归纳与整理优质课教案设计

（一）

中小学教学设计模板

教学案例基本信息

对应信息技术主题

开始时间

学科

案例名称

2分42秒

化学

技术支持的课堂讲授

结束时间

学段

高中

42分20秒

年级

高三

水质监测及生化综合处理研究

----以护城河水质为例

校本教材

教材

教学案例设计参与人员

分工（可修改）

设计者

实施者

学科指导者

信息技术指导者

课件制作者

课程说明（信息技术与学科教学内容结合方面的指导思想与理论依据）：

化学新课程理念倡导“自主、合作、探究”的学习方式，倡导学生运用已有概念和经验去探究生活中遇到的问题，形成探究创新的基本方法和思维能力，适应未来科技社会发展对人才核心素养的要求。在“互联网+化学教学”视角下，教师在促进化学教学课堂与学习方式转变上负有责任，适当运用信息技术呈现教学素材，促进学生以科学的态度去分析化学学科发展问题。

信息技术环境软硬件要求及搭建环境情况

本课学生采集图像素材，并制作了PPT，展示了本课研究问题的重要性，并向同学们展示了部分探究过程；利用数码显微镜找到观察目标并投屏，学生使用氨氮检测仪直接检测水质的氨氮含量。

姓名

涂凤娇

肖东琦

涂凤娇

肖东琦

涂凤娇

肖东琦

单位

北京市龙潭中学

北京市龙潭中学

北京市龙潭中学

联系方式

18600590606 17710533485 18600590606 17710533485

18600590606 17710533485

教学背景分析

科学发展方向呈现出大科学、大综合的发展趋势，中学教学中的物理、化学、生物等理科学科紧密联系，教学中可以借鉴不同学科教学方式的变革成果，进一步形成基于学科融合观念的教学主张，有目的、有计划的跨学科研究，能提升教师自身教学素养的同时，更重要的是有利于在学科教学中帮助学生打破学科壁垒，引导学生应用多种学科思想方法去分析并解决问题，提升高中学生科学素养，培养全面、协调、可持续发展的人。

教学目标

教学目标：

知识与技能： 1、了解铵根离子和氨水的用途及对环境带来的危害，学会使用氨氮检测仪。

2、了解目前处理氨氮废水的五种方法。

3、说出总磷和叶绿素含量的检测方法

4、说明水体富营养化的成因及表现

5、综合运用生态学原理尝试解决护城河水体富营养化的问题

能力与方法：

1、通过对氨氮废水中铵根离子处理的研究，明确研究物质性质角度的方法

2、通过水质监测，明确实验的基本原则 3、通过对水体富营养化综合治理的研究，提升学生的科学素养

情感态度与价值观：通过对护城河中氨氮废水的处理及综合治理，培养学生的社会责任感及全面辩证看待问题的观点。

教学重点：综合运用生化原理尝试解决护城河水体富营养化的问题

教学难点：综合运用生化学原理尝试解决护城河水体富营养化的问题

教学流程示意图

教学环节 问题线索 教学活动

展示生化兴趣小组同

依托情景

学检测苏州游学拙政

引入课题

园和身边护城河水质

的照片水质

水为什么这么

绿？

现场检测护城河水中

的氨氮含量

导致鱼类死亡的

原因？

提出问题：建立研究物

质化学性质的三个维

度

教师引导学生从物质

如何解决？

性质的三个维度思

考，同时要考虑工业

成本及环保问题

引导介绍五种降低氨以铵根离子为例

体验研究物质性

氮含量的方法

质的三个维度

具体问题具体分析解

物化生综合处理拓展应用

决，每种方法都有利有

方法

总结提升

弊，必须全面考虑问

题。

教学过程

教学教师活动

学生活动

阶段

依[情境素材] 展示生化兴听讲、体会

托情境

引入课题

展示：同学们去护城河取学生猜测：可在学生真实水样时所拍的照片。

能是水体富营探究的过程中提出问题，激发学生兴趣。

引导学生关注的角度，关注物质的正反两面，体会到物质的危害还是作用取决于使用的人。

0′30〞—2′42〞

趣小组在苏州游学时检

测拙政园、狮子林水质的

照片及身边护城河水质

的照片。

技术应用

时间安排

设置意图

让学生体会到一个真实的科学检测情景

0′0〞—0′30〞

提问：1、水为什么这么养化

绿？

2、是什么导致鱼

死亡？

提出问题

资料：1、氨氮废水中的

氮元素多以NH和

NH3·H2O的形式存在。

2、氨氮的作用

：用于制氨水、氮肥、HNO3、纯碱，广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料等。 3、氨氮的危害

