⑴ 和無土栽培相關的小學科學課程目標
無土栽培中用人工配製的培養液,供給植物礦物營養的需要。表中列出了幾種常用的營 無土栽培
養液配方。為使植株得以豎立,可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑料等作為支持介質,並可保持根系的通氣。多年的實踐證明,大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物,無土栽培的產量都比土壤栽培的高。由於植物對養分的要求因種類和生長發育的階段而異,所以配方也要相應地改變,例如葉菜類需要較多的氮素(N),N可以促進葉片的生長;番茄、黃瓜要開花結果,比葉菜類需要較多的P,K,Ca,需要的N則比葉菜類少些。生長發育時期不同,植物對營養元素的需要也不一樣。對苗期的番茄培養液里的N,P,K等元素可以少些;長大以後,就要增加其供應量。夏季日照長,光強、溫度都 無土栽培
高,番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K,以改善其果實的質量。培養同一種植物,在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。 無土栽培所用的培養液可以循環使用。配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收,某些離子的濃度降低得比另一些離子快,各元素間比例和pH值都發生變化,逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時間,要用NaOH或HCI調節培養液的pH,並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測定,所以可以自動控制所加酸、鹼或補充元素的量。但這種循環使用不能無限制地繼續下去。用固體惰性介質加培養液培養時,也要定期排出營養液,或用點灌培養液的方法,供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候,培養液的濃度增加,這時需補充些水。無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液,使之符合最優營養狀態的需要。 無土栽培中營養液成分易於控制。而且可以隨時調節,在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方,如沙漠、海灘、荒島,只要有一定量的淡水供應,便可進行。大都市的近郊和家庭也可用無土栽培法種蔬菜花卉。
編輯本段方法
無土栽培的方法很多,目前生產上常用有水培、霧(氣)培 、基質栽培 。
水培
水培是指植物根系直接與營養液接觸,不用基質的栽培方法。最早的水培是將植物根系浸入營養液中生 水培花卉
長,這種方式會出現缺O2現象,影響根系呼吸,嚴重時造成料根死亡。為了解決供O2 問題,英國Cooper在1973年提出了營養液膜法的水培方式,簡稱」NFT」(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一層很薄的營養液(0.5-1厘米)層,不斷循環流經作物根系,既保證不斷供給作物水分和養分,又不斷供給根系新鮮O2。NFT法栽培作物,灌溉技術大大簡化,不必每天計算作物需水量,營養元素均衡供給。根系與土壤隔離,可避免各種土傳病害,也無需進行土壤消毒。 此方法栽培植物直接從溶液中吸取營養,相應根系須根發達,主根明顯比露地栽培退化. 例:黃瓜無限型生長,主蔓可達10----15M 主根 根系: 45CM
霧(氣)培
又稱氣增或霧氣培。它是將營養液壓縮成氣霧狀而直接噴到作物的根繫上,根系懸掛於容器的空間內 無土栽培分類
部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距離鑽孔,於孔中栽培作物。兩塊泡沫板斜搭成三角形,形成空間,供液管道在三角形空間內通過,向懸垂下來的根繫上噴霧。一般每間隔2-3分鍾噴霧幾秒鍾,營養液循環利用,同時保證作物根系有充足的氧氣。但此方法設備費用太高,需要消耗大量電能,且不能停電,沒有緩沖的餘地,目前還只限於科學研究應用,未進行大面積生產,因此最好不要用此方法。此方法栽培植物機理同水培 因此根系狀況同水培.
