第四单元跨学科实践活动3水质检测及自制净水器（第一课时）教学设计---2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册

基于核心素养下“大单元”的课堂教学设计 ——以《跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器（第一课时）》为例 课例名称: 跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器（第一课时） 教学设计 在教学过程中，将化学知识与生物学、物理学、地理学等学科知识相融合，培养学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力。以任务驱动的方式开展教学，设置多个具有挑战性的任务，让学生在完成任务的过程中，主动探究、合作交流，充分发挥学生的主体作用，提升学生的核心素养。通过本单元的学习，不仅让学生掌握水质检测和水净化的相关知识与技能，更要培养学生的科学探究精神、创新意识以及环保责任感，使学生能够关注生活中的化学问题，运用所学知识为改善生活环境贡献自己的力量。 课时教学内容分析（含教材分析） 本项目针对人类饮水安全、水的净化问题而设计，属于化学与健康、资源领域的作品制作类实践活动。该项目涉及 “科学探究与化学实验” 学习主题中基本化学实验技能，关注 “化学与社会・跨学科实践” 学习主题中健康部分的内容，促进学生发展变化观，进一步发展 “系统与模型” 跨学科大概念。教材首先介绍了饮用水安全与人们健康的紧密联系，引出水质检测和水净化的重要性。接着详细阐述了水质检测的各项指标以及对应的检测方法，这为学生后续进行实际水质检测操作提供了理论基础。 课时学情分析 学生具有一定的生活经验，在生活中接触过沉淀、过滤等物质分离方法，但不了解更多物质分离方式，不太清楚物质分离的原理，缺乏对已学知识分类、归纳、综合、推理的能力和思维意识。学生具备基本的科学思维能力，但思维方式的层次不高，学习方式较被动，缺少科学探究与实践的体验，对产品设计无从下手。学生具备一定的动手能力，但对产品的研发制作缺少理论知识和设计能力。在环保意识方面，学生节水意识不强，对爱护水资源的具体实践措施认识片面单一，爱护水资源的认识停留在书本，不能主动践行节约用水。然而，九年级的学生正处于好奇心旺盛、求知欲强烈的阶段，对生活中的化学现象充满兴趣，这为本单元的教学提供了有利条件。教师可以充分利用学生的这一特点，通过生动有趣的实验和实践活动，引导学生积极参与，逐步培养学生的综合能力和核心素养。 课时教学目标（需体现学科核心素养的培养） 化学观念：通过对自然界中水的存在、水资源现状的讨论，认识到水质监测、水净化的重要性和必要性，形成保护和节约水资源的可持续发展意识和社会责任，初步形成国际化视野和构建人类命运共同体的意识。通过水的净化相关资料查阅与分析，知道净水的步骤、方法及作用之间的关系，认识到净水过程中物质的组成、状态及性质的差异与分离试剂和方法选取的关系，初步建立分类观，初步认识物质的性质和用途的关系。 科学思维：通过对净水效果的观察、检测与分析，体会对比实验的设计和控制变量的方法。在自制净水器的过程中，引导学生运用所学知识进行设计和改进，培养学生的创新思维和逻辑思维能力。能够从化学、生物学、物理等多学科视角分析水质问题，提高学生的综合思维能力。 探究实践：通过水质检测实验和自制净水器的实践活动，培养学生的实验操作技能，提高学生的科学探究能力。让学生在实践中学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究的基本环节，增强学生的实践能力和创新意识。 科学态度与责任：结合水质检测及水的净化等方面的重要技术与工程，了解我国在解决水生态环境中的重大举措和成就，激发学生的民族自豪感和创新意识，树立为建设人水和谐的美丽中国做贡献的信念，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度以及保护环境、节约资源的社会责任感。 课时教学重点、难点 教学重点：掌握水质检测的基本方法和原理，包括酸碱度、硬度、有害物质等指标的检测。理解自制净水器的净化原理，能够选择合适的材料制作简易净水器。在制作便携式净水器过程中，综合运用化学、技术、工程及跨学科知识，并对自制净水器进行评价、改进和优化，培养学生的创新意识，及敢于质疑、严谨求实的科学态度。 教学难点：能够准确分析水质检测实验数据，得出科学结论。在自制净水器时，如何引导学生将多学科知识有机融合，创新地设计出高效的净水器方案，并解决实际制作过程中遇到的问题。 课时教学过程 （一）任务一：饮用水的发展历史调查（课前完成） 任务描述：将学生分成小组，每个小组通过查阅资料、网络搜索、采访等方式，调查人类饮用水的发展历史，包括不同阶段饮用水的来源、处理方式以及特点等。 设计意图：通过自主调查，培养学生收集和整理信息的能力，让学生了解饮用水发展的历程，体会科技进步对改善饮用水质量的重要作用，激发学生对水质检测和水净化的探究兴趣。 实施过程：教师在课前布置任务，明确任务要求和提交时间。学生分组进行调查，在调查过程中做好记录和资料整理。各小组在课堂上以 PPT 或报告的形式展示调查结果，其他小组进行提问和评价，教师总结并引导学生思考不同阶段饮用水处理方式与当时社会发展及科学技术水平的关系。 （二）任务二：水质检测方法学习 任务描述：教师通过讲解、实验演示等方式，向学生介绍水质检测的各项指标（如酸碱度、硬度、悬浮物、重金属含量等）以及对应的检测方法，包括使用 pH 试纸、硬度测试剂、过滤装置、化学试剂检测重金属等。学生认真学习并记录相关知识，然后分组进行简单的水质检测实验操作。 设计意图：让学生系统地学习水质检测知识和技能，培养学生的观察能力、实验操作能力以及分析问题的能力。通过实际操作实验，加深学生对水质检测方法的理解和掌握，提高学生的实践能力。 实施过程：教师利用多媒体课件展示水质检测的相关知识，详细讲解各项指标的含义和检测原理。进行实验演示，规范操作步骤，强调实验安全事项。学生分组进行实验，分别检测不同水样的酸碱度、硬度等指标，记录实验数据。实验结束后，各小组汇报实验结果，教师引导学生分析实验数据，讨论不同水样的水质情况以及可能的影响因素。 （三）任务三：自制净水器材料选择与设计 任务描述：学生在了解水的净化原理（沉淀、吸附、过滤、蒸馏等）的基础上，根据提供的材料（如活性炭、石英砂、蓬松棉、纱布、塑料瓶等）以及生活中可获取的其他材料，设计一款简易净水器，并画出设计图，阐述设计思路。 设计意图：培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，激发学生的创新思维和工程设计思维。通过小组合作设计净水器，提高学生的团队协作能力和沟通能力。 实施过程：教师回顾水的净化原理，引导学生思考不同净化方法在净水器中的应用。展示提供的材料，介绍材料的特点和作用。学生分组讨论，结合净化原理和材料特性进行净水器设计，画出设计图并标注各部分的作用。每个小组派代表展示设计图，讲解设计思路，其他小组进行评价和提出改进建议，教师给予指导和总结。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$