基于核心素养“科学态度和社会责任”培养的教学设计

水资源作为生命之源，其重要性不言而喻。然而，随着工业化进程的加速，水污染的问题日益严峻。初中化学“水的净化”一课，正是培养学生环保意识、节约意识的重要载体。通过本节课的学习，学生可以了解水的净化过程及其原理，掌握基本的净水方法。同时，本节课也是培养学生学科核心素养的重要途径。如教师通过实验探究、讨论交流等方式可以培养学生的科学思维、科学探究能力和社会责任感。一、教材与学情（一）教材分析初中化学“水的净化”作为九年级上册第四单元课题2的内容，在化学教学中具有重要地位。“水的净化”是继学生学习了空气、氧气等常见气体性质后接触到的另一种生活中的常见物质。本节内容结合生活实际引导学生了解生活用水的简单处理过程，将吸附、沉淀、过滤、消毒等净化水的方法有序联系起来，体现了知识间的连贯性。同时，学生亲历净水过程能够增强对化学的兴趣。教师借助实验探究能够培养学生的科学素养，使学生认识到化学知识在解决实际问题中的重要性，以及水资源的珍贵，提升其社会责任感。（二）学情分析九年级学生已经掌握了一些基本的化学知识和实验操作技能，对饮用水的来源有一定的认识，对水污染也有一定的了解，并知道一些净化水的方法。通过亲身参与净水实验，学生能够直观地看到水的变化，产生对化学的兴趣。通过本课题的学习，学生能够认识到水资源的珍贵和污染的严重性，从而增强节约用水的意识和环保意识。此外，水的净化是教学的重点和难点，学生需要掌握过滤操作的基本技能，了解不同净化方法的原理和适用范围，并能够根据实际情况选择合适的净化方法。二、素养目标（一）科学态度培养通过实验探究、观察等方式引导学生形成尊重事实、实事求是的科学态度。在观察水的净化过程中，学生能够理解并接受实验结果，不盲目相信权威，而是基于证据进行推理和判断。教师通过创设有趣的实验情境和提出具有挑战性的问题，激发学生对化学现象的好奇心和探究欲。在探索不同净化方法的过程中，学生能够体验到科学发现的乐趣，产生对化学科学的热爱之情。教师通过引导学生对实验结果进行讨论，培养学生的批判性思维和解决问题的能力。通过学习，学生能够独立思考，提出合理的假设，设计实验方案，并能对实验结果进行科学的解释。（二）社会责任感的培养教师通过讲授水污染的现状和危害，以及净化水的重要性，引导学生认识到保护水资源的重要性，使学生形成节约用水、保护环境的意识，引导学生为改善环境质量贡献自己的力量。学生通过化学知识的学习和实践，提升科学素养，更好地应对与化学相关的社会问题。如运用化学知识解释生活中的现象，识别并抵制伪科学信息，成为有科学素养的公民。学生通过参与社会公益活动等方式将所学知识应用于实际生活，为社区或社会作出贡献。学生在学习中意识到自己作为社会成员的责任和义务，能积极参与社会公益事业，为构建和谐社会贡献力量。三、教学设计（一）视频导入——水中毒事件每一个学生对“水”都不陌生。洗脸、洗澡需要水，做饭也需要水。因此，在教学前，教师可先向学生介绍水的功能。此外，为了激发学生对本节知识的学习兴趣，教师可以利用多媒体中的图片、视频等教学资源，向学生展示水污染的场景，如黑水潭、水中毒等案例。教师：水是生命之源，是人类生存和发展不可或缺的资源。然而，随着工业化、城市化的快速发展，水资源正面临着前所未有的威胁。水污染这个看似遥远实则紧迫的问题，已经悄然来到我们身边。工业废水、生活污水、农业污染……这些污染源像无形的杀手，悄无声息地侵蚀着我们的水资源。