跨学科实践活动2 基于特定需求设计和制作简易供氧器教学设计初中化学鲁教版五四学制2024八年级全一册-鲁教版五四学制2024

跨学科实践活动2基于特定需求设计和制作简易供氧器教学设计初中化学鲁教版五四学制2024八年级全一册-鲁教版五四学制2024备课组Xx主备人授课教师魏老师授教学科Xx授课班级Xx年级课题名称Xx教学内容教材章节：鲁教版五四学制2024八年级全一册，第四章《物质的性质与变化》。

内容：本节课主要围绕“简易供氧器的设计与制作”展开，涉及化学知识如氧气的制备、气体的收集与检验等，同时结合物理知识如压强、浮力等。通过实践活动，培养学生动手能力、创新思维和解决问题的能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究精神、创新意识和实践能力。学生将通过设计、制作简易供氧器的过程，学会运用化学知识解决实际问题，提升科学思维和实验操作技能。同时，培养学生团队合作意识，增强社会责任感和环保意识。学情分析八年级学生正处于青春期，好奇心强，对新事物充满探索欲望。在知识层面上，他们已经学习了基础的化学知识，对物质的性质和变化有一定的了解，具备一定的实验操作能力。然而，由于化学实验操作经验有限，学生在实验过程中可能存在操作不规范、安全意识不强等问题。

在能力方面，学生的动手能力普遍较好，但创新思维和解决问题的能力有待提高。他们在面对实际问题时，可能缺乏从多角度思考问题的能力，以及将理论知识与实际操作相结合的能力。

在素质方面，学生的团队合作意识较强，但个别学生可能存在依赖心理，缺乏独立思考和解决问题的勇气。此外，部分学生的安全意识不足，对实验过程中可能出现的危险认识不够。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：

1.教师在教学中需注重引导学生从多角度思考问题，培养他们的创新思维和解决问题的能力。

2.加强实验操作规范和安全教育，提高学生的安全意识，确保实验过程安全有序。

3.针对学生的个体差异，实施分层教学，关注每个学生的学习进度，使他们在实践中不断成长。

4.鼓励学生积极参与课堂讨论，发挥团队合作精神，共同完成实验任务。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解氧气的制备原理和供氧器的工作原理，帮助学生建立知识框架。

2.实验法：指导学生进行简易供氧器的制作，让学生在实践中学习化学实验技能。

3.讨论法：组织学生讨论实验过程中的问题，培养他们的分析问题和解决问题的能力。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示氧气制备实验步骤和供氧器设计图，增强直观性。

2.实验操作视频：播放实验操作视频，指导学生规范操作，提高实验成功率。

3.在线教学平台：利用在线教学平台，提供实验指导、讨论区，方便学生课后复习和交流。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习氧气的制备方法及简易供氧器的基本原理。

设计预习问题：围绕“简易供氧器的设计与制作”，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“氧气制备的化学方程式是什么？如何利用实验室常见物质制备氧气？”

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。例如，通过查看学生提交的预习笔记或思维导图，了解学生对知识的掌握程度。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解氧气制备方法和简易供氧器的基本原理。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能对氧气制备的化学方程式产生疑问，需要进一步探究。

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解氧气制备和简易供氧器的设计与制作，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示真实的简易供氧器图片或视频，引出“简易供氧器的设计与制作”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解氧气的制备方法、供氧器的原理和设计要点，结合实例帮助学生理解。例如，讲解过氧化氢分解制备氧气的实验步骤。

组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握氧气制备和供氧器的设计与制作技能。例如，分组进行供氧器的设计与制作比赛。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验氧气制备和供氧器设计知识的应用。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解氧气制备方法和供氧器设计原理。

实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握氧气制备和供氧器的设计与制作技能。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解氧气制备方法和供氧器设计原理，掌握氧气制备和供氧器的设计与制作技能。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据“简易供氧器的设计与制作”课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。例如，要求学生设计并制作一个简易供氧器模型。

提供拓展资源：提供与氧气制备和供氧器设计相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。例如，推荐相关的科普书籍或在线教程。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。例如，针对学生的设计作品，提出改进建议。

学生活动：

完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。例如，阅读拓展书籍，了解更多关于氧气制备和供氧器设计的信息。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。例如，分析自己在设计制作过程中遇到的问题及解决方法。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的氧气制备和供氧器设计与制作知识点和技能。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.氧气的性质

