化學(xué)學(xué)科在行知科學(xué)中的探索

程衛(wèi)忠

摘?要：陶行知說(shuō)過(guò)：“生活無(wú)時(shí)不含有教育的意義?！边@就是說(shuō)，如果教育只是書(shū)面上的，那么就失去了教育的真正意義。而化學(xué)與人們的生活息息相關(guān)，植物要生長(zhǎng)茂盛，要有良好的收獲，也離不開(kāi)化學(xué)知識(shí)。學(xué)校葫蘆種植園里葫蘆苗的長(zhǎng)勢(shì)不佳，正好讓孩子們所學(xué)的土壤PH測(cè)定有了用武之地，他們結(jié)合測(cè)定結(jié)果提出了可行的解決方法。

關(guān)鍵詞：生活中的化學(xué);行知科學(xué);葫蘆種植;學(xué)習(xí)興趣

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1992-7711（2020）13-024-1

為了對(duì)“葫蘆科藝”進(jìn)行全方位的深入研究，老師利用課余時(shí)間帶領(lǐng)孩子們?cè)谛@里種植葫蘆。興趣小組的同學(xué)們發(fā)現(xiàn)種在某片土壤里的葫蘆幼苗生長(zhǎng)明顯不如同批次同品種的其他幼苗，有些甚至失水而逐漸枯萎。這到底是什么原因造成的呢？

葫蘆是一種生長(zhǎng)能力非常強(qiáng)的植物，能夠在大部分的土壤上正常生長(zhǎng)。同學(xué)們通過(guò)查閱資料得知：土壤偏酸性或偏堿性，都會(huì)不同程度地降低土壤養(yǎng)分的有效性，難以形成良好的土壤結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重抑制土壤微生物的活動(dòng)，從而影響各種作物生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)，土壤PH值也會(huì)影響植物對(duì)礦物質(zhì)離子的吸收，而這會(huì)影響植物根部的滲透壓，可能會(huì)造成植物失水萎焉甚至枯萎?，F(xiàn)在的癥狀會(huì)是由土壤的酸堿性不合適所引起嗎？適宜葫蘆生長(zhǎng)的土壤PH值應(yīng)該是多少呢？

從總務(wù)處了解到，葫蘆種植園里面的泥土，有一部分是原來(lái)的土壤，有一部分是為了抬高種植園的地勢(shì)而買(mǎi)來(lái)的泥土。會(huì)不會(huì)是兩種土PH不同造成的呢？有了研究的目標(biāo)，興趣小組的同學(xué)們興奮異常，他們決定先用PH計(jì)測(cè)定土壤樣品的值，然后再用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法得出適宜葫蘆生長(zhǎng)的土壤PH值。即先準(zhǔn)備較多土壤浸出液，再通過(guò)向浸出液中加入不同體積的水得到不同PH值的土壤浸出液（由于土壤浸出液的PH值本來(lái)就不是特別小，加入少量的水就可改變，同時(shí)忽略營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度的改變）。

實(shí)驗(yàn)片斷：記錄興趣小組同學(xué)們測(cè)土壤浸出液的PH值

步驟一：土壤的取量：用天平稱取土壤，一般稱取3～5克土壤？

步驟二：土壤的溶解：

同學(xué)甲：老師說(shuō)過(guò)，實(shí)驗(yàn)室要用蒸餾水來(lái)配置溶液，不能采用自來(lái)水，因?yàn)樵谧詠?lái)水的消毒過(guò)程中可能使用了氯氣（Cl2），因?yàn)橛蟹磻?yīng)：Cl2+H2OHCl+HClO。我們?nèi)芙馔寥酪矐?yīng)該用蒸餾水，如果自來(lái)水中含有氫離子，那么測(cè)出的數(shù)值應(yīng)該比實(shí)際數(shù)值偏低，會(huì)影響我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

同學(xué)乙：我同意使用蒸餾水溶解土壤。同時(shí)我認(rèn)為，為了讓土壤中含有的氫離子充分的溶解，也就是使我們測(cè)定的結(jié)果更接近真實(shí)的結(jié)果，在溶解的時(shí)間上，盡可能的長(zhǎng)一些。我做過(guò)一個(gè)探索，把一份土壤3g溶解在蒸餾水中，分別溶解三個(gè)時(shí)間①5分鐘②10分鐘③15分鐘，而三次得到的結(jié)果有一定的差異。所以，溶解的時(shí)間長(zhǎng)一些，可以使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

