守护生命之源——校园周边水质检测行动项目化教学设计及任务单-2025-2026学年八年级化学人教版（五四学制）全一册

守护生命之源——校园周边水质检测行动 康巴什区未来学校 康玉 适用年级：初中一、二年级 时 长：5 课时 学科融合：化学+生物+地理+环境科学 课程特色：数字化传感器+科学探究 项 目任务：随着人们的生活水平的提高，人们对饮用水质量的关注度 日益增长。水是生命之源，不同类型的水在成分上存在差异，而溶解性总固体（TDS）作为衡量水中溶解物质总量的重要指标，与我们的 日常生活息息相关。例如，在新闻报道中，常出现因水中 TDS 值过高导致水垢沉积、影响家电使用寿命，或因对水质判断不当引发的健康隐患等情况 。初中生对生活中的化学现象充满好奇，但对水质检测相关知识和方法了解有限。通过开展检测不同类型水 TDS 的项目化教学，能让学生将课堂知识与生活实际紧密结合，提升科学素养和实践能力。 驱动问题：在 日常生活中，我们饮用着自来水、购买矿泉水，也会使用纯净水和蒸馏水，周边还有流淌的河水，这些水看起来清澈透明，似乎并无不同，但它们真的一样吗？我们该如何科学地判断不同类型水的差异，进而选择更适合生活需求的用水呢？ 辅助问题链： 1、什么是 TDS？ 它能反映水的哪些特性？ 2、TDS 检测笔的工作原理是什么？如何正确使用它？ 3、 自来水、矿泉水、纯净水、蒸馏水、河水在成分上可能存在哪些不同？这些不同会如何影响它们的 TDS 值？ 4、当检测数据出现异常时，可能的原因有哪些？该如何解决？ 5、TDS 值与水质好坏之间存在怎样的关系？是否 TDS 值越低，水质就越好？ 项 目任务：通过对不同类型的水进行 TDS 检测，并对实时的数据进行分析， 了解 TDS（溶解性固体）的高低对我们健康的影响，以及对家庭用水使用的电器的寿命的影响。 科学技能：测量、数据分析 项 目等级： ★★★★★ 项 目器材：TDS 检测仪、不同类型的水： 自来水（提前从学校水龙头收集）、市面上常见品牌的矿泉水、超市购买的纯净水、实验室制取的蒸馏水、从学校附近河流或池塘收集的河水（注意安全，确保水样无污染风险）等。 项 目实施： 任务一：查阅资料（1 课时） 任务描述：学生以个人为单位，通过查阅资料了解因水质问题引发的实际案例，如某地居民因长期饮用 TDS 值过高的井水，家中热水器结垢严重，维修频繁；某地区河水污染，导致周边居民用水担忧等新闻图片或视频，创设真实情境，引发学生对水质检测的兴趣和关注。 详细记录发生的时间、地点、具体场景以及导致的后果等。 成果提交：学生将查阅到的相关照片、视频（不超过 2 分钟）以及文字说明放在 U 盘并提交老师，并按照 “家庭”“ 学校”“公共场所” 等类别进行分类整理。在小组群内分享自己的发现，进行初步交流。 评价方式：教师制定评分表，从观察现象的数量（ 至少 3 个得基础分，每多 1 个加 1 分）、记录的详细程度（包括时间、场景、物品特征等描述是否全面）、初步思考的深度（ 尝试关联水质问题知识）三个维度进行评价， 满分为 10 分，6 分合格，优秀作品在班级群展示表扬。 任务二：提出问题与假设猜想（1 课时） 任务描述：“在 日常生活中，我们饮用着自来水、购买矿泉水，也会使用纯净水和蒸馏水，周边还有流淌的河水，这些水看起来清澈透明，似乎并无不同，但它们真的一样吗？我们该如何科学地判断不同类型水的差异，进而选择更适合生活需求的用水呢？ ” 引导学生思考，激发学生解决问题的欲望，明确项 目 目标。 课堂上，组织学生以 3 - 5 人为一组，围绕生活现象展开讨论。