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科學實驗論文范文第1篇

“關(guān)注實驗工具生成”是在建構(gòu)主義的教學背景下和新課標的要求下提出的，它強調(diào)教師不直接向?qū)W生提供實驗工具，而是通過困難情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學生的探究熱情；同時通過困難問題的“拋錨”，引導學生進行發(fā)現(xiàn)和探索，學生在實驗工具的“再發(fā)明”過程中完成了相關(guān)知識和技能的建構(gòu)（圖1）。

二、“關(guān)注實驗工具生成”，改變教師的實驗教學理念

在傳統(tǒng)教學中，科學實驗是科學課程的組成部分，這使得實驗教學始終處于從屬地位，實驗教學得不到有效開展。新課改以來，“以學為中心”的教學理念已經(jīng)深入人心，但受到知識本位教育主義的影響，“以學為中心”的教學理念并沒有得到有效落實，在實驗教學中尤為突出。很多教師對于實驗教學的目的并不明確，他們認為實驗教學的目的僅僅在于結(jié)論的得出，形成了一種以邏輯為起點，以知識技能為本，以教師課堂和教師為中心的錯誤教學觀。這樣的實驗教學觀忽視了“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三維目標之間的有機融合，忽視了學生探究和思維發(fā)展的需求?！瓣P(guān)注實驗工具生成”則要求教師在課堂教學中引導學生自主設(shè)計、改造實驗工具。它強調(diào)的是實驗工具的生成過程，這就需要教師在備課過程中認真研究實驗工具的組成部分，深刻解讀實驗工具各個部件的作用和意義，深入思考實驗工具各個部件生成的先后順序，讓教師真正做到將“問題”作為教學的起點，深入貫徹新課標提倡的“合作、自主、探究”的學習方式，逐漸形成實驗教學不僅僅是讓學生掌握知識，收獲技能，還在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和思維能力，提升學生的科學情感的理念。

三、“關(guān)注實驗工具生成”，提升學生的科學素養(yǎng)

1.發(fā)展學生創(chuàng)新思維。學生的思維能力包括邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力。據(jù)統(tǒng)計顯示，中國現(xiàn)階段大學生創(chuàng)新思維能力遠低于發(fā)達國家，并且差距有逐年拉大的趨勢，其癥結(jié)在于中國現(xiàn)行階段的教育理念。畸形的教育理念嚴重制約著學生的思維發(fā)展平衡，導致高分低能的學生屢見不鮮。隨著新課程改革的推進和深化，實驗教學的地位和重要性也越來越明顯，但如何利用實驗教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的問題仍然有待解決。例如，在“體溫計”一節(jié)的教學中，教師往往先讓學生比較溫度計和體溫計的不同，在同中求異，找到體溫計的獨特構(gòu)造，繼而引導學生思考，揭示這些特點所起的作用并學會使用方法。這樣的做法雖然也培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力，但這種以實驗結(jié)果為起點，運用逆向邏輯能力推斷科學本質(zhì)的教學模式嚴重違背學生認知發(fā)展的規(guī)律，更不利于學生創(chuàng)新思維能力的形成。提高每一個學生的科學素養(yǎng)是科學課程的核心理念，而借助科學課程培養(yǎng)一批具有非凡創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神的人才也是時展的必然要求。創(chuàng)新精神源于問題和對問題的思考，在教學中不妨讓學生嘗試著將溫度計改良為體溫計，學生發(fā)現(xiàn)溫度計測量體溫的不足和缺陷，有針對性地進行思考和改良，建構(gòu)體溫計。學生在問題和解決問題的過程中形成了用創(chuàng)造性眼光看待世界的思維特點。2.融合科學研究方法。教學實踐告訴我們，科學知識是“顯性”的，可以通過教學目標加以明確，而科學方法是“隱形”的，隱藏在科學知識的背后，在教學中如果沒有科學知識作為有效依托，就會造成科學方法的“游離”，學生僅僅為了方法而學習方法，也就很難完成科學方法的內(nèi)化和遷移。因此，在實驗教學中必然需要尋找實驗方法的有效載體。實驗工具的制作過程融合了各種科學方法，如液體壓強計中，滲透了兩種科學方法：轉(zhuǎn)化法和放大法。我們無法直接用儀器測量液體壓強的大小，就將液體壓強的大小轉(zhuǎn)化成橡皮膜的凹陷程度，即轉(zhuǎn)化法；橡皮膜的凹陷程度變化程度并不明顯，我們就通過U形玻璃管將現(xiàn)象放大，即放大法。在實際教學中，教師通過引入測量水體壓強困境的情境，充分挖掘?qū)W生認知結(jié)構(gòu)中已有的生活經(jīng)驗，將它們轉(zhuǎn)化成科學方法，完成實驗工具的構(gòu)建，從而將“隱形”的實驗方法“顯性”化，實現(xiàn)了科學實驗的有效教學。3.提升學生科學情感。人類對于實際的探索得益于科技的進步和發(fā)展。其實，實驗工具并不是一蹴而就的，而是通過多次改良才逐漸成熟，中間可能就會涉及到科學發(fā)展史。例如，1665年，英國科學家胡克發(fā)明了顯微鏡，在此后的幾百年時間里，很多科學家為顯微鏡發(fā)展做出了巨大的貢獻，這才使得顯微鏡的技術(shù)得以飛速發(fā)展。在實際教學過程中，許多教師直接引入顯微鏡，介紹顯微鏡的結(jié)構(gòu)特點和用途，忽視實驗教學的情感教育功能，導致課堂乏味可陳。如果教師將如何改良顯微鏡作為課堂教學的主線，讓學生在改良胡克的顯微鏡的課堂教學中親歷親為，一方面可以增強學生的自我效能感。另一方面，也將科學發(fā)展的過程濃縮到課堂教學中，讓學生懂得科學發(fā)展并非一蹴而就，而是一代又一代科學人前赴后繼、努力拼搏的結(jié)果。在落實知識性目標的同時，也向?qū)W生滲透科學研究需要堅韌不拔的科學品質(zhì)，引導他們正確看待學習過程中的困難，增強其信心和勇氣。

