STEM理念在初中生物实验课堂中的探索------探究水华现象的成因说课课件

STEM理念在初中生物实验课堂中的探索-探究水华现象的成因探究水华现象的成因STEM理念在初中生物实验课堂中的探索-探究水华1教材分析教学目标实验创新关注生活课后思考科学探究科学思维社会责任生命观念实验过程教材分析教学目标实验创新关注生活课后思考科学科学思维社会责任2教材分析1教材分析131磷磷元元素素、氮氮元元素素能能促促进进藻藻类类植植物物的的生生长长。生生活活污污水水中中含含有有这这些些元元素素，任任意意排排放放对对水水体体有有利利还还是有弊呢？是有弊呢？提出问题2水水污污染染不不但但影影响响植植物物的的生生长长和和发发育育，还还会会使使动动物物和和人人中中毒毒。严严重重时时可可形形成成水水华华现现象。象。教材分析3生生物物与与环环境境相相互互依依赖赖、相相互互影影响响。理理解解人人与与自自然然和和谐谐发发展展的的意意义义，提提高高环环境境保保护护意意识识十十分分重重要。要。课程标准教材分析探究水华现象的成因1磷元素、氮元素能促进藻类植物的生长。生活污水中含有这些元素4教学目标探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因2教学目标探究水华现象的成因25教学目标学生通过学生通过思维批判、分析思维批判、分析对比、探究本质、总结规对比、探究本质、总结规律，探究律，探究含磷、含氮无机含磷、含氮无机盐对藻类植物的影响，盐对藻类植物的影响，理理解解水华现象的形成。水华现象的形成。运用运用已有知识进行科学已有知识进行科学探究、探究、设计设计探究方案并探究方案并动手实践动手实践完成实验。完成实验。学生学生参与参与社会事务讨论，社会事务讨论，关注关注环境保护，环境保护，培培养养社会社会责任。责任。通过实验探究建构生物通过实验探究建构生物与环境相互依赖、相互与环境相互依赖、相互影响的影响的科学概念科学概念，形成，形成稳态与平衡观稳态与平衡观。科学探究社会责任生命观念科学思维探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因教学目标学生通过思维批判、分析对比、探究本质、总结规律，探究6实验创新3探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验创新3探究水华现象的成因7定量观察科学技术鼻闻眼看鼻闻眼看酶标仪酶标仪观察动物的生存状况观察动物的生存状况三聚磷酸钠三聚磷酸钠池塘水溶液池塘水溶液 活性碳活性碳跨学科整合模拟实验尿素尿素溶氧仪溶氧仪磷酸盐测试盒磷酸盐测试盒分光镜分光镜实验创新探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因定量观察鼻闻眼看酶标仪观察动物的生存状况三聚磷酸钠池塘水溶液8实验过程4探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程4探究水华现象的成因9搜集资料模拟实验深入探究实验拓展实验过程生命观念探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因搜集资料深入探究实验拓展实验过程生命观念探究水华现象的成因10学生搜集资料：认识现象水华的概念水华的成因水华的危害水华指淡水中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征。富营养化是生物所需的氮和磷等营养物质大量进入湖泊、河流等缓流水体，引起藻类过度繁殖，使得水体透明度下降、溶解氧降低、水质明显恶化、造成鱼类等水生生物大量死亡。由于营养盐耗尽，藻类过度繁殖后又会大量死亡。在腐败、被分解的过程中，造成环境严重缺氧并产生硫化氢等有害物质，使水生生物缺氧或中毒死亡。实验过程-搜集资料搜集资料水温、水体的pH值、光照强度等均会对藻类等水华生物的大爆发产生影响。学生借助信息化手段的辅助发现课题的实际意义，学生借助信息化手段的辅助发现课题的实际意义，为后续探究奠定理论基础。为后续探究奠定理论基础。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因学生搜集资料：认识现象水华的概念水华的成因水华的危害水华指淡11文献监测标准检测结果学生取样测试水体中叶绿素含量大于10g/L时，可见水华现象。发生水华时，藻类植物的密度一般是105-109Cell/L。学生搜集资料：监测标准实验过程-搜集资料搜集资料学校池塘 公园池塘 民心河 学校池塘水学校池塘水民心河水民心河水公园池塘水公园池塘水项目铜绿微囊藻螺旋藻叶绿素COD（化学需氧量）PH总含磷量总含氮量学校池塘5.8X107个个/L4.0X106个个/L18g/L624mg/L6.70.43mg/L0.07mg/L公园池塘3.7X103个个/L9.8X102个个/L7.8g/L58mg/L7.00.28mg/L0.04mg/L民心河2.1X103个个/L5.5X102个个/L6.0g/L77mg/L7.10.11mg/L0.06mg/L学生搜集资料，进行数据的分析对比，学生搜集资料，进行数据的分析对比，培养了思维的严密性。培养了思维的严密性。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因7文献监测检测结果学生取样水体中叶绿素含量大于10g/L时12称量药品称量药品溶解药品溶解药品配制溶液配制溶液实验过程-模拟实验模拟实验学生用跨学科整合的眼光去解决问题学生用跨学科整合的眼光去解决问题学生通过模拟实验，探究本质，学生通过模拟实验，探究本质，培养了思维的深刻性。培养了思维的深刻性。