26 保护水资源教学设计与反思

《让一杯浊水变清》教学设计

东莞松山湖中心小学

陈晓敏 【教材分析】

本课教学内容选自粤教版《科学》六年级下册《保护家园》单元中的第二课《保护水资源》。本课是《保护水资源》第二课时，教材安排了让污水变清的探究活动，通过学生经历完整的科学探究活动来认识日常生活中水资源状况，了解过滤的知识，凸显科学与技术的关系，培养孩子们保护水资源的意识。

【设计理念】

以深度学习为理念核心，融入技术与工程的STEM教学，围绕“让一杯浊水变清”的课题，安排完整的科学探究活动，让学生经历探讨如何让一杯浊水变清。体现了新课程中让学生在体验知识的形成、发展过程中，主动获取知识的精神。

引导学生运用所学的知识去分析解释生活现象，通过生活中净水器的原理，体现了新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

【学情分析】

学生对于水的性质、过滤的操作有一定的了解和生活经验，可是对于如何利用材料进行简单的过滤没有清晰的认识。本课让学生经历设计净水装置，在设计、制作、观察和完善过程中，逐步了解过滤装置的简单结构，养成动手实践，解决问题的习惯。

【教学目标】

1.认识到浊水需经过复杂的处理才能重新使用。

2.通过学生亲自参与浊水净化的实验探究，增强学生学习兴趣，进而激发学习热情和探究欲。

3.感受一杯净水的来之不易，增强保护水资源的意识和责任感。

【教学重、难点】

通过设计、制作简易浊水净化装置及进行净水实验，初步了解浊水净化的一些具体方法。

【教学准备】

多媒体课件、浊水、瓶盖带小孔的塑料瓶、剪刀、活性炭、小石子、细沙、棉花等等。

【教学过程】

一、创设情景，提出任务

1.出示图片：我国某些偏远地区仍存在缺水问题，或只能找到这样的浊水，你们能想想办法帮助他们让这些浊水变清？ 2.出示一杯浊水，请观察这杯浊水，说说你的发现。

（设计意图：基于学生熟悉的生活现象和感兴趣的问题作为教学活动的切入点，老师有意识地把科学问题生活化。在教学导入环节，让学生观察一杯浑浊的河水，进而提出任务：如何让一杯做水变清。）

二、提出设想，初步净化

1.你有什么办法让这杯浊水变清呢？（板书：让一杯浊水变清）

2.1-2个学生回答，提出过滤的方法。

3.我们可以利用身边哪些材料进行过滤？ 4.学生回答：沙子、石头、碳、纱布、网等。

（设计意图：除了研究主题源于生活，探究材料也来源于生活，在本节课中我并没有给学生给提供滤纸进行过滤，而是呈现石子、碳、无纺布等生活中熟悉的材料。）

5.小组讨论：你认为哪一种材料过滤效果最好？

6.每组按你们的讨论结果，选择一种材料进行过滤实验。

7.学生领取材料，进行实验。

8.学生汇报：谁来说说你小组的过滤效果，你在做实验的过程中有什么发现？

9.学生汇报，分析过滤效果欠佳的原因。

三、完善净水器设计，再次净化

1.刚才的实验能不能满足让浊水变清的目标？那同学们有没有继续改进的想法？

2.学生提出初步改进意见。

3.播放《荒野求生》视频，思考：野外求生专家贝尔是用什么方法将浊水变

清的？

4.学生观看《荒野求生》视频。

5.同学们能不能从中得到启发，改进你的过滤方法？

6.学生回答，引导：多次过滤、多层过滤，滤材顺序。

7.介绍材料，提出实验要求。

8.学生领取和观察材料，讨论设计图。

9.学生领取滤瓶，安装净水器，进行水质净化，得出2号水样。

10.谁来分享你们的过滤成果？先介绍你的设计图，再说说你的过滤效果。

11.学生汇报交流，质疑反思。

（设计意图：在交流汇报环节，给与充分的时间，让各组上台展示净水器设计图，引导学生评价自身和别人的设计方案，进而修改净水器设计图。在本环节学生可以再次审视自身设计是否合理，结合别人的设计，综合各方意见，小组再次修改方案，这是一个思考的过程，一个思维碰撞的过程，一个不断反思的过程，在这个过程中学生的批判性思维得到有效的提高。）

12.通过两次的实验，我们逐渐把浊水变清（拿起没过滤的水样），那么利用这样的净水装置山区人们也可以用上比较清澈的水了。

（设计意图：本环节追求知识的深层理解与应用，解决如何使实验到实践。在《让一杯浊水变清》的教学设计中为了解决让一杯浊水变清的任务，引导学生设计并制作简易净水器，利用不同滤材的特性来制作更有效的净水装置，运用知识解决问题。）

四、活动拓展

其实今天我们所做的一切都是为了让浊水变清，而我们实际生活中也有这样的装置（出示水龙头过滤装置的图片），大家观察一下能不能从中获得启发呢？

（设计意图：实现学习迁移是基于深度学习的发展指向。学习迁移指的是在某种学习活动中获得的知识或技能对其他学习的影响或在其他情境中的合理运用。也就是我们常说的源于生活现象或问题，最后学生能回归生活，把知识和生活结合。在教学设计的最后，我给学生看真实生活中的水龙头过滤器，并对比市场上的水龙头过滤器与课堂上学生自己设计的净水器有什么不同，提供再次改进过滤器的思路。）

【教学板书】

过滤

多次

小颗粒

让一杯浊水变清

多层

大颗粒

《让一杯浊水变清》实验探究

实验目的：设计简易净化装置，净化一杯浊水。

实验材料：1.石英砂

2.棉花

3.石子

4.碳

5.纱布

6.无纺布

小组选用材料（写编号）：

实验装置设计图：

温馨提示：以文字和画画的形式表达设计图。.

