专题4跨学科实践活动水质检测及自制净水器教学设计--2025-2026学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

该初中化学教学设计聚焦水质检测及自制净水器实践，整合化学、地理等学科知识，围绕水质标准、污染物识别、净化技术等核心要点，构建“调查-检测-制作-反思”学习链，通过分组资料搜集、实验操作任务单等支架引导学生进阶学习。 特色在于跨学科实践与素养融合，分组检测pH及浑浊度培养科学探究与实践能力，自制净水器设计优化体现科学思维，成果展示强化科学态度与责任。为教师提供结构化方案，助力学生提升问题解决与协作能力，树立环保可持续发展观。

专题4 跨学科实践活动 水质检测及自制净水器 （单元教学设计） 一 、活动设计思路 “跨学科实践活动 水质检测及自制净水器”是针对水的污染和防治等环境问题而设计的，属于化学与环境相结合的作品制作类实践活动。本跨学科实践活动旨在融合化学、地理、环境科学、技术与工程等多领域知识，引导学生了解水质安全的重要性，掌握水质检测的基本技能，并亲手制作净水器以解决实际问题。活动设计注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作能力、团队协作能力和创新思维的培养。 在设计具体活动时，应创设真实问题情境，综合运用多学科的知识和方法，借助简单的技术，制作净水器，引导学生初步认识化学与环境的相关关系，帮助树立绿色环保可持续发展观，强化社会责任感。 本跨学科实践活动的育人价值如图 4 6 所示。 图 4 6 “水质检测及自制净水器”的育人价值 本跨学科实践活动涉及多个学科内容。水的净化、过滤等是化学学科“物质的性质与应用”学习主题的核心知识，除此之外还涉及地球上的水资源、水污染的主要来源、水污染的危害、水的良性社会循环对策（包括节水、治污、污水回收再利用等），自然界中的水循环，水净化方法，净水装置的搭建等（图 4-7) 。 学科网（北京）股份有限公司 图 4 7 “水质检测及自制净水器”的内容结构 二 、活动规划 活动主题 1 调查我国饮用水的水质标准和水净化处理的方法 活动分析 通过资料搜集与跨学科知识的整合，了解我国饮用水的水质标准，认识常见污染物及其对环境和人类健康的危害，并初步了解现代水净化处理方法在地理、环境科学和工程领域的应用。 活动目标 1 . 能概述我国饮用水的水质标准，并理解其对保障公众健康和可持续发展的意义。 2 . 识别并解释几种常见的水质污染物及其危害。 3 . 理解几种常见的水净化处理方法，并探讨这些技术在不同学科领域的应用。 活动主题 2 水质检测与自制净水器 活动分析 通过分组实验，学习使用科学工具进行水质检测，理解水质指标的意义；设计并制作简易净水器，将理论知识与工程技术实践相结合，体验从问题识别到解决方案设计的全过程，同时考虑环保和可持续发展原则。 活动目标 1 . 知道水质检测方法和关键水质指标，理解其对水质检测的重要性。 2. 设计并制作简易净水器，理解其工作原理与各组件的作用。 3 . 通过实验验证净水器的净水效果，评估其性能，并探讨如何进一步优化设计以提高效率和环保性。 活动主题 3 交流反思与成果展示 活动分析 各小组展示自制净水器及水质检测结果，分享制作过程中的创新思维、技术挑战和跨学科知识的应用；进行集体反思，讨论如何在日常生活中推广节水和水资源保护意识，以及如何将所学应用于解决实际问题，促进可持续发展。 活动目标 1 . 通过反思和讨论，提升问题解决能力，促进创新思维和批判性思维的发展，提出更多关于水资源保护和可持续利用的创意。 2. 增进对环境保护和水资源重要性的认识，逐渐成为水资源保护的倡导者和实践者，促进个人和社会层面的可持续发展。 