学以致用，体会知识的功能价值

齐红涛　赵河林

一、项目缘起

土壤是陆地上具有肥力并能够生长植物的疏松表层。土壤是一个复杂的物质系统，它具有供应和协调植物生长发育所需的水分、养分、部分空气和热量的功能，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。土壤改良是针对土壤的不良质地和结构，采取相应的物理、生物或化学措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，从而增加作物产量，以及改善人类生存土壤环境的过程。

学生在日常生活中经常接触到溶液的酸碱性问题，也对一些常见的盐的使用有所体会。把这些问题安排在土壤改良这样一个非常有意义的背景下展开，可以增强任务的驱动性，让学生更有兴趣参与。该项目中的土壤改良主要是围绕两方面来进行的，一个是改良土壤的酸碱性，一个是提高土壤的肥力。土壤本身不是中性的吗？为什么需要进行调整呢？提高土壤肥力和土壤的酸碱性有无关系呢？这些关于土壤改良的问题必然会引起学生强烈的求知欲。因此，将土壤改良和酸、碱、盐的性质与转化结合起来，有助于学生在社会背景问题下学习化学知识，理解化学知识在工农业生产中的应用。

二、项目目标制订

本项目要达成两个方面的目标：一方面是项目自身的目标，另一方面是知识、技能、方法、情感等方面的目标。项目教材其中的一个特点就在于它的目标定位，不仅仅局限在知识、技能、方法、情感等方面的获得，而且要关注到项目自身价值的实现，让学生更多地关注它的社会功能，完成这个更为宏大的目标。

项目自身的目标指的是这个项目完成后，学生在改良土壤这件事情上所能发生的一些改变。具体指的是：能够正确地给自己种植的植物进行土壤酸碱性改良和施肥，能够针对自己种植的植物生长所适宜的土壤的酸碱性环境和需要施用的肥料的情况制作该植物的铭牌。这样的目标是通过阶段性目标的达成逐步实现的。（见图1）

知识、技能、方法、情感等方面的目标指的是在酸、碱、盐的性质与转化学习完成后，学生在以下几个方面应该达成的目标。1.使学生了解土壤的酸碱性和植物生长的关系。2.使学生对浓酸、浓碱的强腐蚀性形成正确的认识，学会科学使用浓酸、浓碱的方法。3.使学生初步学会用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸碱性。4.通过项目学习，让学生形成对酸的通性、碱的通性和盐的性质的认识。5.使学生学会从生成物的角度判断酸、碱、盐溶液之间是否能够发生复分解反应。6.使学生学会在生产、生活中合理使用酸、碱、盐的溶液。这样的总目标是散落在不同的内容体系下逐步实现的。（见图2）

三、项目任务选择

根据该项目制订的项目目标，我们发现要达成项目目标，确实需要掌握酸、碱、盐的化学性质，学会从生成物的角度判断酸、碱、盐溶液之间是否能够发生复分解反应，实现各种转化关系，并能围绕这些物质的转化关系体会在生产、生活中如何合理使用酸、碱、盐的溶液。在这样的化学知识基础上，进一步了解了土壤的酸碱性和植物生长的关系，学生才有可能解决如何改良土壤酸碱性的真实问题，才有可能理解种植植物的时候应该如何合理施肥的问题。

鉴于以上原因，设置以下三个任务来进行该项目的学习。任务1：认识土壤的酸碱性。任务2：改良土壤的酸碱性。任务3：提高土壤的肥力。这三个任务紧紧围绕改良土壤展开，每部分又分别承载相应的知识、技能、方法、情感等方面的目标，社会线与化学线两条线索共存，环环相扣。（见图3）

