土壤的成分568.pdf
土壤的成分 Prepared on 22 November 2020 土壤的成分第一课时教学设计 一、教材分析 本节是生活中熟悉的土壤，主要研究土壤的基本组成以及来源。土壤由水分、空气、矿物质和腐殖质以及大量的生物构成。通过一系列的实验，让学生在实验中“自主”的认知土壤的基本组成，最后过渡到土壤的形成。这样的设计，目的是为了激发学生学习的兴趣，并且可以形成有关土壤的认知结构。知识内容较为容易，但是在实验设计、操作的技能方面要求比较高。学好本节内容可以为接下来学习各种各样的土壤和植物的根与物质吸收等知识打下基础。二、学情分析与设计思想 学生熟悉土壤，但对土壤中的物质是比较陌生的，特别是土壤中存在有机物和无机盐。因此说学生缺乏对土壤的知识的深刻认识，在课堂教学前组织学生对土壤进行直观的观察认识，再经过进一步的探讨，有利于学生知道土壤的组成。本节课涉及较多的实验，对于学生有些困难。在教学中先全面开放式的自主设计验证土壤中有水和空气方案，再将学生不太熟悉的两类物质-无机盐和有机物，采用半开放式的小组合作学习，更有利于激发学生的兴趣，又有利于培养学生的实验技能和团队合作意识，教师不仅要注重实验的效果，更要从实验的设计、实验仪器的规范操作等方面，加强对学生的引导。使学生能知其然，更知其所以然。三、教学目标 1知识与技能目标 能预测土壤中有各种类型物质；知道土壤中有非生命的水分、空气、无机盐和有机物；知道土壤中与动植物的密切关系。2过程与方法目标 会观察、描述、记录自己的观察结果 能够运用多种感官来认识土壤 知道借助于工具和科学方法，人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的。3情感、态度、价值观目标 意识到动植物的生活离不开土壤，土壤对动植物的重要性 愿意亲近土壤 四、教学重难点（1）重点：土壤主要组成 （2）难点：学习用科学观察和实验的方法探究土壤的组成，测量土壤空气的体积分数的多种方法 五、课前活动 把班级学生分成若干个小组（6 人一组），教师亲自带领学生去户外观察土壤：寻找有花卉或农林作物生长的土壤中，用金属取土器选取 3 个土壤样本为上课备用。把土样选取地点及当地的气温、湿度、天气状况、土壤温度、疏松程度、光照等环境特点记录在表 1 中，再用小铲子慢慢地挖取样本中的土壤，用肉眼或放大镜观察土壤有没有生物，通过交流或查阅资料，确定找到的生物名称，将生物名称及数量写到表 1 中，对观察的结果进行简要的分析，并填写到表 1 中。六、教学过程 1探讨土壤的成分（1）学生通过展台展示小组课前土壤生物调查记录表，进行交流。观察时间 地点 天气状况 环境特点 土壤生物 简要分析 【表 1】表中的环境特点可填写土壤的温度，疏松程度，光照等情况 表中简要分析是分析土壤中的动物与土壤的温度，疏松程度，光照和植物生长状况之间的相互关系。（2）师生交流：除了同学们调查记录表中记录的生物外，在土壤还能看到生活着哪些生物出示图 1 了解土壤中常见的动物。看来土壤中既有动物又有植物，大都并肉眼或放大镜能观察到，但也有肉眼看不到的生物，你知道吗教师引导若用手扒过土壤的同学一定要去洗手，你知道为什么出示图 2 土壤中还生活着各种细菌、真菌、放线菌等微生物。我们把生活在土壤中的微生物、动物和植物统称为土壤生物。图 1 图 2（3）教师追问：土壤中除了土壤生物外，还有什么物质呢 可引导学生说说蚯蚓在土壤中要生存、植物在土壤中生长需要哪些物质从而推理得出土壤中含有水、空气、有机物、无机盐等的非生命物质。【设计意图：充分调动学生原有的生活经验和已有的知识，对土壤的成分进行合理推断。】2验证土壤的成分（1）验证土壤中含有水 教师提问：你们为什么认为土壤中有水你能通过实验证明隐藏在土壤中的水分吗 学生先独立思考，然后小组合作讨论，设计验证方案（学生设计出的方法可能很多，如：把土壤装到一个塑料袋里，放在太阳下晒，如果有小水滴出现在袋壁上，就说明土壤中有水等），教师组织小组汇报、交流。由于实验器材的限制，教师要求学生利用桌上的实验器材进行设计并进行验证得出结论。如果学生用试管加热土壤的方法，教师应强调实验操作的注意事项(如：试管口应略向下倾斜；试管夹夹得位置；加热时试管口不能对着人；搭建实验装置是应从下到上等)。（2）验证土壤中含有空气 教师引导学生设计验证土壤中有空气的方案；生动手：把土壤放进水中，观察现象得出结论。思考：蚯蚓是靠能分泌黏液而湿润的体壁进行呼吸的，下雨时蚯蚓常从土壤中钻出到地面，分析这一现象的原因。教师讲授：我们已证实土壤中有空气，我们把土壤中空气的体积与土壤的体积之比叫做土壤中空气的体积分数。