同學(xué)丙：一般來(lái)說(shuō)，溫度越高，物質(zhì)的溶解度也越大。我們可以使用加熱土壤溶液的辦法，這樣做有利于加快并增加土壤中氫離子的溶解。同時(shí)，我們?nèi)绻跍y(cè)量上采用廣泛PH試紙（精確到1）的話，可能還達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的要求。我們可以采用能夠精確到0.1的PH試紙，這樣可以更加準(zhǔn)確，減小實(shí)驗(yàn)誤差。并且PH試紙的測(cè)定方法是目測(cè)，而目測(cè)的誤差是不可避免的，所以應(yīng)該多次進(jìn)行目測(cè)，以減小誤差。

同學(xué)甲：實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果我們只是把土壤溶在水中，然后用試紙測(cè)定，這里面也有一定的問(wèn)題，因?yàn)橥寥澜鲆阂灿幸欢ǖ念伾?，而PH試紙就是根據(jù)土壤浸出液使PH試紙的顏色來(lái)判定溶液的酸堿度的，所以我們可以增加了過(guò)濾和吸附這些程序，這樣可以減少土壤浸出液本身顏色對(duì)結(jié)果的影響。

實(shí)驗(yàn)片斷：興趣小組同學(xué)研究其他條件相同時(shí)，適宜葫蘆生長(zhǎng)的PH值范圍

同學(xué)甲：通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)，我們已經(jīng)測(cè)出長(zhǎng)勢(shì)不好的葫蘆苗那兒土壤浸出液的PH值為6.1，我們現(xiàn)在要取那兒土壤原浸出液為參照，通過(guò)向浸出液中加入不同體積的水得到不同PH值的土壤浸出液做對(duì)比，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出適宜葫蘆苗生長(zhǎng)的PH值范圍。

同學(xué)乙：我們實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)PH值時(shí)所加水的量不能太多，不能因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度有較大差異而影響我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

同學(xué)丙：應(yīng)該不會(huì)。因?yàn)楫?dāng)PH值接近7時(shí)，少量的水就可對(duì)酸堿度有較大的影響。同樣，為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力，我們?cè)诳紤]變量的時(shí)候也要考慮葫蘆幼苗要差不多。為了使葫蘆種植園的土壤適合葫蘆的生長(zhǎng)，我們可以用熟石灰來(lái)改良土壤。也可以用草木灰混入泥土，改良土壤的同時(shí)還補(bǔ)充了鉀肥。

在上面兩個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)片斷中，要用到的化學(xué)知識(shí)主要有：托盤(pán)、量筒、滴管等儀器的使用;溶液酸堿度的測(cè)定及PH試紙的選擇與使用;查閱相關(guān)資料的途徑與方法;科學(xué)探究中經(jīng)常用到的控制變量的思想;科學(xué)研究中實(shí)事求是的態(tài)度等等。其實(shí)興趣小組的同學(xué)們得到了適宜葫蘆生長(zhǎng)的土壤PH值最好在6.8～7.1，雖然由于種種的原因，他們獲得的結(jié)論還不一定準(zhǔn)確，但我認(rèn)為他們更多的是學(xué)到了如何將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)與生活中;學(xué)到了如何進(jìn)行科學(xué)探究的一般方法和思路;學(xué)到了如何讓學(xué)到的化學(xué)知識(shí)造福人類(lèi)?；瘜W(xué)課堂教學(xué)的時(shí)間與內(nèi)容是有限的，而在“做中學(xué)”肯定是效率最高的。我們作為化學(xué)老師，就必須想方設(shè)法的激發(fā)孩子們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生們喜歡上化學(xué)。化學(xué)教學(xué)本身并不只是傳授給學(xué)生一些初步的化學(xué)概念和規(guī)律，而是通過(guò)一系列有效的教育教學(xué)手段，全面提高學(xué)生的智能，使他們能夠掌握和運(yùn)用一些化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)手段，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的基本方法，學(xué)會(huì)辯證而客觀地認(rèn)識(shí)世界。從而在將來(lái)能夠獨(dú)立地、有創(chuàng)造性地進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)和從事社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。

本文是江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題、江蘇省陶行知研究會(huì)“十三五”重點(diǎn)課題《初中“行知科學(xué)”校本課程建設(shè)行動(dòng)研究》研究成果，課題編號(hào)：TYb/2018/04。

（作者單位：南通市通州區(qū)西亭初級(jí)中學(xué)，江蘇?南通226301）