初中化學“水的凈化”的項目式教學課例

謝娜輝

初中化學是項目式教學融合探究的最主要學科之一，因為初中化學與實際生活結合較多，在化學學科的項目式教學過程中，能幫助學生理解生活中的化學實例，使其更深入地學習化學學科中的理論知識。本文以“硬水、軟水與健康飲水”為例，探究初中化學項目式教學的應用實踐。

一、項目可行性分析

項目式教學的可行性分析主要分為三個方面的內容，一是項目目標設定需要基于課本內容，而且研究內容需要具備現實意義。二是要注重以學生為中心，素質教育要求教師在設計項目流程時要充分發揮學生的主動性，讓學生自覺提出問題并尋求答案，培養學生發現問題和解決問題的能力。三是項目式教學作為近幾年興起的概念，主要是為了解決教學與實際脫離所產生的問題，因此項目式教學要注重實踐與理論相結合。

“硬水、軟水與健康飲水”是《義務教育化學課程標準（2022年版）》“物質的性質與應用”章節下第四單元“自然界的水”和第十二單元課題2“化學元素與人體健康”相結合的項目，能融合不同章節內容進行項目式教學，也是本項目的創新點之一。在傳統的理論教學過程中，其實完成大綱教學并不難，但是想要在傳遞知識的同時讓學生提升自身素養還是很困難的。化學學科與平常生活息息相關，很多日常現象都可以與化學知識結合起來，“硬水、軟水與健康飲水”項目的教學不僅完成了教學內容中核心概念和重點知識的學習，還與實際生活緊密相連，真正實現了“做中學”“創中學”、在真實情境中學的理念。

在“硬水、軟水與健康飲水”項目的教學環節中，非常注重學生能力的培養，不僅讓學生更直觀、更深刻地學習了硬水和軟水的區別，還鍛煉了學生的團體合作、資料搜集、溝通能力等。最后加入健康飲水的概念和方式，讓學生能拓展學科以外的知識，同時為社會健康發展作出貢獻。

二、項目教學目標

“硬水、軟水與健康飲水”項目式教學的目標設計主要分為課程標準和課時目標兩個維度。如表1。

表1 課程標準及課時目標

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三、項目任務及教學流程

一個教學項目的完成通常是連續性的，且持續時間較長，因此在實際教學中教師可以將總任務分解為幾個小任務，也可以分為不同階段進行教學，這樣不僅流程會變得更加清晰，教學過程也會更加充分，教學效果更好。如表2（見文末）。

四、項目實施過程及評價

項目式教學過程一是講究理論與實際相結合，之前理論教學多注重對知識的講解，而忽視了化學學科的實踐應用和對生活的實際作用。二是講究以學生為主體進行素質教育，教師在教學過程中起著引導和總結的作用，這樣可以充分調動學生的積極性，讓學生主動參與到課堂中，從而鞏固學到的知識。

（一）區分硬水和軟水并了解硬水的危害

師：水潤萬物而無聲，一方水土養一方人，生活中那些澄清、透明的水是純凈水嗎？我們燒水過程中的水垢是怎么產生的？

布置任務：請同學們以小組為單位，查閱相關資料，并將調研結果填在項目書的第一頁。

小組查閱資料后總結并匯報：透明的水并不都是純凈水，可以將其概括為硬水和軟水兩類。水垢的形成是由于澄清透明的水中含有一些看不見的物質，那些物質溶解在水里，加熱煮沸時沉淀出來了。

師：是的，同學們的結論非常正確，硬水和軟水可以通過煮沸來區分：煮沸時產生水垢的是硬水，或曬干后有固體殘留的是硬水。那么大家覺得還有什么方法可以簡單區分硬水和軟水呢？

生：不是很清楚，生活中沒有接觸過。

師：其實有一個很簡單的方法，可以通過加入肥皂水的方法來區分軟水和硬水。

（教師陳述并播放視頻）同學們，請看視頻中的反應，概括在硬水和軟水中加入泡沫后的區別，將結果填寫在項目書的對應位置。

生：加入肥皂水，產生少量泡沫，大量浮渣的是硬水。產生大量泡沫，少量浮渣或無浮渣的是軟水。

（教師提供實驗器具并邀請學生上臺實驗）

師：老師這里有三杯水，分別是白開水、山泉水和蒸餾水，現在請一位同學上臺往杯子里添加等量的肥皂水。

學生上臺實踐，完成實驗后將結果向同學們展示，并按照泡沫的多少進行排序。

師：既然我們已經學會了區分硬水和軟水，那么大家覺得硬水在生活中有哪些危害呢？

學生小組討論后匯報：硬水會使衣服變硬，而且也洗不干凈。

師：是的，除了日常生活中的危害，硬水在供熱時也存在危險，鍋爐內結垢浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，嚴重時還可能引起爆炸。

