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時(shí)間:2022-09-21 19:55:20
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首先應(yīng)熱愛(ài)教育事業(yè),熱愛(ài)實(shí)驗(yàn)工作,沒(méi)有這一條,就根本談不上搞好工作。由于多種原因,實(shí)驗(yàn)教師在校地位不高,待遇不好,有些人還瞧不起更不愿干這行,作為我本人既是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師又是實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人理應(yīng)帶頭消除這種偏見(jiàn)。要看得起自己的工作,要看到實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的重要性和發(fā)展前景,樹(shù)立熱愛(ài)工作的雄心壯志,在實(shí)踐工作中帶頭苦干,多動(dòng)手,勤動(dòng)腦以自己的行動(dòng)去影響他人。
其次要有過(guò)硬的教學(xué)本領(lǐng),掌握更多知識(shí)主要是學(xué)習(xí)教材及實(shí)驗(yàn)技術(shù)資料,同時(shí)也要參觀學(xué)習(xí)兄弟學(xué)校實(shí)驗(yàn)工作經(jīng)驗(yàn),收集資料,學(xué)習(xí)別人先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn),提高自身素質(zhì)。
(1)建立必要的實(shí)驗(yàn)管理制度制度是紀(jì)律,它能保證教學(xué)工作的正常進(jìn)行。首先我們制定了學(xué)生實(shí)驗(yàn)各種規(guī)則,并掛在每個(gè)實(shí)驗(yàn)室墻上,對(duì)學(xué)生第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行宣講。
(2)加強(qiáng)儀器設(shè)備管理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室有其特點(diǎn),玻璃儀器多,易破損,化學(xué)藥品多(大多是腐蝕,?。┝闼闁|西多而雜。如何合理按排才能做到擺設(shè)分明,有條不紊使用方便。我的做法是,儀器藥品分類存放對(duì)號(hào)入座。
(3)做好儀器試劑的計(jì)劃和采購(gòu)工作化學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理實(shí)驗(yàn)略有不同,每學(xué)期都要補(bǔ)充化學(xué)試劑與易損耗的玻璃儀器,故在平時(shí)工作時(shí),對(duì)要添置的物品及時(shí)紀(jì)錄,期末造好計(jì)劃,一開(kāi)學(xué)就向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)并及時(shí)采購(gòu)。
(4)建立實(shí)驗(yàn)室各種帳冊(cè)儀器、標(biāo)本、模型、掛圖、藥品和實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)校的重要財(cái)產(chǎn),應(yīng)按其性能和使用情況分別建立帳冊(cè),一般來(lái)說(shuō),中學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立教學(xué)儀器明細(xì)帳冊(cè),實(shí)物流水帳,固定資產(chǎn)帳,此外還應(yīng)建立儀器卡片,標(biāo)鑒及各種登記冊(cè):《儀器借用登記冊(cè)》,《儀器報(bào)廢登記冊(cè)》,《危險(xiǎn)藥品領(lǐng)用登記冊(cè)》,《儀器損壞賠償?shù)怯泝?cè)》等。
(5)組織好實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是帶有總結(jié)性,驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)以前作為實(shí)驗(yàn)教師的我不但要備好實(shí)驗(yàn)用品,而且要象任課教師一樣要認(rèn)真?zhèn)湔n寫(xiě)好備課教案,再試做一遍,直至實(shí)驗(yàn)效果很明顯,然后學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后簡(jiǎn)明扼要地向?qū)W生講解本次實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng),隨堂跟班輔導(dǎo)。
二、充分發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì),重視培養(yǎng)學(xué)生能力
培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生各項(xiàng)能力是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)重視的不可缺少的組成部分,化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,初中化學(xué)是學(xué)習(xí)化學(xué)的開(kāi)端,在第一節(jié)課緒言部分就有“水的沸騰”,“鎂帶的燃燒”,“加熱堿式碳酸銅”。這些現(xiàn)象非常明顯,有放熱,發(fā)光,變色,放出氣體生成沉淀等,從而使學(xué)生掌握了什么是“化學(xué)變化”“什么是物理變化”調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動(dòng)性。
三、采取措施促進(jìn)興趣轉(zhuǎn)化
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣大致可分為暫時(shí)興趣和持久興趣,前者帶有動(dòng)搖性盲目性,后者具有穩(wěn)定性和自覺(jué)性,要使學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣從前者向后者轉(zhuǎn)化甚至變成“志趣”采勸三多”措施是行之有效的辦法。
2.加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系
任何學(xué)科領(lǐng)域都能在現(xiàn)實(shí)生活中找到原型,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的教學(xué)內(nèi)容也不例外,脫離現(xiàn)實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,無(wú)疑會(huì)因其抽象性增大學(xué)生的理解難度。綜合看來(lái),新教材內(nèi)容更注重對(duì)學(xué)生自身經(jīng)驗(yàn)的強(qiáng)調(diào),將其中化學(xué)知識(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)得更貼近現(xiàn)實(shí)生活,并充分反映化學(xué)學(xué)科的思想。具體實(shí)踐中,應(yīng)當(dāng)在備課及上課時(shí)從學(xué)生實(shí)際入手,結(jié)合學(xué)生所說(shuō)的身邊實(shí)際案例,將其設(shè)計(jì)進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,進(jìn)而由教師引領(lǐng)他們進(jìn)入到自己熟知的情景中,實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)知識(shí)的探究性學(xué)習(xí)。在寓教于樂(lè)的氛圍下,促成高中學(xué)生有效實(shí)驗(yàn)。如學(xué)習(xí)“酸的性質(zhì)”時(shí),可結(jié)合生活中的實(shí)際案例,提出問(wèn)題:“同學(xué)們都知道用醋可以除茶壺里的水垢,這其中包含著什么樣的化學(xué)原理,怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明呢?”從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。還可結(jié)合生活實(shí)際,讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如學(xué)習(xí)“酯和油脂”時(shí),可指導(dǎo)學(xué)生討論探究“餐具上附著的油脂的最佳清洗方案”,讓他們分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,分別用冷水、熱水、在冷水中加幾滴洗滌劑、在熱水中加幾滴洗潔劑四種方案,清洗餐盤(pán)上的油脂,觀察哪種方案清洗效果最好,所用時(shí)間最短,并對(duì)其中所含化學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考分析。結(jié)合生活中的例子,通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在操作過(guò)程中掌握實(shí)驗(yàn)方案的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、技巧等,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
3.加強(qiáng)案例教學(xué)的運(yùn)用
在新時(shí)期教學(xué)方式方面,案例教學(xué)法結(jié)合學(xué)科知識(shí)特點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生有組織、有目的性地學(xué)習(xí),進(jìn)而積極鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究能力,注重學(xué)生智力開(kāi)發(fā),作為一種啟發(fā)式教學(xué)方法,其很適合現(xiàn)代學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。通過(guò)利用案例教學(xué)的實(shí)踐性和重現(xiàn)性,能在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮其輔助功能。如在“測(cè)定溶液pH值”的實(shí)驗(yàn)中,教師可為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作的反例:為測(cè)定某種溶液的pH值,某位同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案:①用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液體,將其滴在潤(rùn)濕的pH試紙上,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)比色卡,確定溶液的pH值;②將試紙放入待測(cè)液體中,對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)比色卡,得出pH值。讓學(xué)生對(duì)該例子中的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析,探討實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?。通過(guò)對(duì)“測(cè)定溶液pH值”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析可知,在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,不能使用潤(rùn)濕的試紙,也不能直接將溶液放入待測(cè)液體中,因此以上兩個(gè)方案都是錯(cuò)誤的。通過(guò)舉出反例的方法,學(xué)生在討論分析案例中錯(cuò)誤之處時(shí),更進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑA硗?,在運(yùn)用案例教學(xué)的過(guò)程中,應(yīng)注意案例的趣味性、實(shí)效性和典型性等,更應(yīng)從教學(xué)定位角度開(kāi)展教學(xué)。
4.開(kāi)展拓展性實(shí)驗(yàn)
