物质科学核心概念 解析及教学

核心素养视域下初中科学“物质和能量观”建构的思考探究核心素养是推进我国义务教育系统全面改革的核心驱动，同样也是开展教学活动的指导性建议之一。

在初中科学课堂中，教师需要从探究实践、科学观念、态度责任、科学思维等多个维度入手，引领学生从不同视角来探索物质的本源规律，并深入了解与科学知识相关的宝贵学习品质，如此才能够有效促进学生全面成长，并实现科学教学模式的转型升级。

为此本文以“物质和能量观”作为出发点，针对核心素养视域下的初中科学课程建构模式展开了深入探索，希望能够起到一定的参考作用。

初中科学课程是一门综合性学科，涵盖了生物、物理、化学等多门学科知识内容。

在核心素养背景下，初中科学课程的实施准则之一在于强调教师回归学科本质，立足科学的本源思想来对学生进行思维、方法与经验上的引导，从而促使其综合素质获得全面提升。

而“物质和能量观”则是对初中科学课程核心概念的总结与概括，同时也是学生解读自然现象规律的重要思想之一。

为此教师需要准确把握学科知识特点，并基于科学思想的核心内涵来定位教学活动目标，以此促进学生的核心素养得到全面发展。

一、“物质和能量观”的概念解读科学知识与常规的教学内容存在一定差别，其并不仅仅只是强调学生对于概念的积累和运用，更多的是要求学生掌握知识背后隐含的方法以及思想，并能够运用其解决生活基本问题。

为此在《义务教育初中科学课程标准（2022年版）》中，重点强调了“科学是一门实践性课程，学生需要通过亲身經历、动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能。

”旨在引导学生了解自然科学中统一的概念和原理，并通过探寻事物的内在统一性而逐渐掌握认知世界的方法。

浙教版初中《科学》教材涉及到物理、生物、化学等多个层面的知识内容，并且其知识核心概念涵盖了生命科学、物质科学、自然生态等不同领域，其中都体现出了与“物质”和“能量”有关的内容。

为此教师通过培养学生“物质和能量观”的方式，不仅能够帮助学生更为全面地掌握教材知识信息，同时也有助于学生通过自主归纳，总结学习经验来析出科学方法，从而促进学生的核心素养得到全面发展。

高中化学远程研修物质结构与性质模块专题4——物质结构核心概念教学价值的深度挖掘—模型思想与科学观念专题教学研讨主持人：魏锐（北京师范大学化学教育研究所）嘉宾：刘克文（北京师范大学化学教育研究所副教授）赵河林（山西大学附属中学）王秀忠（山东省实验中学）主持人：各位观众大家好，欢迎各位来到高中化学新课程远程研修，今天我们进入了第四个专题，这个专题是物质结构核心概念教学价值的深度挖掘-模型思想与教学观念，首先我为大家介绍今天参加讨论的现场嘉宾，分别是北京师范大学化学学院刘克文副教授、山西大学附属中学赵河林老师、山东省实验中学王秀东老师。

欢迎各位老师来到讨论现场，我们今天是以物质结构和性质当中的非常核心的问题，即跟科学方法也跟科学观念有关系。

这个主题就是模型。

在开始讨论之前我们先跟大家分享一个案例。

一、模型观念在原子结构教学中的应用1. 教学案例----原子结构模型（赵河林）费因曼：原子结构假说玻尔模型：科学实验、假说、模型；量子化思想玻尔假说的价值：假说如果确立了，别人就可以在此基础上证伪多电子光谱对玻尔模型的挑战赵河林：谈到文明的传承，我要分享一句话，这句话是一个诺贝尔获奖者理查德-费得曼说过的话。

他说：“如果有一天我们生活的地球发生了大灾难，所有的科学知识都将被毁灭，只能有一句话传给下一代生命，那么，一句什么样的话能够用最少的词语表达最多的信息以支持人类的地球重建呢？我以为是原子结构假说。