（二）硬水軟化的方法

師：我們上節課學了如何區分硬水和軟水并講解了硬水的危害，那這節課讓我們一起來通過實驗感受硬水軟化的神奇過程吧！

【學生活動】

實驗1：自來水蒸餾

實驗過程：將自來水加入蒸餾燒瓶中，加入沸石，將溫度計放在支管口處，打開冷凝水，點燃酒精燈，直到錐形瓶中收集到冷凝水。

用肥皂水測試自來水和冷凝水并記錄現象。

得出結論：自來水蒸餾獲得了純凈水。

教師總結：蒸餾是根據物質的沸點不同而分離混合物的方法，是一種液體與另一種液體（或固體）分離時常用的方法，而且蒸餾是物理變化。

師：在實驗過程中，老師觀察到很多同學的操作有一些錯誤，請同學們思考以下問題：（1）加熱燒瓶時，為什么需在燒瓶底部墊上陶土網？（2）在燒瓶中為什么要加入沸石？（3）冷凝水為什么要下進上出？（4）為什么要棄去剛開始餾出的液體？

學生反思：確實，很多不規范的操作會使結論出現問題。（1）墊上陶土網是為了使燒瓶受熱均勻，防止炸裂。（2）在燒瓶中加入沸石是為了防止液體爆裂。（3）冷凝水下進上出便于冷水充滿冷凝管，有利于水蒸氣的冷凝。（4）因為剛開始餾出的液體不純。

（三）健康飲水的必要性

師：“藥補不如食補、食補不如水補。”李時珍的這句話蘊含的道理也可以透過健康飲水來“窺探一斑”。水正是微量元素的最佳載體，因此有人說“飲”比“食”更重要。同學們通過課前的調研和資料搜集想必也對健康飲水有了一些感悟，請小組同學進行討論并將結論寫在項目書里。

學生討論并總結：泡茶用軟水好，但硬水煮沸后變成了軟水，所以影響不大。但煲湯、打豆腐、釀酒、煲中藥等用軟水好。制作玩泡泡的肥皂水，用軟水更好。

教師總結：同學們說得非常好，老師再為大家補充一個科學飲水小貼士。長期飲用過硬或者過軟的水對身體健康都不利，因為人體中含有50多種元素，鈣和鎂都是生命必需元素。建議大家盡量飲用不同品牌、不同水源地、不同類型的水，既增加微量元素的攝入，又防止個別元素過量。

（四）結題訓練

1．下列有關水的說法中，不正確的是（ B ）

A．用肥皂水可以鑒別硬水和軟水

B．在凈水過程中明礬用作殺菌消毒劑

C．煮沸可以降低水的硬度

D．在凈水過程中用活性炭可以除去水里的色素和異味

2．中國的“茶文化”源遠流長

（1）紫砂壺燒制原料中的紫砂黃泥含鐵量很高，這里的鐵是指（ B ）

A．單質 B．元素 C．原子

（2）泡茶時可用茶漏將茶葉和茶水分離，該做法與過濾操作的原理相似。

（3）用含雜質少的軟水泡茶，能充分體現茶的色、香、味。生活中將硬水軟化的方法為煮沸。

（五）教學評價

項目評價體系主要考查學生全方位的素質水平，基本包括目標完成度、合作能力、溝通能力、自主學習成果四個方面。評價的結論可以使用定量評價或者定性評價。本次項目設定的評價指標較為全面，且采用定量評價的方法進行綜合評價，首先將教師評價、同組學生互評、學生自評三種評價方式分別賦予一定的權重，然后綜合評分。最后賦予學生總評等級：85～100分賦予優秀，70～84分賦予良好，60～69分賦予合格；0～59分賦予不合格。

最終進行該項目教學的學生均獲得及格及以上評價結果，該班級共50名學生，10人獲得優秀，20人獲得良好，20人獲得合格。

五、項目實施效果和反思

首先，在本次“硬水、軟水與健康飲水”項目實施過程中，能夠發現學生確實更喜歡項目制的學習方式，而且學習效果更好。其次，教師使用了任務分解的方法，使學生有更多的時間可以深入了解硬水和軟水的區分辦法。而且加入實驗，使得學生可以更直觀地看到硬水軟化的過程，使知識的印記更深。最后，學生在學習過程中也鍛煉了自己搜集資料的能力與團隊合作能力。

在之后的教學中，教師應開拓自己的教學思路，不局限于章節教學，也不局限于理論教學，而是以化學與實際生活結合為出發點，不斷創新教學方法。

（作者單位：東莞市謝崗中學）

編輯：趙文靜