复习题特级教师教学实录

《晶胞的计算》（高三一轮复习）教学设计

武汉市第二十中学

马志谦

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【学情分析】

通过高三9月调考，11，12月月考的数据，分析如下

1)

知识基础：本节复习课的内容为《选修三-物质与结构》第三章

晶体结构中的重要知识。学生已经在高二的下学期系统的学习过了。掌握了晶体的特点，晶胞常识，均摊法计算晶胞所含微粒个数，晶胞参数的含义和用法，密度计算时的单位换算的知识。因此对晶胞的相关计算有一定的知识储备，特别是简单立方堆积，体心立方堆积，面心立方堆积印象较深。但是晶胞的种类较多，与计算有关的知识点较为复杂，学生对晶胞计算的系统性认识不强，以记忆为主，对陌生晶胞计算的知识迁移较难。

2)

能力基础：学生有一定的空间想象能力，能分析出常见的立方晶胞的空间立体结构，能够找出在不同晶胞中微粒之间的位置关系。掌握了立方晶胞中微粒在顶点，棱，面上用均摊法计算的能力。具备单位换算的能力，但是对晶胞的变体以及空间延伸的想象力不足。面对复杂计算时，综合处理信息的能力较弱。学生运用知识，生生互助，合作探究的能力也有待加强。

3)

心里基础：高三第一轮复习对学生的心理构成了一定的压力，学生在复习和考试时容易出现畏惧，急躁，压抑等情绪，不利于信息的收集处理和知识输出。特别是对于陌生晶胞的计算上，学生更容易因为心理因素出答题错误。因此除复习学科知识外，还需要帮助他们建立自信心，和正确的考试观念，缓解他们紧张情绪，排解过大的压力。



【教学与评价目标】

1.

教学目标

1)

通过课前微课学习，回顾立方晶胞的密度的计算方法，包括均摊法，晶胞中的微粒位置关系，晶胞参数和金属原子半径的关系。

2)

通过分享讨论等方法，总结出计算晶胞密度的步骤，易错点及注意事项

3)

能计算出六方最密堆积的密度，知道六方最密堆积中的粒子的位置关系

4)

会运用密度计算方法计算出常见金属的密度

5)

通过观察AR模型观察常见晶胞的变体结构，提高空间想象能力，树立科学的物质观念。

2.

教学重难点

难点：立方晶胞变体的密度计算和六方晶胞中密度的计算

重点：计算晶胞密度的方法和步骤

3.

评价目标

1)

通过翻转课堂的课前学习，评价学生在课前计算晶胞密度时出现的错误，找出学生知识的薄弱点，制定有针对性的教学内容。

2)

通过智学网的个性化作业和测验数据，可以得到不同学生的学习能力和知识储备水平，为课堂上个性化学习提供参考。

3)

通过学生的合作探究，分析讨论等环节，分析出学生语言组织能力，表达思路清晰程度，知识掌握水平，以及生生合作的和谐课堂氛围。



【教学环境和准备】

1)

教学环境：智慧课堂+火花学院+互联网

2)

2019届高三9月调考成绩分析

3)

智学网同步作业2018年高三2月调考原题测评结果

4)

个性化作业的评价和布置

5)

微视频《简单立法堆积晶胞的计算方法》

6)

课前学习单，学生制作的微视频《计算金属钠和钾的密度》



教学方法

采用翻转课堂的模式，在大数据精准教学的背景之下，运用了归纳法，演绎法，比较法，探究法



【教学与评价思路】

教学环节：

大数据制定学习内容

↓

课前学习发现问题

↓

合作讨论方法总结

↓

分组探究解决新问题

↓

个性化学习巩固提升

活动方式：

大数据展示和分析，师生共同制定学习内容

↓

课前学习成果展示，聚焦晶胞计算的疑难

↓

合作讨论，总结解决问题的方法和步骤

↓

自由选择，自主分组，合作探究

↓

智学网个性化学习和延伸应用

教学评价：

从经验判断到数据决策的转化

↓

诊断学生最近发展区及认知水平

↓

巩固解题方法，评价知识内化水平

↓

诊断不同层次学生的学习效果

↓

个性化练习，延伸学习过程

核心素养

宏观辨识和微观探析，晶胞的内部结构决定晶体的形式

↓

证据推理和模型认知，同X-射线衍射法得到晶胞参数再计算密度，

↓

科学探究与创新意识，通过合作探究，培养创新思维

↓

科学精神和社会责任，树立科学物质观。

（教学与评价思路图）



【教学流程】

1.

大数据指引复习方向，制定学习内容。讲解我们选择“选三”作为选做题的原因，以及选三中

3.学生分析讨论，总结晶胞计算的方法和步骤

5. 通过大数据分析晶胞计算得分率低的原因

4-1.计算金刚石晶胞的密度

2 . 学生展示课前学习成果。

通过展示两位同学的学习单，发现问题，并进4利用方法计算一下金属钾和钠的密度

完成计算值与测量值的对比，检验方法是否2-2.分析金属钠和钾的密度变化原因

4-2.计算六方最密堆积晶胞的

6.自由分层分组，合作探究六方最密堆

积晶胞的三个问题。

7.个性化作业的反馈和布置

2.布置个性化作业，简介这次个

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【教学设计】

教师活动

学生活动

设计意图

1.分析个性化作业的完成情况

4-3.找六方最密堆积晶胞的坐3.通过金刚石的密度计算相

【导入】

一．

大数据指引，创设课题内容

观看屏幕的图片，回答老师的问题

1.

