牛津上海版（五四学制）科学七年级下册14.3海洋开发教案(1)

海洋污染 ——海上溢油消除记 课题背景 石油污染是海洋生物的重大威胁之一。若油轮或海上石油钻井出现破损，泄露的石油会 对许多生物造成伤害；石油黏附到海洋哺乳动物和海鸟身上后，将毁坏它们身体的保温系统 和浮游能力；误食石油的动物也会受到伤害。 在石油泄漏后，自然界会自动净化这些污染物。生活在海洋中的某些细菌能在石油上大 量繁殖，最终这些细菌使受污染的海滩得到净化。但是，这一过程需要漫长的时间。当然， 石油泄漏时会对所在地区带来很多危害，所以人们常常会主动清理泄露的石油。 学习目标 1．了解海上溢油对环境的影响，形成环保意识。 2．通过小组讨论，确定小组实验材料，思考实验环境的模拟方法，设计探究清除海上溢油 的实验方案。 3．具有团队合作精神，能协商解决小组合作学习中的矛盾或冲突。 4．对实验结果进行大胆质疑，并提出新的问题展开进一步探究，养成科学探究精神。 活动阶段安排 本活动分为“案例分析、设计方案”及“优化并实施方案”两个阶段，3 个课时完成。 第一阶段，学生将完成背景资料分析，并通过查阅文献等方法，制定清理海洋油污的实验方 案，共 1.5 课时。第二阶段，通过讨论，优化方案后实施，最终对工作人员在清理海上溢油 时需要遵循的工作指南提出建议，共 1.5 课时。 第一阶段：案例分析，设计实验方案 学习目标： 1．提高查阅和整理文献资料的能力。 2．通过小组讨论，提出合理的实验假设。 3．能初步思考实验方法和步骤，形成实验方案初稿。 教学准备： 请学生课前查找海上溢油事故、危害及治理方法等方面的网站、图书、文献资料。 教学过程： 教师活动 学生活动 引导学生确定探究课题  播放课件，引出课题。  组织学生交流课前查找的资料。  鼓励学生讨论清理溢油面临的困难， 引出消除海上溢油的活动任务。  引导学生分析探究任务，明确具体想 探究的课题。  观看课件。  各组派代表交流课前收集的资料，了 解海上溢油的危害。  班级讨论，师生共同归纳清理海上溢 油，还需要面临事发的气候、地理环 境等多方面因素导致的困难。  思考想探究的课题，组建探究小组。 引导学生提出实验假设，确定实验材料  组织学生进行思考，提出实验假设。  指导学生解决在材料选择上的意见冲 突。  分组进行讨论，形成各自的实验假设。  聆听教师指导，了解在实验材料选择 时应综合考虑的因素。  小组讨论，形成统一意见，确定最终 的实验对象。 指导学生确定实验环境模拟方案  组织学生讨论模拟环境——“海滩”、 “公海”、“强风暴雨”和“大浪”的 设计方案。  讲解设计时的注意事项。  小组讨论模拟环境的设计方案。  聆听教师指导，明确模拟实验环境时 须考虑的因素。  从实际和资源条件出发，确定海上溢 油模拟环境的设计。 指导学生进行实验过程设计  展示实验方案范例，分析设计实验方 案应考虑的内容。  组织学生讨论实验操作中的一些细节 问题。  组织学生讨论从哪些方面判断溢油消 除的效果。  观看和分析实验方案范例。  各组讨论实验中涉及的细节问题。如： 使用什么方法将油挡在“海岸”外边？  各组根据讨论结果制订实验方案。 学习评价 优秀 良好 需努力 实验方案 设计 实验方案详细，实 验目的明确，实验步骤 清晰，实验器材考虑周 全，方案的可行性强。 实验方案较详细， 实验目的较明确，实验 步骤较清晰，实验器材 考虑较周全，方案的可 行性较强。 实 验 方 案 不 够 具 体，实验目的不够明确， 实验步骤不太清晰，实 验器材考虑不充分，方 案的可行性有待提高。 实验材料 准备 认 真 参 与 海 上 溢 油模拟环境的设计和 制作，小组成员分工协 作，共同完成实验准 备。 能 参 与 海 上 溢 油 模拟环境的设计和制 作，小组成员有分工， 基本按计划完成准备 工作。 态度不积极，分工 不明确，准备工作完成 得不够好。 第二阶段：优化并实施方案 学习目标： 1．通过小组展示和讨论，修改和完善实验方案。 