每个学生先分享自己的发现和思考，小组共同梳理出至少2 个与关于自来水、矿泉水、纯净水、蒸馏水和河水相关的问题，例如 “为什么不同水的 TDS 不一 样？ ”“你是如何选择更适合的生活用水？ ”。针对这些问题，结合课本知识和生活经验，通过小组讨论作出合理的猜想和假设，并将问题和假设记录在统一的任务单上，注明假设的依据。 成果提交：各小组推选一名代表，使用投影仪展示小组讨论得出的问题和假设，进行全班汇报，汇报时间不超过 3 分钟。 评价方式：采用小组互评和教师评价相结合。小组互评从问题的创新性（是否独特新颖）、科学性（是否符合化学逻辑），假设的合理性（依据是否充分）三个方面进行打分，满分为 5 分；教师根据汇报表现、问题和假设质量进行补充评价，满分为 5 分，总分 10 分，计入小组成绩。 任务三：设计数字化实验方案（1 课时） 任务描述：教师先通过 PPT 回顾相关水资源的一些理论知识，详细讲解 TDS的工作原理和使用方法，展示数字化实验设备的连接和操作流程。学生分组围绕选定的问题，设计实验方案。方案需包含明确的实验目的（如探究不同类型的水源的TDS 值的变化情况）、具体的实验步骤（分步骤详细说明，操 作顺序）、所需的实验材料和仪器清单（注明规格型号）、变量控制方法（确定自变量、因变量和控制变量，如被测定水的量和水的温度等）以及数据记录方式（设计数据记录表，明确记录哪些数据、记录时间间隔）。 成果提交：各小组将实验方案以书面形式提交，同时制作 3 - 5 页 PPT，在班级内进行展示讲解，重点说明实验设计思路和创新点。 评价方式：采用小组互评（40%）、教师评价（60%）。小组互评从实验方案的完整性（是否包含所有必要要素）、科学性（ 实验设计是否合理可行）、创新性（是否有独特设计）三个维度打分，满分为 10 分；教师从专业角度对方案进行评价，指出问题并给出改进建议，满分为 10 分，总分作为小组方案最终成绩，根据成绩排名给予修改指导优先级。 任务四：开展数字化实验探究（1 课时） 任务描述：学生分组按照完善后的实验方案，在实验室进行数字化实验。各小组领取实验器材和水样，按照实验方案进行操作。在操作过程中，组长协调分工，确保每个成员各司其职，如有人负责用一次性滴管准确取水样至烧杯中，有人负责操作检测笔并读取数据，有人负责及时、准确地记录数据等。规范操作 TDS 计，对每种水样进行 3 次 TDS 值检测，每次检测后，用干净的水清洗检测笔探头，避免水样交叉污染。记录每次的检测结果，若出现数据异常情况，如与其他数据偏差过大，及时分析原因，重新检测。教师全程巡视指导，解答学生疑问，纠正不规范操作，确保实验安全有序进行。 成果提交：实验结束后，各小组整理实验数据，利用 Excel 或专业数据分析软件绘制 TDS 值，形成包含实验目的、方法、过程、数据、图表的初步实验报告，报告字数不少于 300 字。 评价方式：教师根据实验操作的规范性（操作是否正确、是否遵守安全规范）、数据采集的准确性（数据是否真实可靠、有无缺失）以及实验报告的完整性 （ 内容是否全面、图表是否清晰）进行评价，满分为 20 分，对于存在问题的小组，要求课后补充实验或完善报告。 任务五：数据分析与结论推导（1 课时） 任务描述：实验结束后，各小组计算每种水样 TDS 值的平均值，将数据整理到数据记录表中，并绘制数据对比图表，直观展示不同水样 TDS 值的差异。组织学生以小组为单位对数据进行深入分析讨论，结合所学知识，探讨不同类型水 TDS 值不同的原因，以及 TDS 值与水质的关系。