河北师范大学化学与材料科学学院 刘德玉 吴育飞

一、提出问题

在冀人版小学科学教材四年级上册中，溶解作为一个重要知识概念出现。在进行探究实验材料的选取时，许多老师用泥土作为不溶性材料。那么，泥土可否作为小学溶解实验的材料呢？泥土究竟能溶于水还是不能溶于水呢？

二、泥土成分及溶解性分析

经初步文献调研可知，泥土即土壤，是地球表面一层疏松的岩石物质，也是日常生活中最常见的物质之一。泥土是一种成分复杂的混合物，由固相物质、液相物质、气相物质等组成。土壤中的固相物质由矿物质和腐殖质组成，我们能看到的固体土粒是土壤的主体，约占土壤体积的50%，固体颗粒间的孔隙由气体和水分占据。那么事实究竟如何呢？让我们通过以下实验进行验证。

三、实验探究

1.实验目的：探究泥土是否可以溶解。

2.实验原理：土壤中的可溶物像食盐和白糖这类，在水中变成极小的微粒，均匀地分散在水中，并可以通过过滤达到分离的目的。

3.实验材料：土壤样品6份、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸、电子天平、漏斗、研钵。

4.实验装置图：（如图1）。

图1

图2

表1 石家庄土样水溶前后质量变化

表2 张家口土样水溶前后质量变化

5.实验方法：实验选取了河北省北部和中部的张家口与石家庄的土样若干份，经自然风干后，剔除砖块、植物根茎、人为侵入物等杂物，进行研磨（如图2），使土样中大小颗粒尽可能均匀分布。

然后，分别准确称量采集处理好的石家庄、张家口土样样品共6份，每份3.00 g，放入烧杯中加100 mL 的水进行溶解，并用玻璃棒不断进行搅拌（5分钟），再进行过滤处理，将滤渣进行干燥处理后称量，记录实验结果。

6.实验数据：（见表1、表2）。

7.结果与结论：以上两个不同类别，共6份土样经水溶解，土样质量均减少，且减少的质量均大于等于0.02 g（即所用天平的称量误差），说明土样中均有部分物质已溶解于水中。由此可以认定，在小学阶段，让学生初步认识“可溶”与“不溶”两个理想化概念时，不宜用部分可溶解的泥土作为探究实验材料。

四、教学启示

对于小学四年级学生的认知程度而言，初次接触“溶解”这一概念，应从完全溶解与完全不溶解的材料中进行选取，如白糖、食盐、木块、鹅卵石等。而以上辨识与探析结果表明，泥土中既有可溶部分又有不溶部分，容易对四年级学生溶解初期的概念学习造成不必要的干扰，而学生认知的混乱，势必会影响既定教学目标的达成效果。由此可得出启示，实验材料的选取应基于学习者的心理阶段和课程的目标要求，不宜引入在一定年龄阶段属于跨概念的研究载体，从而提高课堂教学的准确性。