”看来原子结构假说对我们这个世界非常重要，到底重要在哪些地方呢？从二十世纪原子结构的模型建立起来，在此过程当中产生的只是极大地对元素周期表、元素周期律、对化学键、分子结构的认识水平，是人类对化学的认识到了一个更高的境界，不仅如此我们再来看，这时产生的只是与技术支持了晶体管技术，甚至支持了扫描隧道显微镜技术的发展，因此原子结构的内容是非常非常重要的。

今天我们就将在上一节课的基础上研究原子结构部分的知识。

我们知道原子是有原子核和电子构成的，而电子非常非常的小，我们用肉眼看不见，我们的感官无法感知它。

科学课程设置几个学科核心概念
科学学习是一项涉及多门学科的学习，包括物理学、化学、生物学、地理学和天文学。

学习科学需要知晓不同学科的基础概念和前沿研究成果，以及它们如何联系和交互。

一般来说，科学课程设置的学科核心概念，是相互关联的，为学习者提供了一个系统性的视角来探索复杂的现象，培养使用科学方法解决实际问题的能力，以及理解现实世界现象的能力。

下面将简要介绍几个学科核心概念：
1.物质特征：包括物质名称、性质、组成、形状、状态等，以及施加的作用（如温度、压力）在物质的变化中起的作用。

2.能量运动：各种物理现象和热力学现象中，能量的流动和传递，如气体的压强、温度，以及多相共存的热力学原理。

3.化学反应：物质反应的类型及机理、变化过程及影响因子，以及在反应中产生的物质和能量，还有生命有机体如何利用能量，以及如何进行改变，从而得到它们需要的物质。

4.生物多样性：包括生物学家们发现的生物特性、生物分类等等，以及它们如何在环境中演化，存在何种关系，以及它们如何应用到生活中。

5.景观地质：提供了一种大致的概念来描述机械力学、地球物理、地质学的宏观相互关系，因此可以更容易地分析地质形态、地形生态以及影响地质变化的地球过程。

6.天文定律：通过天体运动的模型来解释月球、行星、恒星等天体物理现象，以及它们如何使用物理规律和相互作用来影响宇宙现象。

以上就是几个科学课程设置的学科核心概念了，它们联系到一起，形成了一个完整的、有用的科学系统。

科学课程所涵盖的学科核心概念是学习科学的基础，因此有必要学习这些概念，在多学科内容的环境中，掌握如何综合运用，才能取得长远的成功。

物质科学的核心概念物质科学，这可是个超级酷的领域，就像一个巨大的宝藏，里面藏着无数关于我们周围世界的秘密。

我呀，就像一个寻宝者，在这个物质科学的世界里探寻那些核心概念。

那什么是物质科学呢？简单来说，就是研究物质的各种性质、结构还有它们之间相互作用的科学。

这就好比是研究一座大楼，我们得知道大楼是用什么材料建的（物质的组成），这些材料是怎么排列组合的（结构），以及它们之间是怎么支撑或者关联的（相互作用）。

咱先说说物质的组成这个核心概念吧。

我有个朋友小明，有一次他看着一杯水就问我：“你说这水看起来就这么平平无奇的，它到底是啥组成的呀？”我就告诉他：“嘿，这水啊，是由水分子组成的，每个水分子呢，又像是一个小小的组合体，由两个氢原子和一个氧原子组成，就像一个小团队一样。

