高中化学盲校专用 元素周期律与表 教学设计

高中化学盲校专用元素周期律与表教学设计一、教学设计基本信息【课题名称】探索微观世界的“地图”——元素周期律与周期表【授课对象】高中二年级视障学生（含全盲与低视力）【课时安排】3课时（每课时40分钟）【教材版本】苏教版高中化学必修第一册（盲校低视力版适配）【课型】新授课·概念原理探究课【授课教师】盲校化学骨干教师二、教学背景与设计理念（一）教材分析与重构  “元素周期律和元素周期表”是化学学科的灵魂骨架，它不仅是前人智慧的结晶，更是后续学习元素化学、化学反应原理的基石。苏教版必修第一册专题5第一单元从微观粒子的核外电子排布入手，揭示了元素性质呈周期性变化的本质规律，最后落脚于周期表的结构与应用。对于盲校高中化学教学而言，我们不能仅停留在视觉层面的“看表”，而必须将教材内容进行多维度的“可触化”与“可听化”重构。本设计将静态的平面图表解构为立体的、可触摸的教具，将抽象的逻辑推理转化为通过多感官协同探究的“做中学”活动，让视障学生不仅“记住”周期表，更能“触摸”到元素之间的内在联系。（二）学情精准分析  授课对象为高中二年级视障学生，他们在初中阶段已经接触过常见元素符号及简单的原子结构示意图，具备一定的化学前概念。然而，视障尤其是全盲学生，对于“电子层”、“最外层电子数”等微观粒子的空间排布缺乏视觉表象，这是本单元教学最大的认知障碍。同时，视障学生具有触觉灵敏、听觉专注、逻辑思维补偿性发展的特点【重要】。他们习惯于通过触摸获取形状、质地、位置关系等信息，并通过教师的语言描述构建心理图像。因此，本设计充分利用其感官代偿优势，将视觉信息的传递通道转换为触觉与听觉通道，激发其对微观世界的好奇心，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。（三）设计理念阐释  本教学设计严格遵循《盲校义务教育化学课程标准（2016年版）》中“注重潜能开发与缺陷补偿”的理念【核心】。采用“UniversalDesignforLearning(UDL)”——即通用学习设计框架，提供多元化的表征方式（触摸模型+语言描述+音频反馈）、多元化的行动与表达方式（动手拼摆+合作探究+口头报告）以及多元化的参与方式（生活化情境+游戏化挑战）。我将教学过程设计为一场“寻宝探险”：从探究原子结构的秘密（微观排布），到发现规律（周期律），再到亲手绘制并征服这张“藏宝图”（周期表），最终利用这张图去预测未知、解决实际问题（应用）。旨在让每一位视障学生都能在亲身经历的探究活动中，构建起属于自己的化学认知体系。三、教学目标设定【核心素养指向】1.宏观辨识与微观探析：通过触摸原子模型和元素拼图，理解原子核外电子排布的基本规律，并能解释元素周期律的本质原因。2.变化观念与平衡思想：认识到元素性质随原子序数递增而呈现周期性变化，这是一种自然界的秩序与和谐。3.证据推理与模型认知：能根据原子序数、电子层结构等证据，推断元素在周期表中的位置；建立“位—构—性”三者关联的认知模型【高频考点】。4.科学探究与创新意识：在小组合作拼摆“触觉周期表”的过程中，体验科学家的探究历程，敢于提出质疑，尝试改进模型。5.科学精神与社会责任：了解门捷列夫等科学家的贡献，感受科学探索的艰辛与魅力，树立严谨求实的科学态度。【分层教学目标】  考虑到盲校学生视力差异（全盲与低视力），教学目标实施分层：  基础层（全体学生）：能说出118号元素的名称、符号及核外电子排布；能通过触摸或观察找到周期表中的周期和族；能背诵并口述元素周期律的内容。  发展层（大部分学生）：能利用“位—构—性”规律比较同周期、同主族元素的性质（如原子半径、金属性）的递变趋势。  挑战层（学有余力者）：能尝试预测未知元素（如第19号钾）的性质，并设计简单的验证思路。四、教学重点与难点【教学重点】  1.【基础】118号元素的原子核外电子排布规律。  2.【核心】元素周期表的结构（周期、族）及其编排原则。  