基質栽培
基質栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式。它是將作物的根系固定在有機或無機的基質中,通過 無土栽培
滴灌或細流灌溉的方法,供給作物營養液。栽培基質可以裝入塑料袋內,或鋪於栽培溝或槽內。基質栽培的營養液是不循環的,稱為開路系統,這可以避免病害通過營養液的循環而傳播。 基質栽培緩沖能力強,不存在水分、養分與供O2之間的矛盾,且設備較水培和霧培簡單,甚至可不需要動力,所以投資少、成本低,生產中普遍採用。從我國現狀出發,基質栽培是最有現實意義的一種方式。 歐洲許多國家目前應用較多的基質是岩棉(rockwool),它是由60%的輝綠岩,20%石灰石和20%的焦碳混合後,在1600℃的高溫下煅燒熔化,再噴成直徑為0.005毫米的纖維,而後冷卻壓成板塊或各種形狀。岩棉的優點是可形成系列產品(岩棉栓、塊、板等),使用搬運方便,並可進行消毒後多次使用。但是使用幾年後就不能再利用,廢岩棉的處理比較困難,在使用岩棉栽培面積最大的荷蘭,已形成公害。所以,日本現在有些人主張開發利用有機基質,使用後可翻入土壤中做肥料而不污染環境。 此種方法因為有基質的參與,實際操作中可能會見到主根的長度比一般無土栽培可能長,但是就黃瓜的表現 主根一般不超過60CM
編輯本段技術要點
不論採用何種類型的無土栽培,幾個最基本的環節必須掌握,無土栽培時營養液必須溶解在水中,然後供給植物根系。基質栽培時,營養液澆在基質中,而後被作物根系吸收。所以對水質、營養液和所用的基質的理化性狀,必須有所了解。
水質
水質與營養液的配製有密切關系。水質標準的主要指標是電導度(EC),pH值和有害物質含量是否超 家庭種植果菜
標。 電導度(EC)是溶液含鹽濃度的指標,通常用毫西門子(mS)表示。各種作物耐鹽性不同,耐鹽性強的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘藍類。耐鹽中等(EC=4mS),如黃瓜、菜豆、甜椒等。無土栽培對水質要求嚴格,尤其是水培,因為它不象土栽培具有緩沖能力,所以許多元素含量都比土壤栽培允許的濃度標准低,否則就會發生毒害,一些農田用水不一定適合無土栽培,收集雨水做無土栽培,是很好的方法。無土栽培的水,pH值不要太高或太低,因為一般作物對營養液pH值的要求從中性為好,如果水質本身pH值偏低,就要用酸或鹼進行調整,既浪費葯品又費時費工。
營養液
營養液是無土栽培的關鍵,不同作物要求不同的營養液配方。目前世界上發表的配方很多,但大同小異,因為最初的配方本源於對土壤浸提液的化學成分分析。營養液配方中,差別最大的是其中氮和鉀的比例。 配製營養液要考慮到化學試劑的純度和成本,生產上可以使用化肥以降低成本。配製的方法是先配出母液(原源),再進行稀釋,可以節省容器便於保存。需將含鈣的物質單獨盛在一容器內,使用時將母液稀釋後再與含鈣物質的稀釋液相混合,盡量避免形成沉澱。營養液的pH值要經過測定,必須調整到適於作物生育的PH值范圍,水增時尤其要注意pH值的調整,以免發生毒害。
基質的理化性狀
用於無土栽培的基質種類很多。可根據當地基質來源,因地制宜地加以選擇,盡量選用原料豐富易得、價格低廉、理化性狀好的材料做為無土栽培的基質。
對基質的要求
1.具有一定大小的固形物質。這會影響基質是否具有良好的物理性狀。基質顆粒大小會影響容量。孔隙 無土栽培
度、空氣和水的含量。按著粒徑大小可分為五級、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根據栽培作物種類、根系生長特點、當地資狀況加以選擇。 2.具有良好的物理性質。基質必須疏鬆,保水保肥又透氣。南京農業大學吳志行等研究認為,對蔬菜作物比較理想的基質,其粒徑最好以0.5-10毫米,總孔隙度>55%,容重為0.1-0.8克?厘米-3,空氣容積為25-30%,基質的水氣比為1:4。 3.具有穩定的化學性狀,本身不含有害成分,不使營養液發生變化。基質的化學性狀主要指以下幾方面: PH值:反應基質的酸鹼度,非常重要。它會影響營養液的pH值及成分變化。PH=6-7被認為是理想的基質。 電導度(EC):反映已經電離的鹽類溶液濃度,直接影響營養液的成分和作物根系對各種元素的吸收。 緩沖能力:反映基對肥料迅速改變pH值的緩沖能力,要求緩沖能力越強越好。 鹽基代換量:是指在pH=7時測定的可替換的陽離子含量。一般有機機質如樹皮、鋸未、草炭等可代換的物質多;無機基質中蛭石可代換物質較多,而其它惰性基質則可代換物質就很少。 4.要求基質取材方便,來源廣泛,價格低廉。 