4.3水的组成：像科学家一样思考教学设计（10页）2023-2024学年九年级化学人教版上册

课标分析：

“水的组成”在《义务教育化学课程标准（2022版）》中对应的一级主题为“物质的性质与应用”“物质的组成与结构”，二级主题为“水和溶液”“元素、分子、原子与物质”，标准维度为认识水的元素组成，知道水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，通过科学史体会科学家探索物质的组成与结构的智慧，知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构，初步学习探究物质组成的基本思路和方法，了解人类对物质的组成与结构的探索是不断发展的。活动与探究建议是水的组成及变化的探究。

教材分析：

“水的组成”是人教版九年级上册教材第四单元“自然界的水”课题3的内容。关于“水和溶液”，在教材第4单元“自然界的水”中介绍了水的组成、水的净化及水资源的综合利用等内容，在第9单元介绍了物质的溶解、水溶液的组成及表示、溶液的性质、溶解与结晶等。就物质的组成和结构而言，第3单元介绍了分子、原子、元素的概念，知道物质在宏观上由元素组成，微观上由分子、原子等微观粒子构成，化学变化中原子种类不变、元素组成不变等内容。关于探究物质组成的思路和方法，教材在第2单元中介绍了空气的组成，并用实验探究出氧气在空气中所占的体积分数，对混合物进行组成分析，而综观人教版教材，针对化合物元素组成的研究，水的组成是唯一的课时。

内容分析：

本课时通过从“氢气燃烧”和“水的电解”两个实验，从元素和微粒角度分析水的组成和变化，物质由元素组成、微粒构成的化学观念和形成“宏观—微观—符号”三重表征的转化能力。从“分”“合”两个角度认识水的组成，“定性和定量”结合的实验方法体建立研究纯净物组成成分的科学思维。通过氢气的燃烧实验，水的电解实验探究，培养学生科学探究的能力和创新意识。以人类认识“水的组成”的化学发展史展示人类探索物质成分的一般思路和方法，可让学生感受和体验科学发展的过程，从中学到科学研究的方法，领悟科学本质，形成像科学家一样思考的科学精神与态度。

已有经验：

通过教材第2单元的学习，学生初步具有定性认识物质的性质、变化及用途的能力，通过第3单元的学习，学生知道物质在宏观上由元素组成，微观上由分子、原子等微观粒子构成，掌握实验室常见的基础操作。

发展障碍：

对具体物质组成的研究模型

发展路径：

本节课需达成的知识目标为认识水的组成，在实际教学中，通过科学探究的方法，以“水的组成的发现史”为线索，最终达成从宏观和微观两个角度认识物质的组成和结构，从微观本质认识化学的变化等教学目标，初步形成“宏观—微观—符号”三重表征的学科能力。

思政素材分析：

“水的组成”的教学内容含有丰富的教育素材。结合教材，对本课时内容进行调整优化后融入以下思政素材：

1. 我国古代先明提出的“五行说”，弘扬中华传统文化；

2. 认识“水的组成”的科学史中蕴含的科学家精神；

3. “水的组成”的探究活动中对教材实验的创新改进，激发学生的创新意识和责任感；

4. 视频“我国科学家首次通过高倍电子显微镜看到水分子结构”，展示科技新力量等。

内在逻辑和路径：

1.  以思政元素为辅线，专业知识为主线，构建3E微课支架式教学路径，推动解决问题。

2.  围绕认识水的组成的科学史创设情境和活动，以疑引思，以实证思，积极展开小组思辨、讨论和展示活动，感悟踏实求是、勇于创新的科学家精神。引导学生实验、想象、推理、模型等探究物质组成的思维方法和基本思路，形成重要态度，促进具体知识向核心素养的转化、提升思维品质的重要指南。通过实验探究活动的体验和践行，还使学生能够具有基本的规则意识和化学安全意识，通过小组合作树立正确的合作与竞争观念，具有团队意识和互助精神。

3.  通过我国古代提出的“五行说”，体现中华文明的源远流长与博大精深，培养学生的文化自信。通过视频资料展示“我国科学家首次在电子显微镜下看到了水分子的面貌”，进一步加深学生对水的微观结构的认识，促使学生“宏—微—符”三重表征学科能力的形成，展示我国的科技力量，鼓舞、激励学生，坚定其努力学习、科技报国的信念，培养其勇于创新、不惧困难的科学精神和踏实求是的科学态度。

4.  在课后习题中构建课程思政元素迁移情境，促使学生学后反思，形成重要态度，增强自信，促进具体知识向核心素养的转化。

1.通过学习“水的组成”的科学发展史，感悟中华传统文化的底蕴和灵动，培养文化自信，体会勇于质疑、不断创新的科学家精神。

2.通过“氢气燃烧”、“水的电解”的实验探究，理性平和地看待实验现象，通过证据推理、模型认知认识“水的组成”，构建“物质由元素组成”和“物质由微观粒子构成的”的学科观念，培养“宏—微—符”三重表征的学科能力。

3．通过实验探究，初步形成从“合成和分解”两个角度、“定性和定量”结合的实验方法体会探索物质成分的学科思维方式。

4. 通过学习我国科学家首次看到水分子图像的视频资料，激发民族自豪感，厚植爱国主义情怀和科技强国的责任意识。

重点：水的组成、水电解的微观过程、认识物质组成的研究模型、科学家精神

难点：水的组成、水电解的微观过程、认识物质组成的研究模型

1. 提出核心任务：“像科学家一样认识水的组成”。

2. 图片展示学生预习作业单，简略概述从我国古代“五行说”到近代科学家们发现水的历程中的典型人物和重要观点。

观看课件，互评

思考讨论并回答问题

学习科学家都是通过不断的实验探究最后得出重大的发现和成果。

1. 课前发布“认识水的组成”学习单，设置问题，触发自学，激发兴趣。

2. 通过展示科学家们的故事，使学生体会尊重客观事实、勇于质疑、大胆假设、永不言弃的科学精神；

3. 挖掘化学史中蕴含的中国古代文化元素“五行说”，让学生感受中华文化的源远流长与博大精深，增强文化自信。