2．对实验结果进行大胆质疑，养成科学、严谨的科学态度。 3．提高表达、沟通能力，养成认真倾听的良好素养。 教学准备： 要求准备本组实验方案中用于清理溢油的材料。 实验室准备：水、植物油、脱脂棉、羽毛、滴管、量筒、塑料盒、木棒等。 学生准备自选材料。 教学过程： 教师活动 学生活动 指导学生优化实验方案  组织学生围绕每组的实验方案实例展 开讨论。  要求各组对本组的实验方案进行修改 和完善。  分析实例，指出存在的问题。  各组修改实验方案设计。 组织学生开展实验  组织学生在模拟环境中倒入水和油，记 下观察到的情况。  指导学生按实验方案实验，并及时记录 实验现象。  观察在模拟环境中加入水和油之后的 现象。  观察手指和羽毛沾到油的情况，并尝试 清理。  在模拟强风暴雨和大浪的环境下，清理 水面泄漏的油。 指导学生记录实验现象并得出实验结论  组织和指导学生对实验现象进行整理、 汇总。  指导学生分析、得出实验结论。  各组将实验现象进行整理、汇总。  根据记录结果，分析工作人员在清理时 遇到的实际困难。  各组讨论，得出本组的实验结论。 组织学生进行总结和反思  引导学生讨论实验中需要改进的因素。  介绍清理海上溢油的新方法。  组织进一步探索“如何减少石油泄 漏？”  聆听教师指导，回顾实验过程，思考实 验方案和操作过程中需要进一步完善 的地方。  尝试书写工作人员在清理时需要遵循 的工作指南。  课后通过网络查找资料找出省油的方 法。 学习评价 优秀 良好 需努力 组间交流 与评议 能认真、积极参与 交流与评议，大胆发表 见解，并说明理由，语 言表达清晰。 能认真参与交流与 评议，适当表达见解， 表述比较清晰。 交流与评议的参与 度不够，没有提出任何 见解，不擅于表达。 实施实验 小 组 成 员 相 互 协 作，认真参与实验操作， 操作规范，观察仔细， 做好实验现象和数据记 录。 小组成员有一定的 写作精神，能参与实验 操作，操作较规范，并 做好实验观察和记录。 小组成员欠缺协作 精神，实验操作不够规 范，观察和记录实验现 象、数据时比较马虎。 合作学习 每位组员能积极参 与小组讨论，清晰地说 出自己对于实验环境模 拟、实验方法和步骤的 想法，并认真倾听其他 组员的想法，通过讨论 和协商解决意见分歧， 达成共识。 大多数组员能积极 参与小组讨论，说出自 己对于实验方案设计的 想法，并倾听其他组员 的想法，找出意见分歧 的原因所在，逐步达成 共识。 少数组员能积极表 达个人对实验方案设计 的想法，但遇到意见分 歧时，组员容易发生争 执，难以达成共识。 《海上溢油消除记》活动工作纸 组名： 成员： 一、实验方案 课题名称 实验目的 实验假设 实验物品 及仪器 实验方法 和步骤 实验现象 实验结论 实验总结 和反思 进一步 探索 二、资料库 海上水体油污清理措施1 1．物理方法 （1）围栏法 石油泄漏到海面后，应首先用围栏将其围住，阻止其在海面扩散，然后再设法回收。 （2）吸附法 回收水面浮油，主要采用吸油性能良好的亲油材料。 （3）油拖把法 聚丙烯有亲油疏水的特性，对浮油有良好的吸附功能，所以油拖法通常由聚丙烯纤维制 成。 2．化学方法 （1）燃烧法 通过在油面上洒化学物品引燃、助燃来焚燃水面溢油。 （2）化学处理剂 利用油处理剂清除油污，可直接使其乳化分散。这种药剂主要成份为表面活性剂。 1）分散剂 分散剂能促使溢油分离成直径为1—5μm 悬浮在水中的小油珠，进而使油膜分散、消失。 2）凝油剂 当凝油剂沿着一片薄油膜的四周施放到水面上时，就在水面上扩展，压缩油膜。油膜受 到压缩后，面积会大大缩小，厚度增加，它可使石油胶凝成粘稠物或坚硬的果冻状物。 3．生物方法 （1）酵母菌去除溢油 某些酵母菌株天然存在于被石油污染的水中，其数量随油污染范围的扩大而增加，这表 明它们是靠“吃”石油而繁殖的。 （2）微生物分解石油 采用能将碳氢化合物氧化的菌种可以处理舱底水、污泥和水面油膜。 治理方法 优 点 缺 点 适用场合