在無土栽培中,基質的作用是固定和支持作物;吸附營養液;增強根系的透氣性。基質是十分重要的材料,直接關系栽培的成敗。基質栽培時,一定要按上述幾個方面嚴格選擇。北京農業大學園藝系通過1986-1987年的試驗研究,在黃瓜基質栽培時,營養液與基質之間存在著顯著的交互作用,互為影響又互相補充。所以水培時的營養液配方,在基質栽培時,特別是使用有機基質時,會受基質本身元素成分含量、可代換程度等等因素的影響,而使配方的栽培效果發生變化,這是應當加以考慮的問題,不能生搬硬套。 (四)供液系統 無土栽培供液方式很多,有營養液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、雙壁管式灌溉系統、滴灌系統、虹吸法、噴霧法和人工澆灌等。歸納起來可以分為循環水(閉路系統)和非循環水(開路系統)兩大類。目前生產中應用較多的是營養液膜法和滴灌法。 1. 營養液膜法(NET) (1)備三個母液貯液灌(槽)。一個盛硝酸鈣母液,一個盛其它營養元素的母液,另一個盛磷酸或硝酸,用以調節營養液的pH。 (2)貯液槽。貯存稀釋後的營養液,用泵將其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端迴流。液槽大小與栽培面積有關,一般1000平方米要求貯液槽容量為4-5噸。貯液槽的另一個作用就是回收由迴流管路流回的營養液。 (3)過濾裝置。在營養液的進水口和出水口要求安裝過濾器,以保證營養液清潔,不會造成供液系統堵塞。 2. 滴灌系統的灌溉方法 (1)備兩個濃縮的營養液罐,存放母液。一個液罐中含有鈣元素,另一個是不含鈣的其它元素。 (2)濃酸罐。用業調節營養液的PH。 (3)貯液槽。用來盛按要求稀釋好的營養液。一般300-400平方米的面積,貯液槽的容積1-1.5噸即可。貯液槽的高度與供液距離有關,只要高於1米,就可供30-40米的距離。如果用泵抽,則貯液槽高度不受限制。甚至可在地下設置。 (4)管路系統。用各種直徑的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻類的孳生。 (5)滴頭。固定在作物根際附近的供液裝置,常用的有孔口式滴頭和線性發絲管。孔口式滴頭在低壓供液系統中流量不太均勻,發絲管比較均勻。但共同的問題是易堵塞,所以在貯液槽的進出口處,也必須安裝過濾器,濾出雜質。
編輯本段前景展望
從歷史上來看,農業文明標志,就是人類對作物生長發育的干預和控製程度。實踐證明,對作物地上部分的環境條件的控制,比較容易做到,但對地下部分的控制(根系的控制),在常規土培條件下很困難的。無土栽培技術的出現,使人類獲得了包括無機營養條件在內的,對作物生長全部環境條件進行精密控制的能力,從而使得農業生產有可能徹底擺脫自然條件的制約,完全按照人的願望,向著自動化、機械化和工廠化的生產方式發展。這將會使農作物的產量得以幾倍、幾十倍甚至成百倍地增長。 從資源的角度看,耕地是一種極為寶貴的、不可再生的資源。由於無土栽培可以將許多不可耕地加以開發利用,所以使得不能再生的耕地資源得到了擴展和補充,這對於緩和及解決地球上日益嚴重的耕地問題,有著深遠的意義。無土栽培不但可使地球上許多荒漠變成綠洲,而且在不久的將來,海洋、太空也將成為新的開發利用領域。美國已將無土栽培列為國該國本世紀要發展的十大高技術交流會上,就是關於宇宙空間植物栽培的研究報告,那隻能是無土栽培。因而無土栽培技術在日本,已被許多科學家做為研究」宇宙農場」的有力手段,人們稱為太空時代的農業,已經不再是不可思議的問題。 水資源的問題,也是世界上日益嚴重地威脅人類的生存發展的大問題。不僅在乾旱地區,就是在發達的人口稠密的大城市,水資源緊缺也越來越突出。隨著人口的不斷增長,各種水資源被超量開采,某些地區已近枯竭。所以控制農業用水是節水的措施之一,而無土栽培,避免了水分大量的滲漏和流失,使得難以再生的水資源得到補償。它必將成為節水型農業、旱區農業的必由之路。 誠然,無土栽培技術在走向實用化的進程中也存在不少問題。突出的問題是成本高、一次性投資大;同時還要求較高的管理水平,管理人員必須具備一定的科學知識,這也不是任何地方都能做到的。 從理論上講,進一步研究礦質營養狀況的生理指標,減少管理上的盲目性,也是有待解決的問題。此外,無土栽培中的病蟲防治,基質和營養液的消毒,廢棄基質的處理等等,也需進一步研究解決。 但是隨著科學技術的發展、提高,更重要的是這項新技術本身固有的種種優越性,已向人們顯示了無限廣闊的發展前景。
編輯本段與常規栽培的區別