當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般涉及很多演示實(shí)驗(yàn),目前,在高中化學(xué)此類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,往往注重通過(guò)學(xué)生觀察的方式學(xué)習(xí)了解化學(xué)知識(shí),一般輔助以教師的講解,在此基礎(chǔ)上總結(jié)觀察到的現(xiàn)象、結(jié)論,這種模式下先讓學(xué)生始終處于被動(dòng)地位,久而久之,會(huì)磨滅其對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣,使其缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱情和探究欲望,這對(duì)于學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素質(zhì)培養(yǎng)是極其不利的。因此,教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)對(duì)此類實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),開(kāi)展拓展性實(shí)驗(yàn),加之融入創(chuàng)造方面的內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生思考空間。實(shí)施拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以通過(guò)改變演示實(shí)驗(yàn)的目的、要求、材料、控制條件及處理方法、儀器、實(shí)驗(yàn)步驟及過(guò)程、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景等進(jìn)行,從而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。如在學(xué)習(xí)“驗(yàn)證濃硫酸的脫水性”實(shí)驗(yàn)中,教師為學(xué)生展示需要的實(shí)驗(yàn)儀器,并對(duì)儀器在本實(shí)驗(yàn)中的作用進(jìn)行解說(shuō)后,引導(dǎo)學(xué)生分析討論實(shí)驗(yàn)儀器的技術(shù)要求,待學(xué)生了解相關(guān)知識(shí)后,要求他們對(duì)替換裝置或?qū)ρb置進(jìn)行改裝,讓學(xué)生利用不同實(shí)驗(yàn)儀器達(dá)到原實(shí)驗(yàn)的目的,訓(xùn)練學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維素質(zhì)。如可以從生活中取材,利用細(xì)長(zhǎng)帶有蓋子的玻璃飲料瓶代替燒杯,用鐵絲代替環(huán)形玻璃攪拌棒等。綜合來(lái)看,雖說(shuō)演示探究實(shí)驗(yàn)較耗時(shí),卻可以加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解,一定程度上減少后續(xù)的反復(fù)鞏固用時(shí),有利于學(xué)生掌握學(xué)科知識(shí)的主干,并使高中學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力得到有效拓展。
為使課堂教學(xué)順利進(jìn)行,每節(jié)課都應(yīng)有一個(gè)良好的開(kāi)端,為學(xué)生創(chuàng)造探求新知的氛圍。為此,要想方設(shè)法使學(xué)生對(duì)該節(jié)課的引入產(chǎn)生興趣。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最現(xiàn)實(shí)的成分,是推動(dòng)學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、渴求知識(shí)、探索真理的動(dòng)力。所以,應(yīng)盡量從化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入新課。如在“課題1化學(xué)使世界變得更加孫麗多彩”中,課題內(nèi)容包含了大量的信息,從古代化學(xué)到現(xiàn)代化學(xué)再講到明天化學(xué)。從而讓學(xué)生了解什么是化學(xué),了解化學(xué)的重要性。這里的教學(xué)設(shè)計(jì)理念很好,但其泄及的內(nèi)容過(guò)于廣泛,學(xué)生是根本無(wú)法理解的。我感覺(jué)有點(diǎn)走過(guò)場(chǎng)的味道。我認(rèn)為該課題的處理不適合就課講課,生搬硬套。于是,我對(duì)課題1的教學(xué)設(shè)計(jì)作了一些改變。首先,我做了一個(gè)將“白酒變葡萄酒”小魔術(shù)引入新課,學(xué)生的熱情立即調(diào)動(dòng)起來(lái)了。接著又做了“密信顯字”和“魔棒點(diǎn)燈”這兩個(gè)趣味實(shí)驗(yàn),同時(shí)讓學(xué)生也參與一部分的實(shí)驗(yàn)工作。這時(shí)候?qū)W生已經(jīng)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣。于是我就很自然地引入講解,化學(xué)與生活息息相關(guān)和學(xué)習(xí)化學(xué)的重要性的內(nèi)容。在講到化學(xué)與生活息息相關(guān)時(shí),我又補(bǔ)充作了鐵置換硫酸銅溶液中的銅的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)新物質(zhì)的產(chǎn)生。又如在“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”中對(duì)蠟燭及其燃燒的探究這一實(shí)驗(yàn),看似簡(jiǎn)單,其實(shí)有著比較深刻的內(nèi)涵。要鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性地參與此項(xiàng)探究活動(dòng),敢于增添或更改某些實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,誰(shuí)觀察到的現(xiàn)象越多,描述越詳細(xì)越準(zhǔn)確越好。要鼓勵(lì)學(xué)生敢于將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與別人進(jìn)行交流,善于發(fā)現(xiàn)別人的優(yōu)點(diǎn),并改進(jìn)自己的不足。學(xué)生因?yàn)閯傞_(kāi)始接觸化學(xué),初始或不敢發(fā)言,但經(jīng)過(guò)我的鼓勵(lì)引導(dǎo)下,學(xué)生們變得踴躍發(fā)言,課堂氣氛熱情高漲。同時(shí),初步激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能讓學(xué)生感知化學(xué)規(guī)律,還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,思維能力和動(dòng)手能力。
好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生的直接興趣。適當(dāng)而巧妙地運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段來(lái)創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情境,對(duì)教學(xué)會(huì)有極大的幫助。例如講到金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)后,教師可提出問(wèn)題:“金屬鈉與硫酸銅溶液可以發(fā)生置換反應(yīng)嗎?”根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,學(xué)生會(huì)答“可以!”教師可再引導(dǎo):“如果可以,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?”得出初步結(jié)論是如發(fā)生反應(yīng),會(huì)有紅色的銅析出。這時(shí)教師不失時(shí)機(jī)地演示出這一實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在溶液表面不斷游動(dòng),最后溶液中生成藍(lán)色沉淀。這一現(xiàn)象與初步估計(jì)的相矛盾。此時(shí)的學(xué)生充滿疑惑,教師只需略加點(diǎn)撥,指出運(yùn)用上述結(jié)論時(shí),在常溫下能與水反應(yīng)的活潑金屬應(yīng)除外。
要知道,化學(xué)給學(xué)生所帶來(lái)的學(xué)習(xí)興趣很大程度上是來(lái)自于實(shí)驗(yàn)。因此,我們應(yīng)盡可能多地利用實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境。[
在教學(xué)中,我們會(huì)遇到這樣的問(wèn)題:一些演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,不利于學(xué)生的觀察認(rèn)知。怎樣解決這個(gè)問(wèn)題,是擺在我們教師面前的一項(xiàng)任務(wù)。譬如,在《飽和溶液不飽和溶液》一節(jié)中,食鹽溶液、硝酸鉀溶液均無(wú)色,我將食鹽換成硫酸銅,硝酸鉀換成高錳酸鉀,這樣就把原來(lái)的無(wú)色變成了鮮艷的藍(lán)色和紫紅色,便于學(xué)生觀察試管底部是否有固體剩余,從而判斷溶液是否飽和。在學(xué)習(xí)硝酸鉀和氯化鈉的混合物分離時(shí),遇到同樣的問(wèn)題,我就采取類似的方法解決,達(dá)到了較好的效果。
二、補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn),融化知識(shí)點(diǎn)
當(dāng)我們講解純理論知識(shí)點(diǎn)時(shí),光憑空洞說(shuō)教學(xué)生往往是難以接受的,這就要求我們教師適當(dāng)補(bǔ)做一些演示實(shí)驗(yàn),調(diào)動(dòng)學(xué)生的形象思維,以達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解。在《二氧化碳》一節(jié)中,講到二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí),強(qiáng)調(diào)要用稀鹽酸而不用稀硫酸。我增加了兩點(diǎn):不可用碳酸鈉代替石灰石;滅火器中應(yīng)用碳酸鈉而不用石灰石。為了讓學(xué)生能更好地理解,我在講二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法前,先做了三個(gè)小實(shí)驗(yàn):⑴石灰石中注入稀鹽酸,反應(yīng)迅速,石灰石表面不斷冒氣泡;⑵石灰石中注入稀硫酸,開(kāi)始時(shí)石灰石表面迅速放出氣體,一會(huì)兒,氣泡便停止產(chǎn)生;⑶碳酸鈉溶液與鹽酸混合,反應(yīng)非常劇烈,瞬時(shí)就完成。三個(gè)小實(shí)驗(yàn)的演示,使學(xué)生對(duì)三個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解更容易、更透徹。
關(guān)鍵詞:探究教學(xué)化學(xué)
新一輪基礎(chǔ)教育課程改革已經(jīng)展開(kāi)了,這必將促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的變革。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)無(wú)疑是本次課改的核心,但是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)僅僅靠每周一兩節(jié)研究性學(xué)習(xí)課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如何處理好學(xué)習(xí)知識(shí),培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)等各方面的關(guān)系,如何將研究性學(xué)習(xí)引入日常教學(xué),一直是人們思考的新課題,本文就化學(xué)學(xué)科作初步探索。
一、背景分析:
高中化學(xué)課程應(yīng)有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法,加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,這是新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高中化學(xué)課程性質(zhì)的最精煉的描述,而構(gòu)造“知識(shí)和技能”,“過(guò)程與方法”,“情感態(tài)度與價(jià)值觀”相融合的高中化學(xué)課程目標(biāo)體系,從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,參與意識(shí)和決策能力,這是新課程標(biāo)準(zhǔn)基本理念最核心的部分,上述新課程的性質(zhì)與基本理念對(duì)以教師為中心,知識(shí)為中心,訓(xùn)練為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式和學(xué)生的接受式學(xué)習(xí)方式都提出了挑戰(zhàn),從這個(gè)層面上說(shuō)我們很有必要尋求一種適應(yīng)形式新要求的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式。
二、化學(xué)學(xué)科探究性教學(xué)的意義:
素質(zhì)教育是要培養(yǎng)人的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造意識(shí),而培養(yǎng)創(chuàng)造能力的關(guān)鍵是對(duì)信息的加工和處理的能力。如果在化學(xué)日常教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究(探究)的情景和途徑,讓學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探索,發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn),學(xué)會(huì)對(duì)大量信息的收集分析和處理。這必將促進(jìn)學(xué)生思維能力,創(chuàng)造能力的發(fā)展,使認(rèn)識(shí)問(wèn)題,分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力得到提高,可見(jiàn)進(jìn)行化學(xué)學(xué)科探究性教學(xué)意義深遠(yuǎn)。
三、化學(xué)學(xué)科探究性教學(xué)實(shí)施的可行性:
化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué),同時(shí)化學(xué)也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)為化學(xué)探究性教學(xué)提供了途徑。實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生形成概念,獲得知識(shí)和技能,培養(yǎng)觀察和分析能力,還有助于培養(yǎng)實(shí)事求是,嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
化學(xué)學(xué)科的學(xué)科思想就是先提出課題(問(wèn)題),進(jìn)行學(xué)科假設(shè),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證,得出結(jié)論,最后形成理論(規(guī)律),化學(xué)探究性教學(xué)就是在化學(xué)課堂上創(chuàng)設(shè)一種情景讓學(xué)生主動(dòng)探索,發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn),可見(jiàn)探究性教學(xué)還能夠體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的學(xué)科思想,讓學(xué)生受到學(xué)科思想的熏陶。從理論上看進(jìn)行化學(xué)探究性教學(xué)可行。
四、化學(xué)探究性教學(xué)的實(shí)施:
實(shí)施化學(xué)探究性教學(xué)要體現(xiàn)問(wèn)題性、實(shí)踐性、參與性、開(kāi)放性,要體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師的主導(dǎo)作用,實(shí)施化學(xué)探究性教學(xué)并不是要刻意在形式上體現(xiàn)探究性,更為重要和可行的是要在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生的思維體現(xiàn)探究性,要讓學(xué)生感覺(jué)到自己是在“學(xué)”知識(shí)而不是在“裝”知識(shí),即要體現(xiàn)探究和授予的差別,體現(xiàn)主動(dòng)和被動(dòng)的差別,要改變過(guò)去傳統(tǒng)教學(xué)體制中老師“滿堂灌”,“一言堂”,學(xué)生在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中全盤(pán)被動(dòng)接受的填鴨式教學(xué)模式,重要。要讓學(xué)生的思維體現(xiàn)探究性,可作如下嘗試:
1、創(chuàng)造探究情景:
通過(guò)合理處理教材,創(chuàng)造探究情景,把枯燥的東西變得有趣,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。比如人教版教材第一冊(cè)第二章第一節(jié)《鈉》中有鈉與水的反應(yīng),可以這樣創(chuàng)造探究情景:再次展示瓶中的鈉,觀察鈉沉在瓶底,又讓學(xué)生回顧剛學(xué)習(xí)過(guò)的鈉的物理性質(zhì),密度?。?.97g/cm3),比水小,若泡著鈉的液體為水,則鈉浮在水面。所以該液體不是水,那么請(qǐng)同學(xué)們想一想把鈉投入水中的情景。這樣就為同學(xué)們創(chuàng)造了一個(gè)探究情景,學(xué)生就迫切地想知道把鈉投入水中的情景,大大激發(fā)了探究欲望。
再如在講述某些物質(zhì)的用途時(shí),不應(yīng)是單調(diào)的講授,可以創(chuàng)造這樣的探究情景:該物質(zhì)為什么有這樣的用途?性質(zhì)決定由那一條性質(zhì)決定,這樣單調(diào)枯燥的東西就變得豐富了,有趣了。
2、為學(xué)生的探究指明方向。
因?qū)W生的準(zhǔn)備知識(shí)不足等各種因素,學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)過(guò)程中必然會(huì)遇到困難,老師要體現(xiàn)主導(dǎo)作用,為學(xué)生提供探究方法,方向以及思考問(wèn)題的角度等方面的指導(dǎo)。
比如鈉與水反應(yīng)產(chǎn)物的探究,小燒杯中先加了酚酞,變紅了,說(shuō)明有堿性物質(zhì)生成,是哪種堿呢?可以引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)物元素的角度分析:堿中有OH-,還有一種金屬陽(yáng)離子,反應(yīng)物中金屬元素只有鈉,說(shuō)明生成的堿性物質(zhì)為NaOH,通過(guò)觀察還有氣體生成,氣體是什么呢?又可以引導(dǎo)學(xué)生從元素角度分析,Na與H2O作用,生成的氣體只可能為H2,O2,到底是那一種呢?再考察H2,O2的性質(zhì),H2—可燃性,O2—助燃性,利用燃燒實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證即可證明為H2,這樣通過(guò)逐步分析、探究確定了產(chǎn)物,可以寫(xiě)出Na與H2O反應(yīng)的方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2以上體現(xiàn)的探究過(guò)程雖然簡(jiǎn)單,但主要體現(xiàn)的是一種思想,一種方法,在簡(jiǎn)單的問(wèn)題上可以奏效,在復(fù)雜的問(wèn)題中同樣可以運(yùn)用,“授人以魚(yú),不如授人以漁”。
3、讓學(xué)生形成有序思維模式
在教學(xué)過(guò)程中幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律,歸類,對(duì)于學(xué)生整體把握知識(shí)形成有序思維模式是大有裨益的,要讓學(xué)生明白復(fù)雜問(wèn)題都是由一系列簡(jiǎn)單問(wèn)題綜合而成的,我們感覺(jué)到復(fù)雜主要是不知從那里著手思考,如果形成了有序思維模式,找到最原始的模型,一切問(wèn)題就迎刃而解了。從知12388比如在講授HNO3的物理性質(zhì)時(shí),可以幫助學(xué)生形成有序思維模式?!癏NO3常溫下為無(wú)色有刺激性氣味的液體”,其實(shí)由這一點(diǎn)信息,我們引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有序思維模式思考就可以探究出HNO3的許多性質(zhì):
有刺激性氣味的液體易揮發(fā)沸點(diǎn)低
在空氣中易形成酸霧
4、讓學(xué)生充分體會(huì)到成功的喜悅
多鼓勵(lì),多體現(xiàn)人文關(guān)懷,學(xué)生在一種寬松,快樂(lè)的氣氛中學(xué)習(xí),效果是最好的,對(duì)于學(xué)生正確的判斷、推斷、推理都要給予肯定,對(duì)于學(xué)生一些新奇想法、創(chuàng)意更要多鼓勵(lì),這可讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)的興趣,體會(huì)到自己的主體地位。
五、總結(jié):
總之新形式下的化學(xué)教學(xué)就是要求教師在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究(探究)的情景和途徑,把每堂課都設(shè)計(jì)為解決一個(gè)具體問(wèn)題的過(guò)程,讓學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探索,發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn),學(xué)會(huì)對(duì)大量信息的收集分析和處理,從而提高素質(zhì),增長(zhǎng)能力。
教師教育觀念的更新,學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高需要大家共同努力,把研究性學(xué)習(xí)引入第一課堂,實(shí)施探究式教學(xué)必將引起一場(chǎng)教育上的革命,對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、探究能力的提高必將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
①成廣興申義陽(yáng)主編《化學(xué)教學(xué)概論》石油大學(xué)出版社2001
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們已能通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)儀器觀察一些物質(zhì)的原子排列狀況。1990年前后,美國(guó)等少數(shù)國(guó)家首先在-269℃的低溫下移動(dòng)了原子。1993年,中國(guó)科學(xué)院北京真空物理實(shí)驗(yàn)室的研究人員,在常溫下以超真空掃描隧道顯微鏡為手段,通過(guò)用探針撥出硅晶體表面的硅原子的方法,在硅晶體的表面形成了一定規(guī)整的圖形。這種在晶體表面開(kāi)展的操縱原子的研究,達(dá)到了世界水平。圖中的“中國(guó)”兩字就是這樣形成,并經(jīng)放大約180萬(wàn)倍在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來(lái)的。這兩個(gè)字的“筆畫(huà)”寬度約2nm,是目前已知的最小的漢字。
