摘要：這節課從資源的角度復習水的相關內容，從水資源的儲量和分布，水的凈化，硬水軟化，水污染和治理，保護水資源和節約用水五大板塊展開。教學中，重點關注學生分析問題、解決問題能力的培養，引導學生資源觀、微粒觀、實驗觀、價值觀、元素觀的構建，拓展訓練學生思維的深廣度，力求務實高效。

　　關鍵詞：問題情境;核心素養;知識價值;思維廣度;綠色化學

　　初中階段的化學教育是化學教育的啟蒙階段，其主旨是為學生科學素養和化學核心素養的提升打下一定的基礎，而化學課堂教學則是學生化學核心素養得以有效提升的主戰場。為此，江蘇省中小學教學研究室開發了“名師課堂——教學新時空”，利用網絡面向全國進行課堂教學直播。筆者參加的活動的主題是“基于學生核心素養提升的化學課堂教學”，專家會現場評課。本節直播課是一節關于水資源的中考復習課。現將這節課堂實錄和教學反思呈現給大家，期待交流和探討。

　　一、教學地位和主要內容

　　水作為初中化學中非常重要的一種常見物質，它在2011版初中化學新課程標準中，身邊的化學物質和化學與社會發展兩個一級主題下都有涉及。課標中的具體要求是知道水對生命活動的重大意義，認識水是寶貴的自然資源，樹立保護水資源和節約用水的意識。

　　筆者認為：這些目標的達成絕不是喊喊口號就能實現的，而要付諸于行動。水資源不僅是化學學科研究的問題，地理、生物、物理等其他學科也會關注水資源的問題，也是一個社會化的綜合性的問題。這節課主要是從化學的視角去研究水資源的問題，關注水資源的應用、凈化、軟化、污染和治理。

　　二、教學目標

　　1.認知性目標：知道硬水和軟水的區別，了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾的凈水常用方法，知道活性炭和明礬的凈水作用，利用已經掌握的酸堿鹽的知識，從根本上去理解硬水軟化和水污染的原因和治理的辦法。

　　2.技能性目標：能獨立設計實驗，能解決污水治理問題。3.體驗性目標：通過硬水軟化和污水處理的實驗設計，初步意識到水污染對人類的危害，初步形成水是生命之源的資源觀，知道水對生命活動的重大意義，認識水是寶貴的自然資源，樹立起保護水資源和節約用水的意識。

　　三、教學的重點和難點

　　重點：水的作用，水的凈化過程，硬水軟化，水污染的污染物研究和污染的治理。難點：硬水軟化和污水治理。

　　四、教學實錄和設計意圖

　　1.了解水資源的稀缺，從化學視角感知保護水的重要性，感知化學的資源價值。【引入】請大家看一張圖片。【師】這張照片是我國“風云二號”衛星從太空中拍攝的地球照片，可以看到地球是一顆藍色的星球，這是為什么呢?【師】所以地球其實是個水球，那這些水主要是海水還是淡水呢?它們的比例關系是多少呢?【投影】地球上總水量圖【師】觀察這幅圖，大家有什么發現呢?【師】由此可見，淡水資源極其稀少，非常寶貴。

　　設計意圖：從學生已有的知識，創設情境，引入課題，容易引起學生的興趣，激發學生的參與熱情，使復習更為高效，從水資源的分布圖，讓學生初步感受水資源的珍貴。【師】板書：水資源的專題復習。【過渡】首先請大家說說水在工、農業以及日常生活中的用途。【生】學生討論回答。【師】大家剛才說的都很好。水的應用其實還有很多，隨著我們學習的深入，將不斷感知水的重要作用。