無土栽培與常規栽培的區別,就是不用土壤,直接用營養液來栽培植物。為了固定植物,增加空氣含量,大多數採用礫、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、鋸木屑等作為固定基質。其優點可以有效地控制花卉在生長發育過程中對溫度、水分、光照、養分和空氣的最佳要求。由於無土栽培花卉不用土壤,可擴大種植范圍,加速花卉生長,提高花卉質量,節省肥水,節省人工操作,節省勞力和費用。缺點是,一次性投資較大,需要增添設備,如果營養源受到污染,容易蔓延,營養液配製需要技術知識。
編輯本段無土育苗
概念
不用土壤,而用非土壤的固體材料作基質,澆營養液,或不用任何基質,而利用水培或霧培的方式進行育苗,稱為無土育苗。按是否利用基質,又可分為基質育苗和營養液育苗,前者是利用蛭石、珍珠岩、岩棉等基質並澆灌營養液苗;後者不用任何基質,只利用某些支撐物和營養液。
優點
幼苗生長迅速,苗齡短,根系發育好,幼苗健壯、整齊,定植後緩苗時間短,易成活。不論是基質育苗還是營養液育苗,都可保證水分和養分供應充足,基質通氣良好。同時,無土育苗便於科學、規范管理。
必要性
無土栽培是用非土壤的基質,供應營養液或完全利用營養液的栽培技術,要求最佳的根際環境。採用無土育苗方式培育的幼苗,定植後,因根系發育好,根際環境和無土栽培相適應,定植後不傷根,易成活,一般沒有緩苗期。同時,無土育苗還可避免土壤育苗帶來的土傳病害和線蟲害。因此,無土栽培一定要採用無土育苗。 無土栽培
深液流法水培蔬菜技術實際上就是工廠化生產蔬菜,所產蔬菜不僅不含任何有害化學物質,同時還具有一定的保健作用;運用這項技術不僅可以生產成品,同時也可以培育種苗。據估算,一畝水培蔬菜的效益相當於10畝大田的效益。 蔬菜無土栽培是當今世界上最先進的栽培技術,由於無土栽培比有土栽培具有許多優點,因此近幾年來無土栽培面積發展呈直線上升趨勢.一般無土栽培的類型主要有水培、岩棉培和基質培三大類。為了讓廣大讀者進一步了解各類無土栽培的生產特點,現首先將葉菜類蔬菜水培技術進行系統介紹。
編輯本段相關講義
葉菜類水培的意義
第一講 葉菜類水培的意義及其設施結構 絕大多數葉菜類蔬菜採用水培方式進行,其原因是: 1.產品質量好 葉菜類多食用植物的莖葉,如生菜、菊苣這樣的葉菜還以生食為主,這就要求產品鮮嫩、潔凈、無污染。士培蔬菜容易受污染,沾有泥土,清洗起來不方便,而水培葉菜類比土培葉菜質量好,潔凈、鮮嫩、口感好、品質上乘。 2.適應市場需求 可在同一場地進行周年栽培。葉菜類蔬菜不易貯藏,但為了滿足市場需求,需要周年生產。土培葉菜倒茬作業繁瑣,需要整地作畦,定植施肥,澆水等作業,而無土栽培換茬很簡單,只需將幼苗植入定植孔中即可,例如生菜,一年365天天天可以播種、定植、採收。不間斷地連續生產。所以水培方式便於茬口安排,適合於計劃性、合同性生產。 3.解決蔬菜淡季供應的良好生產方式 葉菜類一般植株矮小,無需要增加支架設施,故設施投資小於果菜類無土栽培。水培蔬菜生長周期短,周轉快。水培方式又屬設施生產,一般不易被台風所損壞。沿海地區台風季節能供應新鮮蔬菜的農戶往往可以獲得較高利潤。 4.不需中途更換營養液,節省肥料 由於葉菜類生長周期短,如果中途無大的生理病害發生,一般從定植到採收只需定植時配一次營養液,無需中途更換營養液。果菜類由於生長期長,即使無大的生理病害,為保證營養液養分的均衡,則需要半量或全量更新營養液。 5.經濟效益高 水培葉菜可以避免連作障害,復種指數高。設施運轉率一年高達20茬以上,生產經濟效益高。為此一般葉菜類蔬菜常採用水培方式進行。
水培設施結構
北京蔬菜研究中心通過引進,參考國外水培設施,結合我國現實經濟水平已研究開發出DFT式水培設施。此設施由營養液槽、栽培床、加液系統、排液系統和循環系統五部分組成,現分別介紹如下。 1.營養液槽 營養液槽是貯存營養液的設備,一般用磚和水泥砌成水槽置於地下。因這種營養液槽容量大,無論是冬季還是夏季營養液的溫度變化不大。但使用營養液槽必須靠泵的動力加液,因此必須在有電源的地方才能使用。營養液槽的容積,一般667m2的水培面積,需要5—7t水的標准設計,具體寬窄可根據溫室地形靈活設計。營養液槽的施工是一項技術性較強的工作。一般用磚和水泥砌成,也可用鋼筋水泥築成。為了使液槽不漏水,不滲水和不返水,施工時必須加入防滲材料,並於液槽內壁塗上除水材料。除此之外為了便於液槽的清洗和使水泵維持一定的水量,在設計施工中應在液槽的一 角放水泵之處做一20cm見方的小水槽,以便於營養液槽的清洗。 2.栽培床 栽培床是作物生長的場地,是水培設施的主體部分。作物的根部在床上被固定並得到支撐,從栽培床中得到水分、養分和氧氣。栽培床由床體和定植板(也稱栽培板)兩部分組成。 (l)床體 床體是用來盛營養液和栽植作物的裝置。