小学综合实践活动《守护生命之源-身边的水污染调查与应对》教学设计（四年级）

小学综合实践活动《守护生命之源——身边的水污染调查与应对》教学设计（四年级）一、教学内容分析  本课隶属于小学综合实践活动课程“人与自然”领域，面向四年级学生。依据《中小学综合实践活动课程指导纲要》，课程核心在于引导学生通过探究、服务、制作、体验等方式，培养价值体认、责任担当、问题解决与创意物化等关键素养。本课以“水污染”为载体，其教学内容具有三重维度：在知识技能图谱上，学生需从识别水体颜色、气味等表观特征起步，理解“水污染”的核心概念（污染物、污染源），进而通过调查与简易检测，认识污染对生态与生活的具体影响，最终导向对节水、净水等防治措施的探讨，构成从现象观察到本质分析，再到行动决策的完整认知链条。在过程方法路径上，本课深度融合了科学探究（观察、假设、简单实验）、社会调查（实地考察、访谈设计）与信息处理（数据记录、结论归纳）等跨学科方法，旨在引导学生体验“发现问题探究原因寻求对策”的真实研究流程。其素养价值渗透尤为深刻，不仅指向“科学精神”中对证据的尊重与对真相的探求，更通过关注身边的水环境，自然生发“生态意识”与“社会责任”，使“绿水青山就是金山银山”的理念从情感认同走向初步的行动自觉，实现立德树人的深层目标。  针对四年级学生的学情，需进行立体化诊断与应对。学生已有基础与兴趣点在于：对水有丰富的感性认识，具备初步的观察与描述能力，对环境污染话题有一定关切。可能的认知障碍在于：对“污染”的理解易停留于视觉脏污，对工业废水、农业面源污染等隐蔽来源认知模糊；在探究过程中，设计系统性调查方案、从零散信息中归纳规律存在困难。为此，过程评估设计将贯穿全程：在导入环节通过“清水与污水”的直观对比进行前测，了解前概念；在新授环节通过巡视小组讨论、聆听观点分享，评估其逻辑性与证据意识；在实验操作中观察动作规范性，判断技能掌握度。基于动态评估，教学调适策略将体现差异化：为探究能力较强的学生提供开放性的自主设计调查表任务；为需要支持的学生搭建“问题提示卡”与“实验步骤图示”等可视化脚手架；在小组组建时注重异质搭配，确保各类学生都能在协作中找到参与点和生长点。二、教学目标  知识目标：学生能够清晰表述水污染的基本概念，识别生活与学习中常见的污染源（如生活污水、垃圾渗滤液等），并能用科学术语（如浑浊度、富营养化）描述污染现象；理解水污染对动植物生存及人类健康的直接或潜在危害，初步列举23项家庭与社区层面的水污染防治简易措施。  能力目标：学生能够以小组为单位，参照模板设计并实施一次简单的校园或社区周边水体观察记录；学会使用PH试纸等简易工具进行水质检测的规范操作，并能依据观察与检测数据，通过分析、比较，得出初步结论；在课堂辩论或方案设计中，能清晰、有条理地表达个人或小组观点。  情感态度与价值观目标：通过亲身调查与实验，激发对本地水环境状况的关切之情，树立爱护水资源、保护水环境的公民意识；在小组合作探究中，愿意倾听同伴意见，积极承担分配的任务，体验共同解决问题的成就感与责任感。  科学（学科）思维目标：重点发展“实证思维”与“系统思维”。学生能够像小科学家一样，经历“基于现象提出问题通过观察实验收集证据依据证据分析解释”的思维过程；同时，能初步认识到水环境是一个受多种因素（来源、途径、影响）相互关联的系统，尝试从多角度思考污染问题的成因与解决之道。  评价与元认知目标：引导学生依据“调查记录表评价量规”进行小组间互评，学习从内容完整性、数据准确性和结论合理性等维度评价学习成果；在课堂小结环节，通过绘制“学习足迹图”，反思本课中“我最擅长的探究环节是什么？”以及“下次调查，我可以在哪个步骤做得更好？”，初步培养学习策略的调控意识。