四、“關(guān)注實驗工具生成”教學模式的反思

科學實驗論文范文第2篇

儀器設(shè)備先進性的程度和檔次的高低既是科研能力和學術(shù)水平的重要標志，也是學校辦學水平的重要標志。玉溪師范學院運動人體科學實驗室共有儀器設(shè)備375臺（件）（實驗室固定資產(chǎn)≥800.00元/臺（套）），總價值1，385，625.15萬元。學生人數(shù)多，一年的耗材費用有限，因此有些實驗暫時無法開展，即使開展也只作為演示實驗，學生親自動手的機會少。因此，應(yīng)適當增加儀器設(shè)備的耗材費，以增加學生動手的機會，滿足本科教育水平的基本要求，適應(yīng)學科發(fā)展。

2針對目前玉溪師范學院運動人體科學實驗的對策分析

2.1改變教學觀念，重視實驗教學

實驗教學改革必須打破重理論教學輕實驗教學的傳統(tǒng)觀念，改變實驗教學的從屬地位。根據(jù)實驗課教學的自身規(guī)律和特點，將分散在各學科中的實驗課從理論課中獨立出來，統(tǒng)籌建立實驗教學課程，使運動人體科學實驗課成為基于理論課基礎(chǔ)上的獨立的教學體系。將運動解剖學實驗、運動生理學實驗、體育保健學實驗、推拿與按摩實驗等進行全面的整合打通，打破體育專業(yè)一直以來實驗課依附于理論課教學，實驗課程零散、課時不集中，內(nèi)容交叉重疊，實驗項目缺乏層次要求的現(xiàn)象，將分散于各課程的經(jīng)典實驗項目或精簡、或新增、或合并重組、或重新設(shè)計，整合成一門實驗課程，獨立設(shè)立《運動人體科學實驗》課程，進行實驗教學的科學化和整體化設(shè)計，建立運動人體科學實驗教學體系和管理體系。這樣既打破了各學科課程之間的壁壘，減少重復(fù)內(nèi)容，又提高了實驗課的教學地位。

