备出这种能支持燃烧和呼吸的气体呢？今天，我们就化身小小化学工程师，来挑战这个任务——在实验室里制备氧气。2.路径明晰与旧知唤醒：要完成这个“创制”项目，我们需要解决一系列子问题：用什么原料？（反应原理）需要哪些仪器？怎么组装？（实验装置）具体每一步怎么操作，又要注意什么？（操作步骤）最后，怎么知道我们制得的就是氧气？（检验方法）。回忆一下，氧气的哪些性质可以帮我们识别它？“能使带火星的木条复燃”，非常好，这就是我们的“检验密码”。接下来，我们就沿着这条探究路线，一步步揭开实验室制氧的神秘面纱。第二、新授环节任务一：解码制氧原理——从何而来？教师活动：首先，我们不急于动手。任何工程都要先有设计图，而化学实验的设计图始于反应原理。展示高锰酸钾（KMnO₄）的暗紫色晶体样品。“大家看，就是这种美丽的晶体，加热后能释放出氧气。”板书反应原理：高锰酸钾→（加热）→锰酸钾+二氧化锰+氧气。引导学生观察反应物和生成物的状态。“请大家特别关注，反应物是固体还是液体？反应条件是什么？”“没错，固体，需要加热。这个‘固+热’的特征，将直接决定我们选择什么样的发生装置，就像做饭，炒菜用炒锅，炖汤要用汤锅一样。”接下来，引导学生尝试书写该反应的文字表达式，强调生成物中的氧气要标注“↑”。学生活动：观察高锰酸钾样品，聆听教师讲解。思考并回答教师关于反应物状态和反应条件的提问。在任务单上尝试书写加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式，并与同伴核对。即时评价标准：1.能否准确说出反应物状态为“固体”及反应条件为“加热”。2.能否独立、规范地写出该反应的文字表达式，并正确使用“↑”符号。3.在小组核对时，能否清晰地表达自己的书写依据或指出同伴的错误。形成知识、思维、方法清单：★原理核心：实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，其反应本质是高锰酸钾在加热条件下分解。记住这个文字表达式是后续所有学习的基础。▲认知起点：分析一个制备反应，首先要抓住两个关键——反应物的状态（固、液、气）和反应条件（加热、常温、催化剂）。这就像化学反应的“身份证”，决定了装置的基本构型。方法提炼：书写文字表达式是准确描述化学反应的基础技能，要确保反应物、生成物正确，条件注明，状态符号（如↑、↓）使用恰当。任务二：建构发生装置——反应在哪里进行？教师活动：基于“固体、需加热”这一特征，提出问题：“我们该选用哪些仪器来组装一个反应发生装置呢？”组织小组进行“装置设计比拼”：提供试管、铁架台、酒精灯、带导管的橡胶塞等仪器图片或实物，请各小组讨论并尝试画出或摆出发生装置的示意图。“想想看，试管口为什么要略向下倾斜？酒精灯加热时先预热哪里？导管伸入试管为什么不能太长？”巡视指导，收集典型设计方案。随后利用实物投影展示学生作品，并播放标准装置搭建的微视频，引导学生对比、优化自己的设计。重点讲解装置要点及其原理：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂试管）、铁夹夹在距管口约1/3处、导管刚露出橡胶塞即可（利于气体导出）。学生活动：小组合作，根据反应原理的特征，利用提供的仪器信息进行发生装置的设计与讨论。尝试绘制或拼接装置简图。参与全班展示与交流，对比不同方案，聆听教师讲解，理解每一处设计细节的化学原理，修改完善自己的设计图。即时评价标准：1.小组设计是否体现了“固体加热”的核心需求（使用了试管、酒精灯等）。2.讨论过程中，组员能否就装置细节（如试管口方向）提出疑问或见解。3.最终设计方案能否正确体现关键要点（试管口倾斜、导管长度适中）。