”物质的组成可不光是水这么简单哦。

世界上的物质千奇百怪，有像金属这样由原子直接构成的，也有像盐这种由离子组成的。

这就好比一个大森林里，有单独生长的大树（原子直接构成物质），也有成片的灌木丛（离子组成物质）。

如果我们不了解物质的组成，那就像是在黑暗中摸索，啥也搞不清楚。

再说说物质的结构吧。

我记得有次在课堂上，老师拿了个钻石模型。

旁边的小红就好奇地问：“老师，这钻石为啥这么硬呢？”老师笑着说：“这就得看它的结构啦。

钻石的碳原子啊，排列得超级整齐，就像训练有素的士兵方阵一样，紧密又有序。

这种结构让它特别稳定，也就特别硬。

”物质的结构决定了它很多特性。

比如说石墨，也是碳组成的，但是它的碳原子排列像一层一层的鳞片，这就导致它很软，还能用来做铅笔芯呢。

你看，同样是碳元素，结构不一样，性质就差了十万八千里。

这就像同样是一群人，组织方式不同，发挥的作用就大不相同。

一个组织有序的团队，能做出了不起的事情，要是一盘散沙，那就啥也干不成。

物质之间的相互作用也是物质科学的核心概念。

有一回，我和小刚一起做化学实验。

我们把醋倒在小苏打上，那家伙，一下子就冒泡泡了。

小刚惊讶地说：“哇，这也太神奇了吧！”我就给他解释：“这就是物质之间的相互作用啊。

课程设计和课程内容设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握第三章“物质结构”的核心概念，包括原子结构、元素周期律、化学键等。

知识目标要求学生能够熟练运用原子结构解释元素的化学性质，运用元素周期律预测未知元素的性质，运用化学键的概念分析化合物的结构。

技能目标要求学生通过实验操作，能够独立完成常见物质的制备和性质测试。

情感态度价值观目标则是培养学生对化学科学的兴趣，以及科学探究的精神和合作意识。

二、教学内容根据课程目标，本章的教学内容将围绕原子结构、元素周期律、化学键等核心概念展开。

首先，通过讲解原子的组成和结构，使学生理解电子层、电子云等概念。

其次，通过元素周期表的介绍，使学生掌握元素周期律的规律，并能够运用该规律进行未知元素的预测。

接着，通过讲解离子键、共价键等化学键的类型和特点，使学生能够分析化合物的结构。

最后，通过实验操作，使学生能够将理论知识应用于实践。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法。

首先，通过讲授法，为学生提供系统的知识框架。

其次，通过讨论法，引导学生深入思考和探讨问题。

接着，通过案例分析法，使学生能够将理论知识应用于实际案例。

最后，通过实验法，让学生亲自动手操作，增强实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章将选择和准备多种教学资源。

教材方面，将使用《化学原理》作为主教材，辅助以《物质结构实验指导书》等参考书。

多媒体资料方面，将收集相关领域的视频、图片等资料，以丰富教学手段。

实验设备方面，将准备显微镜、光谱仪等实验设备，确保学生能够顺利进行实验操作。

五、教学评估本章的教学评估将采取多元化方式，全面客观地评价学生的学习成果。

平时表现方面，将记录学生的课堂参与度、提问和回答问题的情况，以及小组讨论的贡献。

作业方面，将布置原子结构模型制作、元素周期律预测练习等，要求学生按时提交。

考试方面，将设置闭卷考试，包括选择题、填空题、计算题和论述题，以检验学生对核心概念的理解和应用能力。

初中科学概念课教案1. 理解物质的组成和分类，掌握常见物质的性质和用途。

2. 掌握科学探究的方法，能够提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分析和论证、评价与反思、合作与交流。

3. 培养学生的观察能力、实验能力、思维能力和创新能力。

二、教学内容1. 物质的组成和分类2. 常见物质的性质和用途3. 科学探究的方法和过程三、教学重点和难点1. 教学重点：物质的组成和分类，常见物质的性质和用途，科学探究的方法和过程。

2. 教学难点：科学探究的方法和过程的运用。

四、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，引发学生对物质的关注，激发学生的学习兴趣。

2. 新课：（1）物质的组成和分类：介绍物质的组成和分类的基本概念，让学生了解物质世界的多样性。

（2）常见物质的性质和用途：通过实例讲解常见物质的性质和用途，让学生了解物质的特性和应用。

（3）科学探究的方法和过程：介绍科学探究的基本方法和过程，让学生掌握科学探究的方法和技巧。

3. 实验：安排学生进行实验，让学生亲身体验物质的性质和用途，培养学生的实验能力。

4. 练习：布置练习题，让学生巩固所学知识，提高学生的思维能力。

5. 总结：对本节课的内容进行总结，强调重点和难点，让学生清晰地掌握所学知识。

6. 作业：布置作业，让学生进一步巩固所学知识，提高学生的创新能力。

五、教学策略1. 采用实例教学法，通过生活中的实例，引导学生关注物质，激发学生的学习兴趣。

2. 采用实验教学法，让学生亲身体验物质的性质和用途，培养学生的实验能力。

3. 采用问题驱动法，引导学生提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、分析和论证、评价与反思、合作与交流，培养学生的思维能力和创新能力。