三、教学重点与难点  教学重点：通过实地观察、简易实验与资料分析相结合的探究过程，理解水污染的来源、危害及防治的基本原理。确立此为重点，源于其对课程核心素养“问题解决”与“责任担当”的承载作用。课标强调引导学生关注并参与解决真实环境问题，而明晰污染“从哪来”、“有何害”、“怎么办”是形成科学认知并萌生行动意愿的逻辑基石，也是后续开展更深入环保实践活动的必备前提。  教学难点：学生自主设计并实施一个结构清晰、具有可操作性的小型水污染调查方案。难点成因在于：四年级学生的思维正从具体形象向逻辑抽象过渡，独立规划一个包含目的、方法、步骤、记录的完整探究流程，需要综合运用观察、规划、协作等多方面能力，存在一定的认知跨度。预设突破方向是为学生搭建梯度式“脚手架”：从提供半结构化的调查表示例，到小组协作填充关键项，再到全班分享优化，通过“模仿调整创新”的路径降低设计难度，让思维“爬坡”过程有据可依。四、教学准备清单1.教师准备  1.1媒体与教具：多媒体课件（含清水与污染水体对比图、本地河流景观变化组图、水循环与污染路径动画）；实物投影仪。  1.2实验材料：两组透明水槽（一组盛放清澈自来水，一组盛放模拟污染水，可含泥沙、菜叶、少量墨水）；PH试纸、透明度盘（可用带刻度的透明杯自制）；水质简易检测记录单（电子版与纸质版）。  1.3学习支持材料：分层学习任务单（A基础版/B挑战版）；《“我是小河长”调查实践活动指导手册》（微课视频二维码版）；课堂评价用“水滴积分卡”。2.学生准备  2.1知识经验：完成课前预习单，记录自己家一日用水情况，并通过网络或询问家人，了解家中的废水去向。  2.2物品与分组：携带记录本和笔；提前按“组内异质”原则分为56个探究小组，并推选组长、记录员、发言人。3.环境布置  课桌椅摆成小组合作式；教室后方预留作品展示区，准备张贴“我们的护水倡议”海报的白板。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设，引发认知冲突。（教师出示两个分别盛有清澈水和污染水的水槽）“同学们，请安静地看老师面前的这两个水槽。如果此刻你非常口渴，你会选择喝哪一槽水？不假思索，大家肯定选左边这槽干净的，对吧？（稍作停顿，指向污染水槽）那如果我们身边的小河、池塘，慢慢变成了右边水槽的样子，会发生什么呢？让我们先来看一组图片。”（播放本地某河流十年前清澈见底与当前浑浊不堪的对比图，并配上鸟鸣与寂静的对比音效。）  1.1问题驱动，确立探究核心。“看完这组令人揪心的对比，大家心里一定有很多问号。‘我们身边的水怎么了？’‘是什么让它们变了模样？’‘这些变化又会给我们带来什么？’今天，我们就化身成‘生命之源守护小卫士’，一起揭开‘水污染’的神秘面纱，并想办法为保护水资源出谋划策。”  1.2明晰路径，唤醒已有经验。“我们的探究之旅将分三步走：第一步，当一回‘侦探’，用眼睛看、用工具测，发现污染的蛛丝马迹；第二步，做一次‘分析师’，找出污染的‘罪魁祸首’和它造成的‘破坏’；第三步，开一场‘智慧团会议’，共同商讨我们的‘守护行动方案’。上节课我们了解了水的循环，大家想想，如果我们污染了其中的一环，整个循环会怎么样？”（引导学生联系旧知，理解污染的扩散性。）第二、新授环节  本环节采用“探究循环”模式，层层推进，引导学生主动建构知识。任务一：化身环境观察员——初识水污染现象教师活动：首先，组织学生对比观察清水与模拟污染水，引导其调动多感官。“请大家从颜色、透明度、气味、水面漂浮物等方面，仔细找找它们的不同。注意，‘观察’不仅仅是看，有时‘闻’也能告诉我们重要信息（演示正确扇闻法）。”接着，提供透明度盘和PH试纸，演示规范操作：“我们可以借助小工具让观察更科学。