學(xué)以致用，體會知識的功能價值

齊紅濤　趙河林

一、項目緣起

土壤是陸地上具有肥力并能夠生長植物的疏松表層。土壤是一個復(fù)雜的物質(zhì)系統(tǒng)，它具有供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長發(fā)育所需的水分、養(yǎng)分、部分空氣和熱量的功能，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所。土壤改良是針對土壤的不良質(zhì)地和結(jié)構(gòu)，采取相應(yīng)的物理、生物或化學(xué)措施，改善土壤性狀，提高土壤肥力，從而增加作物產(chǎn)量，以及改善人類生存土壤環(huán)境的過程。

學(xué)生在日常生活中經(jīng)常接觸到溶液的酸堿性問題，也對一些常見的鹽的使用有所體會。把這些問題安排在土壤改良這樣一個非常有意義的背景下展開，可以增強(qiáng)任務(wù)的驅(qū)動性，讓學(xué)生更有興趣參與。該項目中的土壤改良主要是圍繞兩方面來進(jìn)行的，一個是改良土壤的酸堿性，一個是提高土壤的肥力。土壤本身不是中性的嗎？為什么需要進(jìn)行調(diào)整呢？提高土壤肥力和土壤的酸堿性有無關(guān)系呢？這些關(guān)于土壤改良的問題必然會引起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。因此，將土壤改良和酸、堿、鹽的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化結(jié)合起來，有助于學(xué)生在社會背景問題下學(xué)習(xí)化學(xué)知識，理解化學(xué)知識在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

二、項目目標(biāo)制訂

本項目要達(dá)成兩個方面的目標(biāo)：一方面是項目自身的目標(biāo)，另一方面是知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)。項目教材其中的一個特點(diǎn)就在于它的目標(biāo)定位，不僅僅局限在知識、技能、方法、情感等方面的獲得，而且要關(guān)注到項目自身價值的實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生更多地關(guān)注它的社會功能，完成這個更為宏大的目標(biāo)。

項目自身的目標(biāo)指的是這個項目完成后，學(xué)生在改良土壤這件事情上所能發(fā)生的一些改變。具體指的是：能夠正確地給自己種植的植物進(jìn)行土壤酸堿性改良和施肥，能夠針對自己種植的植物生長所適宜的土壤的酸堿性環(huán)境和需要施用的肥料的情況制作該植物的銘牌。這樣的目標(biāo)是通過階段性目標(biāo)的達(dá)成逐步實(shí)現(xiàn)的。（見圖1）

知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)指的是在酸、堿、鹽的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生在以下幾個方面應(yīng)該達(dá)成的目標(biāo)。1.使學(xué)生了解土壤的酸堿性和植物生長的關(guān)系。2.使學(xué)生對濃酸、濃堿的強(qiáng)腐蝕性形成正確的認(rèn)識，學(xué)會科學(xué)使用濃酸、濃堿的方法。3.使學(xué)生初步學(xué)會用酸堿指示劑和pH試紙檢驗溶液的酸堿性。4.通過項目學(xué)習(xí)，讓學(xué)生形成對酸的通性、堿的通性和鹽的性質(zhì)的認(rèn)識。5.使學(xué)生學(xué)會從生成物的角度判斷酸、堿、鹽溶液之間是否能夠發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。6.使學(xué)生學(xué)會在生產(chǎn)、生活中合理使用酸、堿、鹽的溶液。這樣的總目標(biāo)是散落在不同的內(nèi)容體系下逐步實(shí)現(xiàn)的。（見圖2）

三、項目任務(wù)選擇

根據(jù)該項目制訂的項目目標(biāo)，我們發(fā)現(xiàn)要達(dá)成項目目標(biāo)，確實(shí)需要掌握酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)會從生成物的角度判斷酸、堿、鹽溶液之間是否能夠發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)化關(guān)系，并能圍繞這些物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系體會在生產(chǎn)、生活中如何合理使用酸、堿、鹽的溶液。在這樣的化學(xué)知識基礎(chǔ)上，進(jìn)一步了解了土壤的酸堿性和植物生長的關(guān)系，學(xué)生才有可能解決如何改良土壤酸堿性的真實(shí)問題，才有可能理解種植植物的時候應(yīng)該如何合理施肥的問題。

鑒于以上原因，設(shè)置以下三個任務(wù)來進(jìn)行該項目的學(xué)習(xí)。任務(wù)1：認(rèn)識土壤的酸堿性。任務(wù)2：改良土壤的酸堿性。任務(wù)3：提高土壤的肥力。這三個任務(wù)緊緊圍繞改良土壤展開，每部分又分別承載相應(yīng)的知識、技能、方法、情感等方面的目標(biāo)，社會線與化學(xué)線兩條線索共存，環(huán)環(huán)相扣。（見圖3）

四、項目活動設(shè)計

任務(wù)一：認(rèn)識土壤的酸堿性。

土壤酸堿性是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)之一，它既是土壤形成、熟化過程的產(chǎn)物，又是植物生長發(fā)育的環(huán)境條件，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用是多方面的，所以很早就引起了人們的注意。