学科网（北京）股份有限公司 三 、课时学习规划 课时 行为目标 教学活动 （活动组／问题链／任务单） 教学资源 评价内容 第 1 课时 调查我国 饮用水的 水质标准 和水净化 处理的方法 了解我国饮用水 的 水 质 标准，识 别 常 见水 质 污 染 物、水净化方法。 活动组：分组搜集资料，每组负责一个方面（如水质标准、污染物、净化技术），并进行交流、汇报。 网络 资 源、图 书馆书 籍、教 师 提供的参考资料。 资料搜集的全面性、准确性。 问题链：设置引导性问题，如“我国饮用水的主要水质指标有哪些？” 任务单：设计收集统计资料的卡片、数据记录表。 课后任务 反思在学习过程中的收获和不足。 第 2 课时 水质检测基础 掌握基本的水质检测方法。 活动组：分组进行水质检测实验，如 pH、浑浊度等。 水 质 检 测 试 剂盒、实验器材、实验指导手册。 实 验 操 作 规 范性，数据 记 录 的准确性，分 析 结论的合理性。 问题链：讨论不同检测方法的原理和适用范围。 任务单：记录实验数据，分析水质状况。 课后任务 完善《水质检测》实验报告。 第 3 课时 自制净水器 设 计、制 作、展示 设 计、制 作 简易净水器并展示。 活动组：小组讨论净水器设计方案，绘制设计图。 各种可能的净水材料（如沙子、活性炭、棉 布 等）、制作工具。 设计方案的创新性、实用性，制作过 程 的 合 作 情况，净水 器 的 外观与功能。 问题链：探讨不同材料对净水效果的影响。 任务单：按照设计方案制作净水器，测试并展示净水效果。 课后任务 分析净水器性能不佳的可能原因及改进措施；完善净水器设计、制作。 四 、学习评价方案 1 . 学生自评及互评 评价内容 评价标准 资料搜集与整理 全面性：是否涵盖了水质标准、污染物、净化技术等多个方面 准确性：资料来源是否可靠，信息是否准确无误 条理性：资料是否按逻辑顺序整理，便于查阅和理解 学科网（北京）股份有限公司 （续表） 评价内容 评价标准 实验操作 规范性：是否遵循实验步骤和安全规范进行操作 细致性：实验过程中是否注意到每一个细节，避免误差 数据记录：数据记录是否准确、完整，无遗漏 设计与制作 创新性：设计方案是否新颖，能否有效解决问题 实用性：净水器设计是否考虑到了实际使用场景和成本效益 工艺水平：制作过程中是否精细，成品外观和内部结构是否良好 团队合作 沟通协作：团队成员间沟通是否顺畅，能否有效协作完成任务 责任分担：每位成员是否明确自己的职责，并认真履行 冲突解决：遇到问题时，团队是否能够积极寻找解决方案，化解冲突 2. 教师评价 评价内容 评价标准 过程评价 观察记录：记录学生在活动中的表现，包括参与度、积极性、合作情况等 探究实践：在实验操作、设计讨论等环节中，提升创新思维和问题解决能力等 成果评价 实验报告：评价实验报告的完整性、逻辑性和数据准确性 净水器成品：根据设计创新性、实用性、工艺水平等方面进行评价 展示与汇报：评价学生的口头表达能力和展示内容的丰富性、清晰度 综合评价 评价标准：结合过程评价和成果评价，给出每个学生的综合评价分数或等级 3 . 评价细则及量表 (1) 学生自评和互评量表 评价维度 评价等级 合格 良好 优秀 资料搜集与整理 全面性 涵盖水质标准、污染物，但不全面 较全面地覆盖水质标准、污染物及净化技术 全面详尽，包括最新研究和技术进展 准确性 大部分信息准确，个别有误或来源不明 信息准确，来源可靠，少量可验证性错误 信息完全准确，来源权威，无误差 条理性 资料按一定顺序整理，但不够清晰 逻辑清晰，便于查阅，分类明确 结构严谨，条理分明，易于理解 学科网（北京）股份有限公司 （续表） 评价内容 评价标准 实验操作 规范性：是否遵循实验步骤和安全规范进行操作 细致性：实验过程中是否注意到每一个细节，避免误差 数据记录：数据记录是否准确、完整，无遗漏 设计与制作 创新性：设计方案是否新颖，能否有效解决问题 实用性：净水器设计是否考虑到了实际使用场景和成本效益 工艺水平：制作过程中是否精细，成品外观和内部结构是否良好 团队合作 沟通协作：团队成员间沟通是否顺畅，能否有效协作完成任务 责任分担：每位成员是否明确自己的职责，并认真履行 冲突解决：遇到问题时，团队是否能够积极寻找解决方案，化解冲突 2. 