像这样，把透明度盘缓缓放入水中，直到盘上图案刚刚看不见，读出水深的刻度；用PH试纸蘸取水样，与比色卡进行对比。”最后，抛出引导性问题：“如果把这两种水分别送给小鱼和小草当家园，它们会有什么不同的命运？把你的猜想记录下来。”学生活动：以小组为单位，有序进行多感官观察并记录特征；在教师指导下，动手操作简易工具测量并记录数据（透明度、PH值）；基于观察结果，展开小组讨论并进行合理猜想（如“小鱼在污染水里可能会呼吸困难”），由记录员整理关键观点。即时评价标准：1.观察记录是否全面、客观（如“记录了颜色为灰绿色，而非简单说‘脏’”）。2.实验操作是否规范、安全（如“使用试纸时未直接用手触碰检测区”）。3.小组讨论时，发言是否基于观察到的证据（如“我闻到有异味，所以觉得可能对鱼不好”）。形成知识、思维、方法清单：  ★水污染的感官特征：可通过色（浑浊、变色）、嗅（异味）、视（漂浮物、泡沫）等进行初步判断。教学提示：引导学生超越“干净=无色”的简单认知，理解“清澈”不等于“无污染”。  ★简易水质检测方法：透明度反映水中悬浮物多少；PH值反映酸碱性，大多数水生生物适宜生活在接近中性的水中。教学提示：将工具使用与生态影响建立联系，如“透明度低意味着阳光透不进去，水草无法光合作用”。  ▲观察记录的科学性：记录要具体、量化，使用“比较”的方法（如“比自来水浑浊很多”）。认知说明：这是科学探究的基石，培养严谨态度。任务二：追根溯源小侦探——探究水污染的来源教师活动：播放一段涵盖生活、农业、工业等不同污染源场景的短视频（如洗车废水直排、农田施肥后径流、工厂排水口），然后出示“污染来源分类卡”（生活污染、农业污染、工业污染、其他）。“视频里的‘污染制造者’藏在哪里？请大家当一回侦探，把它们‘揪’出来，并试着归归类。”随后，组织“来源对对碰”活动：分发印有不同污染源图片和名称的卡片，让学生将其粘贴到黑板上的本地水系图相应位置，直观感受污染与地理空间的联系。学生活动：观看视频，捕捉污染场景；小组讨论，将观察到的污染行为与分类卡对应，并尝试补充自己见过的其他污染来源；参与“来源对对碰”集体活动，将卡片贴到地图上，并简要说明理由（如“我把‘过量使用化肥’贴在农田附近的小河边上”）。即时评价标准：1.能否准确将具体污染现象归入相应的大类。2.在贴图活动中，能否结合生活经验或视频信息，对污染源的区位进行合理解释。形成知识、思维、方法清单：  ★水污染的主要来源：生活污水（洗涤、粪便）、农业废水（化肥、农药径流）、工业废水（含重金属、化学品等）、其他（垃圾渗滤液、油污等）。教学提示：强调“面源污染”（如农田径流）的隐蔽性和广泛性。  ★污染源的空间分析思维：将污染源与具体的地理环境（居民区、农田、工厂区）联系起来思考。认知说明：培养系统思维，理解污染不是凭空产生，而是人类活动的产物。  ▲联系生活实际：鼓励学生发现身边的污染隐患（如“小区雨水篦子里倒剩菜汤”）。教学提示：将大概念拉回学生的真实世界，增强代入感。任务三：影响评估分析师——认识水污染的危害教师活动：提供一组图文并茂的资料包：包括受污染水域鱼类死亡的照片、因水污染导致农作物减产的新闻报道、饮用水安全相关的科普短文。提出分析任务：“这些资料分别告诉我们，水污染伤害了谁？请大家从‘对自然’和‘对人类’两个角度，用思维导图的形式梳理污染的危害。”巡视指导，提示学生区分直接危害与间接危害（如污染导致鱼死亡是直接危害，渔民因此失业则是间接的社会经济影响）。学生活动：小组合作阅读分析资料包；共同绘制简单的危害分析思维导图，中心词为“水污染的危害”，分支为“对自然界”（动植物死亡、生态系统破坏）和“对人类”（危害健康、影响工农业、破坏景观等）；选派代表展示并讲解本组的分析图。即时评价标准：1.思维导图的结构是否清晰，分类是否合理。2.