栽培床床體由聚苯材料製成。床體規格有兩種,一種是長75cm,寬96cm,高17cm。另一種是長100cm,寬66cm,高17cm。兩種規格根據溫室跨度搭配使用。這種聚苯材料的床體具有重量輕,便於組裝等特點,使用壽命長達10年以上。為了不讓營養液滲漏和保護床體,裡面鋪一層厚0.15mm,寬1.45m的黑膜。 (2)栽培板 栽培板用以固定根部,防止灰塵侵入,擋住光線射入,防止藻類產生並保持床內營養液溫度的穩定。栽培板也是由聚苯板製成,長89cm,寬59cm,厚3cm,上面排列直徑3cm的定植孔,孔的距離為8cm×12cm。可以根據不同作物需要自行調整株行距。栽培板的使用壽命也在10年以上。 3.給排液裝置及營養液循環 水培設施的給液,一般是由水泵把營養液抽進栽培床。床中保持5—8cm深的水位,向栽培床加液的設施由鐵制或塑料制的加液主管和塑料制的加液支管組成,塑料支管上每隔1.5m有 l直徑3mm小孔。營養液從小孔中流入栽培床。營養液循環途徑是營養液由水泵從營養液槽抽出,經加液主管、加液支管進入栽培床,被作物根部吸。高出排液口的營養液,順排液口通過排液溝流回營養液槽,完成一次循環。
適宜水培的葉菜品種
適宜水培的葉菜品種很多,北京蔬菜研究中心經試驗成功適宜水培的葉菜品種有生菜、菊苣、芥藍、菜心、油菜、小白菜、薹菜、大葉芥菜、羽衣甘藍、紫背天葵、豆瓣菜、水芹、芹菜、三葉芹、莧菜、細香蔥,馬鈴薯等。
編輯本段無土栽培應用領域
1、用於反季節和高檔園藝產品的生產 當前多數國家用無土栽培生產潔凈、優質、高檔、新鮮、高產的蔬菜產品,多用於反季節和長季節栽培。例如,近幾年在厚皮甜瓜的東進、南移過程中,無土栽培技術發揮了巨大的作用,利用專用裝置,採用有機基質培技術,為南方地區栽培甜瓜提供了有效的途徑,在早春和秋冬栽培上市,經濟效益十分可觀; 另外,無土栽培也可用於花卉上,多用於栽培切花、盆花用的草本和木本花卉,其花朵較大、花色鮮艷、花期長、香味濃,尤其是家庭、賓館等場所無土栽培盆花深受歡迎。另外草本葯用植培和食用菌無土栽培,同樣效果良好。 2、在沙漠、荒灘、礁石島、鹽鹼地等進行作物生產 在沙灘薄地、鹽鹼地、沙漠、礁石島、南北極等不適宜進行土壤栽培的不毛之地可利用無土栽培大面積生產蔬菜和花卉,具有良好的效果。在我國直接關繫到國土安全和經濟安全,意義重大。例如,新疆吐魯番西北園藝作物無土栽培中心在戈壁灘上興建了112棟日光溫室,佔地面積34.2hm2,採用沙基質槽式栽培,種植蔬菜作物,產品在國內外市場銷售,取得了良好的經濟和社會效益。 3、在設施園藝中應用 無土栽培技術作為解決溫室等園藝保護設施土壤連作障礙的有效途徑被世界各國廣泛應用,在我國設施園藝迅猛發展的今天,更具有其重要的意義,我國現有溫室、大棚90萬hm2之多,成為世界設施園藝面積最大的國家,但長期土壤栽培的結果,連作障礙日益嚴重,直接影響設施園藝的生產效益和可持續發展,適合國情的各種無土栽培形式在解決設施園藝連作障礙的難題中發揮了重要的作用,為設施園藝的可持續發展提供了技術保障。 4、在家庭中應用 採用無土栽培在自家的庭院、陽台和屋頂來種花、種菜,既有娛樂性,又有一定的觀賞和食用價值,便於操作、潔凈衛生,可美化環境。 5、太空農業上的應用 隨著航天事業的發展和人類進住太空的需要,在太空中採用無土栽培種植綠色植物生產食物可以說是最有效的方法。無土栽培技術在航天農業上的研究與應用正發揮著重要的作用,如美國肯尼迪宇航中心對用無土栽培生產宇航員在太空中所需食物做了大量研究與應用工作,有些糧食作物、蔬菜作物的栽培已獲成功,並取得了很好的效果。
⑵ 小學科學課程包括哪些方面
新科學課程標准主要內容:
1、科學課程內容
物質科學
生命科學
地球與宇宙科學
技術與工程
2、課程基本理念
面向全體學生,為每個學生提供合適的、公平的學習機會。
2.倡導探究式學習,促進學生主動探究。
3.保護學生的好奇心和求知慾。
4.突出學生的主體地位。
教育部發布通知指出,2017年9月起,全國小學科學課程起始年級調整為一年級,也就是說,從2017年9月份開始,小學一年級就要開設科學課了。
通知要求小學一年級要單獨開設科學課,每周安排不小於1課時,三至六年級的課時數保持不變。新修訂的《義務教育教育小學科學課程標准》也同時發布。
建設世界科技強國最關鍵的要素是科技人才,而科學教育是培養科技人才的主要途徑。2017年1月19日,教育部發布了《教育部關於印發〈義務教育小學科學課程標准〉的通知》,這是自2001年頒布《小學科學課程標准(實驗稿)》16年後,正式發布義務教育小學科學課程標准。根據《通知》的要求,今後的小學科學教育將有哪些變化呢?
