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化学学科在行知科学中的探索

2020-08-23程卫忠

关键词:学习兴趣

程卫忠

摘 要:陶行知说过:“生活无时不含有教育的意义。”这就是说,如果教育只是书面上的,那么就失去了教育的真正意义。而化学与人们的生活息息相关,植物要生长茂盛,要有良好的收获,也离不开化学知识。学校葫芦种植园里葫芦苗的长势不佳,正好让孩子们所学的土壤PH测定有了用武之地,他们结合测定结果提出了可行的解决方法。

关键词:生活中的化学;行知科学;葫芦种植;学习兴趣

中图分类号:G633.8文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2020)13-024-1

为了对“葫芦科艺”进行全方位的深入研究,老师利用课余时间带领孩子们在校园里种植葫芦。兴趣小组的同学们发现种在某片土壤里的葫芦幼苗生长明显不如同批次同品种的其他幼苗,有些甚至失水而逐渐枯萎。这到底是什么原因造成的呢?

葫芦是一种生长能力非常强的植物,能够在大部分的土壤上正常生长。同学们通过查阅资料得知:土壤偏酸性或偏碱性,都会不同程度地降低土壤养分的有效性,难以形成良好的土壤结构,严重抑制土壤微生物的活动,从而影响各种作物生长发育。同时,土壤PH值也会影响植物对矿物质离子的吸收,而这会影响植物根部的渗透压,可能会造成植物失水萎焉甚至枯萎。现在的症状会是由土壤的酸碱性不合适所引起吗?适宜葫芦生长的土壤PH值应该是多少呢?

从总务处了解到,葫芦种植园里面的泥土,有一部分是原来的土壤,有一部分是为了抬高种植园的地势而买来的泥土。会不会是两种土PH不同造成的呢?有了研究的目标,兴趣小组的同学们兴奋异常,他们决定先用PH计测定土壤样品的值,然后再用对比实验的方法得出适宜葫芦生长的土壤PH值。即先准备较多土壤浸出液,再通过向浸出液中加入不同体积的水得到不同PH值的土壤浸出液(由于土壤浸出液的PH值本来就不是特别小,加入少量的水就可改变,同时忽略营养物质浓度的改变)。

实验片断:记录兴趣小组同学们测土壤浸出液的PH值

步骤一:土壤的取量:用天平称取土壤,一般称取3~5克土壤?

步骤二:土壤的溶解:

同学甲:老师说过,实验室要用蒸馏水来配置溶液,不能采用自来水,因为在自来水的消毒过程中可能使用了氯气(Cl2),因为有反应:Cl2+H2OHCl+HClO。我们溶解土壤也应该用蒸馏水,如果自来水中含有氢离子,那么测出的数值应该比实际数值偏低,会影响我们的实验结果。

同学乙:我同意使用蒸馏水溶解土壤。同时我认为,为了让土壤中含有的氢离子充分的溶解,也就是使我们测定的结果更接近真实的结果,在溶解的时间上,尽可能的长一些。我做过一个探索,把一份土壤3g溶解在蒸馏水中,分别溶解三个时间①5分钟②10分钟③15分钟,而三次得到的结果有一定的差异。所以,溶解的时间长一些,可以使实验数据更加准确。

同学丙:一般来说,温度越高,物质的溶解度也越大。我们可以使用加热土壤溶液的办法,这样做有利于加快并增加土壤中氢离子的溶解。同时,我们如果在测量上采用广泛PH试纸(精确到1)的话,可能还达不到实验的要求。我们可以采用能够精确到0.1的PH试纸,这样可以更加准确,减小实验误差。并且PH试纸的测定方法是目测,而目测的误差是不可避免的,所以应该多次进行目测,以减小误差。

同学甲:实验时,如果我们只是把土壤溶在水中,然后用试纸测定,这里面也有一定的问题,因为土壤浸出液也有一定的颜色,而PH试纸就是根据土壤浸出液使PH试纸的颜色来判定溶液的酸碱度的,所以我们可以增加了过滤和吸附这些程序,这样可以减少土壤浸出液本身颜色对结果的影响。

实验片断:兴趣小组同学研究其他条件相同时,适宜葫芦生长的PH值范围

同学甲:通过前面的实验,我们已经测出长势不好的葫芦苗那儿土壤浸出液的PH值为6.1,我们现在要取那儿土壤原浸出液为参照,通过向浸出液中加入不同体积的水得到不同PH值的土壤浸出液做对比,通过实验探究得出适宜葫芦苗生长的PH值范围。

同学乙:我们实验过程中,调节PH值时所加水的量不能太多,不能因为营养物质的浓度有较大差异而影响我们的实验结果。

同学丙:应该不会。因为当PH值接近7时,少量的水就可对酸碱度有较大的影响。同样,为了体现实验的说服力,我们在考虑变量的时候也要考虑葫芦幼苗要差不多。为了使葫芦种植园的土壤适合葫芦的生长,我们可以用熟石灰来改良土壤。也可以用草木灰混入泥土,改良土壤的同时还补充了钾肥。

在上面两个小小的实验片断中,要用到的化学知识主要有:托盘、量筒、滴管等仪器的使用;溶液酸碱度的测定及PH试纸的选择与使用;查阅相关资料的途径与方法;科学探究中经常用到的控制变量的思想;科学研究中实事求是的态度等等。其实兴趣小组的同学们得到了适宜葫芦生长的土壤PH值最好在6.8~7.1,虽然由于种种的原因,他们获得的结论还不一定准确,但我认为他们更多的是学到了如何将化学知识应用到生产与生活中;学到了如何进行科学探究的一般方法和思路;学到了如何让学到的化学知识造福人类。化学课堂教学的时间与内容是有限的,而在“做中学”肯定是效率最高的。我们作为化學老师,就必须想方设法的激发孩子们学习化学的兴趣,让学生们喜欢上化学。化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律,而是通过一系列有效的教育教学手段,全面提高学生的智能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段,学会科学研究的基本方法,学会辩证而客观地认识世界。从而在将来能够独立地、有创造性地进一步深入学习和从事社会主义现代化建设。

本文是江苏省教育科学“十三五”规划重点课题、江苏省陶行知研究会“十三五”重点课题《初中“行知科学”校本课程建设行动研究》研究成果,课题编号:TYb/2018/04。

(作者单位:南通市通州区西亭初级中学,江苏 南通226301)

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