形成知识、思维、方法清单：★装置模型：加热固体试剂制取气体，采用“固体加热型”发生装置，核心仪器包括：试管（反应容器）、铁架台（固定）、酒精灯（热源）、带导管的单孔橡胶塞（气体导出）。▲设计原理：装置的每一个细节都服务于安全与效率。试管口下倾防倒流；导管稍露利于排气；铁夹位置兼顾稳固与加热面积。理解“为什么”比记住“是什么”更重要。思维模型：初步建立“由反应原理（状态、条件）→推导发生装置”的思维路径。这是化学实验设计的通用逻辑起点。任务三：设计收集与检验方案——如何获得并确认它？教师活动：发生装置解决了“造”的问题，接下来解决“收”和“验”的问题。提问：“根据氧气的物理性质（密度、溶解性），我们可以用什么方法收集氧气？”引导学生回顾排水集气法和向上排空气法。“两种方法各有什么优缺点？什么时候用排水法更好？”组织简短辩论。然后聚焦检验方法：用带火星的木条。“那么，检验和验满，操作上有什么区别？木条分别放在哪里？”通过动画或图示清晰展示：检验氧气是“将带火星的木条伸入集气瓶内”，而验满是“将带火星的木条放在集气瓶口”。学生活动：回忆氧气密度比空气略大、不易溶于水的性质，推导出可用向上排空气法和排水法收集。参与讨论两种收集方法的利弊（如排水法纯度更高但氧气潮湿）。明确氧气检验与验满的具体操作差异，并在任务单上标注或画出示意图。即时评价标准：1.能否准确说出氧气的两种收集方法及其依据。2.能否清晰区分“检验”与“验满”的不同操作位置和预期现象。3.在讨论中，能否结合具体情境（如需要干燥氧气）选择收集方法。形成知识、思维、方法清单：★收集方法：氧气可用排水法（因其不易溶于水）和向上排空气法（因其密度略大于空气）收集。排水法收集的气体更纯，且便于观察是否集满。★检验与验满：用带火星的木条检验氧气，伸入瓶内复燃则为氧气；验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃则说明已集满。操作位置是关键区别！性质应用：气体的收集方法与检验方法完全取决于该气体自身的物理性质和化学性质。这体现了“结构决定性质，性质决定用途”的化学思想。任务四：梳理操作流程——步步为营的探险教师活动：现在原理、装置、方法都明确了，我们即将开始“探险”。但化学实验必须严谨有序。教师不直接陈述步骤，而是呈现一份存在34处顺序错误的“操作流程图”（如：先加热→装药品→检查气密性；结束时先熄灯→后移导管）。“请大家化身‘安全检察官’，以小组为单位，找出流程中的错误，并说明理由。”引导学生结合已有知识（如气密性检查必须在装药品前、防倒吸原理）进行批判性分析。随后，播放规范操作微视频，并由教师用口诀概括关键步骤：“查、装、定、点、收、离、熄”（谐音：茶庄定点收利息），并逐一解释。学生活动：小组合作，仔细审阅有误的操作流程图，热烈讨论，找出错误并尝试修正顺序。派代表陈述发现的错误及修正理由。观看规范视频，聆听教师讲解，理解“查装定点收离熄”每一步的含义及其背后的安全与科学原理，在任务单上完成正确的流程图填空。即时评价标准：1.小组能否找出流程中的主要顺序错误。2.在陈述理由时，能否联系到具体原理（如气密性、防炸裂、防倒吸）。3.能否在任务单上正确梳理并记忆关键步骤口诀。形成知识、思维、方法清单：★操作流程口诀：“查（气密性）、装（药品）、定（装置）、点（酒精灯加热）、收（集气体）、离（将导管移出水槽）、熄（灭酒精灯）”。口诀是记忆工具，理解是安全基石。▲错误剖析：顺序错误可能引发实验失败甚至危险。先加热后查密，漏气白费工；结束时先熄灯后撤导管，会因试管冷却压强减小导致水倒吸，可能炸裂试管。“所以，每一步顺序都蕴含着物理和化学原理。”系统思维：将零散的操作步骤整合成有序、协同的流程，体现了化学实验的系统性和程序性。