2.2整合實驗內(nèi)容，優(yōu)化實驗教學體系

目前玉溪師范學院開設(shè)的運動人體科學實驗項目內(nèi)容陳舊，實驗項目設(shè)置不合理，演示性、驗證性的實驗過多；單一學科性的實驗多，綜合性、設(shè)計性的實驗少；脫離了學生生活中的實際問題，與運動相關(guān)性較差，降低了學生的學習熱情，不能適應(yīng)學科發(fā)展對實驗教學的要求，不利于培養(yǎng)和發(fā)展學生發(fā)現(xiàn)問題的能力、實踐能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造性設(shè)計能力，制約了教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。本著“務(wù)實創(chuàng)新、學有所獲、學能有用”的實踐應(yīng)用原則進行實驗課程內(nèi)容整合優(yōu)化，將分散于各分室的實驗項目或精簡、或新增、或合并重組、或重新設(shè)計進行整合為兩個實驗?zāi)K，即基礎(chǔ)性實驗和應(yīng)用性實驗。每個實驗?zāi)K包括基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗，其實驗項目由各分室精選組合而成，避免實驗項目重復(fù)交叉，課時浪費在無畏的低層次循環(huán)中，從而節(jié)約實驗成本。這既體現(xiàn)了運動人體科學實驗的整體性和均衡性，又實現(xiàn)了教學的集約性，有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力、動手能力、創(chuàng)造性思維能力和獨立工作的能力。

2.3改變傳統(tǒng)的教學模式和理念

在高等院校的教學過程中，實驗室是學校培養(yǎng)學生能力的主要場所。實驗室教學在高等院校教育中的地位日益凸顯，重視實驗教學，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和專業(yè)水平。目前，玉溪師范學院實驗教學依附于理論教學，先學理論再上實驗，采取的都是傳統(tǒng)的教學模式，即教師講解實驗?zāi)康?、原理、操作步驟；學生根據(jù)實驗要求，按照教師的講解機械被動地參與程式化實驗。這種教學模式使學生處于消極、被動地位，實驗積極性不高，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，必須積極探索改革實驗教學方法和手段，提高實驗教學質(zhì)量。（1）理論課上穿插講授實驗內(nèi)容。理論課與實驗課是教學的組成部分，二者相輔相成，在有必要的情況下穿播講授實驗內(nèi)容。如肌肉的受力分析，知識點多、抽象，可通過多媒體教學模擬進行。學生在理解實驗原理和了解實驗方法的基礎(chǔ)上，通過多媒體演示，看到了規(guī)范的實驗操作過程，也看到正確的實驗現(xiàn)象，其實驗的時間就可以縮短，實驗效果更好[1]。（2）打破“封閉式”實驗教學，實施“開放式”實驗教學體系。“開放式”是給學生提供充分開放和自由地進行實驗的環(huán)境，既是時間和空間的開放，也是設(shè)備和項目的雙重開放。學生可以根據(jù)自己的興趣和需求選做實驗，自行設(shè)計實驗，使學生在寬松的實驗活動中掌握基本的實驗方法，并逐步提高動手能力和綜合運用知識的能力和創(chuàng)新意識，增強對學生實驗課學習的興趣和信心[2]。只有開放實驗室，才能保證學生有足夠的時間去探索和實踐。（3）實驗與健身社團掛鉤。將一些設(shè)計性、綜合性實驗放到健身社團完成。這種模式既保障了對基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng)，又突出了實踐應(yīng)用。幫助學生聯(lián)系具體實例，發(fā)現(xiàn)、分析與解決全民健身、體育教學與運動訓練實踐中的問題，這樣既可增強吸引力和感染力，又能縮短學以致用的時間，是提高教學質(zhì)量、提升學生能力，培養(yǎng)學習興趣的有效途徑，并為后期的畢業(yè)論文（設(shè)計）奠定基礎(chǔ)[3]。

