儿童化学启蒙实验课程研究

徐辉，韩苗苗，裴阳，秦超，刘鑫

（北京科技大学天津学院，天津 301830）

1 研究背景

3～12 岁正是儿童对周围事物有极大好奇心、探索心的年龄，正是这种好奇心和探索心激发了儿童的学习能力和对科研道路的向往之情。在当今社会，越来越多的家庭和学校更重视儿童科学启蒙教育，但国内儿童科学启蒙教育涉及的内容多数为物理、生物等，有关于儿童化学学科启蒙十分少见。经调查，主要是由于人们对化学学科的偏见和化学学科具有极强的专业性和操作性。因一些具有极强的腐蚀性和危险性化学试剂给人们留下了极为深刻的印象，所以大部分家长不愿意让儿童接触化学。与此同时，我国只有9年级以后的学生才可系统接触化学，大学时只有此专业的学生才会深入了解。这造成了绝大部分幼儿园教师和小学教师以及家长缺乏对化学学科的了解以及教授化学相关知识时力不从心。但化学实验在儿童科学启蒙教育中具有重要的作用，化学实验中常有颜色变化、生成气体、生成沉淀等明显现象，极大程度上吸引儿童，引起儿童思考，这是其他活动无法比拟的[1]。

化学起源于生活，生活也充满化学。从生活起居类中为什么要刷牙？含氟的牙膏为什么可以防止蛀牙？白醋为什么可以清洗热水瓶垢？ 到食品类中为什么不能经常喝可乐？ 白醋和小苏打加入紫甘蓝中为什么会变成不同的颜色？等等这些全都是化学在背后起作用。但大部分家长对这些事物的认知只停留于表面，当孩子问起背后原理时也只能上网查询或生搬硬套，并且启蒙书籍中越来越多的商业性模式都无法引起儿童探索简单现象背后原理的兴趣。其实，这些从生活实践入手的简单化学小实验更能激发儿童探索原理的兴趣，这些从生活出发的化学小实验对培养儿童探索未知事物的兴趣和提高解决问题的逻辑思维能力具有极大帮助。

该团队依托天津市大学生创新创业训练项目《化学启蒙与兴趣教育培训课程的设计与研究》，设计并研发儿童化学启蒙实验课程，通过关注生活中常见的化学现象，设计有趣、安全的实验课程，从而帮助儿童认识世界，开启化学与生活，化学与自然的启蒙教育。团队从儿童生活出发，根据社会需求和安全性、趣味性、可操作性的原则，设计了8 个化学实验，该文将从需求、特点等方面对课程的研发和设计进行探讨。

2 儿童化学启蒙实验课程设置的基本要求

2.1 关注实验安全，减少有毒有害等试剂的使用频率

团队研究对象为儿童，其抵抗和防御危险的能力较差，所以在实验过程中安全是首要前提。在实验试剂的选择中强酸强碱重金属以及具有腐蚀性、刺激性等试剂不能使用；实验操作的过程中，不能选取高温等危险性操作；有关于实验用具的选取中，不可选用玻璃等易碎及破碎后具有危险的仪器。

2.2 实验现象贴近生活，从生活中认识化学

实验取材应生活化，从儿童熟悉的环境中或者亲身经历的事件中选取素材，创设鲜明的问题情境，以激发儿童的探究兴趣。让儿童认识有趣和简单的化学现象，掌握基本的化学知识，从科学实验中提高安全意识和生活质量[2]。

2.3 针对不同年龄段学生开设不同课程，达到教育目标

3～7 岁科学教育目标:培养好奇心；培养动手能力；从生活中感受到科学的重要性[3]。

7～12 岁儿童科学教育目标：培养观察力、探索力；培养独自解决问题的能力；明白基本的实验原理；能操作简单实验[4]。

不同年龄阶段的儿童具有不同的接受能力，设计实验时应根据儿童的认知能力，循序渐进的设计实验。3～7 岁儿童操作能力弱，应主要以培养其好奇心为主，以有趣的生活实例激发儿童兴趣，培养儿童好问好学的能力。7～12 岁儿童已有基本判断能力和操作能力，应主要培养其独自探索问题和解决问题的能力，更应用实验引导儿童发现问题、解决问题、阐述原理到相关原理思维发散，这样才更能提高儿童的探索力、学习能力和创造能力。

