1、北京师范大学南山附属学校中学部城市污水生态砖城市污水生态砖改良方案的改良方案的设计设计北京师范大学南山附属学校北京师范大学南山附属学校 罗东才罗东才课程类型课程类型方法指导课主题目标主题目标1. 价值体认像科学家一样研究问题，通过自觉发现生活中问题，开展科学探究活动，以制孔材料的选择制孔材料的选择为载体为载体， 感悟自然和个人共同体的关系， 强化对环境保护的认识。2. 责任担当关注自然环境存在的主要问题，积极寻求解决方案；增强社会责任意识，形成主动服务社会的情怀，理解并践行社会公德，提高社会服务能力。3. 问题解决通过文献研读文献研读和和预实验预实验， 养成严谨和实事求是的科学态度，掌握规范的
2、科学研究方法。学会在生活中发现问题，并能向科学家一样去思考、学习、与创造。能够综合利用多学科知识进行分析问题并解决问题的探究能力， 形成助于自然社会发展的研究结果，并进行推广。4. 创意物化能够综合运用所学各科知识，以孔隙生态砖的制作方案为载体，形成在实践操作中学习的意识，提高综合解决问题的能力。指导策略指导策略以以“为思维与能力而教为思维与能力而教”为主线，体现引导学生思维螺旋递进发展的教学为主线，体现引导学生思维螺旋递进发展的教学指导思想。指导思想。自主开发及运用多种思维工具等脚手架协助学生完成研究项目。重难点分析重难点分析（1）认识模型的作用，了解综合应用数学、物理知识解决实际问题。（2
3、）能借助工具对研究课题进行数据分析与挖掘，建立相应的模型，以找到解决问题的有效对策。教学思路教学思路北京师范大学南山附属学校中学部课程课程背景背景北京师范大学南山附属学校中学部城市污水随处可见，且成分复杂，水质理化指标具有许多特异性。怎样运用所学为建设美丽深圳， 改善学校附近被列为广东污染最严重的三河之一深圳大沙河的水质贡献一份力量， 引起学生共鸣。 通过前期调研发现， 对污水长时间曝气，玻璃瓶里会出现污泥（活性污泥） ，水质也得到明显改善。于是，学生们尝试使用活性污泥法对城市污水进行了生态处理研究。 为解决传统处理法效率不高难点，学生们开展了生态砖的工程探索与实践。教学过程教学过程阶段阶段学
4、生活动学生活动教师指导教师指导教学意图教学意图课前回课前回顾顾思考，分析制孔过程中的化学法、生物法、物理法的优缺点经过长期的沉淀，污水下面会有一层污泥，在污水处理的过程中，污泥中的好氧菌通过分解水中的某些污染物进而达到净化污水的作用。结合过滤实验同学们想出能否制作出一种多孔生态砖，既能起到过滤的效果，同时有利于更多的微生物附着在污泥表面，更高效地净化污水。引导学生对比前期的设计方案，分别采用化学法、物理法、生物法制孔通过分析设计方案， 培养学生辩证性思维梳理设梳理设计需求计需求小组讨论，梳理出需求点头脑风暴，提出制作出孔隙生态砖真正的需求利用设计三要素分别人、物、环境三个方面进行分析。站在用户
5、角度理性分析， 培养学生的逻辑思维， 提升科学思维的严谨性构建需构建需求模型求模型选出核心需求，抽取小组金乡展示，分析建立各自的需求模型这么多需求，哪些才是最核心最主要的需求呢？请同学们讨论并进行筛选。为了更直观的分析需求，我们可以借助于雷达图呈现核心需求，对比发现骨架结构和孔隙最多，分析前期研究，锁用思维导图的方式能够更好地梳理影响因素体系。北京师范大学南山附属学校中学部定突破点选材。构思设构思设计方案计方案分析海绵材料和陶粒材料设计方案的优缺求点以生活中常见的材料为例，引导学生由骨架结构联想到海绵，再到植物纤维关注身边的事物选材选材利用文献研读和预实验的方法筛选出合适的材料屠呦呦案例指出文
6、献研读和实验的重要性。爱迪生的案例指出关注身边的事物和实验对科学研究的重大意义。利用胖大海的预实验引导学生得出种子材料的假设掌握文献研读和实验的作用， 让学生养成严谨和实事求是的科学态度， 掌握规范的科学研究方法， 提高科学素养。总结提总结提升升回顾本节课所讲的内容如何从失败的实验中，通过梳理核心需求，聚焦到材料的选择，从生活中的材料到种子的选择，思维螺旋递进分析这节课的主要过程，梳理思维提升的要点，科学的探究结合科学的方法，严谨的态度。学以致用，提升学生的研究能力，促进学生思维的螺旋递进上升。教师反思教师反思1、本案例来源于现实生活的知识问题，项目实施中物理、技术知识与生物、化学知识结合完美，是跨学科教学与素质教育相结合最理想载体。2、取材于学习生活，服务于学习生活，这是激发学生学习兴趣的最大内驱力。3、所选材料与工具均是实验室常备的，还可以循环利用，降低教学难度，增加了开展的可行性。4、案例中所进行的实验研究为目前综合实践创新活动又一大亮点。这种采用跨学科推进的教学策略， 活动中处处需要学科知识解决问题，展现学科教育魅力，又融入了大量其他学科知识，符合课程改革教育的需要，更是综合素养培养方式与有选择性的人才个性发展模式相结合的良好案例，符合素质教育的需求。