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因称量药品溶解药品配制溶液实验过程-模拟实验学生用跨学科整13采买原料实验操作点击普通池塘水普通池塘水0.2mg/L0.2mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.5mg/L0.5mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液含磷含磷0.5mg/L0.5mg/L、含氮、含氮0.1mg/L0.1mg/L池塘水溶液池塘水溶液不同浓度含磷池塘水溶液不同浓度含磷池塘水溶液不同浓度含氮池塘水溶液不同浓度含氮池塘水溶液含磷、含氮池塘水溶液含磷、含氮池塘水溶液实验过程-模拟实验模拟实验0.3mg/L0.3mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.4mg/L0.4mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液普通池塘水普通池塘水0.01mg/L0.01mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.1mg/L0.1mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.04mg/L0.04mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.07mg/L0.07mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液静静置置一一个个月月后后分光镜手机拍摄分光镜分光手电筒光源临时玻片标本光谱图：普通池塘水光谱图：含磷、含氮池塘水溶液制作临时玻片标本实验结论：含磷、含氮池塘水溶液中叶绿素含量高于普通池塘水。如何实现定量观察呢？如何实现定量观察呢？叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。红光和蓝紫光明显减少。溶液中叶绿素含量是否有变化呢？溶液中叶绿素含量是否有变化呢？叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因采买原料点击普通池塘水0.2mg/L含磷池塘水溶液0.5mg14普通池塘水普通池塘水0.01mg/L0.01mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.1mg/L0.1mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.04mg/L0.04mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.07mg/L0.07mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液不同浓度含氮池塘水溶液叶绿素含量不同浓度含氮池塘水溶液叶绿素含量项目普通池普通池塘水塘水0.01mg/L0.01mg/L含氮含氮池塘水溶液池塘水溶液0.04mg/L0.04mg/L含氮含氮池塘水溶液池塘水溶液0.07mg/L0.07mg/L含氮含氮池塘水溶液池塘水溶液0.1mg/L0.1mg/L含氮含氮池塘水溶液池塘水溶液叶绿素（g/L)2.33.04.99.39.8普通池塘水普通池塘水0.2mg/L0.2mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.5mg/L0.5mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.3mg/L0.3mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.4mg/L0.4mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液实验结论1：在一定浓度范围内，磷元素含量越多，藻类植物和叶绿素的含量越多，促进水华形成。实验结论2：在一定浓度范围内，氮元素含量越多，藻类植物和叶绿素的含量越多，对水华影响较小。含磷含磷0.5mg/L0.5mg/L、含氮、含氮0.1mg/L0.1mg/L池塘水溶液池塘水溶液不同浓度含磷池塘水溶液叶绿素含量不同浓度含磷池塘水溶液叶绿素含量项目普通池普通池塘水塘水0.2mg/L0.2mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.3mg/L0.3mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.4mg/L0.4mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液0.5mg/L0.5mg/L含磷含磷池塘水溶液池塘水溶液叶绿素（g/L)2.33.06.89.321.7 含磷含磷0.5mg/L0.5mg/L、含氮、含氮0.1mg/L0.1mg/L池塘水溶液池塘水溶液叶绿素（g/L)28.228.2实验结论3：生活污水和工业废水中都含有磷、氮两种元素，能明显促进藻类植物生长。10g/L10g/L藻类植物过度生长藻类植物过度生长,对其它水生生物有影响吗？对其它水生生物有影响吗？酶标仪-分光光度法探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程-模拟实验模拟实验普通池塘水0.01mg/L含磷池塘水溶液0.1mg/L含磷池15几种池塘水饲养观赏鱼几种池塘水饲养观赏鱼几种池塘水饲养饲料鱼几种池塘水饲养饲料鱼学生破除定势，培养了思维的批判性。学生破除定势，培养了思维的批判性。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程-深入探究深入探究几种池塘水饲养观赏鱼几种池塘水饲养饲料鱼学生破除定势，培养了16学生破除定势，培养了思维的批判性。学生破除定势，培养了思维的批判性。向不同池塘水中放入数量相等的小鱼向不同池塘水中放入数量相等的小鱼一天后，观察小鱼生存状况，对死亡数量进行记录。一天后，观察小鱼生存状况，对死亡数量进行记录。