《污水处理》教学设计

冯念科学名师工作室 2020-03-25 15:45:49

【教材分析】

本课是教科版六年级下册《环境和我们》单元第六课,因教学时间30分钟的要求,本设计将原本的制造污水和污水来源讨论略去,直接将重点放在“污水的净化处理”,通过组织学生亲自进行污水处理实验的设计和验证,让学生了解污水处理的常用方法,意识到污水的处理是复杂的,简单净化处理的污水一般不适合做饮用水,在延伸拓展阶段,本课设计安排学生联系生活,如家庭净水器的工作原理,野外生存找水的考验等,最后进行提升,让学生说出如何科学地使用水。

【学生分析】

上本课之前,还没有学习第四单元,但学生通过日常生活积累对水污染的了解已经比较全面,也能系统地总结出来水污染的来源及其危害,如果将重点放在单纯的理论讨论,对于综合提高学生的科学素养,培养学生解决科学问题的能力局限很大,还是传统的课堂教学,久而久之学生的观察和研究兴趣将会淡下去。因此,本节课中将引领学生亲自参与设计处理污水装置并检验其效果的活动来增强学习动力和环保意识。

【设计思路】

小学科学课是以培养学生的科学素养为宗旨的,而科学课的学习是以探究式为主的,科学课堂应该保护好学生的好奇心和求知欲,突出学生的主体地位,这和目前倡导的生命化教学——“让课堂充满活力”是契合的。同时,结合《小学科学课程标准》对六年级学生的学习目标要求,六年级阶段应能基于所学知识,制定比较完整的探究计划,初步具备实验设计的能力和控制变量的意识。在本课教学设计时,首先让学生观看一组身边河流污染的图片,达到视觉冲击,感受到解决污水问题的迫切;随后提问学生对污水处理的方法了解哪些,然后提供过滤材料让学生汇报设计思路,以便各组进行比较参考,最后让学生根据设计开展实验,检验污水处理装置的效果。在学生的设计汇报和实验结果展示汇报中,教师引导学生进行全面的表述,对于实验中存在的不足,可以让各小组在对比中发现,然后提出进一步的解决方案。这个环节可以让学生充分参与进来,提高他们分析问题解决问题的能力。最后通过观看污水处理厂的工艺,了解到课堂上的过滤处理只是其中一小部分环节,要使污水最终达到无害化排放还需要许多复杂流程。这也会给学生一种境界的提升,如“我们要科学用水”,“不随意排放污水”等。

 

  【教学目标】

1.科学概念:认识到水污染是可以治理的,处理污水的常用方法是过滤和沉淀;污水处理的过程很复杂。

2.过程与方法:设计制作污水处理装置,做污水净化模拟实验。

3.情感态度价值观:认识到污水处理过程的复杂性,增强保护科学用水的意识和责任感。

【重难点】

重点:设计制作简易污水处理装置并检验其净化效果。

难点:分析简易污水处理装置效果。

【器材准备】

分组活动用:砂子、活性炭、纸巾、装有生活污水的烧杯1个、透明杯子每组3只、简易漏斗每组1套、记录单1张;絮凝剂PAC(聚合氯化铝)溶液。

【教学过程】

一、导入(1分钟)

(PPT课件显示湘江、浏阳河、圭塘河受污染的图片。)

    在我们的湘江、浏阳河、圭塘河,经常能拍到这样的图片,这些场景大家熟悉吗?这些河水怎么了?(预设:被污染了,都变成了污水!)【板书:污水】

二、污水处理(24分钟)

    (一)我们知道的污水处理方法

1. 对于污水,我们该如何处理呢?你们知道有哪些方法吗?(预设:可以对污水进行处理,如建造污水处理厂,过滤,沉淀,高温......)【板书:过滤,沉淀,消毒】

    (1)(在学生回答时反馈)过滤是一种怎样的方法,怎么操作?(什么是过滤?通过装置如漏斗分离悬浮在液体中的固体颗粒及有害物质的一种方法。

(2)什么是沉淀?(水放置一段时间,比水重的物质沉在水底,产生分层。沉淀:利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除,沉淀最主要的是能静静地等待,观察有无杂质沉降下来。(课件)

