我们都是环保小卫士——二氧化碳捕捉记
——基于深度学习发展核心素养的实践
池州市第二中学 刘静松
尊敬的各位评委、各位老师： 大家好，我是*号选手，我的说播课题目是：“我们都是环保小卫士——二氧化碳捕捉记”这是一次基于深度学习理念发展学生核心素养的教学实践。
我将从：设计思考、教学过程、教学反思三个方面给大家做一个汇报。 【1设计思考】
我的设计理念源于两个认识：1研读吴俊民教授文章使我感悟到：一节对学生帮助大的好课，其价值往往在于突破学生的认知障碍。2.很多研究者都指出是基于真实情景的深度学习，能锻炼了学生的高阶思维，是发展学生核心素养的必然选择。
【1.1学情分析】 基于这些认识，我选择了二氧化碳这个初中化学中的重点物质进行了实践。尝试通过深度学习突破学生的认知障碍。首先通过调查和访谈了解到学生对二氧化碳存在的认知障碍如下：
1. 表面看起来大多数学生都能认识到澄清石灰水可用于。检验二氧化碳、氢氧化钠可用于吸收二氧化碳，但联系具体情景时很多学生就分不清。
2. 在分析将氢氧化钠倒入盛有二氧化碳的塑料瓶中，塑料瓶变瘪的原因时，多数同学没有意识到水也是导致压强减少的原因，没有认识到从压强角度鉴别氢氧化钠和二氧化碳发生反应需要做对比实验。
3. 写不好二氧化碳、三氧化硫等和氢氧化钠反应的化学方程式，不清楚产物是什么。 【1.2教学目标】
这些认知障碍与教材内容的编排、学生知识建构程度、课堂教学方式等都有关系，具有一定的顽固性，实践表明仅通过反复宣讲是很难解决的。所以我设计了一节以二氧化碳的性质为研究主题的专题探究课。结合课程标准制定的教学目标如下：
1. 通过对水、澄清石灰水、石灰浆捕捉二氧化碳的现象对比和分析，以及批判性思考，突破认知障碍一，锻炼运用控制变量法的科学探究能力。
2. 通过对数字化实验测量氢氧化钠和二氧化碳的反应压强变化的预测、对比分析、证据寻找，突破认知障碍二。发展数据分析能力和证据推理能力。
3. 通过模型建构，符号表征突破非金属氧化物和碱的反应方程式书写。
4. 通过辩证看待二氧化碳的作用和应用所学知识保护环境，发展科学态度和社会责任核心素养
即突破这三个认知障碍，发展控制变量法、数据分析、证据推理能力，落实核心素养要求
【2教学流程】
以环境保护中的二氧化碳捕捉技术为课题情景，设计的教学流程如下：
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【3教学过程】 【3.1引入】
以一个自制的微课——二氧化碳自述，引入二氧化碳捕捉的话题，进入新课环节。 【3.2尝试捕捉二氧化碳】
认知障碍一的形成与课堂教学有密切关系，受教学课时的影响，对氢氧化钠和氢氧化钙在吸收和检验二氧化碳的区别时多为简单介绍，学生也多为简单记忆，没有做到和溶解性知识构成一个有效体系。形成知识的迁移能力。突破思路如下：
学生实验：对比水批判性思考：与形成深度认知：评价：分析 和澄清石灰水捕石灰浆捕捉塑澄清石灰水为什工业生产 捉塑料瓶内二氧料瓶内二氧化么一般不用于吸流程图（池 化碳的效果 碳的效果对比 收CO2，而生产中州本地的 为什么可用石灰工厂） 浆吸收CO 2展示资料中氢氧化钙溶解度数据和溶解性
【展示视频】凸显课堂教学的生成性：
深度学习的课堂一定是充满预设之外的众多生成： 1. 对比水和澄清石灰水捕捉二氧化碳的效果，这样一个简单的控制变量实验，都有许多让人意外的生成。
（1）直接将二氧化碳倒入到澄清石灰水中→生发出澄清石灰水可检验二氧化碳 （2）取用两个不同的塑料瓶
