談以科學史為主線引導的教學探索

劉璟

摘 要：將科學史作為主線引導，利用相關問題驅動，與課堂教學有機融合，讓學生沿著科學家的足跡重溫科學探究之路，不僅能再現知識的動態演變過程，而且可以揭示知識背后所蘊含的科學思想和科學方法，使學生在獲得基礎知識與基本技能的同時，領悟科學精神，全面提高科學素養。

關鍵詞：科學史；主線引導；酸堿指示劑；教學設計

一、設計說明

酸堿指示劑的發現是科學家善于觀察、勤于思考、勇于探索的結果。本案例以“酸堿指示劑的發現”為情境導入并貫穿課堂活動，成為學生探究性學習的思考主線。用故事設置懸念，激發學生的學習興趣，能從情感上拉近學生與新知識的距離，使學生經歷一個發現的過程。進一步配合例題的練習，引導學生熟練掌握酸堿指示劑的知識。

二、教學過程

師：七年級時已學習過，可以用什么方法來測定未知溶液的酸堿性？

生：石蕊試液、酚酞試液……

師：這些試液稱為酸堿指示劑。那么，酸堿指示劑為什么有那么神奇的作用呢？它是用什么做的呢？讓我們回到300多年前，體驗一下酸堿指示劑的發現過程。

投影圖片故事1：300多年前，英國年輕的化學家波義耳在實驗室里做實驗時，發現從大瓶里傾倒出鹽酸時，一股刺鼻的氣體從瓶口涌出，倒出的淡黃色液體冒白霧，還有少許酸沫飛濺到鮮花上。他想，“真可惜，鹽酸弄到鮮花上了”。為洗掉花上的酸沫，他把花放到水里，一會兒發現紫羅蘭顏色變紅了，當時波義耳既新奇又興奮。

師：實驗中，是誰發生了變色？誰使它變色？

生：酸使紫羅蘭花變色，變色的是紫羅蘭。

師：你能通過波義耳的實驗現象，得出什么結論嗎？

學生提出兩種結論：

生甲：紫羅蘭可以做酸堿指示劑。

生乙：用紫羅蘭花瓣可判別溶液是不是酸性。

教師組織全班討論，大家認可后一種說法，因為實驗僅僅是針對了酸性溶液，不能輕易把結論推廣到堿性溶液也能使紫羅蘭變色。

投影圖片故事2：后來，波義耳又弄來其它花瓣做實驗，并制成花瓣的水或酒精的浸液，用它來檢驗是不是酸，同時用它來檢驗一些堿溶液，也產生了一些變色現象。

引入例題1：現提取幾種植物的果實或花瓣的汁液，用稀酸、稀堿和水逐一檢驗，現象記錄如下表。

[植物的汁液＼&在酸性溶液中＼&在水中＼&在堿性溶液中＼&牽牛花＼&紅色＼&紫色＼&藍色＼&萬壽菊＼&黃色＼&黃色＼&黃色＼&]

（1）上述植物的汁液不能用來區別稀硫酸和氫氧化鈉溶液的是 、 。（填植物的名稱）

（2）手工制作一朵紙玫瑰花，用pH=12的某種溶液浸泡后晾干，用所提取的玫瑰汁液均勻涂在紙玫瑰花上，紙花會變成_____色。

師：在這些實驗中，變色的是誰？誰使它們變色？

生：酸性溶液或堿性溶液使植物的汁液發生變色，變色的是植物的汁液。

師：因此，波義耳發現很多植物都有遇酸或堿變色的現象。不過有趣的是，他從石蕊苔蘚中提取的紫色浸液，酸能使它變紅色，堿能使它變藍色，這就是最早的石蕊試液，波義耳把它稱作指示劑。

師：通過波義耳的故事，大家知道了嗎，最早的酸堿指示劑是用什么制成的呢？

生：植物。

師：那么，其實我們自已動手也可以做指示劑了。

教師指導學生閱讀書本第七頁“自制酸堿指示劑”。

引入例題2：某同學把自制的一種黃色的花汁，分別加入到下列不同的試劑中，并如實記錄了觀察到的現象。

[試劑＼&食醋＼&蔗糖水＼&蒸餾水＼&肥皂水＼&石灰水＼&顏色＼&紅＼&黃＼&黃＼&綠＼&綠＼&]

請分析上表，并回答下列問題：

用該花汁測量棉花地土壤的酸堿性，花汁的顏色應顯___

_______色。

師：波義耳發現了酸堿指示劑，可是他的探索并沒有就此結束。

投影圖片故事3：為使用方便，波義耳用一些浸液把紙浸透、烘干制成紙片，使用時只要將小紙片放入被檢測的溶液，紙片上就會發生顏色變化。

引入例題3：完成表格填空

[指示劑＼&酸性溶液＼&中性溶液＼&堿性溶液＼&藍色石蕊試紙＼&＼&＼&＼&紅色石蕊試紙＼&＼&＼&＼&]

教師拿出石蕊試紙、PH試紙展示，演示實驗證明變色原則：酸紅堿藍。