2.4完善考核機制

目前，玉溪師范學院運動人體科學實驗考核方式是將學生的實驗成績按照一定的百分比，計算在理論課的總成績中，實驗成績占總成績的20%；實驗成績的評分方法即考勤占30%，實驗報告占70%，這種形式不能對學生的實驗綜合能力做全面和客觀的評價。建議：（1）對運動人體科學實驗單獨設(shè)課。（2）以必修課程或必選課程形式推出，讓學生進行選修，成績合格，記2學分；成績不合格，重修。（3）成績評定可參考考勤、實驗的主動性與參與性、合作精神、實驗操作、實驗報告、實驗設(shè)計等方面綜合評定，以提高實驗考核的真實性和科學性，使考核能夠客觀地反映學生的真實水平。具體標準為考勤（20%）、實驗操作（20％）、實驗報告（30％）、實驗設(shè)計（10％）、考試（20％）。

2.5加強學科建設(shè)，改革實驗室體制

在實驗室體制改革實踐中，我們感到學科建設(shè)應(yīng)該應(yīng)該引起學校領(lǐng)導的足夠重視。學科建設(shè)應(yīng)該引導和帶動實驗室體制的改革，而現(xiàn)狀不容樂觀。注重技術(shù)、運動隊訓練，輕理論和實驗課的思想還很嚴重。目前，玉溪師范學院運動人體科學實驗室沒有專門的實驗室負責人，沒有專職實驗員，實驗課由上課老師自行安排完成；實驗設(shè)備陳舊，好多實驗無法完成。建議：（1）學校加大實驗室資金支持，增加投入，改善實驗場所和設(shè)備購置。（2）加強實驗室管理和建設(shè)，加強政策引導，提高實驗人員待遇。（3）加強學科隊伍建設(shè)。引進高層次人才，有計劃地吸引博士、碩士等科研水平高的人才，充實教師隊伍，提高實驗師資隊伍的整體水平。

3結(jié)語

科學實驗論文范文第3篇

1.1實驗內(nèi)容陳舊。由于受計劃課時、經(jīng)費條件等因素限制，目前細胞生物學實驗項目多為傳統(tǒng)驗證性的，如光學顯微鏡的構(gòu)造與使用、細胞凝集反應(yīng)等內(nèi)容。以上實驗內(nèi)容和遺傳實驗重復(fù)。1.2學生缺乏主動性。現(xiàn)行的實驗教學模式是以驗證理論為主，實驗方式簡單枯燥。一般實驗不要求學生查閱文獻、分析資料，也不要求學生設(shè)計詳細的實驗步驟，這樣的實驗教學模式很少能夠發(fā)揮學生的主觀能動性，不利于培養(yǎng)師范類院校學生分析問題和解決問題的能力[3]。1.3考核內(nèi)容不完善。由于細胞生物學實驗課是考察課，獨立于理論課考核，考查內(nèi)容主要以出勤、衛(wèi)生、實驗報告為主，教師主觀性較大，缺乏一定的量化標準，較難反應(yīng)學生的動手能力，進而影響了學生學習動力。

2.改善實驗教學條件，增加實驗教學學時

為了保證實驗教學改革的順利進行，提高實驗教學改革的成效，需要進一步加強實驗室建設(shè)。首先要建立開放實驗室，將分子實驗室、細胞生物學實驗室和遺傳學實驗室整合為現(xiàn)代生物學實驗室。從而優(yōu)化了實驗室的資源共享；其次增加教學實驗經(jīng)費，改善教學條件。

3.優(yōu)化實驗內(nèi)容，構(gòu)建實驗教學新體系

3.1科學設(shè)置實驗內(nèi)容。在細胞生物學實驗課程的教學過程中，教師需要調(diào)整課程內(nèi)容。調(diào)整的原則：一合并技術(shù)單一、重復(fù)性的實驗。如觀察細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗，可將這些單項實驗組合為系統(tǒng)綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學模式。傳統(tǒng)的細胞生物學實驗教學內(nèi)容多為驗證性試驗，為進一步深化實驗教學改革，增強學生綜合分析能力，數(shù)據(jù)處理及查閱資料能力和實踐能力，所以制定了以驗證性、綜合性、設(shè)計性為中心實驗的“三性”教學內(nèi)容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結(jié)論使學生掌握某些探索自然事物的方法；綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關(guān)的多種課程知識，對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復(fù)合性實驗。

