基于以學(xué)科核心素質(zhì)為導(dǎo)向的“大單元教學(xué)”設(shè)計(jì)，要求班主任建立學(xué)科核心素質(zhì)與學(xué)科內(nèi)容之間的關(guān)系。 根據(jù)當(dāng)前校園和班主任的實(shí)際情況，“大單元教學(xué)”主要體現(xiàn)在學(xué)科教學(xué)單元上。 內(nèi)容重新開發(fā)和總體設(shè)計(jì)。 “大單元教學(xué)設(shè)計(jì)”是指圍繞大主題，通過對(duì)學(xué)科內(nèi)容的分析、重組、整合，進(jìn)行具有明確主題、目標(biāo)、活動(dòng)等要素的結(jié)構(gòu)化科學(xué)設(shè)計(jì)。 實(shí)踐研究是班主任在課堂上實(shí)施并呈現(xiàn)“大單元教學(xué)設(shè)計(jì)”的過程。 一個(gè)單元就是一個(gè)完整的學(xué)習(xí)故事，一個(gè)課堂就是一個(gè)完整的實(shí)踐研究。
在設(shè)計(jì)本章的教學(xué)內(nèi)容之前，班主任對(duì)中學(xué)生的情況進(jìn)行了充分的調(diào)查。 中學(xué)生在選修課第二卷第六章學(xué)習(xí)了原始電池裝置，感受到了物理能到電能的直接轉(zhuǎn)換，提高了模型的認(rèn)知能力。 這為本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)提供了知識(shí)儲(chǔ)備和理論支撐。 高中生已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究和現(xiàn)象分析，并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為本課探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)做好鋪墊。 高中階段的中學(xué)生對(duì)事物充滿好奇心，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，讓他們?nèi)?shí)驗(yàn)、探索，用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問題。 除了使知識(shí)生動(dòng)具體外，還能促進(jìn)中學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。
本章的教學(xué)教育價(jià)值主要表現(xiàn)在認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化、認(rèn)識(shí)能量轉(zhuǎn)化、促進(jìn)中學(xué)生發(fā)展、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展四個(gè)方面。 因此，本章力求注重核心基礎(chǔ)，突出時(shí)代要求； 加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)理論并重； 確保科學(xué)規(guī)范，加強(qiáng)教學(xué)適應(yīng)性； 表現(xiàn)形式多樣，聚焦核心品質(zhì)。
單位總體愿景（高級(jí)）
(1)高級(jí)知識(shí)：電解池工作原理→電合成→電生長(zhǎng)→電分離
（2）能力提升：掌握電解槽思維模型構(gòu)建→分析電解槽工作原理→設(shè)計(jì)電解槽
（3）高級(jí)素質(zhì)：科學(xué)探究→創(chuàng)新意識(shí)→證據(jù)推理→模型認(rèn)知→社會(huì)責(zé)任
（4）先進(jìn)的社會(huì)價(jià)值：電解的發(fā)展歷史→電解槽的認(rèn)識(shí)→電解原理的應(yīng)用價(jià)值。
單元教學(xué)設(shè)計(jì)流程（教學(xué)思路）
1、以大單位為立場(chǎng)，落實(shí)科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)
主體核心素質(zhì)的培養(yǎng)點(diǎn)情景、行動(dòng)、反思。 在本單元的教學(xué)設(shè)計(jì)中，所選場(chǎng)景主要貼近中學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活，讓中學(xué)生感受到自己正在從生活走進(jìn)物理，從物理走向社會(huì)。 而且，本單元每節(jié)課的設(shè)計(jì)中都有實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，鼓勵(lì)中學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證積極思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。 教學(xué)設(shè)計(jì)緊緊圍繞培養(yǎng)中學(xué)生物理核心素質(zhì)的主題，試圖通過知識(shí)與場(chǎng)景的融合呈現(xiàn)學(xué)科概念對(duì)物理知識(shí)的統(tǒng)一作用。 在本單元課程的教學(xué)過程中，留有大量的時(shí)間留給中學(xué)生思考、討論、配合實(shí)驗(yàn)，從觀察現(xiàn)象到總結(jié)規(guī)律，從宏觀到微觀，從生活到物理，從物理到社會(huì)，論證知識(shí)始于生活 1、教育貼近生活的教育思想。
