专题8跨学科实践活动：探究土壤酸碱性对植物生长的影响（第一课时）教学设计--2025-2026学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

跨学科实践活动 探究土壤酸碱性对植物生长的影响 第 1 课时 测定土壤的酸碱性 教学设计 一、活动设计思路 本跨学科实践活动中，学生将以小组合作的形式探究土壤酸碱性对植物生长的影响，通过实验测定和调节土壤酸碱性，比较植物在不同酸碱性土壤中的生长状态等实践活动，认识合理使用化学品调节土壤酸碱性对实现农业生产可持续发展的重要意义，形成应用变化观念和科学探究方法解决问题的思路，进一步发展运用多学科知识、技术、工程融合解决问题的系统思维。 本活动中，学生运用网络查询、人工智能(AI)等技术手段，获取影响植物的生长因素、土壤酸碱性的相关信息，经历查阅资料、实地勘察、采集土壤、设计方案、合作实验、观察记录、交流评价、反思改进等活动，从物质类别的视角调用常见酸、碱、盐的性质等相关知识，融合生物学、地理等学科的相关内容，促进学生物质观、变化观等化学观念的发展，进一步构建 “可持续发展”“系统与模型 ”等跨学科大概念 。课堂教学时间共 4 课时，学生还需在课外完成如收集资料、采集土壤样品、观察植物生长、准备交流汇报等任务，课堂时间用于小组解决活动中的核心问题和教师进行指导 。本跨学科实践活动的育人价值如图8 6 所示 。 图 8 6 “探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的育人价值 二、活动规划 活动主题 1 测定土壤的酸碱性 活动分析 通过查阅资料，与其他学科知识整合，了解影响植物生长的多种因素，初步认识到土壤酸碱性对植物生长的影响，学习测定土壤酸碱性的方法，感受不同土壤之间酸碱性的差异 。 1 学科网（北京）股份有限公司 续表 活动主题 1 测定土壤的酸碱性 活动目标 1. 通过小组合作进行实地勘察、采集土壤，了解土壤酸碱性对植物生长的影响，认识调节土壤酸碱性对植物生长和农业生产的意义。 2. 学习测定土壤酸碱性及其 pH 的方法，能够正确完成测定操作，在实践中养成严谨认真的科学态度。 3. 通过自主学习和分工协作，体会有效运用科学技术，以及合作、协同解决问题的重要性 。 活动主题 2 调节土壤的酸碱性 活动分析 调用所学的酸、碱、盐的知识，运用中和反应的原理，设计合理的调节土壤酸碱性的实验方案，进行优化并实施。 活动目标 1. 依据中和反应的原理，分析、归纳、选择调节土壤酸碱性的方法，体会通过化学反应实现物质转化的意义和价值。 2. 合理选用化学品，从定性与定量相结合的视角完成对土壤样品酸碱性的调节，体会物质的性质与应用的联系，促进“性质决定用途”的化学观念发展。 3. 能结合影响植物生长的多种因素，进行变量控制，对实验方案进行调整优化，发展科学思维 。 活动主题 3 比较植物在不同酸碱性土壤中的生长状态 活动分析 运用控制变量和对比实验的方法，设计探究土壤酸碱性对植物生长影响的实验方案，按照实验方案进行植物种植并记录生长过程，最后以自然笔记或微视频的形式形成作品，撰写实验报告 。 活动目标 1. 运用控制变量和对比实验的方法设计探究土壤酸碱性对植物影响的实验方案并实施验证，提升科学探究与实践的能力。 2. 能从化学视角对常见的生活现象、简单的跨学科问题进行探讨。 活动主题 4 交流与反思 活动分析 展示活动成果并进行交流、评价、反思和改进，结合实际提出新的研究方向。 活动目标 1. 通过作品展示，学会合作、分享并听取他人的合理建议 。 2. 通过作品交流，学会评价、反思、改进学习过程与结果，有效提升自主学习与合作探究水平。 