普通池塘水0.2mg/LP0.3mg/LP0.4mg/LP0.5mg/LP0.5mg/LP、0.1mg/LN0123456000135不同浓度含磷池塘水饲养小鱼记录死亡数目普通池塘水0.01mg/LN0.04mg/LN0.07mg/LN0.1mg/LN0.5mg/LP、0.1mg/LN0123456000045不同浓度含氮池塘水饲养小鱼记录死亡数目实验结论1：在一定浓度范围内，磷元素含量越多，小鱼死亡数量越多。实验结论2：在一定浓度范围内，氮元素含量越多，小鱼死亡数量越多。实验结论3：在一定浓度范围内，磷、氮两种元素会造成小鱼死亡数量明显上升。小鱼死亡的主要原因是什么？水中氧气变少？小鱼死亡的主要原因是什么？水中氧气变少？溶氧仪探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程-深入探究深入探究学生破除定势，培养了思维的批判性。向不同池塘水中放入数量相等17普通池塘水普通池塘水溶解氧溶解氧8.11mg/L8.11mg/L探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程-深入探究深入探究普通池塘水探究水华现象的成因实验过程-深入探究18实验过程-深入探究深入探究溶氧仪测定不同浓度含磷溶液中溶解氧的多少普通池塘水0.2mg/L0.3mg/L0.4mg/L0.5mg/L0246810128.119.7410.236.656.25溶解氧mg/L普通池塘水0.01mg/L0.04mg/L0.07mg/L0.1mg/L0123456789108.118.348.578.927.03溶解氧mg/L实验结论3：藻类植物过度生长极大地降低淡水中溶解氧的含量，对水生生物十分不利。普通池塘水0.2mg/LP0.3mg/LP0.4mg/LP0.5mg/LP0.5mg/LP、0.1mg/LN0123456000135不同浓度含磷池塘水饲养小鱼记录死亡数目普通池塘水0.01mg/LN0.04mg/LN0.07mg/LN0.1mg/LN0.5mg/LP、0.1mg/LN0123456000045不同浓度含氮池塘水饲养小鱼记录死亡数目实验结论2：在一定浓度范围内，氮元素含量越多，溶液中氧气含量越高。但超出此范围，溶液中氧气含量会逐渐降低，对水生生物产生不利影响。还有其它因素会促进水华现象的形成吗？还有其它因素会促进水华现象的形成吗？溶氧仪测定不同浓度含氮溶液中溶解氧的多少实验结论1：在一定浓度范围内，磷元素含量越多，溶液中氧气含量越高。但超出此范围，溶液中氧气含量会逐渐降低，对水生生物产生不利影响。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验过程-深入探究溶氧仪测定不同浓度含磷溶液中溶解氧的多19202835电热恒温培养箱20283505101520253017.0927.3315.645.574.036.28叶绿素含量溶解氧不同温度下含磷、含氮池塘水的成分实验结论：28左右是水华发生的适宜温度。实验过程-实验拓展实验拓展探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因202835 电热恒温培养箱不同温度下含磷、含氮池塘水的20实验结论一：生活污水和工业废水中的磷、氮两种元素，会促进藻类植物的生长。模拟实验实验结论二：藻类植物过度生长会降低淡水中溶解氧的含量，对水生生物十分不利。深入探究实验结论三：25-30是水华发生的适宜温度，28为最适宜温度。实验拓展科学概念实验过程-生命观念生命观念生物与环境相互依赖、相互影响。稳态与平衡观本节课围绕实际问题展开实验，通过问题引导学本节课围绕实际问题展开实验，通过问题引导学生探究新知，提高解决实际问题的能力，学会用生探究新知，提高解决实际问题的能力，学会用整合的眼光去研究身边有价值的生活问题。整合的眼光去研究身边有价值的生活问题。学生总结规律，培养了思维的敏捷性。学生总结规律，培养了思维的敏捷性。新问题：为避免和消除水华现象，应如何处理污水呢？新问题：为避免和消除水华现象，应如何处理污水呢？探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因实验结论一：生活污水和工业废水中的磷、氮两种元素，会促进藻类21关注生活5探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因关注生活5探究水华现象的成因22净水活性炭活性炭含有的大量微孔，大大增加了其表面积，能有效地吸附水中有机污染物和无机物。关注生活-动手净水动手净水水龙头净化器过滤水华污水水华污水净化前后对比 净化前：水质含磷量0.50mg/L 净化后：水质含磷量0.25mg/L实验结论：活性炭能够吸附污水中的含磷无机盐，对水华现象具有抑制作用。制作循环净水器材料用具：旧油桶、矿泉水瓶、旧鱼缸上的抽水泵、活性碳包。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因净水活性炭活性炭含有的大量微孔，大大增加了其表面积，能有效地23无磷洗衣粉我国从1994年开展环境标志产品认证，无磷洗涤品拥有了明显的绿色标志。绿色蔬果湿地公园倡导绿色生活，发展绿色食品。减少化肥农药的使用。我国正在形成以自然保护区为主体，湿地公园、湿地保护小区等多种保护管理形式并存的保护管理体系。关注生活-倡导护水倡导护水探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因无磷洗衣粉我国从1994年开展环境标志产品认证，无磷洗涤品拥24课后思考6探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因课后思考6探究水华现象的成因25同学们通过提问、设计、讨论、思考、尝试、改变，克服了一个个困难。蜕变提高欠缺不足同学们将持续关注水与人类、水与生态的关系。继续前行实验科学课后思考由于时间和仪器的限制，我们的实验还有待完善。探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因探究水华现象的成因奥同学们通过提问、设计、讨论、思考、尝试、改变，克服了一个个26实验操作采买原料实验操作实验改进点击得出结论实验操作采买原料实验改进点击恳请批评指正！27