《水污染》是六年級“科技革命的影響”單元中的一課，按照“什么是水污染—水污染的原因—水污染的危害”的邏輯順序展開探究，培養(yǎng)學生提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價的科學探究能力。本課分為三部分。第一部分：制訂計劃，搜集證據(jù)。在明晰水污染的概念后，直接引出“為什么水被污染了”的問題，探究水污染的原因。探究分為兩個活動，活動一是觀察水樣，活動二是實驗檢測。第二部分：處理信息，得出結論。讀取圖表并整理分析信息，判斷水樣是否被污染。第三部分：表達交流，反思總結。

六年級的學生對水污染現(xiàn)象有一定的認識，但是缺乏明晰的定義。大部分學生生活在城市，由于現(xiàn)實中水環(huán)境的改善，尋找污染過的水源存在一定困難。所以，本課為教師提供水樣，學生在課堂上完成探究活動。六年級的學生已經具備一定的合作探究經驗和分析數(shù)據(jù)資料的能力，能夠通過本課兩個活動分析水樣是否被污染，且能夠進行推想，如果污水被排放至河流將會導致怎樣的后果。

一、制訂計劃，搜集證據(jù)

活動一：觀察水樣

師：在上課前，老師請大家看兩幅圖片。你觀察到了什么？

生：第一幅圖中的河水比較清澈，第二幅圖中的河水水面上漂浮著垃圾，還有死魚。

生：第一幅圖中的水很清澈，適合生物生存，第二幅圖中的水比較渾濁，水面漂浮著各種垃圾。

師： 這說明什么？

生：第二幅圖中的水被污染了。

師：老師帶了一些取樣水到課堂里，已經放在了燒杯中，接下來就要同學們對這些水樣進行觀察。老師知道同學們特別想知道哪些水樣被污染了，但是別著急，咱們先以小組為單位來制訂觀察計劃。請大家思考：應該觀察什么？如何進行觀察呢？

生：我們組的觀察目的是判斷水樣是否被污染，主要觀察水的顏色和氣味以及是否有懸浮物，用肉眼觀察顏色，先看后聞。

師：哪個小組來說一說他們組制訂的這個計劃怎么樣呢？

生：他們組制訂的計劃很全面，方法正確。有一點需要補充的是，聞氣味的時候用到的感官是鼻子，要使用正確的方法去聞。

（學生示范：聞氣味時，將試劑瓶遠離鼻子，用手輕輕扇動，稍聞即止。）

師：老師為你們組嚴謹?shù)目茖W態(tài)度點贊！請同學們思考：觀察時還需要注意什么呢？（出示注意事項）現(xiàn)在以小組為單位開始觀察！

（學生進行觀察，教師巡視指導。）

師：哪個小組愿意和我們分享一下觀察到的結果？

生：工廠廢水呈黃色，有刺激性氣味，有少量懸浮物；洗衣機水呈乳白色，有洗衣液淡淡的香味，無懸浮物；下水管井水是透明的，無味，有沉淀物；農田水是透明的，無味，有一點沉淀物；滹沱河水是透明的，無味，無懸浮物。所以，我們組認為，工廠廢水、洗衣機水、下水管井水都被污染了，其他水樣暫時無法判斷。

師：通過剛才的觀察，我們只是初步判斷工業(yè)廢水、洗衣機水和下水管井水被污染了，但是對農田水和滹沱河水還無法判斷。接下來該怎么辦呢？

生：應該進行進一步的檢測，進行實驗。

評析：觀察是學生認識世界、獲取信息的重要途徑，是他們開展科學探究的重要方法。本環(huán)節(jié)不僅培養(yǎng)了學生制訂計劃的能力，還教會了他們科學的觀察方法。學生通過觀察水的外在特征作出判斷，并在匯報中交流反思，提升了分析能力。在匯報觀察結果的過程中，教師可以通過引發(fā)學生的認知沖突，凸顯用數(shù)據(jù)判斷的必要性。

