“紫甘藍(lán)的變化”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

“紫甘藍(lán)在水、白醋中的變化”這一活動(dòng)旨在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比觀察紫甘藍(lán)葉分別在白醋和水中的現(xiàn)象，幫助他們認(rèn)識(shí)物理變化和化學(xué)變化。教材中的實(shí)驗(yàn)方法是，把兩片紫甘藍(lán)葉分別浸泡在白醋和水中，觀察并記錄紫甘藍(lán)葉顏色的變化。在實(shí)際教學(xué)中，紫甘藍(lán)葉在白醋中的顏色變化太慢（大約10分鐘），而且現(xiàn)象不明顯。如何重新設(shè)計(jì)探索活動(dòng)？

第一次改進(jìn)

教師把教材中的培養(yǎng)皿換成試管，把紫甘藍(lán)換成紫甘藍(lán)汁，并為學(xué)生準(zhǔn)備了試管架、滴管和滴瓶。在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)紫甘藍(lán)汁滴入白醋時(shí)，學(xué)生馬上就觀察到試管中的液體變?yōu)榱思t色；當(dāng)紫甘藍(lán)汁滴入清水中，清水中只是出現(xiàn)了一些淡紫色。觀察到現(xiàn)象后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考紫甘藍(lán)汁在白醋和清水中的變化分別屬于什么變化及理由。學(xué)生認(rèn)為紫甘藍(lán)在白醋中的顏色變化屬于化學(xué)變化，理由是出現(xiàn)了不同于白醋和紫甘藍(lán)汁顏色的新物質(zhì)；在清水中的變化屬于物理變化，因?yàn)榍逅羞€可以見到紫甘藍(lán)汁的顏色。

學(xué)生在試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅用的液體量少，而且能迅速觀察到紫甘藍(lán)汁在白醋中的顏色變化，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

第二次改進(jìn)

在第一次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師在實(shí)驗(yàn)材料中增加了蘇打水、肥皂水、無(wú)色碳酸飲料，希望讓學(xué)生觀察到紫甘藍(lán)汁在不同液體中會(huì)出現(xiàn)一些美麗的顏色。實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生先猜測(cè)紫甘藍(lán)汁在蘇打水、肥皂水、無(wú)色碳酸飲料中會(huì)出現(xiàn)的顏色。隨后，當(dāng)教師把紫甘藍(lán)汁依次滴入蘇打水、肥皂水、純凈水、白醋、無(wú)色碳酸飲料中（顏色變化如圖1）時(shí)，學(xué)生不約而同地發(fā)出了一陣陣驚嘆聲——這些顏色真漂亮！

本次實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和猜測(cè)之間存在著差距，引發(fā)了他們的認(rèn)知沖突（見表1），激發(fā)了他們的積極思維。學(xué)生雖然觀察到物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)產(chǎn)生了美麗的顏色變化，但也提出了新問(wèn)題：紫甘藍(lán)汁為什么在這些液體中會(huì)發(fā)生顏色變化？紫甘藍(lán)汁還會(huì)在哪些物質(zhì)中改變顏色？

第三次改進(jìn)

本課的核心概念是物質(zhì)的變化與化學(xué)反應(yīng)，如何解釋紫甘藍(lán)汁在這些液體中會(huì)呈現(xiàn)不一樣的顏色？對(duì)此，教師引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，尋找現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。

在pH傳感器（如圖2）的幫助下，學(xué)生明白了紫甘藍(lán)在中性物質(zhì)中呈現(xiàn)紫色，在堿性物質(zhì)中呈現(xiàn)藍(lán)色、綠色，在酸性物質(zhì)中呈現(xiàn)桃紅色和紅色。在記錄單的引導(dǎo)下，學(xué)生得出結(jié)論——紫甘藍(lán)汁在不同液體中改變顏色的原因是它們的酸堿度不同。至此，他們完成了對(duì)核心概念的內(nèi)化。

改進(jìn)優(yōu)勢(shì)

一是培養(yǎng)批判性思維。如在教師用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測(cè)出5種液體的pH后，還有學(xué)生問(wèn)：“藍(lán)色和黃色混合起來(lái)會(huì)變成綠色，這也是因?yàn)橐后w的酸堿度不同嗎？”一個(gè)看似不經(jīng)意的提問(wèn)，包含著學(xué)生積極的思維活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生在課堂上出現(xiàn)這樣的疑問(wèn)時(shí)，教師可以把問(wèn)題拋給學(xué)生，讓他們?cè)谡n后查找資料，下一節(jié)課進(jìn)行分享匯報(bào)。

二是培養(yǎng)創(chuàng)新精神。在第三次改進(jìn)中，一位學(xué)生在課堂上拿出可樂(lè)，提出疑問(wèn)：“可樂(lè)是甜的，那它是酸性的還是堿性的？紫甘藍(lán)汁在可樂(lè)中會(huì)出現(xiàn)什么顏色呢？”用pH傳感器測(cè)試可樂(lè)的pH后他發(fā)現(xiàn)，可樂(lè)的pH比白醋還低。此時(shí)，教師可及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考長(zhǎng)期喝可樂(lè)對(duì)身體的危害并引導(dǎo)他們猜測(cè)紫甘藍(lán)汁在可樂(lè)中會(huì)變成什么顏色。對(duì)于紫甘藍(lán)汁在可樂(lè)中呈現(xiàn)的顏色會(huì)有偏差這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生想到用吸色片吸走可樂(lè)的顏色，再把可樂(lè)和紫甘藍(lán)汁混合。一個(gè)個(gè)課堂上生成的問(wèn)題，讓學(xué)生的探究活動(dòng)真實(shí)有效，提升了學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。

（作者單位：楊琴玉，新疆烏魯木齊市第二十一小學(xué)；張娟，新疆教育科學(xué)研究院；王建，新疆烏魯木齊市第七十一中學(xué)）

參考文獻(xiàn)

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