初中化学《水的净化》课例与反思

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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的爱护水资源内容提前，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、我国和广州市的水资源状况、水污染主要来源与危害、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、水污染主要来源，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木同？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。
（1）自主探究，暴露问题
      教师分发滤纸，要求学生观察滤纸与一般的纸有何不同，选用实验室中仪器进行自主探究过滤操作。在整个自主探究过程中，两个组成员之间、组和组之间，相互讨论，分工合作，兴趣盎然。
      令笔者没有想到的是，即使课前已布置练习，但课堂上几乎没有一个学生看教材，而是在观察滤纸后，拿起滤纸、漏斗就操作；学生的操作五花八门，滤纸有平放在漏斗中的，有窝成一团堵住漏斗口的，有折成锥形、花形的；尤其出乎意料的是，倒泥水的方法更多样，大部分都是一学生手把住漏斗下端，另一学生将泥水悬空直接倒在滤纸上。学生的操作暴露了许多问题：一是学生的学习水平和能力有限，预习方法没有到位；二是学生以形象思维、感性思维和经验型的逻辑思维为主，完全是按照生活中过滤的经验，或者是前面实验造成的惯性思维行事。出现问题并不可怕，可怕的是学生不能自己发现问题的所在。
（2）欣赏成果，反思评价，表达交流，探究正确操作的方法
      笔者以为，只有通过学生互相搜集证据来评价比较，设法唤起学生思考的兴趣，使其认真反思，自己发现自身原有知识的局限性，自己去发现问题的本质，自己去纠正错误的操作，补充完善得到正确的操作方法，才能最终达到主动建构知识、体验探究曲折与乐趣的目的。
      ①收集事实证据：各组互相观察对比滤液的澄清度，发现只有四个小组的滤液是澄清的。
      ②评价与交流：四个成功小组满怀成功的喜悦介绍经验，实验失败者则陷入对自己小组和其他小组操作的反思，几乎每个学生都积极参与评价交流反思的活动，各抒己见，点评各小组的成功之处和不足之点。
      ③修正与归纳：在互相评价交流中，在思考和讨论中，学生不知不觉地将存在的操作问题一个个找出来，又一个个想办法解决；学生不断地发现错误的操作，不断地修正已有的“经验”，从中领悟正确的操作方法，完善归纳，最后初步解决了滤纸的折叠方法，滤纸和漏斗边缘、滤液的高度的问题，玻璃棒的作用和使用方法。
      ④点拨与顿悟：在概括、领悟的过程中，学生的情绪高涨，为自己的发现欢欣鼓舞，为参与评价交流获取知识后的成功而喜悦，但是仍然没有人想到操作仍有不足之处。于是教师点拨：“做实验时，你们用手拿着漏斗累不累呀？”学生异口同声地说：“累呀。”“怎样将手解放出来呢？”学生才恍然大悟，在实验桌旁寻找可替代物，找到了铁架台、铁圈或铁夹来支撑漏斗。

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