4.結(jié)語

為使細胞生物學實驗教學質(zhì)量上一個新臺階，擁有符合實際的教學模式，以適應(yīng)新形勢下實驗教學水平的發(fā)展，所以進行細胞實驗教學的改革是迫在眉睫的任務(wù)。通過優(yōu)化實驗內(nèi)容，改革教學方法和教學手段，借助輔助教學手段等，讓細胞實驗課擺脫傳統(tǒng)模式，最大限度地增強師范類學生的自主性與參與性，以利于培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新潛能和動手能力的綜合應(yīng)用型人才。

作者:馬勇 陳秀莉 圖雅 單位:包頭師范學院生物科學與技術(shù)學院

參考文獻：

[1]翟中和.細胞生物學[M].北京:高等教育出版社,2008.

科學實驗論文范文第4篇

一、傳授新知識的演示實驗

這是以讓學生獲取新知識為目的而進行的演示實驗，通常是邊講邊演示。從邏輯上看，這往往是一個由特殊到一般的學習過程。教師在演示時，先講述實驗原理、條件及注意事項；當學生觀察到實驗現(xiàn)象后，教師再通過談話啟發(fā)學生對所觀察到的現(xiàn)象進行解釋，引導其得出正確的結(jié)論。

例如，在講“銨離子的檢驗”時，采取的方法是先演示“氯化銨和硫酸銨分別與氫氧化鈉溶液作用”的實驗，然后總結(jié)得出檢驗銨離子的一般方法。為此在開始演示實驗之前，要突出強調(diào)銨鹽能跟堿起反應(yīng)放出氨氣（講銨鹽性質(zhì)時學過的）。實驗過程中，要引導學生觀察濕潤的紅色石蕊試紙接近裝有銨鹽（氯化銨和硫酸銨）與氫氧化鈉混合液的試管口時，試紙顏色的變化，能聞到什么氣味，然后由學生根據(jù)實驗現(xiàn)象或結(jié)果來回答，并由教師加以總結(jié)得出正確的結(jié)論。像這樣通過演示實驗來進行新知識的教學，就具有較強的真實感和說服力，使學生容易理解和記憶所獲得的新知識。

使用傳授新知識的演示實驗進行教學時，應(yīng)注意以下幾點：

①在演示實驗時，學生并未掌握有關(guān)實驗的理論知識，在沒有理論的指導下，學生觀察實驗時往往會忽略掉最關(guān)鍵的內(nèi)容。因此，教師要有意識地引導學生注意實驗的條件、環(huán)節(jié)和實驗的主要結(jié)果（亦即告訴學生觀察什么、如何去觀察），使學生能看懂實驗，準確地觀察到實驗的現(xiàn)象和結(jié)果。這是這種演示實驗的感性階段。

②在演示實驗結(jié)束后，教師不要急于做出結(jié)論，應(yīng)通過談話啟發(fā)學生自己去做結(jié)論，以培養(yǎng)學生的思維能力，促進其對知識的消化理解，并加強對所學知識的鞏固。例如，在前述有關(guān)銨鹽檢驗的實驗中，當學生觀察到“試紙變藍，有刺激性氨味”時，應(yīng)啟發(fā)學生思考產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因。這是這種演示實驗的理性階段。

③要注意把實驗中所得出的特殊（或個別）的結(jié)論推廣到一般（或同類的其它對象）中去，使學生類推地掌握帶有規(guī)律性的知識。例如，應(yīng)把從演示“氯化銨和硫酸銨中銨離子的鑒定”實驗所得出的結(jié)論推廣到其它銨鹽的鑒定中去，總結(jié)得出“化學上檢驗銨鹽的一般方法”，這是對這種實驗的歸納。

④應(yīng)要求學生用文字或圖表把實驗的結(jié)論記錄下來，或結(jié)合指導學生讀書把教材中的有關(guān)內(nèi)容做上記號或摘錄下來以鞏固知識。

