我们的净水器 一、项目背景在淡水资源紧缺的情况下,水污染更给人类和其他生物造成了威胁全世界由于污染造成的水质型缺水情况十分严重,目前,有近40%的人口难以喝上洁净的水日益严重的污染导致我国许多地方出现住在水边没水喝的尴尬局面各种各样的污染物通过饮水进入人体,直接威胁着人们的身体健康,地表水因为污染而不再适合用于农业灌溉同时由于城市人口的不断增多,城市生活污水处理问题日益凸显城市生活污水主要来源于家庭、学校、商业等一系列城市公共场所、公用设施污水处理问题迫在眉睫!请你联合你的小伙伴,设计一个污水处理方案,制作一个净水器吧!相信你们的设计也一定会帮助那些水污染严重地区的人们!二、学习目标S(科学):1.了解污水处理厂的一般流程;2.污水一般通过三种方法进行处理,物理净化(过滤,吸附)、生物净化(放入细菌群)、化学净化3.通过物理方法(过滤和吸附)可去除水中不溶性的杂质T(技术):1.设计并制作简易净水器2.会使用浊度计和PH试纸对水质进行检测E(工程):1.能绘制简单的净水器装置设计图2.能按照设计图制作简易的净水器装置,并进行测试3.不断优化自己的简易净水器,使净水器效果更佳M(数学):1.计算净水器的造价2.绘制设计实验表格,并记录分析实验数据。
三、适用年级小学四至六年级四、课时设置4课时五、学习流程 1、引入问题与确定需求——————污水处理之设计制作简易净水器2、调查研究与学习支持——————活动一 观察比较自来水与生活污水 活动二 污染源的讨论 活动三 了解污水处理厂的处理流程 活动四 了解净水机的原理3、分析观点与建立模型——————活动五 设计并制作简易净水器4、测试优化与解决问题——————活动六 净水器的测试与改进 活动七 净水器的展示与评价活动一 观察比较自来水与生活污水1.出示污水与自来水,讨论有哪些方法对两种水进行对比通过用眼睛看它的颜色,透明度,杂质,沉淀物,闻它的气味,摸它的粘稠度,测定它的PH值,和TDS值等来进行比较2.明确污水处理标注,以自来水的标准为标准活动二 污染源的讨论1.分小组对污染源进行讨论,完成书面P82页网状图2.意识到绝大多数的水污染都是由人类的活动引起的。
活动三 了解污水处理厂的处理流程1.自学:阅读P83“污水处理厂的流程”2.交流:污水处理厂的处理步骤物理处理→生物处理→化学处理活动四 了解净水机的原理1.净水机构造:5微米PP棉→活性炭→1微米PP棉→RO渗透膜孔径越来越小,第一层过滤,第二层吸附有毒有害物质,第三层再次过滤更小的微粒,最后RO渗透膜只能让水分子大小的物质通过,除去水中更小的微粒,达到净化水的目的活动五 设计并制作简易净水器1.认识材料活性炭,细沙,可湿水卫生纸,脱脂棉,纱布,过滤棉,塑料瓶名称活性炭细沙卫生纸脱脂棉纱布过滤棉塑料瓶价格1元/盒1元/盒0.3元/张0.5元/团0.5元/小张0.5元/小张2元/个2.招聘员工,明确职责材料超市店长:对项目组购买材料以及消费情况进行统计 污水处理厂厂长:分发污水,对污水处理情况进行评价信用卡银行行长:监督信用卡升级及消费情况监工:监督各个项目组施工情况3. 授权信用卡4.讨论并进行设计分小组进行设计,并分享设计,相互评价给出建议活动六 净水器的测试与改进1.根据设计要求,购买材料2. 修改设计并测试效果分享测试效果,并分析原因,全班分享经验3.继续修改设计方案并进行2次或者更多次进行设计并测试评价“污水处理”项目之我的净水器班级: 项目组员:材料:设计图:发现:改进:(互评)建议:活动七 净水器的展示与评价通过对过滤水的颜色,透明度,沉淀物,气味,浑浊度,TDS值,PH值,造价,美观度进行比较。