分析的危害是否有来自资料或已知事实的依据支撑。3.能否初步理解危害之间的连锁反应（如“水污染→土壤污染→粮食不安全”）。形成知识、思维、方法清单：  ★水污染的多维危害：破坏水生生态系统（生物多样性减少）；威胁人类健康（传播疾病、重金属中毒）；制约经济发展（增加治理成本、影响渔业农业）；损害景观与美学价值。教学提示：用“多米诺骨牌”比喻帮助学生理解危害的连锁性。  ★信息处理与归纳方法：从多则图文资料中提取关键信息，并按照一定逻辑（如对象、性质）进行归类、整合。认知说明：这是重要的学习能力，也是形成理性判断的基础。  ▲树立整体生态观：理解人类是生态系统的一部分，污染环境终将反噬自身。价值渗透：这是环境伦理教育的核心，引导学生从利害计算升华为生命关怀。任务四：调查方案设计师——规划身边水体探查教师活动：承接导入环节的本地河流对比图，提出实践任务：“耳听为虚，眼见为实。我们能否为学校旁边的小河或社区里的池塘做一次‘体检’？”出示一份半结构化的《“小河长”调查方案模板》，包含调查目标、地点、时间、所需工具、观察与检测项目、安全注意事项等条目，其中部分内容留空。“请各小组参考模板，合作设计一份你们的‘探查方案’。思考一下：你们最想调查什么？需要带哪些‘装备’？怎样记录才能又清楚又安全？”为能力较弱的小组提供“锦囊妙计”提示卡（如“观察项目可以包括：水面漂浮物、岸边垃圾种类、水体颜色、有无异味”）。学生活动：小组研讨，共同填写调查方案模板。重点讨论并确定：1.具体的观察与检测项目（如除了颜色气味，是否记录周边排污口）；2.所需工具清单（除课堂用过的，是否需要手套、垃圾袋、相机）；3.简单的记录表设计。完成初稿后，可与邻组交换，互相提建议。即时评价标准：1.方案设计是否具有可行性（如工具易获取、项目符合四年级学生能力）。2.是否考虑了调查活动的安全性（如“必须有成人陪同”、“不直接接触不明水体”）。3.小组分工是否明确、合理。形成知识、思维、方法清单：  ★社会实践调查的基本要素：明确的目的、可行的计划、充分的准备（工具、知识）、安全的保障。教学提示：这是将课堂所学应用于真实世界的关键转换环节。  ★方案设计的规划思维：学习将一个大任务（调查水污染）分解为若干个具体、可操作的小步骤。认知说明：培养项目化学习和解决问题的能力。  ▲团队协作与任务分工：在集体任务中学会协商、倾听，并根据成员特长分配工作。素养指向：直接对应“责任担当”与“合作能力”。任务五：护水行动智慧团——探讨防治与应对措施教师活动：发起一个“金点子擂台赛”：“调查是为了行动。了解了污染的来源和危害，我们‘守护小卫士’能做什么呢？请从‘家庭’、‘学校’、‘社区’三个层面，为防治水污染出谋划策。”引导学生思维从技术层面（如节约用水、使用无磷洗衣粉）延伸到宣传层面（如制作海报、发起倡议），再到监督层面（如看到非法排污敢于报告）。“大家觉得，在提出的所有点子里，哪一个是我们四年级同学现在最容易做到、也最应该马上去做的？”引发深度思考与价值排序。学生活动：开展头脑风暴，尽可能多地列举防治水污染的具体措施；小组讨论，筛选并分类整理出针对家庭、学校、社区的“最佳行动建议清单”；参与全班分享与辩论，共同评选出几条“即刻行动倡议”。即时评价标准：1.提出的措施是否具体、有针对性，而非空泛的口号。2.能否将措施与之前学习的污染来源建立逻辑联系（如“提倡节约用水是为了减少生活污水总量”）。3.在辩论中，能否清晰地阐述自己观点的理由。形成知识、思维、方法清单：  ★水污染防治的层次：源头减量（节约、少用化学品）、过程控制（污水处理）、末端治理（净化）、公众参与（宣传、监督）。教学提示：让学生理解防治是一个系统工程，个人行动是重要一环。  ★负责任的环境行为：将知识、情感转化为具体的、可执行的行动承诺。