化學(xué)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),也是高科技、新材料發(fā)展的重要組成部分,化學(xué)多門類、多學(xué)科,它與人類社會(huì)、人類自身與人類生活及環(huán)境息息相關(guān)。但在人類社會(huì)的實(shí)際生活中,人們往往對(duì)化學(xué)工業(yè)及其產(chǎn)品產(chǎn)生了許多誤解,甚至在輿論宣傳中也出現(xiàn)了一些有關(guān)化學(xué)與人類健康的錯(cuò)誤信息。為了使廣大群眾正確認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生存和健康的重要作用,了解化學(xué)與人類自身的相互關(guān)系,廣東省化工學(xué)會(huì)組織了中山大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等學(xué)府的教授、博士編寫(xiě)了本書(shū)。本書(shū)特點(diǎn)是以人體自身的生命為本,以化學(xué)與人類健康之間的關(guān)系為中心,著重介紹化學(xué)元素在組成宇宙世界、地球和人體中的作用與地位,科學(xué)地闡述了食品及其添加劑、水、日用化學(xué)品、農(nóng)藥、農(nóng)膜、化肥、醫(yī)藥化學(xué)品等各個(gè)領(lǐng)域中的許多天然或合成化學(xué)品是人體生命要素,也是人體健康的物質(zhì)基礎(chǔ),從理論到實(shí)踐詳細(xì)地?cái)⑹隽巳祟惖臍v史長(zhǎng)河中,在與自然界、生產(chǎn)、生活和人類疾病
的斗爭(zhēng)中,人類利用化學(xué)品為自身健康服務(wù)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和正確的使用方法,從發(fā)展的角度描述了在知識(shí)經(jīng)濟(jì)和高新尖化學(xué)品日新月異的當(dāng)今時(shí)代,未來(lái)化學(xué)品更好服務(wù)人類健康的前景,特別是基因工程產(chǎn)品的研制與生產(chǎn)將是社會(huì)發(fā)展、人類健康的福音。全書(shū)文字暢順、簡(jiǎn)潔、內(nèi)容豐富、充實(shí)、深入淺出,體現(xiàn)了科普書(shū)的科學(xué)性、知識(shí)性、實(shí)用性和趣味性,有較強(qiáng)的前瞻性。相信《環(huán)境?化學(xué)與人類健康》一書(shū)對(duì)宣傳化學(xué)科普知識(shí)、正確使用化學(xué)品,服務(wù)社會(huì),提高人類自身生活素質(zhì),增強(qiáng)人類健康將會(huì)起到積極的作用。
北京一位中學(xué)生問(wèn)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者英國(guó)化學(xué)家克羅托教授:“人們都說(shuō)21世紀(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)的世紀(jì),您能否告訴我化學(xué)有什么用,我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)化學(xué)呢?”克羅托回答說(shuō):“正是因?yàn)?1世紀(jì)是生命科學(xué)和信息科學(xué)的世紀(jì),所以化學(xué)才更為重要?!被瘜W(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科已經(jīng)與各相鄰學(xué)科交叉綜合,出現(xiàn)了生命化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、能源化學(xué)、地球化學(xué)、材料化學(xué)、計(jì)算化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)等,化學(xué)又是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科,它已滲入到現(xiàn)代社會(huì)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)藥、衛(wèi)生、交通、能源、環(huán)境、材料以及正在蓬勃發(fā)展的一切高科技領(lǐng)。
今日化學(xué)學(xué)科正積極向一些與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活關(guān)系密切的材料、能源、環(huán)境、生命等學(xué)科滲透,使化學(xué)的作用與地位日益顯著。反過(guò)來(lái),這種學(xué)科間的滲透,對(duì)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。
人類很早就開(kāi)始使用材料,從石器時(shí)代到現(xiàn)代,人類所使用的材料不斷地發(fā)生變化,材料的種類越來(lái)越多,用途也越來(lái)越廣。我們對(duì)于材料的認(rèn)識(shí),應(yīng)該包括為人類社會(huì)所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)這兩層涵義。也就是說(shuō),并不是所有的物質(zhì)都可以稱為材料。材料按其化學(xué)組成或狀態(tài)、性質(zhì)、效應(yīng)、用途等可以分為若干類。例如,按化學(xué)組成分類,陶瓷屬于非金屬材料;合金屬于金屬材料;橡膠、化纖等屬于有機(jī)高分子材料。歷史的發(fā)展表明:沒(méi)有新材料的出現(xiàn),就沒(méi)有工業(yè)的進(jìn)步和大量新產(chǎn)品的涌現(xiàn)。因此,許多科學(xué)家都認(rèn)為新材料是高技術(shù)的突破口,只有更好地開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有特殊性能的新材料,才能擁有更強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和技術(shù)潛力?;瘜W(xué)不僅在一般材料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用中發(fā)揮了巨大的作用,而且在研制具有特殊性能的新材料方面也會(huì)繼續(xù)發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)??偲饋?lái)講,適應(yīng)科技迅猛發(fā)展所需的諸如耐腐蝕、耐高溫、耐輻射、耐磨損的結(jié)構(gòu)材料,以及敏感、記錄、半導(dǎo)體、光導(dǎo)纖維、液晶高分子等信息材料和超導(dǎo)體、離子交換樹(shù)脂與交換膜等高功能材料,它們的制取都是需要化學(xué)進(jìn)一步參與研究的重要課題。
位于北京周口店的北京猿人遺址中的炭層,表明人類使用能源的歷史已非常久遠(yuǎn)。人類社會(huì)的發(fā)展與能源消費(fèi)的增長(zhǎng)是密切相關(guān)的,我們現(xiàn)在使用的能源主要來(lái)自化石燃料——煤、石油和天然氣等,但化石燃料是一種不可再生,并且儲(chǔ)藏量有限的能源,而且在開(kāi)采和燃燒過(guò)程中還會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染。為了更好地解決能源問(wèn)題,人們一方面在研究如何提高燃料的燃燒效率,另一方面也在尋找新的能源。這些都離不開(kāi)化學(xué)工作者的努力。例如,核能和太陽(yáng)能的發(fā)電裝置離不開(kāi)特殊材料的研制;用氫作為能源需要考慮貯氫材料和如何廉價(jià)得到氫,等等。
實(shí)踐證明,重視問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)和思維動(dòng)機(jī)的激發(fā)是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一條有效途徑。
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想
對(duì)于課本上大量的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),我們不能采取簡(jiǎn)單的“拿來(lái)主義”,照方抓藥,機(jī)械操作,而應(yīng)該通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,如:“應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)?”“為什么要這樣設(shè)計(jì)?”“換一種方法能不能做?”等,有意識(shí)地創(chuàng)造一種探索的氛圍,盡量展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,使之成為師生共同參與的“亞研究”過(guò)程,以此來(lái)滲透化學(xué)思想,啟迪學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的研究方法對(duì)待化學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如,氣體的制備實(shí)驗(yàn),在學(xué)完氧氣和氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法之后,實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的設(shè)計(jì)過(guò)程就可由學(xué)生自己來(lái)完成。我們可提出如下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考。
問(wèn)題1:要設(shè)計(jì)一個(gè)制備氣體的實(shí)驗(yàn),你要考慮哪些方面?
問(wèn)題2:設(shè)計(jì)怎樣的裝置可使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便易行?
問(wèn)題3:你能否設(shè)計(jì)一個(gè)隨用隨制的氣體發(fā)生裝置?
這時(shí)學(xué)生可能會(huì)設(shè)計(jì)出各種各樣的方案,然后教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步考究哪些方案是科學(xué)合理的?哪些是存在缺陷需要改進(jìn)的?鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋大膽設(shè)想,積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程,充分展示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。
對(duì)于課本上的研究性實(shí)驗(yàn),我們也應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生去追溯科學(xué)家思考研究的源頭,他們那精巧的設(shè)計(jì),獨(dú)到的方法,深刻的分析,都是值得我們繼承和發(fā)揚(yáng)的。例如,法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫對(duì)研究空氣成分的裝置設(shè)計(jì),英國(guó)物理學(xué)家雷利在實(shí)驗(yàn)中不放過(guò)幾毫克這么微小的差異,發(fā)現(xiàn)了稀有氣體等,把科學(xué)家的思想融入課堂教學(xué),使學(xué)生從中汲取化學(xué)思想的營(yíng)養(yǎng)。
二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
化學(xué)變化規(guī)律的表現(xiàn)形式是多層次、多側(cè)面的,但教材為我們提供的實(shí)驗(yàn)方案卻往往著眼于單層次、單側(cè)面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,因而有著較大的局限性或單調(diào)性。為此,我們有必要對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣购脱a(bǔ)充,積極創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,盡量讓學(xué)生能從多層次、全方位地去認(rèn)識(shí)化學(xué)原理。例如氯化氫一節(jié),教材為了說(shuō)明氯化氫極易溶于水而設(shè)計(jì)了一個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一,很難使學(xué)生對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),為了充分展示噴泉實(shí)驗(yàn)的原理,我們可以在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,補(bǔ)充了二氧化碳?xì)怏w的噴泉實(shí)驗(yàn),并提出如下問(wèn)題讓學(xué)生思考。
問(wèn)題1:二氧化碳是極易溶于水的氣體嗎?為什么也能做出噴泉?
問(wèn)題2:形成噴泉的原理是什么?