指标标准自评分互评颜色(共3★)无色3★浑浊2★深色1★污水的颜色0★透明度(共2★)透明2★半透明1★不透明0★沉淀物(共2★)没有沉淀2★少量沉淀1★大量沉淀0★气味(共1★)无异味1★有异味0★PH试纸(共1★)PH<6,0★PH>8,0★6200,0★TDS值<200,1★造价,美观度,展示过程等(附加分5★)造价合理,不超过预算;外观整洁;展示过程完整,反思分析有理有据总分10★+5★六、教学反思还记得刚开始接触项目式学习这个概念的时候,觉得这个词很新颖,很吸引人,在学习了解了STEAM理念和项目式学习的相关知识后,我认识到项目式学习是一把能充分激发学生学习动力、发展核心素养的钥匙当区研培中心决定让我们承担一次区级展示活动的时候,我的心里特别激动,但又忽然感到千头万绪,不知从何下手近年来,我们七中实验学校小学科学组也相继开展过一些关于STEAM教育的研究和实践,在这次区级任务的驱动下,我们更认为应该更加有计划、有步骤、有深度的系统研究为了提升研究和展示的质量,我们经历了一系列的尝试一)选题最开始选择了第一单元《微小世界》的单元融合课,用显微镜观察水中的微生物,发现本课的工程目标要求不明确,学生动手制作要求不高。
后来选择垃圾的分类和处理,让学生学会分类,并制作堆肥箱对厨余垃圾进行处理,发现这个活动比较单一,学生思维得不到项目式的提升最后选择污水的处理,这个内容源自教材中要求学生做一个过滤器,书面提示学生用沙进行过滤,效果是不理想的,需要经过比较复杂的处理才能使污水得到净化于是产生了让学生设计制作一个污水处理比较理想的过滤器,本次项目课题就此诞生二)研究从课标教材入手,《污水的处理》是六年级下期第四单元内容,污水要经过复杂的处理才能被净化,那么怎样才能被净化干净呢,这就要学生自己设计制作净水器来达到这个项目目标当然这个想法也是得到了刘老师的指点于是开始了我对净水器的研究这个项目结合了STEM的科学,技术,工程和数学的理念,引导学生发现问题,提出解决方案,设计方案,制作,测试,评价,计算造价等三)测试我自己先测试了项目的可实施性,也是设计制作了5组简易净水器,也用浊度计(TDS笔)进行了测试,发现效果并不好后来对制作好的净水器做了一晚上的清洗,第二天来测试的时候,过滤出来的水果然清澈很多了可是学生不可能花大量时间对过滤器进行清洗了再测试,于是和学生一起对材料进行了清洗 (四)实施然后,对于课程的设置上,起初是想在一堂课上将项目的各个环节都呈现出来,第一次试上污水的处理,整个环节完全没有明确的工程目标,学生能够动手制作的就是一个过滤水装置。
思维能力并没有呈现出有提升的感觉经过研究之后,学校领导一句话提示了我,让我这堂课可以做成较长周期的项目,并不一定在一堂课上呈现出所有探究的环节这也刚好能和我校的科技节活动联系起来所以最后这个项目开发成了一个周期为2周,4课时的短期项目课时主要内容第一课时创设情境,聚焦污水处理问题;对比污水和自来水,探究评价标准;污染源的讨论;了解污水处理厂的处理流程第二课时讨论物理方法处理污水可以使用的材料,以及材料的主要作用;给出材料报价,选择合适的材料设计净水器,并全班分享设计,互评建议第三课时购买材料,设计制作净水器,尝试多次设计并改进设计与制作,测试,评价及建议第四课时改进净水器,修改设计,展示评价自己的净水器;选拔优秀净水器进行全校展示五)成效在经历这样一场项目式学习之后,学生老师都变了六年级孩子现阶段的积极性比较弱,课堂上比较懒惰,不爱动脑筋,不积极发言,很多时候是老师拉着学生走,但是经历这样一场项目之后,学生特别主动,不仅仅在课堂上……在课堂外也是积极的探索,主动要求完善过滤器这是自发的,内驱力去做的,而且到现在已经历时3周时间一代二代三代过滤器在他手中不停变换,对材料不断改进,尝试,这不仅是一场项目,更是考验学生的耐心,思维能力,解决问题能力,分析问题的能力。
这可能就是所谓科学核心素养的培养吧当然,对我来说,这场项目,也在让我们改变了,我的教学在改变,平时关注学生知识的广度,项目以后,更加注重关注学生知识的深度有没有把问题研究透,通过哪些方法研究的我的改变也影响到学生,学生也积极探究,比如一个额外收获,有3个孩子正在通过小苏打和白醋变化的实验中,探究酸碱反应,正在研究如何制作一杯口感更好的柠檬汽水而且已经初见成效,并且还写了小论文,准备在我们月底的STEM展示活动中为大家亲手调制一杯健康美味的柠檬汽水呢项目式学习,值得我们去研究!有深度的学习,学生更应该享受!。