2 学科网（北京）股份有限公司 三、课时学习规划 课时 行为目标 教学活动 （活动组／问题链／任务单） 教学资源 评价内容 第 1课时测定土壤的酸碱性 1. 通过查阅资料，了解影响植物生长的因素，初步认识土壤酸碱性对植物生长的影响，体会改良土壤酸碱性对植物生长和对 农 业 生 产 的意义。 2. 通过观看视频、分析资料，知道植物生长是多种因素共同作用的结果，体会系统思维的意义。 3. 学习测定土壤酸碱性的方法，与同学分工合作测定 土 壤 的 酸 碱性，体会有效运用科学技术、合作、协同解决问题的重要性。 课前任务： ① 组建团队。 ② 查阅资料：影响植物生长的因素。 ③ 采集土壤，记录采集地植物的种类和生长情况并拍摄照片。 活动一：分析影响植物生长的因素。 【情境】植物：绣球花。 【问题】 ① 为什么这几盆绣球花呈现出不同的生长状态？ ② 结合资料分析：影响植物生长的因素有哪些？ 属于哪些学科的研究范畴？ 【任务】观察绣球花，根据资料，分析影响植物生长的不同因素和导致植物生长状况差异的可能原因。 学 生 拍 摄 的 照片、收 集 的 资料、教师展示生长 状 况 不 同 的绣球花。 ① 能从多渠道获取准确、科学的信息 并进行汇总整理。 ② 能调用不同学科的知识分析影响植物生长的因素。 ③ 能积极参与讨论，准确地表达自己的观点。 活动二：观看视频并进行交流。 【情境】视频：袁隆平、陈日胜海水稻种植。 【问题】 ① 视频中采用了哪些技术或方法提高水稻的产量？ ② 观看后的感受和体会有哪些？ 【任务】观看视频，概括主要内容并交流体会。 教师提供“袁隆平、陈日胜海水稻种植”的视频。 ① 能概括并表述视频的内容。 ② 能认识土壤酸碱性对植物生长的影响。 ③ 能知道科学与技术有 助 于 解 决 社 会问题。 活动三：学生实验：测定土壤的酸碱性。 【情境】学生实验：测定土壤的酸碱性。 【问题】 ① 怎样判断土壤的酸碱性？ ② 实验的方法和步骤是怎样的？ 【任务】学习测定土壤酸碱性的方法，测定土壤样品的酸碱性。 测定土壤酸碱性的实验试剂和用品、教材第 66 页“活动记录”。 ① 能描述实验的方法和步骤。 ② 能依据实验方案配制土壤浸出液。 ③ 能正确地测定土壤的酸碱性。 课后任务： ① 查阅资料，了解团队所记录的植物适合的土壤酸碱性。 ② 结合土壤样品酸碱性测定实验和样品采集地植物生长状态制作微展板（或小报）。 续表 课时 行为目标 教学活动 （活动组／问题链／任务单） 教学资源 评价内容 第 2课时调节土壤的酸碱性 1. 交流展示，与其他 小 组 分 享 学习成果 。 2. 运用控制变量和对 比 实 验 的 方法，设计并实施调节土壤的酸碱性的实验方案，学习运用化学知识和方法解决与化学有关的实际问题。 3. 听取他人的合理建 议，评 价、反思、改进学习过程和结果。 活动一：展示与交流。 【情境】微展板或小报展。 【问题】 ① 土壤样品的酸碱性适合土壤采集地的植物吗？ ② 怎样让土壤样品更适合植物生长？ 【任务】结合本组的微展板（或小报）说明土壤样品与植物的生长状态。 各小组制作的微展板（或小报）。 ① 能制作信息完整的小报或微展板并进行展示。 ② 能初步认识可以利用化学反应调节土壤的酸碱性。 活动二：设计调节土壤酸碱性的实验方案。 【情境】设计调节土壤酸碱性的实验方案。 【问题】 ① 怎样调节土壤的酸碱性？ ② 选择调节土壤酸碱性的试剂或方法时需要考虑哪些因素？ ③ 实验步骤有哪些？ 【任务】设计调节土壤酸碱性的实验方案。 教材第 67 页“活动记录”。 ① 能基于中和反应的原理选择试剂。 ② 能设计出完整、合理、科学的实验方案。 ③ 能清晰地说明实验方案中的要素。 活动三：交流和改进实验方案。 【情境】实验方案交流和改进。 【问题】 ① 你想为哪个小组提建议？ ② 小组的实验方案可以怎样改进？ 【任务】 ① 展示并交流实验方案。 ② 改进实验方案。 教材第 67 页“活动记录”、小组设计的初步方案。 ① 能对方案提出建议。 ② 能接受合理建议，并对方案进行修改与完善。 活动四：学生实验：调节土壤的酸碱性。 【情境】学生实验：调节土壤的酸碱性。 【问题】 ① 实验过程中如何分工？ ② 实验效果如何？ ③ 如果实验效果不好，可能的原因 是 什 么？ 准 备 如 何改进？ 【任务按照实验方案进行实验，并进行反思和小结。 实验所需的实验试剂和用品。 ① 能正确、规范地进行实验。 ② 团队成员能明确分工、合作完成实验。 ③ 能发现问题并及时地 提问、讨论、分析、改正。 课后任务： ① 初步设计探究土壤酸碱性对植物生长影响的实验方案。 ② 小组确定观察视角、选择合适的植物准备种植实验。 续表 课时 行为目标 教学活动 （活动组／问题链／任务单） 教学资源 评价内容 第 3课时比较植物在不同酸碱性土壤中的生长状态 1. 运用控制变量和对比实验的方法，设计探究土壤酸碱性对植物生长影响的实验方案，从跨学科角度分析和解决简 单 的开放性问题。 2. 通过小组合作完成任务，与他人分工合作、沟通交流、进行方案的完善和调整。 活动一：展示与交流实验方案。 【情境】探究土壤酸性对植物生长影响的实验方案交流。 【问题】 ① 如何比较植物在不同酸碱性环境中的生长状态？ ② 本组方案设计的要点和内容是什么？ 【任务】展示初步设计的方案，寻找异同点，反思、改进实验方案。 各小组设计的初步方案。 ① 能 提出初步的方案，并进行必要说明和解释。 ② 能在不同方案中寻找异同点。 活动二：改进和完善实验方案。 【情境】团队会议：改进实验方案。 【问题】 ① 可以从其他小组的实验方案中借鉴哪些经验？ ② 本小组的实验方案存在哪些不足？ 如何改进？ 【任务】改进实验方案。 各小组的实验方案。 ① 能与其他小组的实验方案进行对比，反思自己的不足。 ② 能从其他小组的方案中借鉴经验，对方案进行改进。 活动三：种植植物。 【情境】种植植物。 【问题】 ① 团队成员如何分工？ ② 完成实验方案时的注意事项是什么？ 【任务】按照实验方案种植植物。 实验所需试剂、用品和植物。 ① 能合理分工。 ② 能依照方案完成植物种植。 课后任务： ① 以自然笔记或视频的形式记录植物的生长情况，准备交流汇报的作品。 ② 完成一份完整的实验报告。 第 4 课时交流与反思 1. 通过展示整个实践活动的过程、结果，进一步认识实验是科学探究的重要形式和学习自然科学的重要途径。 2. 通过反思，总结完成本活动的一般思路和方法。 活动一：展示作品，交流。 【情境】实践活动终期汇报展示会。 【问题】你想对哪个小组提出建议？ 【任务】 ① 以视频、自然笔记、实验报告等形式进行展示汇报。 ② 对各个小组的作品和展示汇报 进 行 提 问、建 议 和评价。 学生汇报视频、自 然 笔 记 和 实验报告、展示汇报评价表。 ① 能完整地展示并说明活动过程中的关键环节。 ② 能合理、公正地对其他小组进行多维度的评价。 ③ 能听取并接受建议或提出不同的想法。 续表 课时 行为目标 教学活动 （活动组／问题链／任务单） 教学资源 评价内容 第 4课时交流与反思 3. 从化学视角对常见的生活现象、简单的跨学科问题进行探讨，有意识地运用多种技术和方法解决与化学有关的实际问题。 活动二：反思和改进。 【情境】团队会议：反思和总结活动过程和成果。 【问题】 ① 完成本活动的一般思路和方法有哪些？ ② 本小组的活动过程和成果有哪些优点和不足？ 还可以怎样改进？ ③ 还可以提出哪些新的研究方向？ 【任务】对本活动进行归纳和总结，并提出新的研究方向。 各小组的活动记录，实验报告。 ① 能总结活动思路和方法。 ② 能找出活动中的不足并且提出较好的解决方案。 ③ 能够提出至少一个新的研究方向。 活动三：对个人评价。 【情境】小组成员进行自评和互评。 【问题】 ① 你在本次活动中的收获有哪些？ ② 自己是否对其他组员的任务有建设性的建议或帮助？ 【任务】完成自评或互评。 学生自评和互评表。 ① 能客观公正地进行自评和互评。 ② 能认识到合作、分享、自主的重要性。 活动四：综合评价。 【情境】教师综合评价。 【问题】 ① 教师评价的等级，小组是否觉得合理？ 为什么？ ② 你给教师的建议是什么？ 【任务】听取教师的评价和建议，并给予说明和建议 。 教师评价表。 ① 能接受或质疑他人的评价，并说明观点 。 ② 能对教师提出建议。 课后任务：按照新的研究方向设计并实施新的实验方案。 四、学习评价方案 1. 学生自评及互评：对自己的学习过程、实验方案的设计与实施、作品制作、汇报展示、演讲表现等多方面的进行综合评价。 2. 教师评价：教师根据学生在学习过程中的表现，对学生在开展活动过程中的态度及参与度进行综合评价。 3. 评价细则及量表 (1) 展示汇报评价表 小组： 综合等级： 评价维度 评价等级和细则 评价结果 优秀 良好 一般 微视频或自然笔记 微视频：视频流畅、画质清晰，过程连贯，配音（乐）优美。自然笔记：字迹优美，记录详细、图文并茂 且 重 点 突出、结论清晰。 微视频：视频流畅、画质清晰，没有配音（乐）。 自然笔记：字迹端正，记录较详 细、有 一 些 图，结 论 较清晰。 微视频：未经过剪辑处理，没有明显结论。 自然笔记：只有文字简单记录且过程不 完 整，结 论 不完整。 汇报展示 小组所有成员参与汇报展示，能体现活动过程的持续改进，分享活动过程中的问题和解决方法。 只有部分的小组成员参与汇报展示，能体现活动的部分过程。 只有组长参与汇报展示和说 明，对 活 动 过 程 介 绍较少。 互动应答 能认真听取评价组提问，能及时做出有效、准 确 的 应答，对于无法回答的问题，能相互讨论后做出回复或寻求帮助后做出回复。 能听取评价组提问，能做出一定的应答，对于无法回答的问题能向教师寻求帮助。 能听取评价组提问，只是针对简单的问题进行回答，没有寻 求 帮 助 解 决 困 难 的意识。 活动改进 听取建议，能在小组内讨论后选取合理的建议，提出较完整的改进方案。 能接受建议并尝试进行 一定的改进，没有对建议进行合理性判断。 能接受建议，但不能提出较好的改进方案。 建议 说明：综合等级采用等级数量优先，若数量相等则采用就高原则。 (2) 学生自评和互评表 小组： 姓名： 综合等级： 评价维度 评价等级和细则 自我评价 组长评价 优秀 良好 一般 团队意识 积极推动团队合作，在团队中起领导作用，带动同伴共同进步。 积极参加小组活动，有团队合 作 意 识，关 心 他 人进展。 能主动参加小组活动，能完成自己的任务。 能力表现 能与同伴共同制定实验方案并解决遇到的问题，有自己的见解。 能与同伴共同制定实验方案并解决遇到的问题。 能参与制定实验方案。 反思改进 能倾听他人发言，能在交流中反思，勇于提出自己的想法，并能与同伴达成共识。 能认真倾听他人的发言，思考后做出适当回应。 能倾听他人的发言。 自我反思 建议 说明：综合等级采用等级数量优先，若数量相等则采用就高原则。 7 学科网（北京）股份有限公司 (3) 教师评价表 小组： 综合等级： 评价维度 评价等级和细则 评价结果 优秀 良好 一般 资料查阅与资料微展 板（小报） 调研方法运用 使用多种资料查阅方法，并能对信息进行有效的加工整合。 