：由于过量施肥导致土壤和河流

+4

中化肥残留物过高，不仅对土壤和河流有污染作用，过量的氨氮还导致河流中的水生物中毒，鱼类大量死亡

提问：护城河水的氨氮含学生用氨氮检动手检测、量是多少？

展示：则量的数值

测仪检测护城真实可信。河中的水、自激发学生解来水、矿泉水决问题的兴中的氨氮含趣。

量。

结果：氨氮含

量

提问：如何降低水中氨氮护城河＞自来引发学生对解决问题

（ NH4+ ）的含量？

水＞矿泉水

思考

化学学科知识与真实问T12 2′42〞—17′40〞

1、方法的选题情境的结择：依据物质合与碰撞的的性质 思考

介绍：5种降低氨氮含量2、从经济的角

的方法

度考虑回收 3、尽量无污染排放产物

从分类和化合价的角度分析铵根离子的性质，提出解决

方法，书写方程式。

展示：国家工业废水中氨对比得出结论

氮含量标准。

总结过渡

综合全面的解决问题

17′40〞—18′30〞

总结过度：护城河氨氮含

量不高，只用化学的方法成本过高而且可能会造成二次污染，可以与生物学科互相配合，采取合理的方法，帮助河水形成稳定的生态环境。

设问：护城河水体出现的思考

现象真的是水体的富营养化吗？

理性、客观的分析真实回答：主要是情景

提问：水体富营养化的成N、P等无机盐

提出问题

因？

的含量过高，

基础知识复习

18′30〞—21′00〞

展示：水体富营养化造成藻类爆发

生态系统稳定性下降的过程图

提问：水体富营养化耗尽氧气，造成大量水生生物死亡，生态系统稳定性持续下降这一过程，被称为什么？

正反馈调节

分析问题

演示：护城河水体中的藻

观察

思考

利用实验探究的方法判断水体是否为富营养化

T12 21′00〞—27′45〞

设问：护城河水总磷含量观察

是多少？

演示：生化兴趣小组同学观察、思考

在中国科学院生态环境中心进行实验的照片

标准比色法

联系所学知识，拓展实验思路，强化实验原则的应用

展示：烟硝酸盐含量测定

的结果

提问：测定安硝酸盐含量观察思考

的方法是什么？

对照，排除其讲述：利用分光光度计定他实验药品的量分析样品总磷含量原理

吸光度的干扰

演示：表格展示标准液配

制方法

提问：第一组数据的作用？

实验数据处理：利用EXCEL，设置标准液吸光观察、思考

观察思考

萃取，有机溶剂提取

度为横坐标，磷含量（浓

度）为纵坐标，得出相关

关系曲线，并计算回归方观察思考

程、检验

样品吸光度带入方程，计护城河水体确算总磷含量

为水体富营养演示：色素含量测定结果

化

提问：提取色素的方法？

讲述：利用分光光度计测定水体中色素含量

演示：列表展示三个样品采集地总磷、色素含量检测结果

解决问题

演示：经合组织提出的富学生判断护城

营养湖的指标

提问：1、护城河水体富营养化的成因？

发现问题

提供材料：P是水体富营养化的重要限制因子

2、如何治理护城河水富营养化？

生态系统成分分析护城河单一，营养结水体富营养构简单

思考

降低N、P含量

降低藻类量

增加溶氧量

提问：如何将系统中的P去除？

分析问题

提供材料：3种挺水植物思考、回答：

从利用水生P是生物体的植物固定重要组成成P，增加水体分，可通过水生物种类，生植物吸收P，提高生态系并通过定期收统稳定性两割降低系统中个方面解决P含量。

问题

T12 31′10〞—42′20〞