例如，分析自来水因经过水厂处理，含有一定量的矿物质和消毒剂残留，所以 TDS 值适中；矿泉水富含多种矿物质，因此 TDS 值较高；纯净水和蒸馏水经过深度处理，几乎不含溶解性固体，故而 TDS 值较低；河水由于受到周边环境因素影响，含有泥沙、有机物等杂质，导致 TDS 值不稳定且可能较高等。 各小组根据讨论结果，撰写项目分析报告，内容包括实验目的、实验方法、实验数据、数据分析、结论等。同时，制作项目展示 PPT，准备在班级内进行汇报展示。教师巡视各小组，对报告撰写和 PPT 制作给予指导和建议， 帮助学生完善成果。 成果提交：每个小组撰写详细的实验分析报告，内容包括数据处理过程（描述如何对数据进行分析、图表绘制方法）、结论推导过程（逻辑清晰地阐述如何从数据得出结论）以及实验反思（ 总结实验成功与不足之处，提出改进方向），报告字数不少于 500 字。 评价方式：教师对实验分析报告进行评价，重点关注数据分析的逻辑性（推理过程是否合理）、结论的科学性（结论是否正确）以及反思的深刻性（反思是否切中要害、改进建议是否可行），满分为 20 分。组织学生进行组间交流，每组选派代表分享分析过程和结论，促进相互学习。 任务六：实践应用与成果展示（1 课时） 任务描述：各小组派代表上台，通过 PPT 展示项目成果，汇报实验过程、 数据分析结果及结论，分享在项目实施过程中的收获和体会。其他小组认真聆听汇报，进行提问和评价，提出自 己的见解和建议。评价内容包括实验方案的创新性和合理性、实验操作的规范性、数据的准确性和可靠性、报告和PPT 的完整性和逻辑性等方面。教师对各小组的汇报展示进行点评，肯定优点，指出不足，对学生在项 目中的表现进行总结。采用多元评价方式，结合小组自评、组间互评和教师评价，对学生的项目成果和综合表现进行全面评价。 成果提交：学生提交实践成果（ 图片、视频文件、实物等），并在展示台上进行讲解展示。 评价方式：对表现优秀的小组和个人给予表扬和奖励，如颁发 “科学探究小能手”“最佳团队” 等称号，同时针对存在的问题提出改进建议，引导学生反思和改进。 课后拓展与迭代 让学生回家后检测家中其他类型水的 TDS 值，如井水、桶装水等，与课堂检测结果进行对比，进一步加深对不同水质 TDS 值的认识。 查阅资料，了解除了 TDS 之外，还有哪些指标可以用来衡量水质，如 pH 值、硬度、微生物含量等，写一篇关于水质检测的科普小文章，下节课进行分享交流。 迭代： 思考，如何将所学 TDS 相关知识运用到实际的生活中？并为自 己的家人的健康进行保驾护航。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 守护生命之源——校园周边水质检测行动 任务单 康巴什区未来学校 康玉 活动名称：探秘不同类型的水质情况——测样前处理 活动目标：掌握如何通过查阅资料来了解不同类型的水质的TDS 情况分析 活动步骤： 阶段一：资料查阅 操作指南： 1、确定资料的需求，并明确目标。比如，是想了解生活饮用水 TDS 的国家标准，还是特定地区自来水 TDS 的历史数据与变化趋势；是要研究不同水源（如河水、井水、湖水）的 TDS 差异，还是关注 TDS 对人体健康或工业生产的影响等。 2、将所了解到或查到的资料，整理成 word 文档，并保存文档名“姓名-组别-xx 资料”。按照“家庭”“学校”“公共场所” 等类别进行分类整理，并拷贝到老师准备的 U 盘里。 数据记录 名 称 发生时间 具体地点 具体场景 关注目标及情况 学 校 家 庭 公 共 场 所 思考：通过查阅资料你对不同类型的水质情况了解多少？