素养指向：实现从“知”到“行”的飞跃，培养积极的环保公民。  ▲价值判断与选择：在众多可行方案中，学会根据实际情况（能力、紧迫性、影响范围）进行优先排序。认知说明：培养决策能力和实践智慧。第三、当堂巩固训练  设计分层任务，引导学生应用新知，并提供差异化反馈。  基础层（全体必做）：完成“知识快问快答”选择题（如：下列哪项不属于生活污水？A.淘米水B.工厂冷却水C.洗衣水）。侧重核心概念辨析。完成后同桌互评，教师用实物投影展示典型答案，即时澄清误区。  综合层（小组选做）：提供一份虚构的“小河村水质问题”图文描述，包含多种污染现象。要求小组合作，扮演环保专家，撰写一份简短的“诊断报告”，指出可能的主要污染源及其潜在危害。教师巡视，重点关注小组能否将多个知识点关联运用。  挑战层（个人或小组选做）：“创意宣传设计”：为你设计的“小河体检”调查活动，设计一句朗朗上口的宣传标语或一个简单的图案。鼓励跨学科整合语文、美术素养。完成后在班级“展示区”张贴，进行同伴点赞互评。  反馈机制：通过“水滴积分卡”即时奖励（如观点清晰、操作规范、协作有效可获得水滴印章）。教师汇总各层练习中的共性亮点与问题，进行集中点评，强调“诊断报告”中体现的系统思维和“宣传标语”中的创意与感染力。第四、课堂小结  引导学生进行结构化总结与元认知反思。  知识整合：“同学们，让我们用‘河流’的形状一起回顾今天的旅程。”（教师在黑板上画出一条蜿蜒的河流图）“这条河的源头是我们的‘观察与发现’（贴标签），流经‘原因探究’和‘危害分析’两个重要的河段，最终汇入‘行动与实践’的广阔海洋。在这趟旅程中，你拾到了哪些最闪亮的‘知识贝壳’？”邀请几位学生分享，并将关键词（如“污染源分类”、“简易检测”、“防治措施”）贴在河流相应位置，共同形成一幅生动的“知识长河图”。  方法提炼：“除了知识，我们今天更像科学家一样‘工作’了。我们用了哪些重要的方法？”引导学生回顾：多感官观察、使用工具测量、分析资料、设计调查方案、头脑风暴等。  作业布置与延伸：  1.基础性作业（必做）：完善课堂小组设计的《“小河长”调查方案》，并回家向家人介绍水污染的至少两种来源和一种家庭节水防污小妙招。  2.拓展性作业（鼓励完成）：以小组为单位，利用周末在家长陪同下，按照优化后的方案，对选定水体进行一次实地探查（安全第一），并完成记录。下次课分享。  3.探究性作业（选做）：查阅资料，了解一种有趣的“生态净水”方法（如人工湿地、生态浮岛），并画出示意图。  结束语：“守护生命之源，不仅仅是一堂课的任务，更是一份需要我们长期坚持的责任。愿每位同学都能成为一颗小小的‘净水分子’，用我们的知识和行动，让身边的河流更加清澈，让我们的未来更加美好。”六、作业设计  1.基础性作业（面向全体学生）：    (1)绘制一幅简单的“家庭用水与排污”示意图，标注出家中哪些活动会产生废水，并思考这些废水可能的去向。    (2)背诵或熟记3条课堂总结出的家庭节水防污具体措施（如“一水多用”、“使用环保洗涤剂”），并选择其中一条，在本周内实践并记录感受。  2.拓展性作业（面向大多数学有余力的学生）：    以个人或小组形式，完成《“身边的水”微调查报告》。报告需包含：观察地点与时间、使用的方法（眼看、鼻闻、工具测）、观察到的现象描述、对污染原因的初步分析、以及一条针对该地的保护建议。报告形式可以是图文结合的手抄报，也可以是简短的PPT。  3.探究性/创造性作业（面向学有余力且有浓厚兴趣的学生）：    “创意净水装置”设计挑战：利用生活中的常见材料（如空瓶子、纱布、活性炭、沙子、石子等），设计并制作一个简易的污水过滤模型。要求画出设计图，写明各层材料的作用，并测试其净化效果（可用模拟污水）。