(3)用漂白粉,高温灭菌等都是消毒的一种方法。

2. 这些方法效果如何呢?今天我们就来进行污水处理模拟实验。老师带来了三件法宝,分别是砂子,纸巾,活性炭,它们有什么作用呢?一起来了解一下:

    (1)活性炭:表面有很多细小的孔,能很好地对水中杂质进行物理吸附,达到水质要求,当水流通过活性炭的孔隙时,各种悬浮颗粒、有机物等被吸附在活性炭孔隙中。

    (2)砂子:将水中的那些悬浮物、杂质、有害物质等过滤出来起到净化水的作用,可除去较大的杂质。

(3)纸巾:过滤不溶性杂质,吸附色素,细小杂质等。

(二)我们来设计

1. 接下来,请各小组利用提供的器材,交流讨论,设计出本小组的污水净化处理装置(出示并介绍实验器材,自制漏斗,砂子,纸巾,活性炭,烧杯等)。

2. 设计时思考:为什么这样设计?从下往上,第一层放哪种过滤材料,第二层放什么,共放几层?如何检验你们设计的污水处理装置效果?过滤的时候,需要注意什么?(污水怎么倒?全部倒进去吗?过滤后的水装在哪里?怎么判断过滤后的水是否比过滤前的干净?(生:用小烧杯到水槽中取一杯污水,倒出一部分到过滤装置中、一部分到做沉淀实验的杯子中,剩下一部分倒在写有“污水”的杯子中留作对比用,对比过滤前后水的颜色,气味,透明度等。还要对比过滤后的水与干净的自来水。)

3. 请方案不同的2-3个小组汇报设计方案及实验操作步骤,说说你们的设计理由,其他组觉得他们的方案怎样?(实物投影展示各组的设计方案)

(三)我们来验证

1. 你们觉得自己设计的污水处理装置效果会怎样?就让我们用实验来检验吧!比一比哪个污水处理厂净化效果好。

2. 请的材料员来领取材料,温馨提示:

(1)明确好3个杯子的使用(用1号杯装污水,2号杯装“过滤后的水”,3号杯装沉淀后再过滤的水)。

(2)将发现记录在实验单污水处理装置设计图旁。

(3)听到老师的提示停止实验,整理材料,准备汇报。(课件)

(分组活动,教师巡视)

3. 现在,哪个组来展示你们的成果(请带上你们的污水处理装置及净化后的水)(请几个效果不同的小组上来展示,再请学生评价他们的差异:漏斗中的材料不同,放的厚度不同,顺序不同......)同样的分层方法,净化效果最好的是某某组,能和大家分享一下你们的经验吗?

4. 经过长期反复验证,净化效果比较好的简易污水处理装置是这样的(课件展示图片,并解释原理:分层顺序及厚度)。

5. 大家发现了吗,老师这里还有一杯污水,它和我们过滤实验用到的污水有什么不同吗?(预设:产生了分层,用了沉淀的方法)这是自然沉淀下的效果,实际生活中,还会用到一些化学试剂加快沉淀,老师今天带来了一种叫做聚合氯化铝的沉淀剂,一起来见证它的效果吧。(师演示聚合氯化铝的沉淀实验,滴几滴,搅拌,静置)

6. 经过我们课堂上净化处理后的水完全干净了吗,能不能直接饮用?(不能,还要消毒......)

三、拓展(5分钟)

1. 工厂里的污水处理

(1)知道真正的污水处理厂是怎么处理的吗?我们一起通过视频来看看吧(播放录像1分钟)!

(2)看完后有什么感受?污水处理并没有那么简单。

(3)污水处理厂的操作有二十项之多,除了我们课堂上模拟的过滤和沉淀,还要经过微生物分解和消毒处理,而且每一项操作要经多次反复进行,最后必须达到一定的标准才能排放到河流中。【板书:微生物分解,消毒,可排放的水】

2. 生活中的污水处理

生活中我们有没有用到过类似的污水处理方法?(家用净水器的使用,烧开水发现里面有杂质,烧开后静置一会;洗菜水沉淀后用上层水拖地,将污水用自制净化器过滤后排放,减少污水的排放;野外生存可以过滤污水,再消毒来解决饮水的问题等。)

3. 通过这节课进行污水处理,你们有什么收获或感想?对于我们,应该如何科学地用水?(引导:我们可以在这里的哪个环节发挥作用?要减少污水的产生和排放。)

 

【板书设计】