變化之一:小學從一年級開始開設科學課,保障一二年級學生每周至少一課時,三至六年級的科學課學時保持不變。這不僅對於從小激發和保護兒童的好奇心和求知慾具有重要的意義,同時也與國際上K-12(從幼兒園到高中畢業)科學教育的主流一致。許多發達國家早在20世紀80年代至90年代,就從小學一年級開始開設科學課。
也就是說,從2017年秋季學期開始,我國一年級的小朋友們每周都將上至少一節科學課。同時,小學階段科學課時總量的增加也意味著課程內容的擴充,具體變化和效果還有待新版課程標准深入實施後一探究竟。
變化之二:科學教學實施方面注重實驗教學和實踐探究過程,單獨強調了要增強學生的問題意識。基於科學教育研究專家諾曼·萊德曼教授的研究成果,真正的科學探究一定是從問題開始,探究過程以要解決的問題為主線開展。增強學生問題意識,就是要引導學生樂於發問、善於發問、提出可通過探究來回答的科學問題。單獨強調問題意識,注重實踐探究過程,這些對於提升兒童的科學探究能力將起到重要作用。
變化之三:合理配置科學教師;加大經費投入,保證實驗室建設等需要。小學科學教師的師資問題是困擾我國小學科學教育的瓶頸,不少地區都面臨小學科學教師缺乏理科背景和職業發展受限的問題。而課程內容的擴充和實踐探究的強化很可能為一線小學科學教師帶來新的挑戰。
《通知》中指出要合理配置科學教師,對於加強小學科學教育師資具有重要的指導性意義,也是新的課程標准順利推進實施的重要保障。這意味著,今後越來越多的孩子有專業的科學教師,而加大經費投入將能夠保證滿足孩子們開展科學實驗的需要。
應該說,《通知》對小學科學課程設置、內容、教學實施及師資環境都做了明確的要求,必將引發小學科學教育的一系列變化。我們拭目以待,小學科學教育開啟新時代
⑶ 小學科學教科版六年級下物質發生了什麼變化教學設計
(一)教學目標:
科學概念:
1、 物質的變化可以劃分為物理變化和化學變化兩類,它們的區別在於是不是產生了新的物質。
2、 一些物質在變化的過程中,會既發生化學變化又發生物理變化。
過程與方法:
學慣用篩網分離混合物、用蠟燭給白糖加熱。
情感態度價值觀:
1、 養成細心觀察,及時記錄的習慣。
2、體會到在實驗操作過程中,細致並實事求是地匯報觀察到的現象,對於得出正確結論是重要的。
(二)教學准備
每組一杯沙子、一杯黃豆,一支蠟燭,一張白紙,一個勺子,一小包白糖、一個篩網。
(三)教學過程
一、復習引入
師:通過前一課的學習,我們已經知道了世界是由什麼構成的?(物質)
物質總是處在不斷地(變化)中,這節課我們通過實驗仔細來研究物質到底發生了什麼變化。板書課題:《物質發生了什麼變化》。
二、觀察物質的變化
(一)出示沙和豆子
1、師:只給你沙和豆子,它們在怎樣的情況下可能會發生變化?(生:混合)
師:我們怎樣才能知道它們是否發生了變化?(生:把混合後的沙和豆子與混合前的做個比較)
師:所以能否將給你的沙和豆子都混合了?(生:不能,得留一些)
師:那我們在混合前分別倒一些沙和豆子在白紙上,觀察並記錄下它們各自的特點,好嗎?
師:我們把杯里的沙和豆子混合,看沙和豆子會不會發生變化。你的猜測是怎樣的?
師:能有辦法看得更清楚些嗎?(用篩網分離觀察)
2、師評價,學習「記錄表」
(二)出示蠟燭和白糖
1、師:蠟燭和白糖在怎樣的情況下可能會發生變化呢?(生:加熱)
2、師:你能學習前面的觀察方法,來說說如何觀察白糖加熱的變化嗎?