教师评价 评价内容 评价标准 过程评价 观察记录：记录学生在活动中的表现，包括参与度、积极性、合作情况等 探究实践：在实验操作、设计讨论等环节中，提升创新思维和问题解决能力等 成果评价 实验报告：评价实验报告的完整性、逻辑性和数据准确性 净水器成品：根据设计创新性、实用性、工艺水平等方面进行评价 展示与汇报：评价学生的口头表达能力和展示内容的丰富性、清晰度 综合评价 评价标准：结合过程评价和成果评价，给出每个学生的综合评价分数或等级 3 . 评价细则及量表 (1) 学生自评和互评量表 评价维度 评价等级 合格 良好 优秀 资料搜集与整理 全面性 涵盖水质标准、污染物，但不全面 较全面地覆盖水质标准、污染物及净化技术 全面详尽，包括最新研究和技术进展 准确性 大部分信息准确，个别有误或来源不明 信息准确，来源可靠，少量可验证性错误 信息完全准确，来源权威，无误差 条理性 资料按一定顺序整理，但不够清晰 逻辑清晰，便于查阅，分类明确 结构严谨，条理分明，易于理解 （续表） 评价维度 评价等级 合格 良好 优秀 实验操作 规范性 基本遵循实验步骤，偶有违规操作 严格遵守实验步骤和安全规范 操作规范，安全意识强， 无违规 细致性 注意到主要细节，但有疏忽 注意到多数细节，减少误差 极其细致， 避免所有可预见误差 数据记录 数据基本准确，有少量遗漏或错误 数据准确，记录完整，无重大遗漏 数据记录详尽，准确无误，无遗漏 设计与制作 创新性 自制净水器设计方案有一定新意，但不够独特 设计新颖， 部分创新点显著 设计独特，创新性强，引领潮流 实用性 考虑了基本使用场景 充分考虑实际使用场景 高度实用，易于推广 工艺水平 制作过程基本精细，成品尚可 制作精细，成品外观良好，结构合理 工艺精湛，成品外观精美，内部结构优良 团队合作 沟通协作 沟通基本顺畅，偶有误解 沟通顺畅， 协作效率高，误解少 沟通无碍，协作默契，高效解决问题 责任分担 成员职责基本明确，偶有推诿现象 成员职责明确， 各司其职，偶有协助 职责分配合理，成员积极履行，相互支持 冲突解决 能解决简单冲突，但效率不高 积极解决冲突，效率较高 快速有效解决冲突，团队凝聚力强 (2) 教师评价量表 评价维度 评价等级 合格 良好 优秀 过程评价 观察记录 参与度、积极性、合作情况 参与活动， 但积极性一般，合作偶有不畅 积极参与， 态度认真，合作顺畅 高度参与， 表现积极，合作默契， 主动性强 即时反馈 实验操作、设计讨论等环节的反馈 给予基本反馈，但不够具体或及时 及时反馈且具体，有助于改进 频繁且有效地即时反馈，促进成长 成果评价 实验报告 完整性、逻辑性、数据准确性 报告基本完整， 逻辑尚清晰，数据基本准确 报告完整，逻辑性强，数据准确，有初步分析 报告详尽，逻辑严谨， 数据精确，分析 深入透彻 净水器成品 设计创新性、 实用性、工艺水平 设计有一定新意， 实用性一般，工艺尚可 设计新颖，实用性较强，工艺精细 设计独特创新， 高度实用，工艺精湛， 成本效益佳 展示与汇报 口头表达能力、 内容丰富性、 清晰度 表达基本清晰，内容较完整，但不够生动 表达流畅，内容丰富， 条理清晰， 有一定吸引力 表达精彩，内容翔实，条理分明，极具 感染力和说服力 学科网（北京）股份有限公司 $