二、驗證鞏固所學知識的演示實驗

這是以驗證或鞏固已學過的知識為目的而進行的演示實驗，通常是在講授完新知識以后進行的實驗。從邏輯上看，這往往是一個由一般到特殊的學習過程。教師講課時，先通過新舊知識的聯(lián)系與對比，結(jié)合使用各種直觀教具講授新知識，待學生初步掌握了這些知識后，再進行有關(guān)的演示實驗以驗證和鞏固所學過的知識。

例如，在講“氧氣的實驗室制法”時，先結(jié)合有關(guān)氧氣制取與收集的掛圖，講解實驗室制取氧氣的化學原理與收集方法，使學生對這部分內(nèi)容先具有初步的認識，然后課堂現(xiàn)場演示實驗室制取及收集氧氣的過程。使學生通過觀察教師的演示，進一步加深印象，提高當堂課的鞏固率。又如，介紹“常見的堿——氫氧化鈣”時，先通過復(fù)習堿的概念，指出氫氧化鈣是一種堿，應(yīng)具有堿的通性——使指示示劑變色，然后再演示把紫色的石蕊試液及無色的酚酞試液分別滴加到氫氧化鈣溶液（澄清石灰水）中，讓學生觀察溶液的顏色變化情況，以驗證剛剛學習到的事實。

使用這種演示實驗法進行教學時，應(yīng)注意以下幾點：

①在演示實驗前，因?qū)W生對有關(guān)內(nèi)容已有初步的印象，所以教師在演示時，要引導學生運用已初步掌握的知識來觀察實驗的過程及現(xiàn)象，同時應(yīng)該強調(diào)操作過程中的關(guān)鍵步驟，即有目的、有針對性地觀察。

②在演示實驗過程中，要啟發(fā)學生積極思考。例如在演示實驗室制取氧氣時，可以提出這樣的問題：除了用排水法收集氧氣外，能否用排空氣法收集？怎樣用簡單的方法證明收集到的是氧氣？

③演示實驗結(jié)束后，教師要敦促學生用學過的知識來解釋實驗現(xiàn)象和結(jié)果。如在演示氫氧化鈣溶液與指示劑作用時，當學生觀察到“滴有紫色石蕊試液的氫氧化鈣溶液變成藍色，而滴有無色酚酞試液的氫氧化鈣溶液變成紅色”后，讓其解釋該現(xiàn)象，指出該現(xiàn)象所證實的問題。這是一個由一般到特殊的認識過程。

三、指導性的演示實驗

科學實驗論文范文第5篇

【原理】土壤里含有許多有機酸、無機酸、堿以及鹽類等物質(zhì)，各種物質(zhì)的含量不同，使土壤顯示出不同的酸堿性。土壤的酸堿性可以用酸度表示，即用pH值表示土壤的酸堿性。習慣上把pH值在6.5～7.5范圍內(nèi)的土壤叫中性土。土壤酸堿度的分級情況見下表。

土壤的酸堿度會影響作物生長，各種作物對土壤pH值的要求也是不同的。下表是一些主要農(nóng)作物適宜生長的酸度范圍。

測定土壤的酸度，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試紙或備有標準色階的pH混合指示劑測定溶液的酸堿度。如果用pH計，測定的值更精確。

【操作】稱取1g風干或新鮮土樣，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）測定上層清液的酸度。

【說明】

（1）土壤樣品的采集要科學。例如，測定大田的土壤酸度，采樣時應(yīng)多點取樣，如10畝地可取5個點，30畝地可取10個點，大于30畝可取15～20個點。把各點的樣品充分混合后，測定所取土樣。為了保證測定準確，應(yīng)重復(fù)測試一次，加以驗證。

（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）速測用的土樣一般以新鮮的自然濕土為宜。保存?zhèn)溆猛翗右L干，潮濕的土壤易受微生物的作用而改變土壤的性質(zhì)。風干的方法是：把土樣攤在塑料薄膜或紙上，趁它在半干狀態(tài)時壓碎，除去殘根等雜質(zhì)，鋪成薄層晾干，再用木棒碾碎。風干場所要干燥通風，防止酸、堿氣體侵入。風干后再次研磨、過篩處理，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、鉀的測定