(生:先觀察白糖的特點,然後預測白糖加熱的變化,再給白糖進行加熱,觀察白糖加熱過程中和加熱結束後的變化。)
3、師:白糖加熱比較危險,老師在這兒要給大家個提示(出示「友情提示」,請學生閱讀)。
4、師:不要忘了在實驗操作中做好記錄(出示「記錄表」)
(三)實驗操作,觀察物質變化
1、領取實驗材料,分組實驗(依次領取)。
2、觀察物質前後的變化,做好記錄。
活動一:沙和豆子混合變化記錄表
年 月 日 第 小組 記錄員
混合前
預測
混合後的變化
沙
豆子
活動二:加熱白糖變化記錄表
年 月 日 第 小組 記錄員
加熱前
預測
加熱後的變化
白糖
(四)反饋實驗記錄,交流討論
1、沙和豆子混合與白糖加熱的變化有什麼明顯的區別沒有?(沙和豆子混合沒有明顯變化,而白糖加熱變化明顯)
2、白糖充分加熱後留下的黑色的東西還是原來的白糖嗎?說明了什麼?(說明白糖在加熱過程中生成了新的物質。)板書:產生新物質。
而沙和豆子混合後沒有明顯變化,沙還是沙,豆子還是豆子,說明了什麼?(說明沙和豆子混合沒有產生新物質。)板書:不產生新物質
3、判斷:看圖,說說這些變化有沒有產生新物質?它們具體發生了什麼變化?
三、總結物理變化和化學變化的特點
1、師:有些變化只改變了物質的形狀、體積、狀態等,沒有產生新的不同於原來的物質,我們把這類變化稱為物理變化。如:沙和豆子混合等
有些變化產生了新的物質,我們把有新物質生成的變化稱為化學變化。如加熱白糖等
2、其實,在加熱白糖中,還有一些物質發生了變化,你留意了嗎?(學生舉例,並說說它們發生了什麼變化?為什麼?)
出示課外資料閱讀:
蠟燭燃燒了,火焰不斷地舞動,蠟燭慢慢變短。蠟燭燃燒後,變成了什麼新物質?這些新物質到哪裡去了?我們只看到蠟燭在不斷地減少,卻沒有看到生成新的物質,是不是物質會減少或者消失了呢?實際上,燃燒充分的蠟燭生成水和二氧化碳,蠟燭中的氫元素與氧元素形成水,由於溫度高,轉化成水蒸氣飛散到空中。由於水蒸氣和二氧化碳都是無色的,所以看不到。如果蠟燭燃燒不充分,還會產生部分碳的成分,可以拿鐵器在燭焰上掠過,上面會留下碳黑的痕跡。
3、你還能舉出我們身邊哪些物質的變化是物理變化?哪些物質的變化是化學變化?
四、課外延深
1、討論:白糖加熱發生化學變化的過程中有沒有產生物理變化?蠟燭燃燒發生化學變化中有沒有產生物理變化?
(1)把固體的白糖變成液體的糖與白糖變成黑色的炭進行比較,這兩種變化有什麼區別?
(2)把蠟燭變成蠟燭油與蠟燭油燃燒變成氣體進行比較,這兩種變化有什麼區別?
2、結論:一些物質在變化的過程中,會既發生化學變化又發生物理變化。也可以這么說,化學變化過程中常常伴隨著物理變化,你信不信?要不要回家繼續探究?
3、這節課你有什麼收獲?
板書設計: 物質發生了什麼變化
改變形狀
改變大小 不會產生新的物質 物理變化
改變狀態
……
改變顏色 會產生新的物質 化學變化
發光發熱
……
在長時探究中構建科學概念
——《物質發生了什麼變化》的教後反思
農村科學骨幹教師培訓班的匯報課早就得到通知,殊不知本學期進行得這么早,並且還確定了主題為「長時探究」。在經歷了一番斟酌後確定了所上的內容:六年級下冊第二單元第二課《物質發生了什麼變化》。教材上安排了兩個探究活動:一是混合沙和豆,讓學生通過觀察探究知道沙和豆混合沒有產生新的不同於原來的物質,即物理變化;二是加熱白糖,讓學生通過觀察探究知道白糖加熱產生了新的物質。
為了體現本次活動的主題,讓學生通過長時間的探究,在探究活動中自主建構起物理變化與化學變化的科學概念,我對教材進行了一個整合,將兩個探究活動放在一起,這主要是趨於兩種考慮:
一、學生的科學觀察活動早在三年級開始學科學時就已經在培養了,作為一個六年級學生來講,對於這樣的觀察已經輕車熟路了,通過整合讓他們有更充裕的觀察探究時間。所不同的是,本課的觀察要求學生學會留樣觀察,通過與樣本進行比較,總結出物質變化的特點,這一點在課堂上對學生進行了引領。但在學生實際觀察中,我發現還是有部分學生或小組對事物特徵的觀察比較片面,不能從多角度去觀察,從而影響到了觀察與探究的進度,造成在「混合沙和豆」上的觀察時間過多,而在「白糖加熱」上的觀察時間過少。