　　下面是我給大家進行的一些總結：【投影】工業上：溶劑、冷卻水、化工原料等，農業上：參與光合作用、輸送養分等，生活上：洗滌、飲用等。【師】你能從化學的視角來分析一下這些用途嗎?比如，工業上：作溶劑是因為很多物質都能溶于水，并且溶于水的物質化學反應會更快。冷卻水是因為水的比熱容比較大，所以也常常被用于滅火。化工原料：你要是個有心人，請你留意一下各個城市的化工廠，看它們都是位于哪里?大多都是這個城市靠近水源的地方，因為化工生產需要大量水，水也會直接參加化學反應。

　　農業上：水是光合作用的原料，植物吸收運送養分也要靠水，沒有土壤但是把植物所需營養溶于水中也可以栽培植物。生活上：我們每天洗漱需要水，水可以溶解許多物質，我們每天也需要飲用大量的水，水是我們必需六大營養物質之一。

　　設計意圖：老師了解學生的最近發展區，注意創設有價值的問題，在解決問題的過程當中，激發學生的興趣，加強知識的鞏固和更深入的理解。完善知識體系的進一步建構。通過精心設計的問題，讓學生親身經歷學習過程，鼓勵學生多角度、多層次的思考，在時間和空間上，保證學習活動正常展開和學習行為真實發生。在復習過程中，老師設計的這些問題，重點放在讓學生在解決問題的過程中，感覺到化學與生活密切相關、化學學科是有價值的、學知識是能變成力量的。

　　2.了解自來水的來之不易，引入水的凈化，感知化學的知識價值。

　　【過渡】現在自然界的淡水，我們可以直接飲用嗎?只有極少部分水質好的地方可以，絕大多數都需要凈化才行。【師】哪位同學知道自來水的生產過程呢?【投影】自來水的生產過程：沉降→過濾→吸附→消毒【師】在取水口處，首先進行的是自然沉降，然后還會進一步的加入一些絮凝劑使水更好地沉降，我們常用的絮凝劑是什么物質?【生】明礬。

　　【師】加入明礬后起到什么作用呢?【生】使水中的懸浮雜質聚集成大顆粒【師】沉降的目的是為了更好地過濾，過濾不僅應用于生產，在實驗室中也是一種常用的凈水方法，過濾在凈水過程中起到怎樣的作用呢?【生】除去不溶于水的固體雜質。【師】進行吸附操作時，我們常用到的物質是?【生】活性炭。【師】加入活性炭的目的是?【生】脫色除臭。【師】這是利用了活性炭的什么性質?【生】吸附性。

　　【師】經過前面的處理后得到的水已經是澄清透明的了，但是我們還要投藥消毒，比如通入氯氣等，為什么氯氣能殺死細菌呢?【生】通過使細菌中蛋白質變性而把細菌除去。設計意圖：將知識系統化，條理化，理清楚知識脈絡，是復習知識的一個重要的任務，利用自來水凈化過程的主線：沉降→過濾→吸附→消毒，將明礬作用，過濾中的要點，活性炭的作用和原理，以及消毒劑的原理這些零碎知識，利用一線把它們穿起來，利于知識的鞏固和提升。

　　3.創設除水垢的問題情境，引入硬水軟化，感知化學的生活價值。

　　【師】這些水通過管道輸入用戶家后，若要飲用，還常要煮沸，這是為什么呢?【生】防止經過管道輸送到家庭戶的自來水被二次污染。【過渡】如果有同學更細心地觀察過煮水用的水壺，會發現水壺底部會產生一些白色的固體物質，有些地方的水很容易產生水垢，有些地方則需要較長時間。

　　設計意圖：真實、具體的問題情境是學生學科核心素養形成和發展的重要載體。教師在教學中創造真實而有價值的問題情境，促進學生有意義的學習，問題情境貼近生活實際，使學生充分認識化學科學的應用價值，通過有意識地強化學生應用知識的學習行為，全面提升學生分析問題、解決問題的能力。【投影】水壺水垢【師】這是由什么引起的呢?【生】水的硬度較大。【師】什么叫硬水?【生】水中含有較多的鈣鎂離子。【師】什么叫軟水呢?【師】煮沸為什么可以降低水的硬度呢?

