水的净化课例与反思
实验是进行科学探究的重要手段。如何使单调的化学实验基本操作教学更富启发性、探究性和人文精神,体现出其应有的实际应用价值,达到科学教育与人文教育相映生辉的效果,是中学化学教师努力的方向。笔者在使用人教版初中化学新教材中,对《水的净化》(第一课时:过滤)教学做了初步尝试与课后调查,感触颇多。
笔者在探究《水的净化》的两周前,将后续课题4“爱护水资源”内容提前,让学生进行上网调查、实地考察、工厂参观、汇报交流等课外研究,扩展学生对科学与社会、生活实际的视野,开拓学生思维发展空间,培养信息收集和整理、问题的分析和判断等科学实践能力,试图在爱护水资源人文精神的大背景下,让学生了解水的净化在社会发展中的重要性,激发其寻找代替实验室中滤纸和漏斗来过滤液体的代用品,寻找生活中常用的净水剂的兴趣,发挥其主动参与性,促进科学态度、方法、价值、情感和责任感等人文精神的教育。
充分开发学生的生活经验,探究将河水转化为能饮用的水所要解决的主要问题,探究过滤所需要材料的选择依据,重点探究并建构实验室中用滤纸和漏斗来过滤液体的正确操作方法,培养学生从化学的角度解决生活实际问题的能力和科学思维方法,实现科学教育与人文精神培养相融合的教学理念。
一、社会调查,课外研究,合作交流,提升责任
1.上网调查
上网查阅资料,了解世界、中国和广州市的水资源状况、水污染主要与危害、爱护水资源的途径与方法,增强节水、爱护水资源的意识和社会责任感;调查家庭用水情况,细致了解家庭生活用水情况,自订节水措施,把节水意识变成实际行动。
2.实地考察
小组合作,在居住地长洲岛的深井河涌、上庄池塘、下庄池塘、珠江长洲码头、深井码头、农田、制衣厂沟渠、酒店下水道、深水井等调查水资源状况、水污染情况,并采集水样,从颜色、气味、悬浮颗粒大小、油状物观察对比,找出水样呈浑浊的原因、水样呈臭味的原因,分析污染产生的原因,从深层次亲自感触居住地长洲岛的水资源状况、水污染主要,增强爱护水资源的忧患意识和情感。
3.工厂参观
带领学生参观广东太古可口可乐生产线,了解水及二氧化碳在工业生产中的重要作用;参观广东太古可口可乐公司污水处理厂,了解污水的处理流程与方法,了解在经济发展的同时加强对水资源保护、对空气污染物如甲烷的处理的重要性,了解科学、技术与社会三者之间的相互联系和影响,为水的净化教学提供感性认识。
4.汇报交流
形式:爱护水资源多媒体文本展示、手抄报、墙报、污水处理厂调查报告会、长洲岛各处采集的水样样品展示和分析,借助已学的知识和各种教育资料对调查结果进行分析和归纳,提出解决水污染问题的合理建议,进一步促进科学态度、方法、价值、情感和责任感等人文素质的提升,为《水的净化》的探究营造良好的人文精神意境。
5.提出课外研究性问题
河水和我们能喝的水成分主要有什么不同?请从颜色、气味、不溶性杂质、可溶性杂质、有毒物、细菌含量等方面进行比较。这些水能直接喝吗?怎样才能变成能喝的水呢?水净化要解决的主要问题有哪些?寻找能代替实验室中滤纸和漏斗来过滤液体的代用品,寻找生活中常用的净水剂。
学生走出课堂,深入社会生活实际,获得第一手资料和直接经验,既充分利用了当地的各种社会资源,扩展了学生认识化学、科技发展与生活生产实际密切联系的空间,又增添了人文内涵的深度,更发展了学生自主、合作的探究能力。
二、联系生活,引导探究,反思评价,领悟方法
《水的净化》(第一课时:过滤)采用两个探究过程,重视三性:即生活性、主体性、实践性。即联系生活实际,从生活用水如何净化的角度创设教学情景,充分开发学生的生活经验,尽量利用学生身边的物品为材料探究过滤实验操作方法,激发学生兴趣,从生活到技术多视角、全方位地认识水、利用水,在实践中探究、分析、归纳\迁移,发展探究能力,促进化学教育与人文精神的融合。
1.汇报课外研究性问题的研究结果
(1)小组展示河水和我们能喝的水的成分的对比结果,得出水净化要解决的三个主要问题:除去不溶性杂质、除去可溶性杂质、除去有毒物和有害细菌。
(2)展示生活中过滤液体的材料并探究归纳材料的特点。一学生上台汇报,受制作豆浆过滤豆渣的启发,演示用自带的一层医用纱布、倒置的去掉瓶底的矿泉水瓶过滤自带的泥浆水,发现泥水浑浊度有所降低,但依旧浑浊,医用纱布表面有少量黄色泥砂小颗粒。她认为纱布对泥砂小颗粒的吸附力不够,马上就有学生反驳是纱布空隙太大,导致小颗粒泥砂通过。
于是该生将纱布反复叠加,叠成较厚的一层,重新过滤,发现泥水浑浊度比前次降低,其他学生也用自带的材料如棉花、袜子、洗碗布、海绵、吸水纸巾、细纱网等进行过滤操作。经过热烈的讨论,得出只有当过滤材料结构的空隙比泥砂颗粒的小,才能达到将泥水澄清的目的。
由上可见,学生通过日常生活获得的过滤的经验,有一定的科学性和片面性,只有在自主探究实验、观察、分析、讨论交流中才能不断得到完善而发展;而自找材料,自做过滤器,既紧密联系了生活与化学,展示了学生的聪明才智,又体现了科学技术源于生活。又应用于生活的应用价值,极大地激发了学生的学习热情与兴趣。
2.从生活经验迁移、探究实验室操作的方法
由于实验室过滤操作方法与学生已有的过滤经验不太一致,教师除了要熟悉教材,更要深入了解学生的学习基础、能力发展水平以及兴趣爱好和潜能,以学生已有“经验”为基础,设计必要的教学环节,让学生自我发现其原有认识中的不科学、片面的成分,主动构建用滤纸和漏斗过滤液体的正确操作方法。