简略说明 守护生命之源——校园周边水质检测行动 任务单 活动名称：探秘不同类型的水质情况——问题的提出和猜想 活动目标：掌握如何探究不同地区的水质情况，并做出合理的猜想和假设 活动步骤： 阶段二：做出猜想和假设 操作指南： 以 3 - 5 人为一小组，围绕生活现象展开讨论。每位同学分享自己的发现和思考，小组共同梳理出至少2 个与关于自来水、矿泉水、纯净水、蒸馏水和河水相关的问题，例如 “为什么不同水的TDS 不一样？ ”“你是如何选择更适合的生活用水？ ”。针对这些问题，结合课本知识和生活经验，通过小组讨论作出合理的猜想和假设，并将问题和假设记录在统一的任务单上，注明假设的依据。 数据记录 提出问题 作出的猜想 预设结论 守护生命之源——校园周边水质检测行动 任务单 活动名称：探秘不同类型的水质情况——设计实验方案及实验测定 活动目标：学会如何针对水质问题进行方案的设计，并学会用仪器来测定水的TDS 值，并进行对比分析。 活动器材： 类别 器材清单 数量/组 安全提示 测定 工具 烧杯、TDS 计 各 1 小心打碎扎伤 所需 药品 蒸馏水、纯净水、 自来水、河水、 井水等 各 1 注意禁止饮用 防护 用品 一次性手套、护 目镜 每人1 套 实验全程佩戴 活动步骤： 操作指南： 1、根据小组作出的假设和猜想进行实验方案的设计，方案需要明确实验目的，和具体的实验步骤，以及所需要的材料和仪器的清单等。 2、按照实验方案进行实验材料的准备，检查 TDS 笔外观是否有损坏，TDS笔电池电量是否充足等。并进行相关的调试。 3、取样，进行测定，打开 TDS 笔的探针盖，按下标有 “ON/OFF” 的按钮，等待液晶屏显示。将 TDS 笔的探针缓慢插入被测水样中，确保探针 完全浸没在水中，但不要触碰容器底部或侧壁，以免影响测量结果。 轻轻晃动 TDS 笔或水样，使探针与水充分接触，等待数值稳定。这个过 程一般需要 10 - 30 秒，待液晶屏上的数字不再跳动后，按下标有 “HOLD”的按钮，锁定数值。小心拿出 TDS 笔，读取液晶屏上显示的 TDS 值。记 录下该数值，单位通常为毫克 / 升（mg/L）或 ppm（1mg/L = 1ppm ）。 测试完毕后，用干净的干纸将 TDS 笔探针擦拭干净，盖上探针盖，妥善保存 TDS 笔，以备下次使用。同时，为保证检测结果的可靠性，建议在同一水样的不同位置或不同时间进行多次测量，取平均值作为最终结果。例如，对同一杯自来水，可在杯子的左、中、右三个位置分别测量，然后计算平均值。 数据记录 水样类型 测量次数 温度 TDS（ppm） 蒸馏水 1 2 3 纯净水 1 2 3 自来水 1 2 水样类型 测量次数 温度 TDS（ppm） 3 河水 1 2 3 井水 1 2 3 思考：通过实验的测定，你对不同类型的水质有哪些认识？ 守护生命之源——校园周边水质检测行动 任务单 活动名称：探秘不同类型的水质情况——结论分析及拓展展示 活动目标：通过对不同水质的检测，分析数据，对比展示不同水质的差异，进行深入分析讨论，探讨不同类型水的TDS 值不同的原因。 活动步骤： 操作指南： 1、整理数据，分析原因，探讨不同类型水质的TDS 值的原因以及关系。并根据分析数据得出的结论。进行项目分析报告的撰写（ 实验 目的、实验方法、实验数据、实验数据分析、结论、项目后期发展）。 2、小组讨论进行分析并完善相关的报告和成果。同时进行实验反思和总结（ 总结实验成功与不足之处，提出改进方向）。 3、思考：如何将所学 TDS 相关知识运用到实际的生活中？并为自 己的家人的健康进行保驾护航。 实验记录： 实验名称 实验 目的 实验方法 实验数据 数据分析 结 论 实验反思 项目后期发展 学科网（北京）股份有限公司 $$