教學(xué)實(shí)踐讓明,通過(guò)增加這個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就能使學(xué)生對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面而深刻的認(rèn)識(shí),不只是停留在表面現(xiàn)象上,不僅知其然,而且知其所以然,培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
三、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的演示過(guò)程
傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)只讓學(xué)生看看表演,先是“教師做、學(xué)生看”,后是“教師講、學(xué)生聽(tīng)”,而忽視了學(xué)生主體的思維動(dòng)機(jī)的激發(fā),這樣實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論教師認(rèn)為是“顯然”,可是對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),有時(shí)候卻是“茫然”。因此,有的演示實(shí)驗(yàn)之所以未能起到很好的作用,往往不是演示實(shí)驗(yàn)本身失敗了,而是教師不能為演示過(guò)程創(chuàng)設(shè)良好的問(wèn)題情境所致。如在講氫氧化亞鐵的制取時(shí),一位教師在實(shí)驗(yàn)前事先作了結(jié)論性說(shuō)明:“FeSO4溶液中滴入NaOH溶液將生成白色的Fe(OH)2沉淀?!笨烧沾瞬僮鳎瑢?shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎看不到白色沉淀,而是看到灰綠色沉淀,慢慢變成紅褐色沉淀。這一現(xiàn)象與事先的說(shuō)明不符合,學(xué)生不以為然。若事先提出如下問(wèn)題,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從側(cè)面思考,就會(huì)得到較好的教學(xué)效果。
問(wèn)題1:實(shí)驗(yàn)室里是如何保存易被氧化藥品的?
問(wèn)題2:該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成的Fe(OH)2易被氧化,采取怎樣的措施可避免其被氧化?
此時(shí)學(xué)生想到鈉、鉀、白磷等容易被氧化的藥品的保存是用液封的原理,所以,可在盛FeSO4溶液的試管中先加入與水不相溶的且比水輕的有機(jī)物,如苯、汽油等來(lái)隔絕空氣,然后再將滴管伸入液面以下滴加NaOH溶液,這樣得到的白色沉淀現(xiàn)象就十分明顯了,既優(yōu)化了演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程,又強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)易被氧化藥品的保存意識(shí)。
四、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,加大對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析力度
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示不但要演示操作、演示觀察,更要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入細(xì)致的分析。許多教師急于用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)事實(shí)建立概念與歸納規(guī)律,而忽視了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與結(jié)論的分析,沒(méi)有充分拓展實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,導(dǎo)致性質(zhì)及規(guī)律的得出較為生硬,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不理想。
因此,演示實(shí)驗(yàn)完畢后,我們要以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為依據(jù),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,啟發(fā)學(xué)生學(xué)知識(shí)。例如,在講氯氣的化學(xué)性質(zhì)時(shí),教師演示完氯氣分別通過(guò)干燥有色布條和濕潤(rùn)有色布條的實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是濕潤(rùn)的有色布條退色,
而干燥的有色布條卻不退色。此時(shí),教師不要忙于下結(jié)論,而應(yīng)不失時(shí)機(jī)地利用這一現(xiàn)象,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,加大分析力度,激活學(xué)生的思維。
問(wèn)題1:濕潤(rùn)的有色布條退色,這一現(xiàn)象說(shuō)明哪種物質(zhì)起了關(guān)鍵作用?
問(wèn)題2:Cl2和H2O兩者同時(shí)存在時(shí)可使有色布條退色,你能推斷其可能的原因嗎?由此問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論、猜測(cè),逐步分析得出Cl2和H2O反應(yīng)這一化學(xué)性質(zhì)。
問(wèn)題3:真正起漂白作用的是Cl2?還是Cl2與H2O反應(yīng)后的生成物?層層深入,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,把學(xué)生由對(duì)現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)逐步引向?qū)Ρ举|(zhì)的理性認(rèn)識(shí)。
五、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)成果
實(shí)驗(yàn)完成之后,不但要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、總結(jié),并且要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)难由?,通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境來(lái)借題發(fā)揮,促進(jìn)知識(shí)的遷移和運(yùn)用,進(jìn)一步完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
例如,實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的實(shí)驗(yàn)完成后,除了要求學(xué)生掌握整套裝置的安裝順序及注意事項(xiàng)之外,可再設(shè)計(jì)如下兩個(gè)問(wèn)題予以延伸。
問(wèn)題1:這樣制得的氯氣純凈嗎?
問(wèn)題2:氯氣能與水反應(yīng),能否用水來(lái)處理尾氣?
在學(xué)生觀察完教師的演示之后,通過(guò)這兩個(gè)問(wèn)題,可再次激起學(xué)生思維的波瀾,克服因滿足于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察而表現(xiàn)出的渙散狀態(tài)。再如,Al(OH)3的制取,教材中用了兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了Al(OH)3的制取方法和Al(OH)3的兩性,許多教師講到這里都強(qiáng)調(diào)說(shuō):“Al(OH)3必須用鋁鹽和弱堿氨水反應(yīng)來(lái)制取,不可用強(qiáng)堿。”其實(shí),這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的,我們可繼續(xù)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境進(jìn)行變式實(shí)驗(yàn)加以證明。
問(wèn)題1:在分別盛有少量Al2(SO4)3溶液的兩支試管中,分別滴入氨水和NaOH溶液,繼續(xù)滴加,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?
二、不能只盯一點(diǎn),要全面觀察
一些同學(xué)在觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),只注意明顯突出的現(xiàn)象,而忽略那些不太顯著的現(xiàn)象。如觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象時(shí).只看到有“火星四射”,而看不到有“黑色固體產(chǎn)生”。另外,觀察不僅是用眼看,還包括用耳聽(tīng)、用鼻聞、用手摸。例如,在觀察硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)鼻聞,可了解產(chǎn)生的氣味的氣味;用手摸集氣瓶壁,可感覺(jué)到反應(yīng)有熱量放出。這些都是用眼所觀察不到的。
可見(jiàn),只有“全神貫注”.才能全面觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。
三、不能馬馬虎虎,要細(xì)心比較