（教师播放水污染的视频和图片）教师：看完视频和图片，大家有什么感受？学生：本来是干净的水源，被污染之后就变成了黑色、红色甚至黄色的水，如果不小心喝到了肯定会生病的。教师：是的。表1是近年来的三起水污染事件，它们都对当地人们的健康和经济发展造成了严重影响。学生：哇，真可怕！教师：水污染的危害是巨大的。它不仅破坏了水体的生态平衡，导致水生生物大量死亡，还直接威胁到人类的健康。被污染的水中可能含有重金属、有毒化学物质、病原微生物等有害物质，长期饮用这样的水会引发各种疾病，甚至危及生命。因此，我们必须高度重视水污染问题，采取有效的措施来保护和净化水资源。（二）知识回顾——水的介绍在学习“水的净化”前，应该让学生意识到为什么要学习水的净化，原因除了上面提到的水污染危害外，还要让学生回顾之前学习的有关水资源的知识，让学生意识到水资源的稀缺性，从而认识到水的净化的意义，使学生养成珍惜水资源的社会责任感。教师：同学们，我们之前学习了有关水的内容，今天我们来回顾一下。首先，谁能说说按用途水可以分为哪些种类？学生：老师，我记得水可以分为生活用水、农业用水和工业用水。教师：这些水在使用前需要达到什么样的标准呢？学生：生活用水需要经过净化，达到饮用水标准，比如去除细菌和有害物质。农业用水需要适合作物生长，不能含有对作物有害的物质。工业用水则根据不同的工业需求有不同的标准。教师：这位同学回答得非常全面。接下来，我们聊聊地球上的水资源分布。谁能说说地球上的水资源主要有哪些形式？学生：地球上的水资源主要有河流、湖泊、地下水和冰川等形式。教师：这些水资源占地球总水量的百分比是多少呢？学生：我记得地球上大部分的水都是海水，大概占了97%以上，而淡水资源只占很小的一部分，大约为2.5%。教师：虽然地球上的水资源很多，但是淡水资源只占一小部分。这就是我们要学习水的净化，保护水资源的原因。学生：老师，为了保护水资源我们能做些什么呢？教师：我们可以从减少污染、节约用水和合理利用水资源做起。比如，不乱扔垃圾，减少工业废水排放，节约用水，或对已经被污染的水进行净化等。（三）情境创设学习化学知识需要有与之相应的情境，教师借助教学情境可以向学生展示实验步骤，帮助学生养成严谨的科学态度；也可以向学生展示实验现象，激发学生的化学学习兴趣。在本节教学中，教师可以借助多媒体向学生展示水净化的实验步骤，为接下来的实验探究奠定基础。教师：同学们，今天我们先通过多媒体展示一个有关“水的净化”的故事：有一个探险小队进了沙漠深处，因水源短缺，队员们口渴难耐。此时，队长发现不远处有一片小绿洲，绿洲的中心是一滩浅水，但当他跑过去才发现，浅滩的水十分浑浊。那如何才能喝到干净的水呢？现在，让我们通过视频来看看水是如何被净化的。（播放多媒体视频，展示水的净化过程）教师：同学们，视频看完了，谁能总结一下水的净化过程包括哪些步骤？学生：老师，视频里提到了沉淀、过滤、吸附和消毒这几个步骤。教师：很好。沉淀可以帮助我们去除水中的大颗粒杂质，过滤可以去除更小的颗粒，吸附可以去除颜色和异味，消毒则可以杀死水中的细菌和病毒。接下来，我们将在实验室里进行“水的净化”实验，让同学们亲身体验一下。学生：那我们今天会用到哪些实验器材呢？教师：我们会用到烧杯、漏斗、滤纸、明矾、活性炭以及浑浊的水等。每个小组都会有一套器材，你们需要按照步骤合作完成实验。学生：听起来很有趣，我已经迫不及待想要开始了！教师：在开始实验之前，我们还有一些安全须知需要讲解。请大家注意听，以确保实验的安全性。