使用多种资料查阅方法，没 有 进 行 加 工 和 整 合信息。 只使用一种资料查阅方法。 微展板（ 或 小报） 能完整地阐述常见植物适宜的土壤酸碱性相关内容，并附有翔实的资料说明。 能比较完整地阐述植物适宜的土壤酸碱性相关内容，有一定的资料说明。 能基本表述植物适宜的土壤酸碱性相关内容，资料较少。 “测 定 与 调节土壤酸碱性 ”的实验方案设计及 实施 学科原理应用 直接检测土壤的 pH 且能使用 3 种或以上调节方案。 直接检测土壤的 pH,有 2种调节方案。 直接检测土壤的 pH,有 1种调节方案。 可操作性 原理正确，具有较好的可操作性，能迅速、有效地获得实验结论。 原理正确，有一定的可操作性，经过调整，能获得正确的实验结论。 原理正确，可操作性较差，较难获得实验结论。 完整度 有实验目标、实验用品、实验步骤、实验原理简介，实验现象分析、实验结论和反思等内容。 有实验目标、实验用品、实验步骤、实验现象记录。 仅包含实验简单步骤和实验现象记录。 “比 较 植物在不同酸碱性土壤中的生长 状 态 ”实验报告与记录植物生长的微 视 频（或自然笔记） 实验的设计与实施 实验方案具有可操作性，除了土壤酸碱性，还考虑到所有其他影响植物生长的因素，能正确地完成实验。 实验方案具有可操作性，除了土壤酸碱性，还考虑到两个其他影响植物生长的因素，能正确地完成实验。 实验方案具有可操作性，除了土壤酸碱性，没有考虑到其他因素，能完成实验。 实验报告 有实验目的、实验原理、实验用品、翔实完整的实验步骤，对实验现象进行分析、有实验反思等内容 。 有实验目标、实验用品、比较翔实的实验步骤，并对实验结论有一定的分析。 仅包含实验简单步骤 和 简 单 的 实 验记录。 微视频或自然笔记 微视频：视频流畅、画质清晰，过 程 连 贯，配 音（乐）优美。 自然笔记：字迹优美，记录详细、图文并茂且重点突出、结论清晰。 微视频：视频流畅、画质清晰，没有配音（乐）。 自然笔记：字迹端正，记录较详细、有一些图，结论较清晰。 微视频：未经过剪辑处理，没有明显结论。自然笔记：只有文字简单记录且过程不完整，结论不完整。 科 学 态 度 与 责任 反思与改进 能很好地接受合理建议并进行团队讨论，提出不同的改进方案。 能接受建议并讨论提出一种改进方案。 接受建议但是不能提出改进方案。 建议 说明：综合等级采用等级数量优先，若数量相等则采用就高原则。 8 学科网（北京）股份有限公司 第 1 课时 测定土壤的酸碱性 活动目标 1. 通过查阅资料，了解影响植物生长的因素，初步认识土壤酸碱性对植物生长的影响，体会改良土壤酸碱性对植物生长和对农业生产的意义。 2. 通过观看视频、分析资料，知道植物生长是多种因素共同作用的结果，体会系统思维的意义 。 3. 学习测定土壤酸碱性的方法，与同学分工合作测定土壤的酸碱性，体会有效运用科学技术 、合作、协同解决问题的重要性。 教学重点 认识土壤酸碱性对于植物生长的影响。 教学难点 测定土壤酸碱性的方法。 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 【课前任务】查找资料、采集土壤样品。 【查找资料】了解植物生长的影响因素。 【证据采集】采集不同地点土壤样品，记录采集地不同植物种类和生长情况并拍摄图片。 明确活动内容，培养学生信息检索和实地勘察的能力，为后续活动做准备。 【活动一】分析影响植物生长的因素。 【情境】展示绣球花。 【提问】 ① 为什么这几盆绣球花呈现出不同的生长状态？ ② 结合资料分析：影响植物生长的因素有哪些？ 