（3）没有使用量杯量取相同体积的液体→生发出对控制变量法的方法提升 2. 联系实际运用所学知识解释问题，为什么非常难。从分析石灰浆为什么能捕捉二氧化碳的教学中发现原来学生对浓度、溶解度概念的认识有点混乱。
（1）展示学生的回答→生发出概念辨析、与溶解性知识构建体系
深度学习的实现有赖于批判性思考和知识体系的构建以及高阶思维的运用： 1.学生实验探究：锻炼的高阶思维：分析、创造、评价 2.对实验操作的分析：锻炼的高阶思维：分析、评价 3.分析实验结论：锻炼的高阶思维：分析、评价、创新
4.创设批判性思考，促成知识体系形成：锻炼高阶思维：分析、创造、评价 5.知识应用：锻炼的高阶思维：分析、应用
【3.3捕捉更多二氧化碳】
认知障碍二的形成与教材编排有关系：二氧化碳和水反应是在上册的第6单元、学生关注点是探究水能和二氧化碳反应并生成碳酸。而二氧化碳和氢氧化钠反应是在下册的第10单元，其关注点是在如何证明这个反应能否发生。两者之间不仅教学时间跨度大，而且关注点也不同，导致从“认识氢氧化钠溶液中水也和二氧化碳反应”到认识“应用压强法证明氢氧化钠和二氧化碳反应需要做对比实验”之间是有很大跃迁，这个跃迁靠多次重复和强调不易解决。
教学中通过预测分析、展示数据激发学生的困惑。进行实验引导分析、寻找证据、归纳推理等众多高阶思维的积极运用促成学生对该知识的深度学习。
展示视频：激发学生高阶思维，发展学生数据分析能力
1.展示学生预测结果，
2.播放真实实验测量结果，激发学生困惑，引导学生提出问题 3.在老师的引导下，进行的高阶思维活动（凸显三个追问：数据分析、证据寻找）
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4.分析学生提交的探究二氧化碳和氢氧化钠能否反应的实验设计方案的缺陷。 数据分析能力一直是科学探究试题的重点，也是学生学习的难点，设计中通过学生预测并绘制、展示实验观测数据，让学生带着问题观察实验，从而学习结合实验操作分析数据。通过高阶思维的应用，实现对数据分析能力的提升
预测将NaOH注入进行实验：激发困惑：前置微课通过数据 ：引出问题：到装满CO2的三颈分析预测与真实实探究NaOH分析、证据 观察NaOH瓶后压强的变化。 与实际差验测量结能否 和寻找等高捕捉塑料异的原因， 果对比， CO2发 生阶思维活瓶内CO2。 预测滴加盐酸后反应？ 动从定量压强的变化。 形成数据分析的一般思路，角度认识 发展数据分析的能力 溶液中水 也可以吸 评价：分析学生提交的探究二氧化碳和氢氧化钠能否反应的实验设计的缺陷 收CO2 展示实验测量，形成困惑。 【3.4捕捉背后的化学原理】 认知障碍三的形成原因为：新课教学中，对二氧化碳和氢氧化钠反应的产物的认识，多从和二氧化碳和氢氧化钙对比的角度让学生记忆。这是因为教材中酸碱中和反应在该教学之后。所以在新课学习中，学生对这些反应的掌握主要依赖于机械记忆和结合实验现象推理。没有上升到从规律角度认识该反应，易错对部分学生来讲是不可避免的。
宏观辨识：加酒精，观察到氢氧化钠和基于宏观辨识、模
二氧化碳反应生成白色沉淀。 型建构（先反应生 评价（反向成酸，后酸碱中 迁移）：理解模型建构：学生上台表演二氧化碳、水、和）、符号表征等 CO为什么氢氧化钠之间的反应过程。 实现对碱和非金 不能与碱反属氧化物反应的 应 符号表征：从化学符号语言角度将两深度融合，形成深