認(rèn)識土壤的酸堿性，首先得認(rèn)識溶液的酸堿性。認(rèn)識溶液的酸堿性包括兩個層次：一個是溶液是酸性的還是堿性的，另一個是溶液的酸堿性強(qiáng)弱如何?；顒?進(jìn)行兩個探究活動，首先是用指示劑檢驗溶液的酸堿性，其次進(jìn)一步用pH試紙測定溶液的酸堿性強(qiáng)弱。這兩個探究活動完成后，設(shè)置了課后學(xué)生動手實(shí)踐的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自制酸堿指示劑，并且用該指示劑檢驗生活中溶液的酸堿性，讓學(xué)生體會酸堿指示劑的來源，了解生活中常用溶液的酸堿性?；顒?的目的是了解土壤的酸堿性和植物生長的關(guān)系，為活動3測定土壤的酸堿性奠定基礎(chǔ)。活動2先讓學(xué)生查閱資料，了解植物生長與適應(yīng)土壤的酸堿度范圍，再進(jìn)一步通過不同pH條件下綠豆生長情況的實(shí)驗探究，體會土壤酸堿性對植物生長的影響。從理論到實(shí)踐了解了土壤的酸堿性和植物生長有著密不可分的關(guān)系后，開展活動3，動手測定土壤的酸堿性的強(qiáng)弱，形成不同的土壤可能酸堿性不同的認(rèn)識，也就可以判定不適合某種作物的生長，為下一個任務(wù)，改良土壤的酸堿性奠定基礎(chǔ)。該任務(wù)中的活動安排及其相互關(guān)系。（見圖4）

在活動進(jìn)行的過程中，學(xué)生分別學(xué)習(xí)了溶液酸堿性的定性測定方法和定量測定方法，掌握了測定土壤酸堿性強(qiáng)弱的具體辦法，體會到了化學(xué)知識的價值所在。

任務(wù)二：改良土壤的酸堿性。

土壤酸堿性對作物生長有非常明顯的影響，具體表現(xiàn)在影響土壤養(yǎng)分的有效性，影響土壤結(jié)構(gòu)，影響土壤微生物的活動，進(jìn)而影響各種作物的生長發(fā)育、直接危害等。因此，我們在了解了土壤酸堿性的基礎(chǔ)上，采取適當(dāng)?shù)母牧即胧?，調(diào)節(jié)土壤酸堿性，為培育能夠促進(jìn)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的肥沃土壤打下基礎(chǔ)是非常重要的。

要改良土壤的酸堿性，首先要進(jìn)入實(shí)驗室，探究酸和堿的反應(yīng)會不會導(dǎo)致溶液酸堿性的變化，氧化物與酸、堿之間的反應(yīng)會不會導(dǎo)致溶液酸堿性的變化，這就是該任務(wù)下的活動1?；顒?從活動1的實(shí)驗室中溶液酸堿性的變化，發(fā)展到實(shí)驗室中模擬改良土壤樣品的酸堿性，再發(fā)展到農(nóng)業(yè)上改良土壤酸堿性的方法其實(shí)是多樣的，這樣的安排走的是“從實(shí)驗室探究到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用”的順序，層層遞進(jìn)，線索清晰?；顒?最后安排的是自主學(xué)習(xí)，酸堿的其他應(yīng)用，旨在完善對酸堿用途的探討。該任務(wù)中的活動安排及其相互關(guān)系見圖5。

在活動過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了酸和堿的反應(yīng)、某些氧化物和酸的反應(yīng)，從酸堿性變化的角度再認(rèn)識二氧化碳和堿溶液的反應(yīng)。而后將對酸堿的認(rèn)識繼續(xù)深入，既是對酸堿用途的分析和解釋，也是對酸堿性質(zhì)的整合。

任務(wù)三：提高土壤的肥力。

土壤肥力是反映土壤肥沃性的一個重要指標(biāo)，用來衡量土壤能夠提供作物生長所需的各種養(yǎng)分的能力，是土壤各種基本性質(zhì)的綜合表現(xiàn)，也是土壤作為自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的物質(zhì)基礎(chǔ)。土壤肥力按成因可分為自然肥力和人為肥力，其中人為肥力指的是長期在人為的耕作、施肥、灌溉和其他各種農(nóng)事活動影響下表現(xiàn)出的肥力。

任務(wù)一和任務(wù)二研究了如何改良土壤的酸堿性，而對土壤的改良來說提高肥力是另外一個非常重要的方面。提高土壤的肥力，首先要認(rèn)識化肥的組成，這是活動1設(shè)置的內(nèi)容。對于化肥的組成首先是概括性了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用化肥的種類和功能，然后進(jìn)入到具體的銨態(tài)氮肥的識別，也就是針對銨態(tài)氮肥進(jìn)行檢驗，進(jìn)一步深入認(rèn)識化肥的種類。明確了化肥的組成后，要合理施用化肥，必須清楚這些化肥自身的性質(zhì)，項目由此進(jìn)入活動2探究鹽的性質(zhì)。對于鹽的性質(zhì)首先是拿個例進(jìn)行探討，然后延伸到一般，摸索反應(yīng)的規(guī)律?；顒?合理施用化肥實(shí)際是對鹽的性質(zhì)的應(yīng)用，最后安排的是自主學(xué)習(xí)，鹽的其他應(yīng)用，旨在完善對鹽的用途的探討。該任務(wù)中的活動安排及其相互關(guān)系見圖6。

在活動過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)了銨態(tài)氮肥和堿的反應(yīng)、鹽類物質(zhì)之間的反應(yīng)，并且通過交流研討認(rèn)識到酸、堿、鹽之間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)對生成物是需要一定條件的。而后將對鹽的認(rèn)識繼續(xù)深入，既是對鹽的用途的分析和解釋，也是對鹽的性質(zhì)的整合。

五、項目具體內(nèi)容

該項目包含的具體內(nèi)容及內(nèi)容之間的相互關(guān)系示意詳見圖7。