觀察實(shí)驗(yàn)不能只觀察一個(gè)大概,特別是對(duì)相似的實(shí)驗(yàn),更應(yīng)細(xì)心比較。如硫既能在空氣中燃燒,也能在氧氣中燃燒,在觀察這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),就應(yīng)特別細(xì)心,否則,牼湍巖怨鄄斕攪蛟誑掌杏朐諮跗腥忌盞幕鷓嬗小拔⑷醯牡渡睜與“明亮的藍(lán)紫色”之區(qū)別,從而得不出硫在氧氣中燃燒更旺的結(jié)論。
四、不能只觀察不思考
觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn),不只是動(dòng)動(dòng)眼睛和其它感官就行了,還要開(kāi)動(dòng)腦筋去分析和判斷。如在觀察實(shí)驗(yàn)室制氧氣的實(shí)驗(yàn)時(shí),只有同時(shí)思考“為什么實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢驗(yàn)裝置的氣密性?”“試管口為何要略向下傾斜?”“實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),為何要先將導(dǎo)管從水槽中取出,后熄滅酒精燈?”等問(wèn)題,才能達(dá)到“知其所以然”的目的。
五、弄清概念,防止張冠李戴
進(jìn)行色層分析需要有吸附劑(如氧化鋁、氧化硅等),還要把吸附劑裝在吸附柱上,操作就比較復(fù)雜一些。這里介紹用粉筆來(lái)模擬色層分析法,既簡(jiǎn)便又有趣。
1.藍(lán)墨水中有幾種染料
取一支粉筆,在距離粗的一頭1厘米的地方點(diǎn)上一點(diǎn)藍(lán)墨水(只要用細(xì)玻璃棒蘸上藍(lán)墨水一點(diǎn),不可用滴管滿,因?yàn)檫@樣做會(huì)使藍(lán)墨水的點(diǎn)太大),點(diǎn)完后,藍(lán)墨水點(diǎn)的直徑約為1毫米。
在培養(yǎng)皿內(nèi)加酒精作展開(kāi)液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉筆的大頭朝下,豎立在酒精中,但酒精的液面不可與藍(lán)墨水點(diǎn)接觸。
不久,酒精就在粉筆上慢慢上升,隨著酒精向上擴(kuò)散,藍(lán)墨水也在粉筆上向上移動(dòng)。最后,你可以看到粉筆上半部的墨水是藍(lán)色的,粉筆下半部的墨水是紫色的。說(shuō)明在藍(lán)墨水中存在著兩種染料,一種是紫色的,另一種是藍(lán)色的。
2.紅墨水中有幾種染料
再取一支粉筆,在粗的一頭點(diǎn)上一點(diǎn)紅墨水(位置和藍(lán)墨水點(diǎn)相同),然后把它豎立在酒精中,紅墨水也會(huì)隨著酒精慢慢向上擴(kuò)散。最后,你會(huì)看到,粉筆上半部的墨水是橙紅色的,下個(gè)部的墨水是紅色的,說(shuō)明紅墨水中也有兩種染料。
3.分離甲基橙和酚酞
在試管中加入2毫升濃氨水和18毫升蒸餾水,混勻。再加入10毫升丁醇,管口用橡皮塞塞嚴(yán),充分搖動(dòng)試管,然后將試管靜置。等溶液分層后(上層是氨的丁醇溶液,下層是氨水),用滴管取出上層溶液放在培養(yǎng)皿內(nèi)。
將0.5毫升甲基橙指示劑和0.5毫升酚酞指示劑混合均勻。
取一支粉筆,在粗的一頭點(diǎn)上一點(diǎn)混合指示劑(位置和實(shí)驗(yàn)1中相同),然后把粉筆豎立在培養(yǎng)皿內(nèi)的氨的丁醇溶液中。不久混合指示劉慢慢向上擴(kuò)散。最后,粉筆的上半部是紅色的,下半部是橙黃色的。為什么會(huì)發(fā)生這一變化呢?原來(lái),酚酞和甲基橙在粉筆上的擴(kuò)散速度是不同的,酚酞往上爬得快,甲基橙爬得慢。所以粉筆上半部是酚酞,它遇到氨水顯紅色,粉筆的下半部是甲基橙,遇到氨水顯橙黃色。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),可以使我們初步了解到,在色層分析中是怎樣把兩種物質(zhì)分開(kāi)的。
4.綠葉中的色素
二、理實(shí)一體化教學(xué)法的實(shí)施
每個(gè)模塊分成若干個(gè)任務(wù),在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中以任務(wù)引領(lǐng)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。如在車削螺距螺紋任務(wù)中,按照理實(shí)一體化教學(xué)法組織實(shí)施課堂教學(xué)。
1.分組
根據(jù)各班實(shí)際人數(shù),將學(xué)生分成若干個(gè)小組,每個(gè)小組分4~5個(gè)人,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)。每個(gè)組選出操作技能和管理能力較強(qiáng)的學(xué)生做組長(zhǎng),組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組學(xué)生的實(shí)訓(xùn)管理和任務(wù)分配。組長(zhǎng)要用“活動(dòng)記錄表”對(duì)本組學(xué)生的考勤、工作表現(xiàn)和工作成效記錄在案,為學(xué)生的最后評(píng)價(jià)提供依據(jù)。
2.教師講授
螺紋車削加工工藝流程是車端面、車螺紋大徑、車退刀槽、倒角、車螺紋。
3.教師示范
根據(jù)給定的零件圖,一是分析零件圖,得出數(shù)據(jù)。二是確定加工步驟:車右端端面,粗精車外圓,車螺紋大徑,切槽,倒角,車螺紋。三是選擇刀具及切削用量,教師與學(xué)生互動(dòng),計(jì)算進(jìn)刀次數(shù)、背吃刀量確定粗加工、精加工的數(shù)據(jù)。四是安裝工件,選擇合適的夾緊位置和足夠的夾緊力。五是安裝刀具,教師示范,學(xué)生演示,注意刀尖分角線垂直于工件軸線。六是調(diào)整機(jī)床,調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和螺距。七是螺紋車削操作方法,采用正反車車削法,對(duì)刀、車螺紋、退刀。
4.學(xué)生操作訓(xùn)練
教師巡回指導(dǎo),遇到典型問(wèn)題,集中講解,提醒學(xué)生注意事項(xiàng)和操作規(guī)范,突破重難點(diǎn),讓學(xué)生在操作中解決實(shí)際問(wèn)題。
5.評(píng)價(jià)
學(xué)生完成作品后要進(jìn)行螺紋的測(cè)量,使用量具游標(biāo)卡尺、鋼尺、螺距規(guī)、螺紋千分尺對(duì)測(cè)量要素大徑、螺距、牙型角、中徑進(jìn)行有效測(cè)量,并將測(cè)量結(jié)果記錄在活動(dòng)記錄表中,教師要點(diǎn)評(píng)學(xué)生的作品,指出存在的問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分確定學(xué)生成績(jī)。
三、理實(shí)一體化教學(xué)法總結(jié)
1.加強(qiáng)課堂管理
有些技校學(xué)生不守紀(jì)律,在實(shí)操場(chǎng)地走動(dòng),亂拿工具當(dāng)玩具,擾亂課堂紀(jì)律。老師應(yīng)嚴(yán)抓課堂紀(jì)律,合理安排學(xué)生操作,維持課堂秩序。
2.教師要加強(qiáng)指導(dǎo)
教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo),及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范的操作。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下有序地進(jìn)行操作,老師應(yīng)督促學(xué)生人人動(dòng)手。
土壤的酸堿度會(huì)影響作物生長(zhǎng),各種作物對(duì)土壤pH值的要求也是不同的。下表是一些主要農(nóng)作物適宜生長(zhǎng)的酸度范圍。
測(cè)定土壤的酸度,一般用蒸餾水或鹽溶液(常用氯化鉀)提
取土壤中游離態(tài)或代換性的氫離子,然后用pH試紙或備有標(biāo)準(zhǔn)色階的pH混合指示劑測(cè)定溶液的酸堿度。如果用pH計(jì),測(cè)定的值更精確。
【操作】稱取1g風(fēng)干或新鮮土樣,放入試管內(nèi),加入5mL蒸餾水,試管口加塞后充分振蕩,放置澄清后用精密pH試紙(pH值在5.5~9.8)測(cè)定上層清液的酸度。
【說(shuō)明】
(1)土壤樣品的采集要科學(xué)。例如,測(cè)定大田的土壤酸度,采樣時(shí)應(yīng)多點(diǎn)取樣,如10畝地可取5個(gè)點(diǎn),30畝地可取10個(gè)點(diǎn),大于30畝可取15~20個(gè)點(diǎn)。把各點(diǎn)的樣品充分混合后,測(cè)定所取土樣。為了保證測(cè)定準(zhǔn)確,應(yīng)重復(fù)測(cè)試一次,加以驗(yàn)證。
(2)蒸餾水必須用pH=7的中性水,否則要用氫氧化鈉溶液或鹽酸把pH值調(diào)到中性。
(3)速測(cè)用的土樣一般以新鮮的自然濕土為宜。保存?zhèn)溆猛翗右L(fēng)干,潮濕的土壤易受微生物的作用而改變土壤的性質(zhì)。風(fēng)干的方法是:把土樣攤在塑料薄膜或紙上,趁它在半干狀態(tài)時(shí)壓碎,除去殘根等雜質(zhì),鋪成薄層晾干,再用木棒碾碎。風(fēng)干場(chǎng)所要干燥通風(fēng),防止酸、堿氣體侵入。風(fēng)干后再次研磨、過(guò)篩處理,最后裝入土樣瓶或塑料袋內(nèi),保存?zhèn)溆谩?/p>
土壤中速效氮、磷、鉀的測(cè)定
【概述】測(cè)定土壤的養(yǎng)分,是田間科學(xué)管理的必要步驟,也是合理施肥的重要依據(jù)。土壤中速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的簡(jiǎn)易測(cè)定,是有實(shí)用意義的實(shí)驗(yàn)。測(cè)定的一般原理是:將含速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的一定量土壤,用浸提液把氮、磷、鉀浸提出來(lái)。然后用不同的試劑分別和浸出液中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分作用,使溶液呈現(xiàn)不同的顏色。浸出液中所含的某一養(yǎng)分,因濃度不同,顏色的深淺也不一樣。將這一顏色跟用純?cè)噭┡渲频囊幌盗袧舛炔煌臉?biāo)準(zhǔn)色列相比較,可以粗略確定浸出液中某一養(yǎng)分的濃度,由此推算土壤中某一養(yǎng)分的含量。下面分別介紹土壤浸出液的制備,氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以及三種養(yǎng)分的測(cè)定方法。