化的成因，寻找解决问题的思路，帮助学生理清逻辑关系

T12 28′45〞—31′10〞

河水是否富营养化

27′45〞—28′10〞

和5种沉水植物净化水体分析曲线

的能力图

提问：请选择最适宜的挺

水植物与沉水植物

讲解：分析曲线

美人蕉吸收P的能力是最强的同时具有较

强的吸收N的能力

金鱼藻具有较强的除P能力且能去除叶绿提问：可通过何种方法降素并有较强提低藻类的量？

演示：护城河营养结构

供溶解氧的能力

思考、回答：增加竞争者和捕食者

营养结构别复杂，生态系统稳定性提高

提问：综合治理护城河水思考、回答：

物化生三类解决问题

体富营养化的思路是？

演示：治理水体富营养化的物化生方法

学习效果评价

1、实验操作

2、学案试题评价

3、课堂提问

本教学设计与以往未使用信息技术教学设计相比的特点(300-500字数) 1、信息技术帮助提升本课教学目标达成

（1）通过使用多媒体技术呈现大量的信息，增加了课堂容量，提升了课堂效率。

（2）数码显微镜的使用，将微观变成直观，直观反映了水体富营养化

减少污染排方法综合治放，清除底泥，理水体富营吸附，爆氧等

养化

42′20〞—46′00〞

（3）EXCEL数据处理，体现了真实的实验数据处理方法，使学生深刻体会真探究，提升学生科学素养

2、本课内容丰富，信息量非常大，且为跨学科授课。每位老师分得的授课时间只有20分钟。如果没有信息技术的支持，无法完成教学内容，达成教学目标。没有数码显微镜呈现的蓝藻图像，会使真实情景大打折扣，降低学生学习兴趣。没有数据处理无法揭示真实实验数据处理过程，使本节课失去综合处理、提升科学素养的意义

3、本课学生采集图像素材，并制作了PPT，展示了本课研究问题的重要性，并向同学们展示了部分探究过程；利用数码显微镜找到观察目标并投屏。

4、完成本课需要多媒体教学设备和数码显微镜

教学反思

本教学设计是对跨学科项目化教学培养学生核心素养的一种尝试。创设真情景，进行真探究，在学生发现水质问题，思考成因，实验探究，提出综合处理方法的过程中，提升学生相关科学素养，并将所学知识应用于社会生活中。在学习过程中，感受学科之间的交叉，综合运用所学知识解决实际问题。在实施课堂教学后笔者从以下几个方面进行反思：

1、

学生方面：本课程设计是来自生化兴趣小组同学在游学和平时小组活动中对水质的检测及思考，对于一直参与此项研究的同学，他们研究的兴趣和深度都比较好，其他同学可能对之前的工作了解不多，参与度不够。在课堂表现上，对水体富营养化的探究是学生初步体会到在解决实际问题时的复杂性和综合性。符合课标的理念、教改趋势。

2、

在教师方面，在授课中，利用图片介绍水质问题的严重性，直观。利用PPT制作流程图，储存了大量的信息，节省了时间。利用EXCEL散点图，制作标准曲线并计算回归方程，体现了学科间的交叉。氨氮检测仪的使用，使微观变得直观。由于是对实验室中一些新型实验仪器的初步使用，在使用时还不是特别熟练，在给与学生问题探讨时，给出的探讨时间不足，探讨的深度和广度不够。

在教学设计上不拘泥于教材中的理论知识，引导学生转变立场考虑问题，从二次

污染、经济利益（成本及回收）等实际问题出发，以社会人的意识探究解决问题，提升学生的社会责任感。

注：技术应用对应的时间安排，按照从授课开始为0分0秒计算，填写具体的时间段。例如技术应用：T11技术支持的课堂导入，对应时间安排0′0〞—5′30〞。