建立流程意识是进行复杂实验的基础。任务五：实践与反思——动手创制氧气教师活动：现在，进入最激动人心的实践环节。分发“小组实验操作评价量表”，明确评价维度（装置搭建规范性、操作顺序正确性、团队协作、实验现象记录）。强调安全须知：佩戴护目镜、规范使用酒精灯、粉末状高锰酸钾用药匙取用、管口堵棉花（防粉末冲入导管）。教师巡回指导，重点关注：检查气密性操作是否正确、加热时是否先预热、导管口刚有气泡冒出时是否立即收集（排出空气）、小组分工是否合理。“注意观察气泡产生的速率，感受反应的发生。”“记录下第一瓶氧气收集满所用的时间，思考这可能与什么因素有关？”收集学生实验中的亮点与共性问题。学生活动：小组内明确分工，按照修正后的流程和规范，协作完成高锰酸钾制取并收集12瓶氧气的实验。认真操作，观察并记录实验现象（如加热后试管内颜色变化、导管口气泡产生的速率、收集到的气体使带火星木条复燃的现象）。在“实验记录与反思”栏填写现象，并初步思考教师提出的问题。实验结束后，整理仪器，按照评价量表进行组内自评与互评。即时评价标准：1.操作过程是否符合规范流程，有无明显安全违规。2.小组协作是否顺畅，角色履行是否到位。3.实验记录是否真实、完整。4.能否成功收集到氧气并完成检验。形成知识、思维、方法清单：★实践要诀：气密性检查（将导管一端浸入水中，手握试管，看导管口有无气泡）；预热（使试管均匀受热）；连续均匀气泡冒出时开始收集（此时为纯氧）；实验结束先撤导管后熄灯（防倒吸）。▲变量意识：实验中气泡产生的速率、集满一瓶气的时间，可能与加热温度、药品用量、装置气密性等多种因素有关。这为后续探究实验（如催化剂对反应速率的影响）埋下伏笔。素养生成：亲历探究全过程，将原理、装置、操作、检验融为一体，是“科学探究与创新意识”素养发展的关键实践。通过协作与反思，培养团队精神与元认知能力。第三、当堂巩固训练现在，我们通过几个不同层次的练习，来检验和巩固今天的“探险”成果。1.基础层（全体必做）：（1）请写出实验室加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式。（2）下图（简笔画呈现）是某同学绘制的发生装置，请指出图中至少两处错误并改正。2.综合层（大多数学生挑战）：实验室欲用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气用于铁丝燃烧实验。请问：①收集的氧气为何建议用排水法？②实验结束后，发现水槽中的水变成了淡紫红色，可能的原因是什么？这提醒我们在实验中要注意什么？3.挑战层（学有余力选做）：已知过氧化氢溶液（双氧水）在常温下分解较慢，但加入二氧化锰后能迅速产生氧气。请对比高锰酸钾制氧，从反应原理（反应物状态、条件）、发生装置选择的角度，分析两者有何不同？尝试画出你认为适合过氧化氢制氧的发生装置简图。反馈机制：基础层练习通过全班齐答或指名回答快速核对；综合层练习由小组讨论后派代表分享，教师点拨关键（如：排水法更纯、棉花团的作用）；挑战层答案通过实物投影展示学生绘制的装置图，教师点评其与“固液常温型”装置的契合度，引出下节课的悬念。第四、课堂小结1.结构化总结：“同学们，经过今天的探索，我们共同完成了一个化学创制项目。谁能用一句话概括，实验室制取一种气体，我们需要依次解决哪些核心问题？”引导学生一起梳理出“原理→装置（发生、收集）→操作→检验”的系统框架。邀请一位学生到黑板上，以“氧气制备”为中心，画出简单的思维导图。2.方法提炼：“在这个过程中，我们不仅学会了制氧气，更收获了一种思考方式：面对一个制备任务，先分析原理特征，再据此设计装置，然后规划安全操作流程，最后根据性质进行收集和验证。这套‘方法论’，未来可以迁移到学习其他气体。”