（四）实验探究动手做实验是学习化学知识的重要手段。前面的准备工作完成之后，教师可以组织学生开展化学实验。实验环节共包括三个部分：一是对沉降、过滤和消毒三部分进行操作。二是观察实验现象——浑浊的水变清澈的过程。三是记录和分析实验结果，总结实验过程。教师：大家看这杯浑浊的水，里面的杂质都悬浮着的，我们可以放置一段时间再观察杂质的状态，也可以加入一些明矾来观察实验现象。（学生加入明矾并搅拌均匀）学生：老师，我看到水里有一些小颗粒在聚集。教师：是的，这就是明矾发挥的作用。明矾溶于水后，形成的胶状物可以吸附水中的悬浮杂质，使它们沉降下来。这个过程就叫做吸附沉降。大家想想为什么要先进行这个步骤呢。学生：老师，我觉得是为了先把大颗粒的杂质去除，这样后面的步骤就更容易进行了。教师：非常棒！这是沉降环节的目的，先把比较容易沉降的大颗粒杂质去除掉，减轻后续操作中的负担。教师：接下来我们进入过滤环节。同学们要注意观察实验现象哦！（演示“一贴二低三靠”原则，学生跟着操作）学生：老师，我们发现过滤后的水变得清澈多了，但还是有一点点浑浊。教师：这是很正常的现象，因为我们的滤纸不能完全把所有的微小杂质都过滤掉。不过相比之前，水已经干净很多了。大家能说说过滤的原理吗？学生：过滤，就是利用滤纸的小孔让液体通过，把固体杂质留在滤纸上，这样就把固体和液体分离开了。教师：虽然经过沉降和过滤，水看起来清澈了不少，但它里面可能还含有一些细菌等微生物，所以我们还需要进行消毒。现在往过滤后的水中加入少量的消毒剂（次氯酸钠溶液），大家再观察一下。学生：老师，我没看到有什么特别的现象。老师：是的。消毒环节很多时候不会有明显的视觉现象，但是消毒剂在水中会杀死细菌等微生物，从而使水达到饮用的标准。现在我们来总结“水的净化”实验，如图1。（五）知识拓展教师：同学们，你们知道硬水和软水的区别吗？学生：老师，我听说硬水里面含有很多矿物质，比如钙和镁。教师：没错，硬水中含有较多的可溶性钙镁化合物，而软水则含有较少或不含这些化合物。我们可以通过一个简单的实验来区分硬水和软水。谁能说说怎么用肥皂水来测试？学生：老师，我们可以取一些水样，加入肥皂水，然后搅拌。如果泡沫多，就是软水；如果泡沫少，还有浮渣，那就是硬水。教师：很好。这个实验的原理是硬水中的钙、镁离子与肥皂反应，生成不溶性的沉淀，减少了泡沫的产生。那么，硬水对我们有什么影响呢？学生：硬水会让洗涤剂的效果变差，还会在水壶和水管里形成水垢。教师：这位同学说得很对。那我们有什么办法可以软化硬水吗？学生：我听说煮沸水可以软化硬水。教师：煮沸是一种方法，特别是对于暂时硬水。除此之外，我们还可以采用离子交换法或者添加化学药剂来软化硬水。四、总结与反思（一）优点“水的净化”教学通过实验、讨论的方式进行，增强了课堂的互动性，激发了学生的学习兴趣和参与感。教师在导入部分使用多媒体课件和水样进行教学，能够提高教学效率，增强教学的直观性和趣味性。案例中不仅介绍了水的净化步骤，还对学生的知识进行了拓展，丰富了学生的知识，帮助学生更好地理解和掌握了知识点。此外，本案例将化学知识与学生的生活实际紧密相连，能够让学生感受到化学知识的实际应用价值。（二）不足案例中没有提及如何收集学生的反馈，以及如何根据学生的反馈调整教学策略，一定程度上会影响到教学效果和对学生学习效果的评估。案例中涉及的内容较多，可能在实际教学中难以在有限的课时内完成，所以，教师需要对教学内容进行合理的安排。虽然案例提到了培养学生的科