四、项目活动设计

任务一：认识土壤的酸碱性。

土壤酸碱性是土壤的重要化学性质之一，它既是土壤形成、熟化过程的产物，又是植物生长发育的环境条件，对农业生产的作用是多方面的，所以很早就引起了人们的注意。

认识土壤的酸碱性，首先得认识溶液的酸碱性。认识溶液的酸碱性包括两个层次：一个是溶液是酸性的还是碱性的，另一个是溶液的酸碱性强弱如何。活动1进行两个探究活动，首先是用指示剂检验溶液的酸碱性，其次进一步用pH试纸测定溶液的酸碱性强弱。这两个探究活动完成后，设置了课后学生动手实践的环节，让学生自制酸碱指示剂，并且用该指示剂检验生活中溶液的酸碱性，让学生体会酸碱指示剂的来源，了解生活中常用溶液的酸碱性。活动2的目的是了解土壤的酸碱性和植物生长的关系，为活动3测定土壤的酸碱性奠定基础。活动2先让学生查阅资料，了解植物生长与适应土壤的酸碱度范围，再进一步通过不同pH条件下绿豆生长情况的实验探究，体会土壤酸碱性對植物生长的影响。从理论到实践了解了土壤的酸碱性和植物生长有着密不可分的关系后，开展活动3，动手测定土壤的酸碱性的强弱，形成不同的土壤可能酸碱性不同的认识，也就可以判定不适合某种作物的生长，为下一个任务，改良土壤的酸碱性奠定基础。该任务中的活动安排及其相互关系。（见图4）

在活动进行的过程中，学生分别学习了溶液酸碱性的定性测定方法和定量测定方法，掌握了测定土壤酸碱性强弱的具体办法，体会到了化学知识的价值所在。

任务二：改良土壤的酸碱性。

土壤酸碱性对作物生长有非常明显的影响，具体表现在影响土壤养分的有效性，影响土壤结构，影响土壤微生物的活动，进而影响各种作物的生长发育、直接危害等。因此，我们在了解了土壤酸碱性的基础上，采取适当的改良措施，调节土壤酸碱性，为培育能够促进作物高产稳产的肥沃土壤打下基础是非常重要的。

要改良土壤的酸碱性，首先要进入实验室，探究酸和碱的反应会不会导致溶液酸碱性的变化，氧化物与酸、碱之间的反应会不会导致溶液酸碱性的变化，这就是该任务下的活动1。活动2从活动1的实验室中溶液酸碱性的变化，发展到实验室中模拟改良土壤样品的酸碱性，再发展到农业上改良土壤酸碱性的方法其实是多样的，这样的安排走的是“从实验室探究到农业生产中的应用”的顺序，层层递进，线索清晰。活动2最后安排的是自主学习，酸碱的其他应用，旨在完善对酸碱用途的探讨。该任务中的活动安排及其相互关系见图5。

在活动过程中，学生学习了酸和碱的反应、某些氧化物和酸的反应，从酸碱性变化的角度再认识二氧化碳和碱溶液的反应。而后将对酸碱的认识继续深入，既是对酸碱用途的分析和解释，也是对酸碱性质的整合。

任务三：提高土壤的肥力。

土壤肥力是反映土壤肥沃性的一个重要指标，用来衡量土壤能够提供作物生长所需的各种养分的能力，是土壤各种基本性质的综合表现，也是土壤作为自然资源和农业生产资料的物质基础。土壤肥力按成因可分为自然肥力和人为肥力，其中人为肥力指的是长期在人为的耕作、施肥、灌溉和其他各种农事活动影响下表现出的肥力。

任务一和任务二研究了如何改良土壤的酸碱性，而对土壤的改良来说提高肥力是另外一个非常重要的方面。提高土壤的肥力，首先要认识化肥的组成，这是活动1设置的内容。对于化肥的组成首先是概括性了解农业生产中常用化肥的种类和功能，然后进入到具体的铵态氮肥的识别，也就是针对铵态氮肥进行检验，进一步深入认识化肥的种类。明确了化肥的组成后，要合理施用化肥，必须清楚这些化肥自身的性质，项目由此进入活动2探究盐的性质。对于盐的性质首先是拿个例进行探讨，然后延伸到一般，摸索反应的规律。活动3合理施用化肥实际是对盐的性质的应用，最后安排的是自主学习，盐的其他应用，旨在完善对盐的用途的探讨。该任务中的活动安排及其相互关系见图6。

在活动过程中，学生学习了铵态氮肥和碱的反应、盐类物质之间的反应，并且通过交流研讨认识到酸、碱、盐之间发生复分解反应对生成物是需要一定条件的。而后将对盐的认识继续深入，既是对盐的用途的分析和解释，也是对盐的性质的整合。

五、项目具体内容

该项目包含的具体内容及内容之间的相互关系示意详见图7。