4. 采用互动教学法，鼓励学生参与课堂讨论，提高学生的表达能力和沟通能力。

六、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、思考问题的方式和解决问题的能力。

2. 作业完成情况：检查学生对所学知识的掌握程度和运用能力。

课程设计排版要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握第三章“物质的结构”的核心概念，包括原子结构、元素周期律和分子结构等。

在知识目标方面，要求学生能够熟练地描述原子的电子排布、元素周期表的构成和分子的VSEPR理论。

技能目标方面，学生应能够运用这些知识来预测化合物的结构及其性质。

情感态度价值观目标方面，通过学习物质结构的重要性，培养学生对科学的兴趣以及对物质世界的探索精神。

二、教学内容本章节的教学内容将围绕第三章“物质的结构”展开，首先从原子的基本结构讲起，介绍电子层、价电子等概念，接着详细讲解元素周期律，包括周期表的构成和元素周期律的规律。

然后引入分子结构，讲解共价键、离子键和金属键的形成，最后通过实例分析，让学生学会运用所学知识来解析实际问题。

三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，通过讲授法为学生系统地介绍物质的结构知识；其次，通过讨论法引导学生思考和探讨物质结构中的关键问题；再次，运用案例分析法，让学生通过分析具体案例，加深对理论知识的理解；最后，通过实验法，让学生亲自动手进行实验，增强实践操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备丰富的教学资源。

主要教材为《化学原理》第三章，同时配备相关的参考书籍、多媒体资料和实验设备。

参考书籍包括《化学结构基础》等，多媒体资料包括PPT课件、视频动画等，实验设备包括显微镜、光谱仪等。

通过这些资源的整合，丰富学生的学习体验，提高学习效果。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括平时表现、作业、小测验和期末考试。

平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等；作业主要评估学生对课堂知识的理解和应用能力；小测验则是对学生阶段性学习的检测；期末考试则是全面评估学生对课程知识的掌握程度。

评估标准将根据课程目标和教学内容制定，保证评估的客观性和公正性。

初高中化学核心与本质教案
教案主题：化学核心与本质
教学目标：学生能够理解化学的核心概念和本质，并能够运用这些概念解决实际问题。

教学重点：化学的核心和本质概念的理解和应用。

教学难点：如何将化学的核心与本质概念联系起来，解决实际问题。

教学准备：教师准备化学核心与本质的教学资料，实验装备和实验原料。

教学过程：
1.引入：通过实例引入化学核心与本质的概念，让学生认识到化学在日常生活中的重要性。

2.讲解：教师简要介绍化学的核心和本质概念，包括物质的基本结构、性质和变化规律等。

3.实验：设计一个与化学核心与本质相关的实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，
体会化学的奥秘。

4.讨论：引导学生在小组内讨论化学核心与本质的概念，以及在实验中所观察到的现象，
并提出问题和疑惑。

5.总结：教师总结讨论的结果，澄清学生的疑惑，加深对化学核心与本质概念的理解。

6.拓展：教师提供相关拓展知识，让学生探索更深层次的化学奥秘，培养学生的学习兴趣。

教学反思：通过本节课的教学，我认识到化学核心与本质是化学学习的关键，应该注重培
养学生对化学的兴趣和理解，提高学生对化学的认识和应用能力。

教学心得：化学核心与本质是化学学习的基础，只有深入理解这些概念，才能更好地学习
和应用化学知识。

希望通过本节课的教学，学生能够对化学有更深入的认识和了解。

第一单元《走进化学世界》教学设计课题1 物质的变化和性质第二课时化学性质和物理性质【过渡】灭火器有多种类型，其中一种为二氧化碳灭火器，那么二氧化碳为什么可以用来作灭火剂呢？我们一起来探讨下吧。