第一課時(shí)：了解電解槽的工作原理物理教學(xué)設(shè)計(jì)，利用電解氯化銅堿液的實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解電解槽的工作原理。 第二課：電合成，利用電解飽和鹽水制備氫氣和二氯甲烷的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)中學(xué)生感受電解在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用，通過電解裝置的小型化——紅藍(lán)筆的實(shí)驗(yàn)，不僅凸顯了節(jié)約環(huán)保和綠色物理的教育理念，還可以培養(yǎng)中學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的理念。 第三課：電生長(zhǎng)，選取電解煉鋼金屬鋁和關(guān)鍵鍍鎳的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓中學(xué)生在分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的物理知識(shí)的同時(shí)，通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深對(duì)電解原理的理解。 第四課：電分離，觀看工業(yè)銅精煉視頻，在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)銅精煉實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的魅力就在于觸手可及的材料滿足不同的思維維度物理教學(xué)設(shè)計(jì)，讓實(shí)驗(yàn)變得有趣、豐富多彩。 《普通中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出“鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)紅色設(shè)計(jì)，舉辦微實(shí)驗(yàn)”。 通過電解裝置的小型化，改進(jìn)后的裝置輕便、實(shí)用、攜帶方便； 所需藥品量少，產(chǎn)生污染性二氧化碳量少，培養(yǎng)中學(xué)生可持續(xù)發(fā)展理念。 同時(shí)，利用小型化裝置電解堿液，5秒內(nèi)即可觀察到顯著現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，適合中學(xué)生的小組實(shí)驗(yàn)。 通過一系列的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，中學(xué)生認(rèn)識(shí)到在科學(xué)探究中可以發(fā)現(xiàn)和提出許多有價(jià)值的問題，并可以從問題出發(fā)，根據(jù)目的設(shè)計(jì)方案，利用物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 對(duì)于車站，落實(shí)科學(xué)探究、創(chuàng)新意識(shí)。
2、以大單位為立場(chǎng)，實(shí)施證據(jù)推理和模型認(rèn)知
模型認(rèn)知是物理學(xué)中一種重要的思維方式。 構(gòu)建物理模型的目的是為了解決問題。 為了使中學(xué)生更好地理解物理知識(shí)，促進(jìn)中學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和解決物理問題，本單元通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，了解電解槽工作的基本技能，掌握電解槽的實(shí)驗(yàn)原理，并通過分析推理，了解電解槽的本質(zhì)特征、組成元素以及各元素之間的關(guān)系。 中學(xué)生自主搭建電解池模型，然后充分發(fā)揮電解池模型的功能，用認(rèn)知模型解釋電解過程中的物理現(xiàn)象，闡明電解原理的本質(zhì)，并應(yīng)用電解池模型。將電解池模型推廣到不同領(lǐng)域，讓中學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)中感受到認(rèn)知模型。 認(rèn)識(shí)的重要性。
通過精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)中學(xué)生分析現(xiàn)象背后的物理原理，將物理事實(shí)與理論模型關(guān)聯(lián)、合理匹配，建立證據(jù)與推論的邏輯關(guān)系，產(chǎn)生證據(jù)意識(shí)。 在認(rèn)知推進(jìn)的過程中，學(xué)校會(huì)分析、總結(jié)、構(gòu)建知識(shí)之間的聯(lián)系，提煉出電解原理的總體思路，并通過框圖等方式將這種認(rèn)知思路明確化，中學(xué)生將根據(jù)這種認(rèn)知思想進(jìn)行遷移，利用認(rèn)知模型可以分析判斷大量的電解過程，闡明現(xiàn)象的本質(zhì)。
3、以大單位為立場(chǎng)，落實(shí)科學(xué)心態(tài)和社會(huì)責(zé)任
在本單元的教學(xué)中，班主任通過介紹中國(guó)氯堿行業(yè)的發(fā)展歷史，引導(dǎo)中學(xué)生了解中國(guó)科技發(fā)展的艱難，培養(yǎng)中學(xué)生的愛國(guó)情結(jié)。 同時(shí)，注重問題情境教學(xué)，以電解槽測(cè)量自來水雜質(zhì)為場(chǎng)景，加深對(duì)電解槽原理的理解。 本單元在推廣過程中運(yùn)用大量實(shí)例，以各電解槽應(yīng)用任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)中學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生活中物理問題的能力和責(zé)任，落實(shí)物理核心中學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感素質(zhì)。
綜上所述，本單元是培養(yǎng)中學(xué)生在解決實(shí)際問題中對(duì)電解池原理的理解，通過學(xué)習(xí)者之間的交流和討論，逐步生成較為系統(tǒng)的認(rèn)知模型，應(yīng)用認(rèn)知模型，分析電合成、電解知識(shí)工業(yè)生產(chǎn)過程中的電解，例如生長(zhǎng)和電分離。 這是立足大單位落實(shí)核心素質(zhì)的一次實(shí)踐研究嘗試。 在核心素質(zhì)導(dǎo)向的背景下，尤其需要班主任的職位更高、知識(shí)輻射更廣、更容易理解“大單元教學(xué)”設(shè)計(jì)，能夠貫徹和呈現(xiàn)“大單元教學(xué)”。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)”。