实验记录：

过滤次数

观察2号杯子水样的变化

1 2 3

我们小组设计（

）层过滤层

教学反思

深度学习是本节课设计的主题。在本课的教学设计过程中我有意地根据“深度学习”和“现象教学”的关注点，从深度学习的三个维度进行教学策略的设计。

一、学科深度

（一）教学导入指向“基于现象问题，提出任务”

深度学习的发生基于理解、面向问题解决，而这跟我们今天所提到的基于学生熟悉的生活现象和感兴趣的问题作为教学活动的切入点的“现象教学”是不谋而合的，在现象教学中，老师有意识地把科学问题生活化。在教学导入环节，我让学生观察一杯浑浊的河水，进而提出任务：如何让一杯做水变清。

基于生活现象，学生自主提出探究问题，整个教学过程都围绕这一情景展开，学生一直保持着较高的学习热情和积极的态度。

（二）教学过程指向“问题解决”

以前我们的课堂经常会出现实验做很多，可是对身边现象没有兴趣，不关心，走出课堂就不会动手探究解决问题的情况，而基于深度学习的现象教学的核心目标是追求知识的深层理解与应用，也就像是解决如何使实验到实践。

在《让一杯浊水变清》的教学设计中为了解决让一杯浊水变清的任务，引导学生设计并制作简易净水器，利用不同滤材的特性来制作更有效的净水装置，运用知识解决问题。除了研究主题源于生活，探究材料也来源于生活，在本节课中我并没有给学生给提供滤纸进行过滤，而是学生呈现石子、碳、无纺布等生活中熟悉的材料。围绕任务，学生进行简易简易净水器的设计，解决问题的过程，一方面提高了学生探究的注意力；另一方面激发了学生探究的兴趣。

（三）教学拓展指向“连接真实世界”

实现学习迁移是基于深度学习的的现象教学的发展指向。学习迁移指的是在某种学习活动中获得的知识或技能对其他学习的影响或在其他情境中的合理运用。也就是我们常说的源于生活现象或问题，最后学生能回归生活，把知识和生活结合。

在教学设计的最后，我给学生看真实生活中的水龙头过滤器，并对比市场上的水龙头过滤器与课堂上学生自己设计的净水器有什么不同，提供再次改进过滤

器的思路。通过观察学生市场上的水龙头过滤器与课堂上学生自己设计的净水器，学生真切感受到科学知识不是多深奥的东西，只要多加一点创意，这是学习增长的最佳体现。

二、思维深度

《让一杯浊水变清》课例中，我除了引导学生建构“过滤”这一关于物质分离的概念之外，我有意培养学生的思维深度，特别是批判性思维、创造性思维、元认知能力等方面。

（一）从科学实验到工程实践，培养学生创造性思维

深度学习强调布鲁姆教育目标理论中的较高的认知目标层次，创造性思维就是高阶思维的一种，强调综合性、探究性和开放性。

在《让一杯浊水变清》一课中为了解决让一杯浊水变清的任务，我提供有结构性的材料并引导学生观察不同滤材的特性，进而引导学生设计并制作简易净水器。结合观察滤材的特性和学生自身原有的前概念，各个小组根据自己的认识，开放性地选取自身需要的材料设计并制作净水器，有的在滤材摆放顺序上下功夫，有的在装置外形上下功夫，各组设计的净水器都是不一样的。这个探究过程是综合性和开放性的。学生的创造思维得到有效培养。

（二）在充分的交流汇报中培养学生批判性思维

深度学习强调学习过程中的反思与元认知，也就是批判性思维的培养。结合观察滤材的特性和学生自身原有的前概念，各组设计的净水器都是不一样的。在交流汇报环节，给与充分的时间，让各组上台展示净水器设计图，引导学生评价自身和别人的设计方案，进而修改净水器设计图。

在本环节，充分的交流汇报，学生可以再次审视自身设计是否合理，结合别人的设计，综合各方意见，小组再次修改方案，这是一个思考的过程，一个思维碰撞的过程，一个不断反思的过程，在这个过程中学生的批判性思维得到有效的提高。

三、交往深度

基于深度学习的现象教学是围绕这一现象或问题展开教学，在教学过程中学生高感情、高兴趣投入，表达、合作等交往行为自然渗透。

（一）小组合作伴随科学探究的始终

深度学习要求学习者在学习过程中懂得团队协作。在整个教学过程根据班级情况，我们分为三人或四人的小组开展“让一杯浊水变清”的任务探究。设计净水器时，学生一小组进行讨论，集思广益形成设计稿；制作净水器时，小组分工，记录员、操作员、观察员等各司其职。

在小组合作的过程中，学生之间同伴互助和相互反馈，学生还可以向同伴学习，培养了沟通与合作能力。

（二）有效科学的表达是学习状态的真实呈现

深度学习是学生主动的学习，学生积极有效的表达是深度学习的重要表现。

除了根据老师的提问，作出有效的表达，我在交流汇报中给与学生充分的时间进行表达，小组上台展示净水器设计稿，组织语言表达自己的设计意图。同时，学生根据分析别人的设计稿，对其他小组的设计图，提出自己的意见。

在本节课中，把课堂交给学生，让学生充分地表达自己的观点。在组织语言，表达交流的过程中，学生的思维在重新建构，形成自己的知识、观点和态度。