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从氢键出发,让化学课堂连接物理与生命科学——张威威老师代表辽宁省参加全国教学展示
2026年10月23日至26日,2026年全国普通高中化学课堂教学展示与观摩(培训)活动在重庆举行。马明阳名师工作室骨干成员、沈阳市第十一中学张威威老师代表辽宁省参加说播课展示,带来课例《AI赋能的大概念跨学科探究:氢键——贯穿物化生的微观纽带》,获得现场专家的肯定与同行的好评。
课例以氢键为主线,将物理现象、化学结构与生命功能相联系,借助AI数字化资源呈现微观过程,探索大概念引领下的跨学科教学。

以氢键串联物化生知识
课堂从“曲别针浮于水面”的实验切入,引导学生由水的表面张力追问微观原因,逐步建构氢键“六维模型”,辨析氢键与化学键的区别,再将模型应用于蛋白质二级结构和DNA碱基配对的解释。
从宏观现象到微观结构,再到生命功能,课例围绕“结构决定性质、结构与功能相适应”展开探究,让物理、化学、生物知识在具体问题中建立联系,发展学生的模型认知与证据推理能力。
用AI资源呈现微观过程
针对氢键的方向性、饱和性以及生命大分子空间结构难以直观理解的问题,课例自主开发两套AI数字化教学资源,为学生观察、比较和推理提供支撑。
AI三维交互动画动态呈现α-螺旋、β-折叠中的氢键及分子折叠过程,帮助学生理解氢键对蛋白质结构的稳定作用,认识蛋白质变性与空间结构变化的关系。通过观察链的折叠,学生进一步理解分子内氢键形成所需的空间条件。
AI虚拟DNA碱基配对平台设置标准配对与错配的对比情境,引导学生从氢键供体与受体的匹配、空间几何关系等角度,分析A—T、G—C标准配对的特点,以及A—C、G—T错配与标准配对的差异。

课例还链接2024年诺贝尔化学奖中蛋白质结构预测的相关成果,引入我国科学家利用原子力显微镜研究氢键的案例,结合高考改编题和原创红外光谱试题,引导学生依据证据修正、完善氢键模型,将学习、探究与评价贯穿课堂。
以集体教研推动成果共享
此次展示凝聚了张威威老师的教学积累与工作室团队的集体智慧。准备期间,马明阳名师工作室围绕课标解读、跨学科教学设计、AI资源运用和说播课表达开展多轮研讨,反复打磨课例,使教学目标、探究任务与技术应用紧密衔接。
工作室始终重视教师成长与教学成果共享,鼓励成员教师参与高水平展示交流,并将所学所思带回日常教研。全国活动结束后,张威威老师将面向区域化学教师开展课例分享与专题交流,介绍本次展示的设计思路和AI资源应用经验,为一线教师开展跨学科教学提供参考。

马明阳名师工作室将继续以真实课堂问题为起点,组织课例研磨与教学交流,推动AI资源与学科教学相结合,让展示中的探索转化为日常课堂的改进,助力区域化学教师专业成长。

撰文|张威威
审核|马明阳















































