　　【師】下面我們先來看一些資料：【投影】(經查閱資料：家庭用水中往往會含有可溶性碳酸氫鈣Ca(HCO3)2等其它物質)【學生】思考，回答，書寫化學反應方程式。【師】現在大家明白為什么煮沸可以降低水的硬度了嗎?【生】使水中的鈣鎂離子形成沉淀。【師】我們把這種方法叫做煮沸沉淀法。除了煮沸，我們還可以通過加入一些化學試劑來降低水的硬度。【投影】有一杯主要含有氯化鈣和氯化鎂的硬水，某興趣小組提出軟化水的方案，請你一起來完成。可供選擇的試劑有：Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、肥皂水。

　　【師】經過上述實驗得到的水樣是否為軟水?請用實驗方法進行驗證。【生】取樣加入肥皂水，攪拌或振蕩，肥皂泡多垢狀物少，是軟水。【師】在進行實驗設計時，我們一定要從操作、現象、結論三個方面進行闡述。大家猜測一下我們看到的現象應該是怎樣的?該方案為什么能使水的硬度降低?

　　【生】解釋原理，物質之間反應，Ca2+、Mg2+轉化為沉淀。寫方程式。【師】小組反思：若①、②操作中所加物質順序對調，能否實現硬水軟化的目的?【生】水中最終還會有Ca2+。設計意圖：通過除去氯化鎂和氯化鈣的實驗探究題的分析，理解和掌握了化學試劑沉淀法的基本思路，問題的設計從三個層次展開，第一個是選擇好試劑，寫方程式，第二個層次是自選試劑解決自己實驗遇到問題，對能力要求上一個層次，第三個追問兩個過程對調添加試劑的順序，看看又會有什么結果，分析實驗的結果，學生通過小組合作交流，得出不可以隨便調換順序，理解要保證實驗成功，不但要考慮試劑的選擇，還應考慮試劑添加的順序。

　　學生的分析問題，解決問題的能力，就悄無聲息地發生了質的飛躍。通過對比，學生總結出這種方法叫做化學試劑沉淀法。再次歸納前面兩種方法的特點，很容易理解蒸餾法和離子交換法。通過這種復習，讓學生形成基本的化學概念，體現元素觀、轉化觀、守恒觀的思想。【師】所以在實驗操作時，我們除了要關注實驗原理，還要關注操作順序，這樣才能正確地完成實驗。【師】我們把這種方法叫做加化學試劑沉淀法。

　　【小結】對于硬水的軟化，除了剛才兩種方法以外，還有蒸餾法和離子交換法等，今后我們將進一步深入地學習，但是這些方法共同的目的都是設法降低水中Ca2+、Mg2+的含量。設計意圖：提高核心素養的途徑之一是：教育內容要生活化。[1]基于學生實際生活經驗的內容，更有利于培養學生的學習興趣。了解化學與生活的關系，對某些實際生活經驗的內容更有利于培養學生的興趣，對某些生活中的實際問題作出自己合理的判斷。形成積極的生活態度。從而提高自我生活質量，增強化學學習的價值感。

　　4.尋找水體污染源，感知學化學的“有意義”價值。

　　【過渡】雖然硬水的使用給人類的生產、生活帶來許多不便，但是真正對人類威脅最嚴重的還是水體污染。【投影】水污染的照片【師】通過這一組照片，能總結出造成水污染的污染源有哪些嗎?【生】工業三廢，農業生產中化肥農藥的不合理使用，生活污水的任意排放。【師】這些方面之所以成為污染源，是因為其中含有大量的污染物，你知道哪些污染物呢?【師】剛才看的這些方面究竟會產生哪些污染物呢?