3.作业布置与延伸：1.4.必做（基础性作业）：整理课堂笔记，完善“本节知识清单”；完成练习册中对应本节的基础习题。2.5.选做A（拓展性作业）：查阅资料，了解家庭或医疗急救中使用的“便携式制氧机”可能采用了什么原理（非化学或化学原理），与今天所学有何异同？写一段150字左右的简要说明。3.6.选做B（探究性作业）：思考：今天实验中，二氧化锰是生成物。但有资料显示，它还能加速过氧化氢的分解。同一个物质在不同反应中角色相同吗？请记录下你的猜想。六、作业设计基础性作业（巩固核心）：1.默写实验室加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式，并标注反应条件。2.完成教材本节后的“练习与实践”部分中，涉及反应原理、装置识别、操作步骤判断的题目。3.画出实验室用高锰酸钾制取氧气的完整装置图（发生+收集），并用箭头简要标注主要操作步骤的顺序。拓展性作业（情境应用）：1.（情境题）学校化学实验小组准备为科技节表演“水火相容”（在氧气中点燃铁丝）节目，需要提前制备几瓶氧气。请你为他们设计一份简要的实验准备清单，包括所需药品、主要仪器、关键操作步骤及安全注意事项。2.比较排水集气法和向上排空气法收集氧气的优缺点，并各举一个具体实验场景说明更适用哪种方法。探究性/创造性作业（开放创新）：1.（家庭小探究）利用厨房或药店常见物品（如3%医用双氧水、土豆块或铁锈），设计一个简单的家庭小实验，尝试在常温下产生氧气（请注意安全，仅观察微量气泡，勿收集，勿明火），记录你的实验设计、过程和观察到的现象，并与课堂所学方法进行比较。2.（微型项目设计）假设你要为一个偏远山区的小型卫生站设计一套简易的应急供氧方案（非长期，考虑成本与可行性），结合今天所学和资料查阅，提出你的初步构想（可以从制氧原理、简易装置构思、原料获取等方面简述）。七、本节知识清单及拓展★1.核心反应原理：高锰酸钾（暗紫色固体）在加热条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。这是实验室制氧的经典方法之一，文字表达式必须熟练、规范书写。★2.“固固加热型”发生装置模型：这是本节课建构的关键模型。由反应物为固体、需要加热的特征决定，核心仪器包括：试管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、带导管的单孔橡胶塞。这是初中阶段第一个系统的气体发生装置模型。★3.装置关键细节与原理：试管口应略向下倾斜（防止冷凝水倒流炸裂试管）；铁夹应夹在距试管口约1/3处；导管伸入试管内不宜过长，刚露出橡胶塞即可（利于气体排出）。理解这些“为什么”是安全、成功实验的保障。★4.氧气的收集方法：基于氧气不易溶于水，可采用排水集气法；基于其密度略大于空气，可采用向上排空气法。排水法收集的气体更纯净且便于观察集满，是实验室首选。★5.氧气的检验与验满：检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则为氧气。验满方法（针对排水法）：当集气瓶口有大气泡冒出时；针对向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满。两者操作位置不同，需严格区分。★6.核心操作步骤口诀：“查（气密性）、装（药品）、定（装置）、点（加热）、收（集）、离（导管）、熄（灯）”。口诀辅助记忆，但必须理解每一步的顺序逻辑，尤其是“查”在“装”前，“离”在“熄”前。▲7.棉花团的作用：在试管口放一团棉花，可以防止加热时高锰酸钾粉末随气流冲入导管，堵塞导管或污染水槽中的水。这是一个重要的实验技巧。