谈以科学史为主线引导的教学探索

刘璟

摘 要：将科学史作为主线引导，利用相关问题驱动，与课堂教学有机融合，让学生沿着科学家的足迹重温科学探究之路，不仅能再现知识的动态演变过程，而且可以揭示知识背后所蕴含的科学思想和科学方法，使学生在获得基础知识与基本技能的同时，领悟科学精神，全面提高科学素养。

关键词：科学史；主线引导；酸碱指示剂；教学设计

一、设计说明

酸碱指示剂的发现是科学家善于观察、勤于思考、勇于探索的结果。本案例以“酸碱指示剂的发现”为情境导入并贯穿课堂活动，成为学生探究性学习的思考主线。用故事设置悬念，激发学生的学习兴趣，能从情感上拉近学生与新知识的距离，使学生经历一个发现的过程。进一步配合例题的练习，引导学生熟练掌握酸碱指示剂的知识。

二、教学过程

师：七年级时已学习过，可以用什么方法来测定未知溶液的酸碱性？

生：石蕊试液、酚酞试液……

师：这些试液称为酸碱指示剂。那么，酸碱指示剂为什么有那么神奇的作用呢？它是用什么做的呢？让我们回到300多年前，体验一下酸碱指示剂的发现过程。

投影图片故事1：300多年前，英国年轻的化学家波义耳在实验室里做实验时，发现从大瓶里倾倒出盐酸时，一股刺鼻的气体从瓶口涌出，倒出的淡黄色液体冒白雾，还有少许酸沫飞溅到鲜花上。他想，“真可惜，盐酸弄到鲜花上了”。为洗掉花上的酸沫，他把花放到水里，一会儿发现紫罗兰颜色变红了，当时波义耳既新奇又兴奋。

师：实验中，是谁发生了变色？谁使它变色？

生：酸使紫罗兰花变色，变色的是紫罗兰。

师：你能通过波义耳的实验现象，得出什么结论吗？

学生提出两种结论：

生甲：紫罗兰可以做酸碱指示剂。

生乙：用紫罗兰花瓣可判别溶液是不是酸性。

教师组织全班讨论，大家认可后一种说法，因为实验仅仅是针对了酸性溶液，不能轻易把结论推广到碱性溶液也能使紫罗兰变色。

投影图片故事2：后来，波义耳又弄来其它花瓣做实验，并制成花瓣的水或酒精的浸液，用它来检验是不是酸，同时用它来检验一些碱溶液，也产生了一些变色现象。

引入例题1：现提取几种植物的果实或花瓣的汁液，用稀酸、稀碱和水逐一检验，现象记录如下表。

[植物的汁液＼&在酸性溶液中＼&在水中＼&在碱性溶液中＼&牵牛花＼&红色＼&紫色＼&蓝色＼&万寿菊＼&黄色＼&黄色＼&黄色＼&]

（1）上述植物的汁液不能用来区别稀硫酸和氢氧化钠溶液的是 、 。（填植物的名称）

（2）手工制作一朵纸玫瑰花，用pH=12的某种溶液浸泡后晾干，用所提取的玫瑰汁液均匀涂在纸玫瑰花上，纸花会变成_____色。

师：在这些实验中，变色的是谁？谁使它们變色？

生：酸性溶液或碱性溶液使植物的汁液发生变色，变色的是植物的汁液。

师：因此，波义耳发现很多植物都有遇酸或碱变色的现象。不过有趣的是，他从石蕊苔藓中提取的紫色浸液，酸能使它变红色，碱能使它变蓝色，这就是最早的石蕊试液，波义耳把它称作指示剂。

师：通过波义耳的故事，大家知道了吗，最早的酸碱指示剂是用什么制成的呢？

生：植物。

师：那么，其实我们自已动手也可以做指示剂了。

教师指导学生阅读书本第七页“自制酸碱指示剂”。

引入例题2：某同学把自制的一种黄色的花汁，分别加入到下列不同的试剂中，并如实记录了观察到的现象。

[试剂＼&食醋＼&蔗糖水＼&蒸馏水＼&肥皂水＼&石灰水＼&颜色＼&红＼&黄＼&黄＼&绿＼&绿＼&]

请分析上表，并回答下列问题：

用该花汁测量棉花地土壤的酸碱性，花汁的颜色应显___

_______色。

师：波义耳发现了酸碱指示剂，可是他的探索并没有就此结束。

投影图片故事3：为使用方便，波义耳用一些浸液把纸浸透、烘干制成纸片，使用时只要将小纸片放入被检测的溶液，纸片上就会发生颜色变化。

引入例题3：完成表格填空

[指示剂＼&酸性溶液＼&中性溶液＼&碱性溶液＼&蓝色石蕊试纸＼&＼&＼&＼&红色石蕊试纸＼&＼&＼&＼&]

教师拿出石蕊试纸、PH试纸展示，演示实验证明变色原则：酸红碱蓝。