基于核心素養“科學態度和社會責任”培養的教學設計-以“水的凈化”為例

基于核心素養“科學態度和社會責任”培養的教學設計——以“水的凈化”為例【教學設計】（一）視頻導入——水中毒事件每一個學生對“水”都不陌生。洗臉、洗澡需要水，做飯也需要水。因此，在教學前，教師可先向學生介紹水的功能。此外，為了激發學生對本節知識的學習興趣，教師可以利用多媒體中的圖片、視頻等教學資源，向學生展示水污染的場景，如黑水潭、水中毒等案例。教師：水是生命之源，是人類生存和發展不可或缺的資源。然而，隨著工業化、城市化的快速發展，水資源正面臨著前所未有的威脅。水污染這個看似遙遠實則緊迫的問題，已經悄然來到我們身邊。工業廢水、生活污水、農業污染……這些污染源像無形的殺手，悄無聲息地侵蝕著我們的水資源。（教師播放水污染的視頻和圖片）教師：看完視頻和圖片，大家有什么感受？學生：本來是干凈的水源，被污染之后就變成了黑色、紅色甚至黃色的水，如果不小心喝到了肯定會生病的。教師：是的。水污染對人們的健康和經濟發展造成了嚴重影響。學生：哇，真可怕！教師：水污染的危害是巨大的。它不僅破壞了水體的生態平衡，導致水生生物大量死亡，還直接威脅到人類的健康。被污染的水中可能含有重金屬、有毒化學物質、病原微生物等有害物質，長期飲用這樣的水會引發各種疾病，甚至危及生命。因此，我們必須高度重視水污染問題，采取有效的措施來保護和凈化水資源。（二）知識回顧——水的介紹在學習“水的凈化”前，應該讓學生意識到為什么要學習水的凈化，原因除了上面提到的水污染危害外，還要讓學生回顧之前學習的有關水資源的知識，讓學生意識到水資源的稀缺性，從而認識到水的凈化的意義，使學生養成珍惜水資源的社會責任感。教師：同學們，我們之前學習了有關水的內容，今天我們來回顧一下。首先，誰能說說按用途水可以分為哪些種類？學生：老師，我記得水可以分為生活用水、農業用水和工業用水。教師：這些水在使用前需要達到什么樣的標準呢？學生：生活用水需要經過凈化，達到飲用水標準，比如去除細菌和有害物質。農業用水需要適合作物生長，不能含有對作物有害的物質。工業用水則根據不同的工業需求有不同的標準。教師：這位同學回答得非常全面。接下來，我們聊聊地球上的水資源分布。誰能說說地球上的水資源主要有哪些形式？學生：地球上的水資源主要有河流、湖泊、地下水和冰川等形式。教師：這些水資源占地球總水量的百分比是多少呢？學生：我記得地球上大部分的水都是海水，大概占了97%以上，而淡水資源只占很小的一部分，大約為2.5%。教師：雖然地球上的水資源很多，但是淡水資源只占一小部分。這就是我們要學習水的凈化，保護水資源的原因。學生：老師，為了保護水資源我們能做些什么呢？教師：我們可以從減少污染、節約用水和合理利用水資源做起。比如，不亂扔垃圾，減少工業廢水排放，節約用水，或對已經被污染的水進行凈化等。（三）情境創設學習化學知識需要有與之相應的情境，教師借助教學情境可以向學生展示實驗步驟，幫助學生養成嚴謹的科學態度；也可以向學生展示實驗現象，激發學生的化學學習興趣。在本節教學中，教師可以借助多媒體向學生展示水凈化的實驗步驟，為接下來的實驗探究奠定基礎。教師：同學們，今天我們先通過多媒體展示一個有關“水的凈化”的故事：有一個探險小隊進了沙漠深處，因水源短缺，隊員們口渴難耐。