-氧气是一种无色、无味的气体，在常温常压下不易溶于水。

-氧气是支持燃烧的气体，也是生物体进行呼吸作用的重要物质。

-氧气的密度比空气略大，不易压缩。

2.氧气的制备方法

-分解过氧化氢溶液：在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解生成水和氧气。

化学方程式：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑

-分解氯酸钾：在二氧化锰的催化作用下，氯酸钾加热分解生成氯化钾和氧气。

化学方程式：2KClO₃→2KCl+3O₂↑

-电解水：在直流电的作用下，水分解生成氢气和氧气。

化学方程式：2H₂O→2H₂↑+O₂↑

3.氧气的收集方法

-排水集气法：利用氧气不易溶于水的性质，通过排水集气法收集氧气。

-向上排空气法：利用氧气密度比空气略大的性质，通过向上排空气法收集氧气。

4.氧气的检验方法

-将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明瓶中收集的是氧气。

5.简易供氧器的原理

-利用化学反应产生氧气，通过集气装置收集氧气，实现供氧的目的。

6.简易供氧器的制作

-选择合适的化学反应制备氧气。

-设计并制作集气装置，确保氧气能够顺利收集。

-考虑供氧器的便携性和实用性。

7.实验室安全操作规范

-实验前，检查实验装置的气密性。

-实验过程中，注意安全操作，避免发生意外。

-实验结束后，清理实验场地，回收实验废弃物。

8.供氧器的应用

-在登山、潜水等活动中，简易供氧器可以提供氧气，保证人体正常呼吸。

-在医疗急救中，简易供氧器可以用于救治呼吸困难的患者。

9.环保意识

-在设计简易供氧器时，要考虑环保因素，尽量使用可降解材料。

-在使用简易供氧器时，要注意节约资源，减少环境污染。

10.科学探究方法

-通过观察、实验、分析等方法，探究氧气的性质、制备方法、收集方法等。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的参与度和积极性是评价学生学习效果的重要指标。教师将观察学生的出勤情况、课堂纪律、提问回答情况以及实验操作过程中的规范性。例如，通过学生的实验操作熟练度、对实验现象的观察和记录，以及提出问题的质量，来评价学生在课堂上的表现。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，教师将评估学生的团队合作能力、沟通能力和创新思维。通过小组展示的供氧器设计方案、实验步骤和讨论记录，教师可以了解学生在讨论中的贡献程度和团队协作的效果。

3.随堂测试：通过随堂测试，教师可以评估学生对氧气制备、供氧器原理和实验操作等知识点的掌握程度。测试形式可以是选择题、填空题或简答题，测试内容将与课本内容紧密相关。

4.实验报告：学生需要提交实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录、结果分析和讨论。教师将根据实验报告的完整性、准确性、逻辑性和创新性来评价学生的实验技能和科学探究能力。

5.教师评价与反馈：针对学生的表现，教师将提供具体的评价和反馈。例如，对于实验操作不规范的学生，教师将指出错误并指导正确的操作方法；对于在讨论中表现突出的学生，教师将给予表扬并鼓励他们继续发挥；对于测试成绩不理想的学生，教师将提供额外的辅导和资源，帮助他们巩固知识点。教师评价将注重学生的进步和努力，同时提出改进建议，以促进学生的全面发展。板书设计①氧气的性质

-无色、无味气体

-支持燃烧

-生物呼吸

-密度比空气略大

-不易压缩

②氧气的制备方法

-分解过氧化氢溶液

-化学方程式：2H₂O₂→2H₂O+O₂↑

-分解氯酸钾

-化学方程式：2KClO₃→2KCl+3O₂↑

-电解水

-化学方程式：2H₂O→2H₂↑+O₂↑

③氧气的收集方法

-排水集气法

-向上排空气法

④氧气的检验方法

-带火星的木条复燃

⑤简易供氧器原理

-化学反应产生氧气

-集气装置收集氧气

⑥简易供氧器制作

-选择合适的化学反应

-设计集气装置

-考虑便携性和实用性

⑦实验安全操作规范

-检查气密性

-安全操作

-清理实验场地

⑧供氧器应用

-登山、潜水

-医疗急救

⑨环保意识

-使用可降解材料

-节约资源

-减少环境污染

⑩科学探究方法

-观察、实验、分析

-团队合作、沟通能力课后作业1.实验设计：

设计一个实验方案，利用实验室常见物质制备氧气，并说明实验步骤、预期现象和注意事项。

答案：使用过氧化氢溶液和二氧化锰作为催化剂，通过以下步骤制备氧气：

a.取适量过氧化氢溶液放入锥形瓶中。

b.加入少量二氧化锰作为催化剂。

c.观察气泡产生，收集氧气。

d.注意控制实验环境，避免过氧化氢溶液接触皮肤和衣物。

2.实验报告：

根据本节课所学内容，撰写一份实验报告，描述简易供氧器的制作过程、实验结果和分析。

答案：

实验报告

一、实验目的：设计并制作简易供氧器。

二、实验原理：利用化学反应产生氧气，通过集气装置收集氧气。

三、实验步骤：

1.准备实验材料：过氧化氢溶液、二氧化锰、集气瓶、导气管等。

2.将过氧化氢溶液倒入锥形瓶中。

3.加入少量二氧化锰作为催化剂。

4.连接导气管，将氧气导入集气瓶中。

5.观察氧气收集情况。

四、实验结果：成功收集到氧气，供氧器工作正常。

五、实验分析：通过本实验，了解了氧气制备和简易供氧器的设计与制作。

3.应用拓展：

考虑到简易供氧器的应用场景，设计一个情景模拟，描述在登山活动中如何使用简易供氧器。

答案：

情景模拟

在登山活动中，由于海拔较高，氧气稀薄，登山者可能会出现高原反应。以下是在这种情况下使用简易供氧器的情景：

1.登山者感到头晕、乏力，判断可能是因为缺氧。

2.立即取出简易供氧器，打开氧气瓶，将氧气导管插入鼻腔。

3.逐渐调整呼吸，使氧气均匀进入肺部。

4.观察症状缓解，继续登山活动。

4.安全分析：

分析在氧气制备和简易供氧器制作过程中可能存在的安全隐患，并提出相应的预防措施。

答案：

安全分析

在氧气制备和简易供氧器制作过程中，可能存在的安全隐患包括：

1.氧气制备过程中，过氧化氢溶液可能接触皮肤和衣物，造成灼伤。

2.制作简易供氧器时，使用尖锐工具可能造成划伤。

预防措施：

1.操作过程中佩戴防护手套