《家庭饮用水净化器的研究》教案-2025-2026学年苏少版（新教材）初中综合实践活动八年级下册

二、教材分析《家庭饮用水净化器的研究》是苏少版(2026新教材)八年级下册第三单元《科创新天地》的参考活动2,属于生活探究与工程实践类活动，聚焦“健康切入，引导学生调查自来水水质问题；再讲解家庭常见污染物(泥沙、细菌、异味、重金属)及过滤、吸附、沉淀、消毒等净水原理；接着指导学生选择简易滤材(小卵石、石英砂、活性炭、纱布、棉花)设计多级净水器方案；最后引导学三、核心素养教学目标依据2022版义务教育课程方案及苏少版新教材核心素养要求，结合活动特2.工程思维：能结合家庭用水需求与滤材特性，设计多级简重点：理解过滤、吸附等净水原理及多级净水器的层级设计逻辑；掌握简易难点：合理搭配滤材层级、控制水流速度与装置密封五、教学过程(一)情境导入，聚焦饮水安全直接关系到身体健康。大家平时有没有观察过家里的自来水?有没有发现自来水生1:有时候停水后再来水，自来水会很浑浊，有泥沙。生2:自来水有时候有消毒水的味道，直接喝不好喝。生3:听说自来水里可能有细菌、重金属，长期喝不安全。决这个问题呢?很多家庭会安装净水器，净化自来水。今天我们就一起来研究家庭饮用水净化器，了解净水原理，设计并制作简易净水器，守护家庭饮水健康。(二)教材调查研究，探究水质问题这些污染物从哪里来?我们一起完成教材“调查研究”板块的内容。1.家庭自来水污染物类型(教材梳理)师：教材中列出了家庭自来水的4类常见污染物，我们逐一了解：①悬浮杂质：泥沙、铁锈、虫卵，来自管道老化、水源浑浊；②异味物质：余氯(消毒水味)、有机物异味，来自自来水消毒、水源污染；③微生物：细菌、病毒，来自水源污染、管道二次污染；④微量重金属：铅、2.家庭净水需求分析(教材讨论题)师：结合教材讨论题，小组讨论：家庭饮用水净化需要达到什么标准?生1:要清澈透明，没有泥沙、浑浊物。生2:没有异味，没有消毒水味。生3:细菌、重金属要减少，符合饮用标准。(三)教材知识链接，学习净水原理1.基础净水方法(教材示意图讲解)师：教材中介绍了4种核心净水方法，我们结合示意图学习：沉淀：让大颗粒泥沙、杂质在水中自然沉降，分离上层清水，去除大颗粒悬过滤：用多孔材料(纱布、石英砂、小卵石)阻挡水中细小杂质、虫卵，让吸附：用活性炭的多孔结构吸附水中异味、色素、余氯和微量有机物，去除师：简单说，沉淀去大颗粒、过滤去小杂质、吸附去异味、消毒杀细菌。2.多级净水器设计逻辑(教材层级图)上(或从上到下),按“大颗粒→小杂质→异味→除菌”的顺序，层层净化。我们常用的简易滤材层级搭配(教材推荐):小卵石(底层，去大颗粒)→石英砂(中层，去小杂质)→活性炭(上层，去异味)→纱布/棉花(顶层，防滤材流失)。师：为什么要这样搭配?(四)教材方案设计，绘制净水装置图1.明确制作材料(教材推荐)师：教材推荐的简易材料(生活易获取):空塑料饮料瓶(1.5L,剪去底部)、小卵石、石英砂、活性炭(颗粒状)、纱布、脱脂棉花、剪刀、胶2.小组讨论，确定设计思路师：结合教材设计要求，小组讨论3个问题：①净水器的结构：塑料瓶倒置，瓶口朝下(出水),瓶底朝上(进水);②滤材层级：从瓶口到瓶底，依次填充棉花、纱布、活性炭、石英砂、小卵石(与教材层级逻辑一致);③关键设计：瓶口打孔控制水流速度(缓慢滴水，延长净水时间)、每层滤材间用纱布隔离(防止混合)。强调“层级清晰、水流缓慢、密封良好”)3.绘制示意图，完善方案 布的小组，结合教材案例指导修改)生(小组代表):我们用1.5L塑料瓶，剪去底部倒置，瓶口打孔做出水口，从下到上(瓶口到瓶底)依次放棉花、纱布、活性炭(3cm厚)、石英砂(4cm厚)、小卵石(5cm厚),每层用纱布隔开，水从瓶底倒入，(五)教材动手制作，搭建简易净水器师：第一步，取1.5L塑料饮料瓶，清洗干净，用剪刀剪去底部(瓶口保留),边缘修剪平整，避免划伤；用打孔器在瓶口中心打一个小孔(直径约0.5cm),作为出水口，孔不宜过大，控制水流缓慢滴水。免受伤)2.分层填充滤材(教材层级要求)师：第二步，倒置塑料瓶(瓶口朝下),从瓶口开始，分层填充滤材，每层之间用纱布隔离，填充时轻轻压实，避免空隙过大：①最底层(瓶口隔离棉花与活性炭；③填充3cm厚颗粒活性炭，均匀铺开；④铺一层纱布，隔离活性炭与石英砂；⑤填充4cm厚石英砂，均匀铺开；⑥铺一层(学生分层填充滤材，教师巡视，指导学生“每层厚度均匀、纱布铺滤材不混合”,避免填充过松或过紧)3.固定组装，初步试水架上(或烧杯上方),瓶口对准烧杯；缓慢倒入浑浊的自来水(提前准备，漏出、出水仍浑浊)(六)教材水质检测，验证净水效果对比原水(污染水)和净化水的水质，验证净水效果，分析装置优缺点。1.外观与气味检测(教材基础检测)师：第一步，对比观察：原水(浑浊、有泥沙、带墨水颜色)、净化水(清澈透明、无泥沙、颜色变浅/无色);闻气味：原水有异味(泥沙味、墨水味)、净化水无明显异味。(学生观察对比，记录现象，教师引导学生描述观察结果)2.简单杂质检测(教材实验)3.效果分析与优化(教材改进建议)师：结合检测结果，小组讨论：简易净水器的净水效果怎么样?还有哪些不足?怎么改进?生1:能去除泥沙、浑浊和异味，效果不错，但不能完全去除细菌和重金生2:水流有点快，净水时间短，效果不够好，可以把出水口打小一点，生3:活性炭层薄了，异味去除不彻底，可以增加活性炭厚度。(七)成果梳理，总结净水探究流程生1:生活问题要关注身边，找和健康、生活相关的真实问题。生2:调查探究要了解问题现状、原因和需求。生3:原理学习要掌握相关科学知识，为设计打基础。生4:方案设计要合理、可行，结合材料和需求。生5:动手制作要规范、细心，保证装置实用。生6:检测优化要验证效果，不断改进，让装置更好用。师：总结得非常全面!这就是生活科创的核心逻辑，科技创新源于生活，服务生六、小结师：今天我们通过一节课的