鼓励录制不超过2分钟的短视频介绍制作过程和原理。七、本节知识清单及拓展  ★1.水污染的定义：指有害物质进入水体的数量超过其自净能力，导致水质恶化，影响水的有效利用，危害生态平衡和人类健康的现象。教学提示：强调“超过自净能力”是关键，帮助理解污染的“度”。  ★2.水污染的感官识别特征：主要包括水体颜色异常（发黑、发绿）、浑浊、有异味（臭、腥）、水面出现油膜、泡沫或大量漂浮物。认知说明：这是最直观的判断依据，但有些污染无色无味（如某些重金属污染），需仪器检测。  ★3.主要污染源分类：    生活污染源：洗涤、炊事、卫浴等产生的污水，富含有机物、洗涤剂、病原菌。    农业污染源：化肥、农药的流失，畜禽养殖废水，易导致水体富营养化。    工业污染源：生产过程中排放的废水，成分复杂，可能含有毒有害化学物质及重金属。  ★4.水污染的主要危害：    对生态系统：导致水生生物死亡，破坏食物链，降低生物多样性。    对人类健康：传播介水传染病（如霍乱、伤寒），长期摄入污染物可能导致慢性中毒、癌症等。    对社会经济：影响工农业生产（腐蚀设备、降低产品质量），增加供水成本，破坏旅游资源。  ★5.简易水质检测指标：    透明度：反映水中悬浮物含量，直接影响水生植物光合作用。    PH值：衡量水体酸碱度，大多数淡水生物适宜PH值为6.58.5。  ▲6.富营养化：由于氮、磷等植物营养素过量进入水体，导致藻类等浮游生物急剧繁殖，消耗水中氧气，使水质恶化、鱼类死亡的现象。常见表现是水体“水华”或“赤潮”。拓展认知：与农业面源污染和含磷洗涤剂使用密切相关。  ★7.水污染防治基本原则：“预防为主，防治结合，综合治理”。价值引导：强调源头控制比末端治理更重要、更经济。  ★8.个人与家庭可采取的防治行动：    节约用水：减少污水产生量（如一水多用，随手关水龙头）。    减少污染：使用环保洗涤用品，不乱丢垃圾（特别是电池、药品），垃圾分类投放。    参与监督：关注身边水环境，发现污染行为向环保部门举报。  ▲9.污水处理基本过程（认知层面）：一般包括物理处理（格栅、沉淀去除固体）、生物处理（利用微生物分解有机物）、化学处理（消毒等）几个主要阶段。拓展联系：可参观本地污水处理厂或观看相关视频，建立直观认识。  ▲10.相关法律法规意识：了解《中华人民共和国水污染防治法》等法律是保护水环境的坚实后盾，每个公民都有保护水环境的义务。法治教育渗透：树立依法保护环境的观念。八、教学反思  （一）目标达成度分析  从课堂反馈与练习情况看，知识目标与能力目标达成度较高。学生能准确识别主要污染源，并能在指导下完成简易检测。任务四“调查方案设计”的成果显示，多数小组能设计出结构基本完整的方案，表明规划思维能力得到初步锻炼。情感目标在“护水行动智慧团”环节表现突出，学生提出的措施具体且充满责任感，部分提议如“成立班级节水监督岗”已显露出行动意愿。然而，元认知目标的深度引导尚有不足，虽有小结环节的“学习足迹图”，但学生反思多停留在“我知道了什么”，对“我如何知道”、“哪种方法对我最有效”的思考较浅，需在今后的教学中设计更精细的反思引导问题。  （二）核心环节有效性评估  导入环节的对比实验与乡土图片对比，迅速制造了认知冲突和情感冲击，成功将“水污染”从一个遥远的概念拉近为切身的关切。“这个对比太震撼了，那条河我小时候好像还去过！”这样的学生感慨证明了情境创设的成功。新授环节的五个任务环环相扣，形成了有效的探究链条。任务一和任务二的感官观察与来源探究，为学生后续的分析奠定了坚实的经验基础。任务四“方案设计”作为难点突破环节，得益于半结构化模板和小组协作，大部分学生并未畏难，反而表现出较高的参与热情。“老师，我们组还