姚明

2．选择做选修改变传统的课题内容制定方式，用经验判断向大数据决策转变。

引入：大家请看这张图1（姚明），有认识的他的同学吗？

2018年入选NBA名人堂，是我们的骄傲。

为什么NBA里的球员都非常厉害呢？再看第二张图（帕克），内容是某一个赛季的投篮命中率区域分布图。通过数据统计，他那就能有针对性的加强训练。

三物质与结构现在已经复习到选做题部分了，通过9月开始考试的数据，我们该如何选择呢？

二．

课前学习展示

观看班级空间中，同学们上传的课前学习任务单。

学生回答：图一中晶胞的原

子质量错了，单位没有换算。

图二是对的。

教，生生互助的目的。

利用翻转课堂模式，将课前学习任务单作为复习回顾的重要教学资源，让学生分析对错，以到达以学定更适合我们

过渡语：现在我们就来复习选修三中晶胞的计算。

1.

展示课前学习任务单

图1，

图2 这两张表格中的内容有错误吗？

请图2的作者熊志琴同学上来为我们讲解一下她的解答过程。

熊志琴：首先用均摊法计算各个晶胞中的原子个数。然后找到晶胞常数和原子半径的关系，最后利用密度公式计算。

2.

请同学们讨论，总结出通过晶胞计算晶体密度的方法和注意事项。

教师补充：

刚才熊志琴同学算晶胞角上的原子只有1/8属于这个晶胞，那么是不是所有的晶胞的顶角的原子都是只有1/8属于这个晶胞的呢？

讨论后，学生回答：

1.

均摊法计算晶胞所含原子个数

培养学生的证据推理与模型认知

的核心素养。用归纳法，内化晶体计算的方法，有利于学生形成知识迁移能力。

显然不同的晶型的晶胞均摊法的结果就不一样，因此，2.

得出晶胞第一个步骤是判断晶胞的类型。

注意事项有哪些？

教师补充：分析半径和晶胞棱长的关系时，只能找相切的原子连接起来的长度与棱长的关系。

的质量

3.

找晶胞参数或者用原子半径表示晶胞参数

4.

得出晶胞的体积

5.

带入密度计算公式

回答：不是

学生：单位要统一。

3.

过渡语：晶胞的密度计算方法可靠吗？

大家看看我们的兴趣小组发回的视频

发散思考：为什么元素周期表中，碱金属密度由上至下有增大的趋势，可钾的密度却比钠小呢？

学生观看由兴趣小组（张思逸，饶亲能）等发回的微视频。

学生回答：因为金属钾的密度不仅受相对原子质量的影响，更受原子半径增大的影响。

三．

大数据精准指出问题

学生看智学网上的数据分析

利用大数据发现问题，针对性制定解决方案。

培养学生敢于质疑的科学精神。

过渡语：接下来看看我们9月开学考试的答题情况

为什么晶胞的得分率和我们掌握的情况不相符呢？我们在看下面两张图

这是武汉市2018届高三2月调考的改编题，可以看出，我们对晶体的变体的计算掌握的不好，知识迁移的能力不够。

四．

自由选择，自主探究

学生进入智慧课堂的3个自由分组。分别探究三个问题。

A组：

首先该晶胞是

给大家5分钟时间

然后请每个小组派一位主讲员和辅助者上台来，给大

立方晶胞，其中含义8个碳原子，

自由分组，充分体现学生的主动性。生生互助，师生协作，充分体现学生是学习主体，面向所有学生制定分层的教学内容，提高课堂的实效性

过渡语：下面分三个小组，每个小组一个问题，难度依次增大，大家根据自己的实际情况，自由进组，探究问题。坐在一起的同学，无论是不是一个小组都可以相互帮助，分析讨论。

家讲解你们的解答过程。

晶胞参数是a pm 所以密度=

C点的坐标（3/4，1/4，1/4）

B组：

首先该晶胞是六方最密堆积，晶胞中含有两镁原子，底面积=密=

度

C组：

D(2/3,,1/3,1/2)

五．

个性化学学习方案

观看屏幕，听老师讲解个性化作业的完成情况，已经当堂完成个性化作业。

个性化作业充分体现大数据背景下的人工智能的优势，每一个同学的作业生成路径由自己的学习过程形成，因此巩固练习是量身定做

过渡语：通过自由分组，不同层次的同学都能参与到课堂上的探究活动来，课后也需布置个性化作业使每一个同学都有适合自己的学习内容。

【学以致用】课后延伸学习：如果有同学没有个性化作业，说明对本知识点掌握较好，请他利用金刚石的密度计算相邻碳原子之间的距离。