土壤浸出液的制備
【原理】
土壤中的速效養(yǎng)分氮、磷、鉀主要以硝態(tài)氮(NO-3—N)、銨態(tài)氮(NH+4—N)、磷酸鹽(H2PO-4、HPO2-4)和鉀鹽(K+)等形式存在于土壤溶液里或被土壤膠粒吸附。要測(cè)定它們,首先要用一種溶液把它們浸提出來(lái)。當(dāng)用電解質(zhì)溶液作浸提液(如NaHCO3)處理土壤時(shí),土壤膠粒吸附的離子就被電解質(zhì)溶液里的離子(如Na+)替代,替代出來(lái)的離子和原來(lái)土壤溶液中的養(yǎng)分一起進(jìn)入浸提液。
【操作】
(1)從田間取回有代表性的土壤樣品,在105~115℃下烘干。
(2)稱取5g干燥的土壤樣品,放入50mL干燥的錐形瓶中,加入25mL0.5mol/L的碳酸氫鈉浸提液。用玻璃棒把土壤攪散。再加入半藥匙活性炭,劇烈振蕩1~2分鐘后靜置5~10分鐘,過(guò)濾后得到的濾液是土壤浸出液。
【說(shuō)明】
(1)浸提液有多種,如鹽酸、檸檬酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉和醋酸-醋酸鈉等溶液。選用哪種浸提液更好,應(yīng)根據(jù)土壤的酸堿度及浸出效果來(lái)決定。本實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一采用0.5m0l/L的碳酸氫鈉溶液作為土壤養(yǎng)分的浸提液。
(2)加活性炭的目的是為了脫色。但加入前要檢驗(yàn)活性炭中是否含有磷(方法見(jiàn)速效磷的測(cè)定)。如果含有磷,在使用前將磷除去。方法是用0.5m0l/L的碳酸氫鈉溶液浸提,浸提2小時(shí)后過(guò)濾(吸濾法),活性炭還要用浸提液洗滌兩次,最后用蒸餾水洗到中性,烘干備用。
氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃烘干的分析純磷酸二氫鉀(KH2PO4)0.4390g、硝酸鉀0.7220g、氯化銨0.3820g、硫酸鉀1.3247g于250mL的燒杯中,用少量水溶解,然后無(wú)損地轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中(用少量水多次沖洗燒杯,洗液轉(zhuǎn)移入容量瓶中),最后加水稀釋到刻度,即得含有磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮各為100ppm,鉀為1000ppm的混合標(biāo)準(zhǔn)原液。加甲苯5滴防腐,可以保存3~4個(gè)月。
用移液管吸取上述標(biāo)準(zhǔn)原液4mL,放在50mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,搖勻,即得可用于制作標(biāo)準(zhǔn)色列的含硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、磷各為8ppm和鉀80ppm的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。有效期7天。
土壤中速效氮的測(cè)定
1.硝態(tài)氮(N0-3—N)的測(cè)定——硝酸試粉法
【原理】硝酸試粉是粉狀試劑,它由鋅粉(還原劑)、檸檬酸(提供酸性和排除Fe3+的干擾)、對(duì)-氨基苯磺酸和甲萘胺(顯色劑)和硫酸錳(催化劑)等組成。在酸性條件下,硝酸試粉中的鋅把硝酸根離子還原成亞硝酸根離子,亞硝酸根離子跟試粉中的對(duì)氨基苯磺酸作用生成對(duì)苯磺酸重氮鹽,它跟試粉中的甲萘胺反應(yīng),生成紅色的偶氮染料。紅色的深淺程度跟浸出液里的硝酸根含量有關(guān),根據(jù)所形成的紅色深淺跟標(biāo)準(zhǔn)色列比色,從而確定浸出液里硝態(tài)氮的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈干燥、直徑大小和管壁厚薄一致的5mL無(wú)色試管(可用5mL注射針劑的廢安瓿代替)。按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再分別加入4滴1mol/L硫酸溶液,搖勻。分別加入硝酸試粉1耳勺(盡量和制作標(biāo)準(zhǔn)色列時(shí)的加入量相等),搖勻后,在5~15分鐘內(nèi)將顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄顏色相同的標(biāo)準(zhǔn)色列硝態(tài)氮讀數(shù)值(即浸出液中含硝態(tài)氮的濃度)。7、8兩支試管中顯色應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】
(1)土壤中速效養(yǎng)分的求算
本實(shí)驗(yàn)的土壤浸出液是由5g干土和25g(按每毫升質(zhì)量約為1g計(jì)算)碳酸氫鈉溶液浸提出來(lái)的。因此,
(2)每平方米耕地中速效養(yǎng)分含量的求算
土地的耕作層一般離地表0~20cm左右,而干燥土壤(指干燥而結(jié)構(gòu)未被破壞的土壤)的容重為1130kg/m3。因此,
每平方米耕作層土壤質(zhì)量=1m2×0.2m×1130kg/m3=226kg
每平方米耕地中速效養(yǎng)分含量(千克)=土壤含速效養(yǎng)分率
×10-6×226=讀數(shù)值×5×10-6×226
土壤中含硝態(tài)氮的量按上述方法求算。
【說(shuō)明】
(1)滴管的口徑必須校正,在垂直滴出時(shí)每滴體積是1/20mL(即20滴是1mL)。滴加液體時(shí)滴管必須垂直,保證每一液滴的體積大小一致。
(2)硝酸試粉的制備
①甲試劑稱取分析純檸檬酸150g,對(duì)-氨基苯磺酸4g,甲萘胺2g,在干燥條件下迅速地分別研細(xì),混合均勻后,貯于棕色瓶中。
②乙試劑稱取分析純鋅粉4g,硫酸錳20g,混合均勻后貯于棕色瓶中。
使用時(shí)取甲試劑15份,乙試劑1份(指質(zhì)量),兩者充分混合均勻后,貯存在棕色瓶中,放在陰涼干燥處?;旌虾蟮脑噭?,一般只能保存兩個(gè)月左右,受潮更容易失效。失效時(shí)試粉變紅色。
(3)浸出液中加入硫酸的目的在于中和浸出液的堿性,以保證反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行。
(4)為了消除體積不同而引起的誤差,保證結(jié)果準(zhǔn)確,無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)色列的制作,還是浸出液中養(yǎng)分的測(cè)定,都應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定滴數(shù)加液,使液體的總滴數(shù)為20滴(約1mL)。
(5)上頁(yè)表中硝態(tài)氮濃度的一系列讀數(shù)值是標(biāo)準(zhǔn)色列的讀數(shù)值(以下簡(jiǎn)稱讀數(shù)值)。浸出液的顯色跟標(biāo)準(zhǔn)色列中某一檔溶液顏色相同時(shí),這一讀數(shù)值就是浸出液中硝態(tài)氮的濃度。
設(shè)配制色列中這一檔溶液時(shí)耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液n滴,該檔的讀數(shù)值為C。已知標(biāo)準(zhǔn)溶液中硝態(tài)氮的濃度是8ppm,而實(shí)驗(yàn)中浸出液的用量是16滴,則兩者有如下的關(guān)系:
n×8ppm=16×CC=0.5n(ppm)
即讀數(shù)值=標(biāo)準(zhǔn)溶液滴數(shù)×0.5
2.銨態(tài)氮(NH+4—N)的測(cè)定——銨試劑法
【原理】在堿性(pH>11)條件下,銨態(tài)氮跟銨試劑(碘汞化鉀的堿性溶液)作用,生成碘化氨基氧汞黃色沉淀。但因土壤浸出液中NH+4很少,一般只能使溶液呈黃色。根據(jù)黃色的深淺(跟標(biāo)準(zhǔn)色列比色)確定浸出液中含銨態(tài)氮的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL試管(要求跟測(cè)硝態(tài)氮相同)。按下頁(yè)表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再加入10%的酒石酸鉀鈉溶液各2滴后搖勻,接著分別加入蒸餾水和銨試劑各1滴,使兩試管里液體的總體積為20滴,搖勻。將浸出液顯示的顏色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄顏色相同的標(biāo)準(zhǔn)色列的銨態(tài)氮讀數(shù)值[即浸出液中含銨態(tài)氮的濃度(ppm)]。7、8兩支試管里的顯色應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】參照前一實(shí)驗(yàn)中土壤中速效養(yǎng)分的計(jì)算方法。
土壤中銨態(tài)氮(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中銨態(tài)氮含量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)土壤浸出液中常含有Ca2+、Mg2+等,這些離子在這種條件下也能和銨試劑生成沉淀,使溶液渾濁,干擾銨態(tài)氮的測(cè)定。加入酒石酸鉀鈉可以排除這些干擾。
(2)10%酒石酸鉀鈉試劑的配制方法是:稱取分析純酒石酸鉀鈉10g(或用酒石酸鈉)、氫氧化鈉2g溶于少量水中,然后加水到100mL。
(3)奈斯勒試劑可以按以下方法配制。取11.5g碘化汞和10g碘化鉀,溶于適量水中,稀釋到50mL,然后加入50mL6m0l/L氫氧化鈉溶液,靜置后取清液保存在棕色瓶里。
土壤中速效磷的測(cè)定——鉬藍(lán)比色法