【概述】測定土壤的養(yǎng)分，是田間科學管理的必要步驟，也是合理施肥的重要依據(jù)。土壤中速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的簡易測定，是有實用意義的實驗。測定的一般原理是：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。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。將這一顏色跟用純試劑配制的一系列濃度不同的標準色列相比較，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、鉀混合標準溶液的配制以及三種養(yǎng)分的測定方法。

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。要測定它們，首先要用一種溶液把它們浸提出來。當用電解質(zhì)溶液作浸提液（如NaHCO3）處理土壤時，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，替代出來的離子和原來土壤溶液中的養(yǎng)分一起進入浸提液。

【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，過濾后得到的濾液是土壤浸出液。

【說明】

（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決定。本實驗中統(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。但加入前要檢驗活性炭中是否含有磷（方法見速效磷的測定）。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小時后過濾（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、鉀混合標準溶液的配制

準確稱取經(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的混合標準原液。加甲苯5滴防腐，可以保存3～4個月。

用移液管吸取上述標準原液4mL，放在50mL容量瓶中，用水稀釋到刻度，搖勻，即得可用于制作標準色列的含硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、磷各為8ppm和鉀80ppm的混合標準溶液。有效期7天。

土壤中速效氮的測定

1．硝態(tài)氮（N0-3—N）的測定——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-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氨基苯磺酸作用生成對苯磺酸重氮鹽，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準色列比色，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準色列。

（2）在剩下的兩支試管（編號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（盡量和制作標準色列時的加入量相等），搖勻后，在5～15分鐘內(nèi)將顯示的顏色跟標準色列比較，記錄顏色相同的標準色列硝態(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)重新測定。

【計算】

（1）土壤中速效養(yǎng)分的求算

本實驗的土壤浸出液是由5g干土和25g（按每毫升質(zhì)量約為1g計算）碳酸氫鈉溶液浸提出來的。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。

【說明】

（1）滴管的口徑必須校正，在垂直滴出時每滴體積是1／20mL（即20滴是1mL）。滴加液體時滴管必須垂直，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-氨基苯磺酸4g，甲萘胺2g，在干燥條件下迅速地分別研細，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话阒荒鼙４鎯蓚€月左右，受潮更容易失效。失效時試粉變紅色。

（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)在酸性條件下進行。

（4）為了消除體積不同而引起的誤差，保證結(jié)果準確，無論是標準色列的制作，還是浸出液中養(yǎng)分的測定，都應(yīng)嚴格按規(guī)定滴數(shù)加液，使液體的總滴數(shù)為20滴（約1mL）。

（5）上頁表中硝態(tài)氮濃度的一系列讀數(shù)值是標準色列的讀數(shù)值（以下簡稱讀數(shù)值）。浸出液的顯色跟標準色列中某一檔溶液顏色相同時，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耗用標準溶液n滴，該檔的讀數(shù)值為C。已知標準溶液中硝態(tài)氮的濃度是8ppm，而實驗中浸出液的用量是16滴，則兩者有如下的關(guān)系：

n×8ppm＝16×CC=0.5n（ppm）

即讀數(shù)值=標準溶液滴數(shù)×0.5

2．銨態(tài)氮（NH+4—N）的測定——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（跟標準色列比色）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（要求跟測硝態(tài)氮相同）。按下頁表所列步驟制作標準色列。

（2）在剩下的兩支試管（編號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準色列比較，記錄顏色相同的標準色列的銨態(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)重新測定。

【計算】參照前一實驗中土壤中速效養(yǎng)分的計算方法。

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。

土壤中速效磷的測定——鉬藍比色法

【原理】土壤中的磷酸鹽在酸性條件下和鉬酸銨作用，生成淡黃色或無色的磷鉬酸銨，然后被氯化亞錫還原為藍色的磷鉬藍。藍色的深淺跟含磷量多少有關(guān)，把溶液的藍色跟標準色列比較，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（要求跟前一實驗中相同）試管。按下表所列步驟制作標準色列。

（2）在剩下的兩支試管（編號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，這時各試管里溶液的總量是25滴，搖勻。把浸出液顯示的藍色跟標準色列相比較，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，否則要重新測定。