二、本課的科學概念「物理變化」與「化學變化」是有本質的區別的,既然需要區別,那就應當讓學生在觀察探究活動中去比較、去發現。通過整合,可以給學生提供更為充裕的比較與發現的時間,讓他們探有所得。可在實際教學過程中,教師對學生自主實驗駕馭上出現了偏差,消耗了過多的時間,導致學生「比較」得少了,雖然通過實際圖例(ppt)讓學生比較,但時間有限,這個過程也就匆匆過去了,以致於科學概念的建構缺少了學生的「自主意識」。而且,對於白糖加熱中出現的更多的實驗現象沒有能夠展開探討,這對於概念的建構顯然是不利的。
通過這次教學展示,讓我認識到了自身在教學中存在的問題,這對我改進教學受益非淺。
⑷ 小學六年級科學《 物質發生了什麼變化》教案
教材分析 本節課是教科版小學六年級二單元「物質的變化」的第二小節內容。《物質發生了什麼變化》是繼前一課觀察了一些物質的變化之後,繼續深入觀察物質的變化,並且通過觀察豆和沙的分離、加熱白糖和蠟燭燃燒的變化,認識物理變化和化學變化以及它們之間的區別。 學情分析 「物質的變化」這節課對於小學六年級的孩子來說,學會並理解初三化學的知識,難度是可想而知的。所以如何用最有效的方法學會知識,是本節課的難點所在。本課的教學中,應通過實驗,讓學生經歷「提出問題—預測—通過實驗收集信息—分析處理信息—歸納得出結論」這樣一個探究學習的過程,讓學生養成「喜歡科學,尊重事實,願意嘗試新的實驗方法,樂於探究與發現周圍事物奧秘的慾望」等等。 教學目標 科學概念:物質的變化可以劃分為物理變化和化學變化,它們的區別在於是不是產生了新的物質。 一些物質在變化的過程中,會既發生化學變化又發生物理變化。 過程與方法:學慣用蠟燭給白糖加熱。 情感態度價值觀:養成細心觀察,及時記錄的習慣。 體會到在實驗操作過程中,細致並實事求是地匯報觀察到的現象對於得出正確結論是重要的。 教學重點和難點 【教學重點】:學生能夠根據觀察到的事實,判斷物質有沒有變化 【教學難點】:對實驗過程的細心觀察和概括
⑸ 小學生的科學書有沒有與化學有關的知識
有,如利用微生物釀酒、製作醬油、醋、酸奶,處理垃圾污水,蠟燭燃燒白糖加版熱時權融化變色,書中介紹的一些變化:(米飯)在口腔里與(唾液)作用會發生(化學變化).
(澱粉)與(碘酒)會發生化學變化,生成的新物質是(藍色)的,利用這一特性可以檢驗食物中是否含有(澱粉).含澱粉食物:(米,面,玉米,紅薯,土豆)
(小蘇打)和(白醋)混合後會發生化學反應,產生新的物質——(二氧化碳氣體)
鐵生銹是一種(化學變化),鐵銹的特點:(無光澤 不能導電 紅褐色 無延展性 易脆 不能被磁鐵吸引).鐵生銹的原因與(水和空氣)有關.把鐵與(水、空氣)隔絕開是防止(鐵生銹)的好方法,如刷油漆、電鍍等.
化學變化會伴隨各種現象:(改變顏色)、(發光發熱)、(產生沉澱物)、(產生氣體).
淡藍色(硫酸銅溶液)和(鐵釘)會發生(化學反應),產生(新的物質).鐵釘變紅,溶液變淡現象。
二氧化碳增加對全球環境的危害:①全球氣候變暖②土壤沙漠化③大陸和兩極冰川融化
還有提到白色污染、大氣污染等都是與化學有關的知識。
⑹ 本科化學專業的以後想當一個小學科學老師要做些什麼
先考到教師職格證,以後再參加小學科學教師招聘考試:考試分文化考試和面試,文化是中考內容偏難,面試是小學科學實驗說課,應該提前做好准備。
⑺ 小學科學包括化學么
化學是初中開始學的課程。。。
初三學一年,高中三年。。
小學自然科學可能沾點,但不是化學。。。
⑻ 小學科學學習物質化學的意義
小學科學學習物質化學的意義
研究晶體的意義
1、物質的化學性質是由共結構決專定的,所以結構化學屬包括結晶化學,是研究和解決許多化學問題的指南。
2、由於晶體內的粒子排列得很有規則,所以晶態是測定化學物質的結構最切實易行的狀態,分子結構的實際知識(如鍵長、鍵角數據)的主要來源是晶體結構。
3、它們是生物化學和分子生物學的支柱。
4、晶體學和結晶化學是固體科學和材料科學的基石
⑼ 本科化學專業的以後想從事小學科學老師這個職業要怎麼做
孩子,大一爭取好好學習,到大二,轉專業吧!好多高校都可以的