属于哪些学科的研究范畴？ ③ 哪个因素属于化学研究范畴？ ④ 采 集 地 所 记 录 的 植 物 生 长 状 态如何？ ⑤ 对于生长状态不好的植物，可能是什么原因造成的？ 【讨论、交流】结合资料分析。 【回答】 ① 可能是植物种类、生长环境、获得的养分、受到病虫害等情况的区别（如土壤酸碱性不同等）。 ② 影响植物生长的因素有土壤酸碱性、养料、光照、水分、温度等。 这些因素属于化学、生物学、地理等学科的研究范畴。 ③ 土壤酸碱性属于化学学科研究的范畴。 ④ 采集地所记录的植物有生长良好也有不好的。 ⑤ 可能是土壤酸碱性、养料、光照、水分、温度等因素中的某一个或几个不适合植物的生长需求。 通过分析资料，让学生知道影响植物生长有多种因素，属于多学科的研究范畴，解决问题需要调用多学科的知识。 培养学生的分析与表达能力，促进思维水平的提升，实现知识的共享与交流。 【活动二】观看“袁隆平、陈日胜海水稻种植”视频。 【播放视频】 【提问】 ① 视频中采用了哪些技术或方法提高水稻的产量？ ② 观看后的感受和体会有哪些？ ③ 怎样解决土壤酸碱性不适合植物生长的问题？ 【小结】影响植物的生长的因素有很多，可以用科学和技术解决问题。 【观看视频】 【回答】 ① 科学家通过系统调查筛选出野生海水稻，利用杂交育种技术培育出 “海稻86”———这种水稻能在盐碱地中正常生长，将荒滩变为农田。 ② 感受到了科学技术对于农业生产的重要作用和科学家坚持不懈的奋斗精神。 ③ 可以用技术尝试调节土壤的酸碱性。 【聆听】 通过观看视频，激发学生的好奇心和求知欲，感受科学和技术对于社会发展的重要作用，学习科学家服务人民、潜心研究的奉献精神。 【活动三】学生实验：测定土壤的酸碱性。 【提问】 ① 怎样判断土壤的酸碱性？ ② 实验的方法和步骤是什么？ ③ 设计的实验方案应该考虑哪些要素？ 【任务】合作设计测定土壤酸碱性的实验方案，以流程图的形式表示，并合作完成实验。 【思考、回答】 ① 可以通过实验测定土壤的酸碱性，例如使用酸碱指示剂或 pH试纸。 ② 需要先用土壤样品配制土壤浸出液，然后用测定溶液酸碱性的方法进行测定。 ③ 需要结合实验原理、实验用品、实验步骤、实验现象、实验结论等设计实验方案。 【小组讨论、书写、交流】 设计测定土壤酸碱性的方案。 培养学生共同协作，调用已有知识围绕实验目的设计实验方案的能力。 10 学科网（北京）股份有限公司 续表 教师活动 学生活动 设计意图 【资料】 植物 最适宜的 pH范围 花生 5.6~ 6.0 向日葵 6.0~ 8.0 菠萝 4.4~ 6.0 仙人掌 7.0~ 8.0 【提问】 ① 酸碱性和 pH 都能表示土壤的酸碱程度，测定哪一种更好？ ② 结合实验需求，应该选用哪种工具测定土壤的酸碱性？ 【实践】合作进行实验。 【回答】 ① 结合资料，应该测定pH。 ② 应该选用精度更高的精密 pH 试纸、pH计或 pH传感器。 引导学生关注酸碱性和 pH 的 区 别 和 联系，从而优化设计，培养总结反思的能力。 【课后任务】制作微展板（或小报）。 【实践】查阅资料，了解团队所记录的植物适合的土壤酸碱性，结合土壤样品酸碱性测定实验和样品采集地植物生长状态制作微展板（或小报）。 培养学生共同协作的能力，增强自信心，为下一节课做准备 。 板书设计 测定土壤的酸碱性 一、影响植物生长的因素：土壤酸碱性、养料、水分、光照、温度等 二、实验方案的要素：实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤、实验现象、实验结论 三、测定土壤的酸碱性：制各土壤漫出液→测定土壤漫出液的pH 19 学科网（北京）股份有限公司 $