你能定量测出某块土壤中空气的体积分数吗 V空%=V空/V土壤 教师引导空气的体积很难求,怎么办学生阅读课本实验并说说如何做的。追问：将水注入杯中，直到将铁块和土壤刚好淹没为止，需要加入的水一样多吗为什么你能表示出土壤中空气的体积分数吗 学生独立完成设计：给你一只金属容器（环刀，用于挖取土壤）,适量的水和一只够大的量筒，如何去测量土壤中空气约占土壤的体积分数 方法一：金属容器测量法 用金属容器挖取一块土壤，刚好盛满容器；向容器内用量筒注水到与金属器口平，记录水的体积为 V1,将金属容器中的土壤倒出，洗净，注满水，测出水的体积为 V2；计算土壤中空气的体积分数：V1/V2100%.方法二：量筒测量法 用金属容器挖取一块土壤，刚好盛满容器；在量筒内注入一定体积的水，记下体积为 V1,将容器中的土壤倒入量筒内，记录总体积为 V2,洗净金属容器，注满水，记录水的体积为 V3,计算：V 土壤中空气=V3-（V2-V1）=V3+V1-V2,土壤中空气的体积分数为 100%。各小组运用方法一测出土壤中空气的体积分数。【设计意图：教材中的土壤中空气的体积分数的测量很难操作，学生只要知道其测量原理就行，利用方法一测量简单方便。】教师讲授并提问：不同土壤中含有空气的体积分数是不同的，一般适宜植物生长的土壤中，空气占 15%-35%。你知道校园草坪上立着“小草依依，踏之何忍”牌子，禁止同学在草坪上行走的原因吗（3）验证土壤中含有有机物和无机盐 教师引导学生验证土壤中含有有机物：首先认识下有机物的特点，（投影）有机物一般具有易燃，燃烧后产生特殊气味；不完全燃烧后颜色就变黑，完全燃烧后会产生二氧化碳和水等。然后展示烧烤羊肉串的图片，仔细观察其表面，并告知羊肉中就有有机物，讨论烤羊肉时的所“见”所“闻”；最后归纳可通过闻气味（有机物燃烧的特殊气味）、看颜色变化（燃烧后土壤会变焦）、称燃烧前后干燥土壤的质量的变化，来证明土壤中存在有机物。教师引导学生验证土壤中含有无机盐：土壤中的固体物质除有机物外，剩余的固体物质我们称之为矿物质颗粒。（投影）矿物质颗粒也叫无机盐，它可以分为可溶于水的无机盐和不可溶性的无机盐。其中可溶于水的无机盐是植物生长所需的。你有办法分离出可溶性无机盐吗（把土壤颗粒加入水中并搅拌、静置，获得土壤浸出液）又如何从土壤浸出液中获取无机盐，教师提示以前学过溶于水的食盐采用什么方法获取，从而得出验证无机盐方法（首先要提取土壤浸出液，采用过滤，再蒸发结晶）。【设计意图：有机物、无机盐这两类物质学生不大熟悉，要在教师的引导下利用已有的知识，获得证明有机物、无机盐的方法】教师将全班同学 8 个小组分成 A、B 两大组，A 组验证土壤中含有有机物，B 组验证土壤中含有无机盐。学生通过阅读教材中本组的活动过程，分组填写表 2 实验任务单中的实验所需的器材，整理出实验步骤及分析实验注意事项。【设计意图：分 A、B 两大组实验是为学生有充裕时间整理出实验步骤及分析实验注意事项，并为后面的实验活动留足时间】【表 2】验证内容 土壤中含有无机盐 实验器材 实验步骤 操作注意点 实验现象 结论 A、B 两大组学生汇报填写的实验任务单。教师引导，共同商讨并完善实验步骤要点，强调实验操作规范。土壤中含有有机物实验步骤注意点：用充分干燥的土壤（应含较丰富的有机质）50100 克，先称质量，再放在细密的铁丝网上加热，观察颜色变化及气味，待土壤冷却后称其质量。土壤中含有有机物实验操作注意点：土壤干燥时不能直接放在火上烧，因为在烧的过程中，一些有机物会“提前”分解，从而影响实验结果；本实验的土壤样本应在课前利用阳光充分干燥，否则加热后水分的减少会被认为是有机物的减少；土壤中有机物越丰富，实验现象越明显；实验所用的铁丝网孔径小，可以避免土壤颗粒掉落，可选用石棉网。土壤中含有无机盐实验步骤注意点：先提取土壤浸出液，再采用过滤，蒸发结晶。实验操作注意点：过滤注意一贴、二低、三靠。在加热的过程中要用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部温度过高而造成液滴飞溅，当坩埚中出现较多固体时，即停止加热等。学生分组实验，记录现象并填写在表 2 中。教师巡视指导，发现实验中出现的问题，及时指导纠正。实验完毕，教师要求小组代表上台在实物投影仪上投影实验报告单，交流现象和结论，其他组对其进行评价。教师讲授我们验证了土壤确实含有有机物，土壤中的有机物（腐殖质）主要来自生物的排泄物和死亡的生物体（如植物枯枝落叶、动物的遗体），为生物提供食物和养分。3总结土壤的成分 通过这节课的学习你们知道土壤中有哪些物质土壤中的各组成分对植物生长有何作用 验证内容 土壤中含有有机物 实验器材 实验步骤 操作注意点 实验现象 结论