▲8.开始收集的时机：用排水法收集时，待导管口有连续、均匀的气泡冒出时再开始收集。因为刚开始排出的是试管内的空气，此时收集气体不纯。这体现了实验中对“纯度”的控制。▲9.实验结束操作顺序的原理：实验结束时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯。目的是防止先熄灯后，试管内温度下降、压强减小，导致水槽中的水沿导管倒吸入热的试管，引起试管炸裂。这是本课难点，涉及压强变化与物质热胀冷缩的物理原理。★10.气体制备的一般思路：本节课渗透的核心思维模型。制备一种气体，通常遵循“原理分析→确定发生装置→选择收集方法→规划操作步骤→进行检验/验满”的系统流程。此思维可迁移至其他气体的学习。▲11.高锰酸钾法的优缺点：优点是原料易得，反应速率适中，便于教学演示和学生操作。缺点是反应需要加热，能耗较高，且生成物中的锰酸钾和二氧化锰可能附着在试管壁，清洗稍麻烦。▲12.工业制氧与实验室制氧的区别：工业上主要通过分离液态空气（物理变化）大规模制氧，成本低，纯度高。实验室制法（化学变化）则侧重于原理探究、小量制备和科学方法训练。二者目的和规模不同，方法迥异。▲13.催化剂概念的伏笔：本节课生成的二氧化锰，在下节课学习过氧化氢制氧时，将作为催化剂出现。同一个物质在不同反应中扮演不同角色（生成物vs.催化剂），这是一个值得深入思考的化学观点，为后续学习设下悬念。八、教学反思本次教学围绕“实验室制备氧气”这一核心任务，以“项目式探究”为主线，尝试将知识获取、能力发展与素养培育深度融合。回顾假设的教学实施过程，可从以下几个方面进行复盘：（一）目标达成度分析：从知识层面看，通过原理解码、装置设计、流程纠错、动手实践四个主要任务，绝大多数学生应能掌握高锰酸钾制氧的核心知识与操作流程，这从“当堂巩固训练”的基础层答题情况和小组实验成功率可获知证。能力目标上，学生经历了从“读图”到“绘图”再到“搭建”的完整过程，“模型建构”能力得到初步锻炼，但部分小组在装置细节优化（如导管长度）上仍显粗糙，需在后续实验中反复强化。情感与价值观目标在安全讨论、协作实验环节体现明显，学生们佩戴护目镜、相互提醒操作顺序的场景，正是规则意识内化的表现。科学思维目标中，“系统思维”通过最后的总结框架得到提升，但“变量意识”仅在教师提问中简单触及，深度不足。元认知目标通过“实验反思记录”和“评价量表”初步落实，但学生自评互评的深度和客观性有待进一步引导。（二）核心环节有效性评估：1.导入环节：“极地供氧”情境能快速聚焦问题，激发使命感，效果较好。2.任务二（装置设计比拼）：此环节是学生思维从原理向实践转换的关键跳板。学生设计暴露出的问题（如忽略试管口方向）恰恰是教学的最佳切入点。但部分思维较弱的小组可能停留在模仿层面，未来可提供更直观的“错误装置后果模拟”作为“脚手架”。3.任务四（流程纠错）：以“找茬”形式进行，参与度高，能有效深化对操作顺序逻辑的理解，突破了难点。4.任务五（分组实验）：是素养综合生成环节。巡回指导中发现，明确角色分工的小组效率更高；但时间把控是关键，部分小组因操作不熟练导致超时，影响了后续小结的充分展开。“看来，把实验步骤提前用流程图‘预演’一遍，对提高实操效率很有帮助。”（三）差异化教学实施审视：教学设计中考虑了任务分层（如挑战题）、资源支持（操作指导卡）和评价分层（量表）。在实际巡视中，观察到学有余力的学生确实对“装置优化”和“对比不同制氧方法”表现出浓厚兴趣；而需要支持的学生在“操作指导卡”和同伴帮助下，也能基本完成实验，获得了成功体验。然而，如何更精准地识别不同层次学生在思维（而非仅操作）上的需求，并提供即时的、个性化的思维点拨，而非统一讲解，仍是需要精进的技艺