【計算】

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

【說明】

（1）本實驗用的方法是指堿性或中性土壤中速效磷的測定。如果測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。測定用的試劑也有所改變。實驗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。浸出液顯示的藍色，按前述方法進行比色讀數(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準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準色列。

（2）在剩下的兩支試管（編號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)的渾濁程度跟標準色列比較，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)重新測定。

【計算】

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

【說明】

（1）因為標準溶液中含鉀濃度是80ppm，所以色列的讀數(shù)值和耗用標準溶液滴數(shù)的關(guān)系是

讀數(shù)值=標準溶液的滴數(shù)×5

（2）配制標準色列時加入氯化鈉是為了使標準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。堿性過強，亞硝酸鈷鈉中的鈷離子會生成Co(OH)3沉淀。酸性過強會引起亞硝酸鈷鈉分解，因此要嚴格控制溶液的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，提高測定效果。如果溫度不超過23℃，也可以用乙醇代替異丙醇，溫度高會引起沉淀溶解。

（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]，靜置過夜，取濾液使用。

土壤中有機質(zhì)含量的測定

【原理】土壤里有機質(zhì)的含量是決定土壤持久性肥力的重要標志，所以測定土壤有機質(zhì)的含量具有重要意義。測定土壤里有機質(zhì)的含量有多種方法，其中用重鉻酸鉀作氧化劑，跟土壤里的有機質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再用滴定法或比色法測定的方法用得較多。

氧化性強的重鉻酸鉀在酸性溶液里跟土壤中有機質(zhì)的碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，它們之間存在定量關(guān)系。再用標準還原劑（如硫酸亞鐵銨）滴定多余的氧化劑（K2Cr2O7），經(jīng)過換算，就能求得土壤里有機質(zhì)的含量。不用還原劑滴定，可以用重鉻酸鉀溶液在反應(yīng)前后的顏色變化進行比色測定。酸性的重鉻酸鉀溶液呈橙色，反應(yīng)后六價的鉻被還原成三價鉻離子，呈綠色。溶液的顏色越深，表明土壤里有機質(zhì)的含量越高，一般可通過跟標準色階或比色卡比較就能得出土壤里有機質(zhì)的含量。

【操作】

（1）重鉻酸鉀氧化還原比色法先配制系列標準色階。在一系列試管里用5％葡萄糖和水調(diào)配，配制成各級有機質(zhì)濃度的標準溶液。按照速測步驟，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，攪勻后即為標準色階。各級色階的間距為0.5％，色調(diào)由橙黃、黃綠、綠到深綠逐級加深。實例可見下表。

測試時稱取0.5g風干的土樣（長期潮濕的土常含有較多的還原性物質(zhì)，會干擾測定結(jié)果，必須充分風干，使它氧化后才能測定）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。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，跟標準溶液制成的標準色階比色，記下比色讀數(shù)。

由于土壤中有機質(zhì)的含碳量和還原性，跟葡萄糖并不完全一樣，所以測得的結(jié)果會有誤差，為獲得較為客觀的數(shù)據(jù)，要進行適當校正。即土壤有機質(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）滴定法稱取研細的風干土樣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，加熱時在試管口上套一支小漏斗，當試管內(nèi)液體開始冒出白煙時停止加熱。冷卻后，將試管中的液體全部移入錐形瓶內(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硫酸亞鐵銨標準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。按如下公式求土壤里有機質(zhì)的含量。

在上式中，V0是空白試液時滴定耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù)，V是土樣滴定時耗用硫酸亞鐵銨的毫升數(shù)，M是硫酸亞鐵銨標準溶液的摩爾濃度，W是風干土樣質(zhì)量，0.003是1mg摩爾標準溶液相當于碳的毫克數(shù)，1.724是碳換算為有機質(zhì)的常數(shù)（即假定土壤中有機質(zhì)含碳為58％，則100／58=1.724）。

【說明】

（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（以防有機質(zhì)發(fā)生變化），最后研細裝瓶待用。

（2）標準色階一般配3～8個即可。

（3）比色測定時，如有機質(zhì)含量過高，則風干土可相應(yīng)減少，例如可取土樣0.3g、0.2g等。