活動二：實驗檢測

師：同學們，被污染的水中還有什么呢？我們一起來看看！（出示國家對污水的最低排放指標）這是咱們國家對污水排放的最低標準，老師找出了其中幾個重要的指標，如pH、糞大腸菌群數(shù)、氨氮含量、有機磷農藥含量等。當這些數(shù)值超出指標后會造成什么樣的危害呢？

（教師出示圖片，介紹危害。）

師：同學們，咱們桌子上擺放的水樣真的含有這些物質嗎？在生活中，檢測水樣要用專業(yè)的儀器和專業(yè)的試劑，今天，咱們化身小小水質檢測員，檢測其中一項——pH。為了檢測pH，我們需要用到一種新的儀器——pH檢測儀。如何使用pH檢測儀對污水進行測定呢？請同學們認真觀看實驗步驟和注意事項。

（教師播放實驗視頻后，學生分小組合作進行實驗。每個小組測定一個水樣，并將結果記錄在PPT表格中。教師巡視指導。）

師：經過剛才的實驗，大家得到了相關數(shù)據(jù)。哪個小組給我們分析一下，再次判斷哪些水樣被污染了？

生：工廠廢水的pH是3，洗衣機水的pH是11，都超出了排放標準，說明它們被污染了；下水管井水、農田水和滹沱河水的pH都在范圍內，說明它們沒被污染。

師：哪個小組有不同的看法？

生：我們組認為，這個實驗只判斷了pH這一項指標，下水管井水、農田水和滹沱河水雖然pH合格，但其他指標還沒測，所以不能判斷是否被污染。

師：你們組認為除了pH，還有哪些指標可以判斷水樣是否被污染了呢？

生：我們組認為，除了pH指標，應該還有很多指標。比如農田經常施肥打藥，所以要通過檢測有機磷農藥的含量來判斷其是否被污染。

師：你們組對第二組提出來的這個質疑有什么想法？

生：我們接受他們提出來的質疑，我們組的結論確實有漏洞。

師：敢于質疑是一種值得鼓勵的科學精神，勇于接受他人的建議也是一種很好的科學態(tài)度！為你們兩個組點贊！老師已經提前將這些水樣送至專業(yè)的檢測部門進行檢測了，檢測報告已經放到了各小組的資料包內。下面，請大家閱讀和分析水樣檢測的數(shù)據(jù)。

評析：分析與綜合是科學思維的基本方法。本環(huán)節(jié)中，教師先引導學生認識廢水的排放標準，在標準和危害之間建構聯(lián)系，為后面的實驗數(shù)據(jù)分析作鋪墊。然后，教師讓學生化身小小檢測員，激發(fā)他們的探究興趣，培養(yǎng)他們的實驗探究能力。只對一個指標進行測定和分析無法判斷水樣是否污染，這一質疑引發(fā)了學生對多種數(shù)據(jù)綜合分析的思考，培養(yǎng)了他們的分析、綜合能力。

二、處理信息，得出結論

師：檢測報告單上已經顯示了完整的檢測數(shù)據(jù)，我們如何根據(jù)數(shù)據(jù)進行判斷呢？

生：就像用pH判斷一樣，將實驗值與標準值進行對比，看實驗值是否在標準值范圍內。如果在指標范圍內就是合格，如果不在指標范圍內就是不合格。

師：我們怎樣快速準確地判斷這個數(shù)值是否在指標范圍內呢？

生：用統(tǒng)計圖表。

師：看來大家已經學會了用對比的方法來進行判斷，接下來我們就用這種方法來分析資料。請第3組結合下面這張圖（如圖1）為我們講解得到的結論。

生：我們組發(fā)現(xiàn)工廠廢水的pH不合格，只要有一項不合格就說明這個水是被污染了的，不能排放；洗衣機水的pH也不合格；下水管井水的糞大腸菌群數(shù)和有機磷的含量不合格，所以不能排放；農田水的有機磷農藥含量不合格，也不能排放；滹沱河水的所有指標均合格。所以，我們組得到的結論是：滹沱河水沒被污染，其余水樣均被污染，沒有達到排放標準。

師：你的表達真清晰，邏輯關系也很正確。同學們，剛才我們對每一個指標逐一進行了判斷，又將所有指標進行了綜合分析。只要有一個指標不合格，這個水樣就是被污染了，大家同意嗎？