【问题1】灭火过程中，二氧化碳发生了什么变化？【学生1】当二氧化碳灭火器被激活时，储存的液态二氧化碳迅速膨胀并转化为气态。

这个过程伴随着极快的冷却效应，因为从液态到气态的转变需要吸收大量的热量。

在这个过程中，二氧化碳发生的是物理变化。

【问题2】体现出了二氧化碳的什么性质？【学生2】不支持燃烧也不可燃烧，密度比空气大。

【讨论】物质的性质与用途之间有何联系？【总结】性质决定用途，用途体现性质。

【对应训练1】碘化银是当前我国实施人工降雨的主要物质。

碘化银有关描述：①在常温下为黄色晶体；②有一定的毒性；③熔点为558℃，沸点为1506℃; ④几乎不溶于水；⑤在光照条件下分解为碘和银；⑥碘化银可制造照相感光乳剂；⑦在人工降雨中常被用作冰核形成剂。

上述材料中碘化银物理性质的是________(填序号，下同);属于碘化银化学性质的是______；属于化学变化的是____；属于碘化银用途的是_______。

【答案】①③④②⑤⑥⑦【对应训练2】下列用途只应用化学性质的是（）A.生铁制成铁锅B.钻石作装饰品C.铜丝作导线D.用煤气烹饪【答案】D【对应训练3】下列物质的用途与其依据的性质对应错误的是（）A．二氧化碳用于灭火——二氧化碳常温下是气体B．用晒干的稻秆生火——稻秆具有可燃性C．石墨常用作电极——石墨具有导电性D．镁用于制造照明弹——镁燃烧会发出耀眼的白光。

教科版六年级下册科学第四单元《物质的变化》及教学设计一. 教材分析《物质的变化》是教科版六年级下册科学第四单元的核心内容。

本节内容主要包括两个方面：一是物质的变化概念，二是物质变化的类型。

通过本节课的学习，让学生认识和理解物质的变化，掌握物质变化的类型及特点，提高学生对物质世界的认识能力。

二. 学情分析六年级的学生已经具备了一定的科学素养，对物质和物体有了初步的认识。

但在物质变化方面，部分学生可能还存在一定的认知误区。

因此，在教学过程中，教师需要关注学生的认知基础，引导学生通过观察、实验、思考、讨论等方式，深入理解物质变化的内涵。

三. 教学目标1.知识与技能：了解物质的变化概念，掌握物质变化的类型及特点。

2.过程与方法：通过观察、实验、讨论等途径，培养学生的科学探究能力。

3.情感态度价值观：激发学生对科学的热爱，培养学生勇于探究、积极思考的科学精神。

四. 教学重难点1.重点：物质的变化概念，物质变化的类型及特点。

2.难点：物质变化本质的理解，物质变化类型的判断。

五. 教学方法1.启发式教学：引导学生主动思考、探究，提高学生的问题解决能力。

2.实验教学：通过观察实验现象，使学生直观地认识物质变化。

3.讨论教学：分组讨论，培养学生的合作意识，提高学生的沟通能力。

六. 教学准备1.实验器材：各种物质变化实验所需的仪器和试剂。

2.教学课件：制作精美的多媒体课件，辅助教学。

3.学习资料：为学生提供相关的学习资料，便于学生课后拓展。

七. 教学过程1.导入（5分钟）利用多媒体课件展示生活中常见的物质变化现象，引导学生关注物质变化，激发学生的学习兴趣。

2.呈现（10分钟）介绍物质变化的概念，呈现各种物质变化现象，让学生观察和思考。

3.操练（15分钟）分组进行实验，让学生亲身体验物质变化，观察实验现象，引导学生初步认识物质变化的类型。

4.巩固（10分钟）分组讨论：让学生结合实验现象，分析物质变化的类型及特点，巩固所学知识。