此時，隊長發現不遠處有一片小綠洲，綠洲的中心是一灘淺水，但當他跑過去才發現淺灘的水十分渾濁。那如何才能喝到干凈的水呢？現在，讓我們通過視頻來看看水是如何被凈化的。（播放多媒體視頻，展示水的凈化過程）教師：同學們，視頻看完了，誰能總結一下水的凈化過程包括哪些步驟？學生：老師，視頻里提到了沉淀、過濾、吸附和消毒這幾個步驟。教師：很好。沉淀可以幫助我們去除水中的大顆粒雜質，過濾可以去除更小的顆粒，吸附可以去除顏色和異味，消毒則可以殺死水中的細菌和病毒。接下來，我們將在實驗室里進行“水的凈化”實驗，讓同學們親身體驗一下。學生：那我們今天會用到哪些實驗器材呢？教師：我們會用到燒杯、漏斗、濾紙、明礬、活性炭以及渾濁的水等。每個小組都會有一套器材，你們需要按照步驟合作完成實驗。學生：聽起來很有趣，我已經迫不及待了！教師：在開始實驗之前，我們還有一些安全須知需要講解。請大家注意聽，以確保實驗的安全性。（四）實驗探究動手做實驗是學習化學知識的重要手段。前面的準備工作完成之后，教師可以組織學生開展化學實驗。實驗環節共包括三個部分：一是對沉降、過濾和消毒三部分進行操作。二是觀察實驗現象——渾濁的水變清澈的過程。三是記錄和分析實驗結果，總結實驗過程。教師：大家看這杯渾濁的水，里面的雜質都懸浮著的，我們可以放置一段時間再觀察雜質的狀態，也可以加入一些明礬來觀察實驗現象。（學生加入明礬并攪拌均勻）學生：老師，我看到水里有一些小顆粒在聚集。教師：是的，這就是明礬發揮的作用。明礬溶于水后，形成的膠狀物可以吸附水中的懸浮雜質，使它們沉降下來。這個過程就叫做吸附沉降。大家想想為什么要先進行這個步驟呢。學生：老師，我覺得是為了先把大顆粒的雜質去除，這樣后面的步驟就更容易進行了。教師：非常棒！這是沉降環節的目的，先把比較容易沉降的大顆粒雜質去除掉，減輕后續操作中的負擔。教師：接下來我們進入過濾環節。同學們要注意觀察實驗現象哦！（演示“一貼二低三靠”原則，學生跟著操作）學生：老師，我們發現過濾后的水變得清澈多了，但還是有一點點渾濁。教師：這是很正常的現象，因為我們的濾紙不能完全把所有的微小雜質都過濾掉。不過相比之前，水已經干凈很多了。大家能說說過濾的原理嗎？學生：過濾，就是利用濾紙的小孔讓液體通過，把固體雜質留在濾紙上，這樣就把固體和液體分離開了。教師：雖然經過沉降和過濾，水看起來清澈了不少，但它里面可能還含有一些細菌等微生物，所以我們還需要進行消毒。現在往過濾后的水中加入少量的消毒劑（次氯酸鈉溶液），大家再觀察一下。學生：老師，我沒看到有什么特別的現象。老師：是的。消毒環節很多時候不會有明顯的視覺現象，但是消毒劑在水中會殺死細菌等微生物，從而使水達到飲用的標準。現在我們來總結“水的凈化”實驗，如圖1所示。（五）知識拓展教師：同學們，你們知道硬水和軟水的區別嗎？學生：老師，我聽說硬水里面含有很多礦物質，比如鈣和鎂。教師：沒錯，硬水中含有較多的可溶性鈣鎂化合物，而軟水則含有較少或不含這些化合物。我們可以通過一個簡單的實驗來區分硬水和軟水。誰能說說怎么用肥皂水來測試？學生：老師，我們可以取一些水樣，加入肥皂水，然后攪拌。如果泡沫多，就是軟水；如果泡沫少，還有浮渣，那就是硬水。教師：很好。這個實驗的原理是硬水中的鈣、鎂離子與肥皂反應，生成不溶性的沉淀，減少了泡沫的產