3.【高频考点】同周期、同主族元素性质的递变规律（原子半径、金属性/非金属性）。【教学难点】  1.【难点】从微观原子结构（核外电子排布）的周期性变化，理解宏观元素性质（化合价、得失电子能力）的周期性变化，建立微观与宏观的联系。  2.【特教难点】如何让全盲学生建立起“电子层”、“最外层电子数”的空间概念，以及理解“同主族元素最外层电子数相同”这一抽象关系。五、教学准备（一）教具准备（【非常重要】的适应性改造）1.大型触觉元素周期表挂图：采用美国PerkinsSchoolfortheBlind推荐的APH改良版设计理念自制【引用自专业文献】。用不同纹理的布料区分不同区域：金属区（粗糙砂纸）、非金属区（光滑绸布）、类金属区（网状纱窗）。每个元素格需立体凸起，包含：原子序数（磁钉或大头钉表示）、元素符号（点字贴膜）、原子量（点字贴膜）。在周期与族的交界处，用加粗的棉线绳作为边界指引【2】。2.原子结构拼搭套装：每组配备一个“原子构建箱”。内含：代表原子核的绒球（大小不同表示质子数不同）；代表核外电子的带磁性的小铁圈（可吸附在白板上）；代表不同电子层的同心圆环（由粗铁丝焊接而成，并包裹不同触感材料，如第一层用光滑胶皮、第二层用绒布、第三层用麻绳，以触感区分能层）。此教具参考了APH的“AtomicStructuremagnetkit”原理【2】。3.元素身份卡片：为118号元素制作独立的大字号/点字卡片。卡片上包含元素名称、符号、原子序数、常见化合价、以及一个与该元素相关的日常物品实物或模型（如：铝→易拉罐拉环；硅→一小块电脑芯片废料或石英石；氦→充氦气的气球模型）。4.触觉周期律模型条：制作长条形的触觉板，分别展示第三周期（Na到Ar）的原子半径变化趋势（用凸起的波浪线高度表示大小）和金属性/非金属性变化（用左高右低的斜坡表示金属性减弱，非金属性增强）。5.音频辅助设备：为低视力学生准备放大镜和平板电脑，内置可朗读元素信息的无障碍电子周期表（如SASPeriodicTable网站【2】）。为全盲学生准备装有“Elementor”等APP的智能手机或听读器，便于快速查询元素信息。（二）环境与分组  将教室座位调整为小组围坐式，便于传递教具和合作讨论。每组4人，按照“全盲+低视力+明眼志愿者（如有）”的原则混合编组，发挥同伴互助作用【4】。六、教学实施过程（核心环节）【第一课时】微观探秘：原子核外的“分层宿舍”（一）创设情境，引入课题（5分钟）  教师播放一段音频：嘈杂的金属敲击声、气体泄漏的嘶嘶声、流水声……然后提问：“同学们，世界由万物构成，这些声音背后都藏着不同的‘居民’——化学元素。为了研究这118位性格各异的‘居民’，科学家们绘制了一张神奇的‘藏宝图’。今天，我们就一起用双手和智慧，来复原这张‘藏宝图’。”【激发兴趣，引入主题】（二）直观体验，构建模型（15分钟）——【难点突破】  1.触摸“原子核”：请每位学生触摸手中的“原子构建箱”。先感受最大的绒球（代表铀原子核？不，我们先看小的）。教师引导：“我们先来看最简单的氢原子，它的原子核就像这粒小米（最小的绒球），而其他原子的核就像这粒黄豆（稍大的绒球），核虽小，却占了绝大部分质量。”  2.建立“分层宿舍”概念：教师将同心圆环按从小到大的顺序套在轴心上。“电子，就像活泼的学生，不能住在核里，他们必须住在核外的‘宿舍楼’里。这栋楼有不同的楼层，我们叫它‘电子层’。第一层离核最近，能量最低，房间最小，住不下太多电子。”让学生触摸不同触感的层，并重复：“第一层，光滑胶皮，最多住2个；第二层，绒布，最多住8个；第三层，麻绳，最多也先住8个（对于118号元素）。”  3.拼搭原子模型（小组活动）：教师下达指令，学生合作完成。例如：“请搭建一个氧原子，它有8个质子（选8粒中等绒球塞进核区），有8个电子需要住进宿舍。第一层住满2个（把2个小铁圈吸在第一层环上），剩下的6个住在第二层。”低视力学生负责观察和校对，全盲学生负责触摸和放置。