　　【師】1.硫酸2.引導：回憶堿的應用，氫氧化鈉等可用于造紙。【小結】這些酸性或堿性物質為什么都是水體污染物呢?【啟發】我們知道大多數農作物適宜什么樣的土壤中生長?【師】各種生物的生長不僅對土壤的pH有要求，對水質的pH也有一定要求，過高或過低都會產生一些不良影響，所以水中含有酸性或堿性物質都會產生一定的危害。【投影】3.重金屬離子。下面來看看電池的隨意丟棄，帶來的危害是?

　　【生】回使蛋白質變性，失去原來生理活性。【投影】4.化肥，氮、磷化合物【師】不僅化肥，含磷洗衣粉的使用也會引起水體富營養化。導致藻類生物集中在水面，水中的溶解氧急劇減少，導致水中大量生物窒息死亡。【投影】5.有機質【生】蛋白質、淀粉等有機質。【師】直接導致水體污染。【師】生活污水中還會含有許多氮、磷化合物造成水體富營養化。【師】通過剛才的討論，我們知道了水體污染物主要有這一些。

　　【投影】概括水體污染物的總結【師】還有一些物質處理不當也會引起水體污染，今后我們將逐漸認識。【師】知道了這些內容，我們就可以對不同的污染有正確的認識并采取積極有效的防治措施。如赤潮和水華：【投影】題目和問題①藻類瘋狂生長的根本原因，②魚類大量死亡的原因，③要防止這種情況發生，可采取的措施。

　　設計意圖：提高核心素養的途徑之二是：整合STSE教育。[1]教學要關注科學、技術、社會與環境之間的關系。要讓學生知道科技是一把雙刃劍。通過環境污染的圖片啟發學生感受到污染的可怕和危害，歸納出污染源，引導學生找出污染源中的污染物，分析污染物的特點從而理解水污染的本質是什么。

　　水污染的污染物其實并不可怕，都是有用的物質，只不過是出現在了不該出現的地方，從而得出了“垃圾是放錯了地方的資源”的結論。這種積極正面的引導，讓學生在獲得化學知識的同時，能夠運用唯物辯證觀去審視化學學科發展，運用科學的知識和方法去指導實踐，公正、客觀、無私地對待化學文化的價值，建立良好的社會責任感，弘揚化學精神，為人類社會發展造福。

　　5.創設污水治理的情境，讓學生意識到愛護水資源的重要性，感知化學的育人價值。

　　【師】對一些廢液的處理我們也應該可以正確理解。【投影】題目：某電鍍廠產生的廢水中，含有硫酸和硫酸銅。(1)該電鍍廠的廢水，能否直接排放?為什么?該廠技術人員打算除去Cu2+并降低污水的酸性，以達標排放。(2)請你設計實驗完成上述實驗目標。【生】學生討論后小組選代表匯報。【師】通過上述兩個污水處理的案例，可以看出水污染后治理非常困難，所以我們還是要重在保護水資源，防止水污染更要節約用水。

　　【師】下面請大家來說說你所知道的節水的好辦法。【生】學生回答生活中的具體節水措施。【師】本節課，我們對水資源有了進一步的認識，誰能總結一下本節課我們的收獲有哪些?【生】總結歸納自己收獲。【師】我們一定要，珍惜愛護身邊寶貴的水資源。設計意圖：通過電鍍廠廢水達標排放這個污水處理的案例，老師引導學生體會水污染的后續處理是非常困難的。讓學生經歷探索化的學習過程，以科學知識為載體，以科學方法為橋梁，借以提高學生的批判思維，培養在復雜情境中解決問題的能力。從而形成良好的科學態度和價值觀。

　　水資源重在保護。標本兼治——既要治理現有水污染，更要節約用水，防止新的水污染的發生，激發學生珍惜、愛護身邊寶貴的水資源的社會責任感。體現了化學的學科價值和育人功能。