【原理】土壤中的磷酸鹽在酸性條件下和鉬酸銨作用,生成淡黃色或無(wú)色的磷鉬酸銨,然后被氯化亞錫還原為藍(lán)色的磷鉬藍(lán)。藍(lán)色的深淺跟含磷量多少有關(guān),把溶液的藍(lán)色跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,可以確定浸出液里含磷的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL(要求跟前一實(shí)驗(yàn)中相同)試管。按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)里各加入土壤浸出液16滴,再分別加入1mol/L硫酸溶液4滴和1.25%硫酸鉬酸銨溶液4滴,搖勻。接著各加入1%氯化亞錫溶液1滴,這時(shí)各試管里溶液的總量是25滴,搖勻。把浸出液顯示的藍(lán)色跟標(biāo)準(zhǔn)色列相比較,記錄同樣顏色溶液的讀數(shù)值[即浸出液中含磷的濃度(ppm)]。7、8兩支試管里的顯色應(yīng)基本一致,否則要重新測(cè)定。
【計(jì)算】
土壤中含磷(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中磷的含量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)本實(shí)驗(yàn)用的方法是指堿性或中性土壤中速效磷的測(cè)定。如果測(cè)定酸性土壤里的速效磷,浸提液不能用碳酸氫鈉溶液,而要以等量的0.5%鹽酸作浸提液。測(cè)定用的試劑也有所改變。實(shí)驗(yàn)方法是在試管里加入16滴浸出液,再加4滴蒸餾水,接著加1.25%的鹽酸鉬酸銨,搖身后加入1滴1%的氯化亞錫溶液,搖勻。浸出液顯示的藍(lán)色,按前述方法進(jìn)行比色讀數(shù)。
(2)1.25%硫酸鉬酸銨溶液按以下方法配制稱取2.5g鉬酸銨,溶于20mL水中,加熱到60℃,使它全部溶解,冷卻。量取7mL濃硫酸加入到70mL水中,冷卻。把前一種溶液緩慢傾入后一種溶液中,不斷攪拌使不生成沉淀,混勻,冷卻,加水到200mL。
(3)鹽酸鉬酸銨溶液的配制方法是稱分析純鉬酸銨1.5g,溶于30mL水中。緩慢加入密度1.19g/cm3的純鹽酸44mL,邊加邊攪拌,最后加水到100mL。
(4)1%氯化亞錫溶液的配制稱取分析純氯化亞錫1g,加分析純濃鹽酸10mL,等全部溶解(如渾濁需過(guò)濾)后,再加甘油90mL,混勻,貯存在棕色瓶中,保存在陰涼處。
土壤中速效鉀的測(cè)定——亞硝酸鈷鈉比濁法
【原理】鉀離子跟亞硝酸鈷鈉在中性或酸性條件下,能生成亞硝酸鈷鈉二鉀黃色沉淀而出現(xiàn)渾濁。渾濁程度隨溶液中鉀離子含量的增多而變濃。把浸出液顯出的渾濁程度跟標(biāo)準(zhǔn)色列的渾濁程度相比較,可以得出浸出液中含速效鉀的濃度(ppm)。
【操作】
(1)取8支潔凈、干燥的5mL試管,按下表所列步驟制作標(biāo)準(zhǔn)色列。
(2)在剩下的兩支試管(編號(hào)7、8)中各加入土壤浸出液16滴,再分別加入冰醋酸2滴和37%的甲醛溶液1滴,搖勻。接著各加入亞硝酸鈷鈉溶液4滴和異丙醇16滴,搖勻。把浸出液出現(xiàn)的渾濁程度跟標(biāo)準(zhǔn)色列比較,記錄讀數(shù)值[即浸出液中含鉀濃度(ppm)]。7、8兩支試管中渾濁程度應(yīng)基本一致,否則應(yīng)重新測(cè)定。
【計(jì)算】
土壤中含鉀(ppm)=讀數(shù)值×5
每平方米耕地中含鉀量(千克)=讀數(shù)值×5×10-6×226
【說(shuō)明】
(1)因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液中含鉀濃度是80ppm,所以色列的讀數(shù)值和耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴數(shù)的關(guān)系是
讀數(shù)值=標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴數(shù)×5
(2)配制標(biāo)準(zhǔn)色列時(shí)加入氯化鈉是為了使標(biāo)準(zhǔn)溶液跟土壤浸出液里存在的大量鈉離子濃度相近。
(3)向土壤浸出液里加入醋酸是為了控制pH值在4~5左右。堿性過(guò)強(qiáng),亞硝酸鈷鈉中的鈷離子會(huì)生成Co(OH)3沉淀。酸性過(guò)強(qiáng)會(huì)引起亞硝酸鈷鈉分解,因此要嚴(yán)格控制溶液的pH值。
(4)土壤浸出液中的銨根離子和亞硝酸鈷鈉溶液反應(yīng),也能產(chǎn)生(NH4)2Na[Co(NO2)]6黃色沉淀,為此加入甲醛溶液,使生成難以離解的六次甲基四胺,排除銨根離子的干擾。
(5)加入異丙醇可以降低亞硝酸鈷鈉二鉀的溶解度,提高測(cè)定效果。如果溫度不超過(guò)23℃,也可以用乙醇代替異丙醇,溫度高會(huì)引起沉淀溶解。
(6)亞硝酸鈷鈉溶液可以按以下方法配制。取23g亞硝酸鈉,溶在50mL水里。再加入16.5mL6mol/L醋酸和3g硝酸鈷[Co(NO3)2·6H2O],靜置過(guò)夜,取濾液使用。
土壤中有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定
【原理】土壤里有機(jī)質(zhì)的含量是決定土壤持久性肥力的重要標(biāo)志,所以測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)的含量具有重要意義。測(cè)定土壤里有機(jī)質(zhì)的含量有多種方法,其中用重鉻酸鉀作氧化劑,跟土壤里的有機(jī)質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),再用滴定法或比色法測(cè)定的方法用得較多。
氧化性強(qiáng)的重鉻酸鉀在酸性溶液里跟土壤中有機(jī)質(zhì)的碳發(fā)生氧化還原反應(yīng),它們之間存在定量關(guān)系。再用標(biāo)準(zhǔn)還原劑(如硫酸亞鐵銨)滴定多余的氧化劑(K2Cr2O7),經(jīng)過(guò)換算,就能求得土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。不用還原劑滴定,可以用重鉻酸鉀溶液在反應(yīng)前后的顏色變化進(jìn)行比色測(cè)定。酸性的重鉻酸鉀溶液呈橙色,反應(yīng)后六價(jià)的鉻被還原成三價(jià)鉻離子,呈綠色。溶液的顏色越深,表明土壤里有機(jī)質(zhì)的含量越高,一般可通過(guò)跟標(biāo)準(zhǔn)色階或比色卡比較就能得出土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。
【操作】
(1)重鉻酸鉀氧化還原比色法先配制系列標(biāo)準(zhǔn)色階。在一系列試管里用5%葡萄糖和水調(diào)配,配制成各級(jí)有機(jī)質(zhì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按照速測(cè)步驟,在各試管中依次加入2.5mL0.167mol/L重鉻酸鉀溶液和5mL濃硫酸。顯色后各取5滴加入比色瓷板孔穴中,加蒸餾水2滴,攪勻后即為標(biāo)準(zhǔn)色階。各級(jí)色階的間距為0.5%,色調(diào)由橙黃、黃綠、綠到深綠逐級(jí)加深。實(shí)例可見(jiàn)下表。
測(cè)試時(shí)稱取0.5g風(fēng)干的土樣(長(zhǎng)期潮濕的土常含有較多的還原性物質(zhì),會(huì)干擾測(cè)定結(jié)果,必須充分風(fēng)干,使它氧化后才能測(cè)定)放入試管中,加入2.5mL0.167m0l/L重鉻酸鉀溶液振蕩,再迅速加入5mL濃硫酸,振蕩一分鐘再靜置半小時(shí)。用滴管吸取5滴上層清液,加入比色瓷板孔穴中,加2滴蒸餾水,攪勻,跟標(biāo)準(zhǔn)溶液制成的標(biāo)準(zhǔn)色階比色,記下比色讀數(shù)。
由于土壤中有機(jī)質(zhì)的含碳量和還原性,跟葡萄糖并不完全一樣,所以測(cè)得的結(jié)果會(huì)有誤差,為獲得較為客觀的數(shù)據(jù),要進(jìn)行適當(dāng)校正。即土壤有機(jī)質(zhì)百分含量=比色讀數(shù)×校正系數(shù)校正系數(shù)因不同地區(qū)、不同土質(zhì)的特性而有差異,例如有0.8,0.7等。
(2)滴定法稱取研細(xì)的風(fēng)干土樣0.5g,放入干燥的硬質(zhì)試管中,加入硫酸銀0.1g,用移液管加入5mL0.067m0l/L重鉻酸鉀溶液,再緩慢加入5mL濃硫酸,并不斷攪拌。在酒精燈上加熱這溶液,使它沸騰。為了防止管內(nèi)液體飛濺,加熱時(shí)在試管口上套一支小漏斗,當(dāng)試管內(nèi)液體開(kāi)始冒出白煙時(shí)停止加熱。冷卻后,將試管中的液體全部移入錐形瓶?jī)?nèi),稀釋到50mL左右。加10~15滴2-羧基代二苯胺指示劑,再用0.2m0l/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液呈綠色。另用同樣的方法,不加土樣,做一次空白試驗(yàn)。按如下公式求土壤里有機(jī)質(zhì)的含量。
在上式中,V0是空白試液時(shí)滴定耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù),V是土樣滴定時(shí)耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù),M是硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度,W是風(fēng)干土樣質(zhì)量,0.003是1mg摩爾標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于碳的毫克數(shù),1.724是碳換算為有機(jī)質(zhì)的常數(shù)(即假定土壤中有機(jī)質(zhì)含碳為58%,則100/58=1.724)。
【說(shuō)明】
(1)把土樣采回后鋪在塑料薄膜上,在陰處研碎、晾干,不能暴曬或烘干(以防有機(jī)質(zhì)發(fā)生變化),最后研細(xì)裝瓶待用。
(2)標(biāo)準(zhǔn)色階一般配3~8個(gè)即可。