教师巡视，通过触摸检查各组搭建的“氧原子”是否正确，并及时纠正电子排布错误。这一过程将极抽象的电子排布转化为具身的触觉体验【9】。（三）排排坐，找规律（15分钟）  1.逐次搭建：各组在教师引导下，依次搭建出H、He、Li、Be、B、C、N、O、F、Ne的原子模型，并按原子序数顺序摆放在长条桌面上。  2.引导发现：教师提问：“请大家从左到右依次触摸这些原子模型的‘宿舍楼’和‘住客’。你们发现了什么秘密？”引导学生通过触摸发现：   随着原子序数增加，“宿舍楼”（电子层数）偶尔会增加（从H到Ne，都是两层？不对，H和He是一层，从Li开始是两层，这是一个关键变化！）。   最重要的是：每一层上的“住客”（电子数）在不断变化，特别是最外层，从1个一直增加到8个，然后归零（从8到1，因为下一周期开始）。教师总结：“这就是第一个规律：随着原子序数增加，元素原子的最外层电子数呈现周期性变化！”（四）小结与预告（5分钟）  师生共同回顾原子“分层宿舍”的规则（288）。教师预告：“今天我们用双手搭建了原子模型，发现了最外层电子数的秘密。下一节课，我们将用这些原子卡片，去拼一张更大的‘地图’——元素周期表。”【第二课时】绘制地图：触觉周期表的建构与探索（一）复习导入，承上启下（5分钟）  快速问答：请学生口述110号元素的名称及最外层电子数。请两位学生上前，在触觉周期表挂图上找到H和O的位置，并触摸其元素信息。（二）化零为整，拼贴“周期”（15分钟）——【重点实施】  1.领取“元素卡片”：每组领取一套118号元素的“元素身份卡片”（点字/大字版）。  2.教师引导，分组探究：“请大家把卡片放在桌上。现在，听我的口令。请把所有电子层数只有1层的元素找出来。”学生通过触摸卡片上的原子结构图（或回忆）找出H和He。“请把它们按原子序数从小到大排列。这就是第一张‘藏宝图碎片’——第一周期。”  3.继续拼图：“请把所有电子层数有2层的元素找出来。”（Li到Ne）学生找出并按序排列。“很好，这是第二张碎片——第二周期。”  4.完善拼图：继续找出第三周期的元素（Na到Ar）。  5.汇总成表：各组完成后，教师引导学生将三行“碎片”按顺序从上到下拼接成一张大表。此时，让学生触摸整个表格的行结构。“这就是周期表的‘行’，我们叫它‘周期’。一共有几个横行？每个横行上的元素，他们的电子层数有什么特点？”引导学生归纳出“周期序数=电子层数”的规律【核心】。（三）纵向观察，发现“族”（15分钟）——【重点实施】  1.纵向触摸：教师指令：“现在，请大家伸出双手，像这样从上到下，触摸第一列（从左数第一列）的元素。告诉我，你摸到了谁？”学生依次触摸H、Li、Na。  2.寻找共性：“这三个元素的最外层电子数分别是多少？请小组内快速讨论。”（H特殊，为1；Li最外层1；Na最外层1）。教师引导：“尽管他们不在同一层楼，但他们最外层都是1个电子，所以性格很像，都容易失去这个电子，表现出金属性。我们把这样的一列，叫做一个‘族’，就像一个有共同姓氏的大家族。”  3.重点攻克【难点】：用同样的方法，让学生触摸第17列（F、Cl）和第18列（He、Ne、Ar）。讨论最外层电子数（7和8）及其化学性质（易得电子、稳定）。重点触摸第1、2、17、18族，让学生感知这些“家族”在周期表上的位置——左边、右边。教师补充第14列碳族等。  4.归纳总结：“纵列是‘族’，同族元素最外层电子数基本相同，化学性质相似。”对于主族元素，强调“主族序数=最外层电子数”这一法则。（四）梳理巩固（5分钟）  全体学生再次触摸大型触觉周期表，用手“走”一遍周期（从左到右，从上到下），感受周期和族的空间结构。教师用语言描述：“我们左手边是热情活泼的金属家族，右手边是沉默寡言的非金属家族，而最右边则是孤傲的贵族——稀有气体。”【第三课时】寻宝秘籍：元素周期律的应用（一）问题导入，引发思考（5分钟）  教师提出生活化问题：“同学们，我们都知道电池的负极常用锌，为什么不用更便宜的钠呢？