　　五、課后反思這節課，力爭讓學生學習化學知識的同時，不僅獲得化學知識，還獲得自身的發展。實現了化學知識的教育價值，幫助學生擴大視野、豐富見識，訓練化學思維，促進學生超越化學學科本身而獲得的情感體驗和價值追求。具體如下：

　　1.呈現知識的教育價值

　　這節課所有知識點都來源于實際生活。“知識都是真的，真的最高境界必然是美的[2]”。實現了知識的智育價值、德育價值、信息價值、應用價值、探究價值和情感價值等多重價值。這節課上體現的化學觀念，為學生進行可持續發展打下基礎。學生在寫“煮沸可以降低水的硬度”的化學反應方程式中，第二位同學再次板演出正確的化學反應方程式后，我注意引導學生自我反思，表達思維路徑，并點明是元素守恒思想的體現。

　　在設計實驗：要求電鍍廠產生的廢水能達標排放環節，學生運用酸和鹽的知識，較為全面的提出解決方案。在知識到能力的轉化過程中，也表現出學生思維的全面性、深刻性等。特別是有學生能夠質疑、反思、做出選擇、評價。如：有同學提出用氫氧化鈣處理硫酸銅的方法，有學生說含鈣離子的水是硬水(不妥!水的硬度會提升);此外，學生還提出，氧化鈣更便宜(方法更好!)通過這樣的復習能夠提升學生更高一些的方法、能力、培養他們的科學素養。

　　2.教學目標達成度高

　　這節課，學生課堂參與度高，師生互動較好，學生對本節課的教學內容掌握較好。采用情境引入、強化辨識、形成練習等多種方式進行教學處理，教學目標達成度比較高。

　　3.教學內容豐富、教學環節合理

　　本節課從太空俯瞰地球的圖片引入本節課的教學，直奔主題。水資源的用途很廣泛，我力求從化學視角對其中的一些用途進行了深層次的挖掘，讓學生知其然更知其所以然。在自來水的凈化教學環節中，注重學生的基礎知識的夯實也注重學生學習能力的提升，由學生熟知的煮沸方法可以降低水的硬度，引導學生思考該方法之所以能夠實現硬水軟化的本質，從而推廣到化學試劑軟化法、離子交換法等相同的軟化本質，有利于學生將雜亂的知識進行系統歸類，形成系統的知識脈絡。

　　從水凈化自然地過渡到了水污染問題，選取幾張代表性的圖片，讓學生通過觀察這幾張圖片，感受到了目前水資源面臨的嚴峻形勢，水污染已經是社會化、綜合性的問題，需要立即引起重視得以解決的問題，引導學生思考這些污染來源于哪些方面，以及這些污染源中帶來水污染的主要是哪些物質?在潛移默化中牽引著學生從化學的視角去研究物質，利用化學知識去解決問題。在水污染帶來的赤潮、水華問題中，通過給予學生某藻類的化學式C106H263O110N16P，分析導致藻類瘋狂生長的原因，并追問分析的依據是什么，在教學中滲透學科觀念的教學。

　　通過分析電鍍廠排放的廢水中的化學成分，利用學生已有的化學知識基礎，搭建難度梯度不同的問題，展開討論，思考的問題層層深入，通過治理污染化學試劑的選擇，到治理污染的試劑的用量，到治理污染投入的人力、物力、財力，讓學生在解決本案例的過程中，感受到治理污染投入之多，難度之大，讓學生深切地意識到保護水資源和節約用水的必要性和緊迫性。

　　參考文獻：

　　[1][2]吳晗清，李國超.科學素養形成的實踐策略[J].中學化學教學參考，2015(9)：40-41

　　[3]朱志江.束縛與解放高中化學課堂教學新常態[J].中學化學教學參考，2015(5)：21-22

　　教育類期刊推薦：《中學化學教學參考》 1972年10月創刊;由教育部主管，陜西師范大學主辦;現為月刊，國際標準16開本，72頁碼;全國中文核心期刊，中學化學教育界的名刊。