3 课程设置理念及过程

3.1 实验材料选择

团队在设计实验的过程中以改善实验试剂、实验操作步骤、实验器材等方面来提高安全性。实验试剂多从儿童熟知的日常环境中取材，如酸碱指示剂中的酸碱以白醋和小苏打来代替，一些实验材料以柠檬、鸡蛋、鹌鹑蛋、蜡烛等代替。实验器材以塑料用具代替易碎的玻璃用具。实验操作步骤经反复验证删改，在保证儿童理解的前提下使实验操作更简洁、易上手。

生活环境是儿童开展启蒙的主要来源。课程以组织儿童在生活中学会观察，在观察中学会解决问题为主要目的。实验设计多取材于生活实例，例如：可乐与鸡蛋实验中，详细验证了可乐能使鸡蛋表皮溶解。生活化的取材，能够引起儿童强烈共鸣，吸引儿童参与到实验中来，激发儿童探索兴趣，并且还能帮助儿童解决实际问题，培养他们探索生活现象本质和解决生活问题的能力[5]。

3.2 实验原理的生活化和趣味化展示

对于儿童来说，一些化学原理十分抽象。例如，酸碱指示剂中酸碱的概念。过于深入地对儿童解释酸碱概念反而会影响儿童接受概念的能力。实验中，以童话的形式讲解此概念：尝起来酸酸的食物是酸，涩涩的食物是碱。通过这种形象化的讲解，使抽象的原理简单化。并且，团队为每个实验设计一则以卡通人物花花牛牛为主题的引导童话小故事，把实验原理更具体化讲解，把实验现象更简单地描述，从而使儿童更易理解[6]。

儿童化学启蒙实验课程主要以引起儿童兴趣为前提，在实验过程使儿童感受到开心、有趣为主要目标。团队把实验融入生活小事和游戏中，让儿童在游戏中体验实验乐趣。所有实验教材经过团队进行大规模调研后，大量寻找了生活素材、反复实验，以保证儿童在实验过程能最大程度地感知生活、感受实验。

4 实验课程设置案例

酸碱指示剂实验原理：许多植物的花、果、茎、叶中都含有色素，主要是花青素。花青素在不同的酸碱环境中，能呈现不同的颜色，因此，可以用来当酸碱指示剂。

实验材料：紫苞菜、各种花瓣、白醋、小苏打、蒸馏水、酒精、淀粉。

实验用品：料理机（教师）、水果刀（教师）、塑料烧杯、塑料滴管。

讲授及操作步骤如下。

讲授词：小朋友们，这节课，就由我来教你们用植物制作这个东西，植物酸碱指示剂，它碰到酸会变成偏红的颜色，碰到碱会变偏蓝的颜色，可以具体的帮我们指出酸碱性。”

操作指导1：

（1）取一些紫苞菜加水在料理机中打碎，得到紫包菜的混合液体。

（2）将溶液分装在3 个烧杯中，并放在桌上备用。仔细观察烧杯中装有的液体（自制酸碱指示剂）颜色。

（3）取出3 个小烧杯，分别加入白醋，小苏打，蒸馏水；然后在紫苞菜溶液分别滴入2～3 滴白醋、小苏打、蒸馏水，观察现象。

操作指导2：

（1）取水果刀将紫色包菜切成长条状，每位同学发5-6 根。

（2）取3 个已加入白醋、小苏打、蒸馏水的小烧杯，将包菜条分别泡入3 个烧杯中，观察颜色变化。

（3）出现颜色变化后，可将白醋中的包菜条取出放入小苏打溶液中或者将小苏打溶液中的包菜条放入白醋中观察现象。

发散思维： 试试一下身边还有别的东西可以做酸碱指示剂吗？

引导小故事激发儿童兴趣，并为儿童简单解释实验原理和实验操作；实验原理加强儿童理解；发散思维使儿童在学习基本原理后，能在对周围事物进行探索的过程中加强对原理的理解。

5 结语

推动儿童化学启蒙在我国具有最重要意义。儿童化学启蒙实验课程以安全、生活化为前提，开发儿童潜能和培养儿童对生活的观察力、探索兴趣、学习能力、独自发现问题和解决问题的能力。课程紧紧切合不同年龄段儿童的教育目标，从生活情境和童话故事出发，鼓励儿童去探索生活中化学现象背后本质，促进儿童的智力发展。团队相信把儿童化学启蒙引入到幼儿园和小学中去，将推动我国的儿童化学启蒙科学发展，为未来的化学科学家的诞生奠定基础。