生：同意！

師：同學們，我們通過取樣觀察、實驗、閱讀分析等方法判斷出了哪些水樣被污染了、不能排放。如果這些污染的水被排放到滹沱河中，會造成怎樣的危害呢？

生：會使河水變渾濁、變臭。

生：會使河中的魚蝦死亡。

師：這些廢水最終都去了哪里呢？

生：下水道、大海。

生：我認為要有一個專門凈化水的地方，凈化后再排放大海。

師：這些廢水到底去了哪里呢？老師和咱們班的調查小分隊對此進行了考察，讓我們一起來看看！

（教師播放考察當?shù)匚鬯幚韽S的視頻。）

評析：圖表是學生學習科學的有效工具。運用圖表，學生可以直觀明了地記錄和整理收集到的信息。本環(huán)節(jié)，教師指導學生整理閱讀圖表，綜合分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們細致觀察、實事求是的科學態(tài)度，訓練他們的發(fā)散思維，提高他們的歸納概括能力。

三、表達交流，反思總結

師：同學們，看來這些污水經過污水處理廠的凈化，又變廢為寶，回到了我們的身邊。這節(jié)課馬上就要結束了，哪位同學和我們分享下你的感受？你對水污染有了哪些新的認識？

生：我們要保護水資源。

生：要加快科學技術的創(chuàng)新，進一步加強水資源的循環(huán)利用。

師：同學們，綠水青山就是金山銀山，希望每一位同學爭做新時代的好少年，為水資源保護貢獻自己的一份力量！

評析：實地考察為學生提供了體驗式學習的機會，拓寬了他們的視野。通過考察當?shù)匚鬯幚韽S，學生體會到了科技發(fā)展在治理水污染的重要作用，增強了環(huán)保意識，又了解到了本地區(qū)目前的環(huán)?，F(xiàn)狀與成就。

四、總評

本課以培養(yǎng)學生的科學思維為重點展開設計，通過搜集證據(jù)、處理信息等環(huán)節(jié)，讓學生運用分析、比較、分類、綜合、概括等方法，分析水污染產生的原因。本節(jié)課先從兩幅對比圖片入手，讓學生通過觀察不同的河流圖片，比較不同的現(xiàn)象，引出水污染的主題。然后，通過取樣觀察、實驗的科學方法，激發(fā)學生的學習積極性，增強了他們對水污染的認識，總體上效果良好。綜合來看，本課從猜想逐步深入到實際探究，從定性分析到定量分析，由淺入深，層層深入，培養(yǎng)了學生的探究能力，發(fā)展了他們的科學思維。

1.實驗探究促進科學思維

實驗探究是培養(yǎng)學生科學思維的有效途徑。科學是一個實證的過程，需要通過有目的的觀察和實驗搜集證據(jù)。本課中，教師設計了兩個活動：活動一是觀察水樣，活動二是實驗檢測。學生先觀察、測定水樣，搜集證據(jù)，為后面處理信息打下基礎，再通過定性、定量分析，對水污染的原因建立科學認識，在深度的學習過程中提高科學思維能力。

2.數(shù)據(jù)分析發(fā)展科學思維

正確處理數(shù)據(jù)信息是培養(yǎng)科學思維的重要方法。在科學探究活動中，信息的處理分析是得出結論的關鍵。本課開始的取樣觀察只能讓學生初步判斷結果。引出實驗探究后，學生質疑通過pH這個單一數(shù)據(jù)推理出的結論，在交流結果時引發(fā)認知沖突。此時，教師正確引導學生對不同觀點、結論進行質疑，并提出對多種數(shù)據(jù)綜合分析的做法，促進了學生科學思維的發(fā)展。多種數(shù)據(jù)以統(tǒng)計圖表的形式展現(xiàn)，可以將思維顯性化。學生通過對比實驗數(shù)據(jù)和標準值，判斷該指標是否合格，進而判斷水樣是否被污染。通過分析、比較、綜合，學生的邏輯推理能力和科學思維能力得到了提升。