钠在哪里？它在周期表的什么位置？和锌有什么不同？”【联系生活，激发探究欲】（二）微观溯源，触摸“律动”（15分钟）——【难点突破+高频考点】  1.横向触摸“同周期”规律：   发放“触觉周期律模型条”（第三周期）。   教师引导：“请用手触摸这条模型上的Na、Mg、Al……一直到Ar。感受一下上面的高度变化（表示原子半径）。是不是从左到右，这座‘山’越来越低了？说明原子半径在逐渐减小。”   再触摸斜坡条：“现在触摸这条斜坡，左边高（代表金属性强），右边低（代表非金属性强）。感觉出来了吗？从左到右，金属性在减弱，非金属性在增强。”   结合原子结构解释：为什么半径变小？因为核电荷数增加，对电子的吸引力增强，“宿舍楼”被拉紧了。为什么金属性减弱？因为最外层电子数增多，越来越不容易失去，反而容易得到。【证据推理】  2.纵向触摸“同主族”规律：   教师指令：“回到大周期表上，触摸第1族（碱金属）的Li、Na、K（如果有模型的话，可增加K）的原子模型区域。感受一下他们的‘宿舍楼’层数，是不是越来越多？原子核是不是越来越大？”引导学生得出：从上到下，电子层数增多，原子半径增大。   推理性质：“那么，哪一层的电子更容易失去呢？肯定是住在高楼层的电子，离核更远，吸引力更弱。所以，从上到下，金属性增强。比如，钾比钠更活泼。”【逻辑推理】（三）实战演练，学以致用（15分钟）  1.“猜猜我是谁”游戏：   教师描述：“我有一个朋友，它位于第三周期，第IIA族。它是什么元素？”（镁，Mg）学生快速在触觉周期表上定位触摸。   进阶挑战：“我的朋友‘硒’，大家可能不熟悉，但它在周期表上位于硫（S）的下面。请根据硫的性质，大胆推测硒的一些性质（如与氢气反应的难易程度、最高价氧化物对应水化物的酸性）。”引导学生利用“同族相似性”和“同族递变性”进行预测。【培养模型认知】  2.盲文书写与表达：   教师用盲文板或盲文打字机，在厚纸上示范书写简单的电子排布式（如Na的电子排布：2，8，1）。学生模仿书写，强化化学符号的盲文表达能力，解决盲生书写化学符号困难的问题【9】。（四）课堂总结与升华（5分钟）  师生共同总结本节课的“寻宝秘籍”：  位置口诀：周期数=电子层数；主族数=最外层电子数。  规律口诀：同周期，左金右非，半径递减；同主族，上非下金，半径递增。  教师寄语：“今天，我们用双手复原并解读了这张化学世界的‘藏宝图’。希望同学们记住，科学的魅力就在于，即使我们无法用眼睛看到微观世界，但我们可以用头脑去思考，用双手去探索，用心去感受它的秩序与和谐。”七、板书设计（兼顾视觉与听觉描述）由于盲校课堂的特殊性，板书不仅写在黑板上，更要“写”在学生的心里和手上。【听觉/语言板书】（教师同步口述并引导学生触摸教具）一、原子结构（分层宿舍）  1.电子层：一、二、三……能层（触感：光→绒→麻）  2.排布规则：第一层最多2个，第二层最多8个二、周期表结构（藏宝图）  1.周期（横行）：7个周期。周期序数=电子层数  2.族（纵列）：18列。主族序数=最外层电子数三、周期律（寻宝秘籍）  1.同周期（左→右）：原子半径减小，金属性减弱，非金属性增强  2.同主族（上→下）：原子半径增大，金属性增强，非金属性减弱【视觉/触觉板书】（黑板左侧）  张贴大型触觉周期表；黑板右侧用磁钉吸附本节课的重点“原子构建箱”样本和几个关键的“元素身份卡片”。八、作业设计（分层可选）1.基础类（必做）：用点字或大字完成一份“我最喜欢的元素”小档案。要求：包含元素符号、原子序数、在周期表中的位置（周期和族）、以及该元素在日常生活中的一个用途。并将该元素在触觉周期表上的位置描述给家长或同学听。2.探究类（选做）：自制一个“元素方塊”。参考台湾杨水平教授的研究【3】，利用身边的废旧材料制作一个立方体，六个面分别包含：原子序数/点字元素符号/元素名称/常见化合价/一个生活应用/一个自己设计的元素。全盲学生可重点突出点字和触感设计。3