个反应相加认识CO2和NaOH 的反应 度学习。 展示视频，突破符号书写障碍体现模型认知和微观探析核心素养发展：
1. 宏观辨识：教师演示实验，体现实验安全意识 2. 模型建构：学生活动演示反应过程， 3. 符号表征：教师演示实验 【3.5完全捕捉了好吗？】
受社会宣传的影响，学生对温室效应、二氧化碳的认识多为负面因素，很少意识到温室效应其实也是地球上生命的保护伞之一。通过展示：科学家设计的二氧化碳捕捉程序，追问把空气中的二氧化碳都捕捉干净好吗？意图在于锻炼学生的辩证思维，促成学生辩证看待二氧化碳的利与弊。
【3.6捕捉二氧化碳：化学在行动】
通过展示诺贝尔奖获得者olah教授关于人工碳循环的认识，以及我国科学家在这个方面的研究（CO2和氢气在催化剂作用下生成甲醇），落实科学态度和社会责任素养，激发学生的内在学习动机，认识到化学在环境保护方面的重要价值，宣传化学的正能量。
【3.7本课总结】 播放视频：
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1. 运用关键词以及箭头总结本课时
2. 学生对方法的总结
(1) .控制变量法 (2) 数据分析 【4板书设计】
我们都是环保小卫士——二氧化碳捕捉记
一：水、澄清石灰水、石灰浆 二：氢氧化钠、水
三：原理：碱+非金属氧化物→盐+水 四：二氧化碳的利和弊
【5教学反思】
1. 落实核心素养不能仅停留在口号上和追求于表面化的东西。深度学习能真正实现核心素养落实。本节课通过创设真实的情景并解决真实的问题：如何捕捉二氧化碳，通过构建批判性思考、激发高阶思维彰显了深度学习的内涵，落实了核心素养的发展。 2. 在基于深度学习的理念下的课堂实践，一定有非常多的课堂的生成，很多都是远超预设的。比如，学生探究澄清石灰水和水吸收二氧化碳的效果对比时，有同学直接将塑料瓶内二氧化碳倒进澄清石灰水中。在讨论熟石灰为什么比澄清石灰水捕捉二氧化碳的效果更好，有同学提出是他们的浓度不同，又有的说是溶解度不同等等。课堂生成不仅暴露了学生真正的问题所在，也让老师明白了学生为什么不能联系真实的实际分析问题。当然也是对教师课堂应变和处理能力的考验。
3. 深度学习对参与学生的要求也比较高。最直接要求就是学生能积极表达自己的观点。而这一点在普通学校难以做到。我所在的地区有两所名牌初中，每个年级均有1200人。而我所在的初中是城区普通中学。一个年级仅300学生。学生基础相对薄弱。但即使是这样的学生。通过课后的调查访谈，也发现学生认为通过本节课的学习有很多的触动，在知识、方法、能力上都得到明显的完善。
4. 能力怎么培养，一直以来是个难题。本节课关注了两个能力的培养。首先运用控制变量法能力培养，教学中先让学生动手做实验，暴露学生的问题，然后进行方法的总结提升。其次是数据分析能力，设计中将其分成两个方面：一是如何绘制图形和读图，让学生在实践中感悟如何抓住图形的三个要素，其次通过边实验操作，边分析数据，引领学生认识到数据分析需要结合实验操作、反应过程进行。从学生反馈来看，取得了教好的效果。 5. 本课例的实践表明，如果从认知障碍角度对教学进行分析。往往能发现一些新的有价值的方向，这也是构建复习课教学的一个重要思路。能降低了学生的题海训练。
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2018安徽初中化学优质课《我们都是环保小卫士——二氧化碳扑捉记》(池州市刘静松)说课稿
