——物质的酸碱性实验为例

　　一、拓展延伸实验的提出
　　1.新课标的要求 
　　2011版《科学课程标准》指出：初中科学课程是以对科学本质的认识为基础，以提高学生科学素养为宗旨的一门综合性课程。它要求初中科学课程以“科学探究、科学知识与技能、科学情感态度价值观、科学技术社会环境的关系这四个方面体现和把握科学的本质。”《课程标准》同时提出：提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心理念。目标是让学生“经历科学探究过程，增进对科学探究的理解，发展科学探究能力，初步养成科学探究的习惯，增强创新意识和实践能力。”笔者认为，依托实验教学是培养学生科学素养的重要途径之一，与课程标准提出的要求完全一致。尤其是借助教材中设计的实验并在此基础上进行恰当的拓展延伸，能有效地培养学生的实验探究能力和正面的情感、态度与价值观，对于落实新课标提出的教学理念具有突出的重要性。
　　2.实验教学的现状  
　　由于受到当前学习成绩的高低在学生升学等方面占据着举足轻重地位的影响，使得教师、学生对于学习成绩过于看重，科学的实验教学理念也就慢慢淡化了。在教学过程中许多学生实验变成了演示实验，更有甚者成为了讲解实验。学生的生活，学生的体验，学生的快乐，学生的需要往往都被忽视了，久而久之实验教学只局限于教材的讲解和习题的补充，与科学本质背道而驰，本应生动而鲜活的自然科学在学生的心目中也只剩下了乏味的定理和枯燥的公式。学生的学习积极性被严重打压，更何谈科学素养的培养。
　　3.实验渠道的保障 
　　科学是一门源于生活又高于生活的学科，如在学习“物质的酸碱性”相关知识时专家在编排教材时并不仅仅局限于紫色石蕊试液、PH试纸，而是在浙教版科学九年级上教材第8页增设了阅读部分——自制酸碱指示剂。指出许多植物的花、果、茎、叶中都含有某些显色的物质，它们在酸性或碱性溶液里会显示不同的颜色。取这些花、果、茎、叶切碎捣烂，用酒精浸制，所得的浸出液可以作为酸碱指示剂，并例举了月季花、菊花、丝瓜花、一串红等浸出液在酸性或碱性溶液里会显示的颜色。吻合了课程标准所说的科学知识的学习是从学生日常生活中熟悉的事物作为出发点的，也为我们实验教学的拓展延伸指明了方向，提供了渠道保障。
　　4.实验拓延的意义
　　观察是学生探究的起点，同时也是引导他们进一步深入展开探究的开端。科学探究活动离不开对客观现象的观察，只有通过观察，才能激发学生提出问题，增进对提出问题意义的理解，并进一步培养学生提出联想和假设的能力。因此，科学实验的真实现象可以促进学生观察能力的有效提高。同时科学实验的过程，也是学生动手实践操作的过程，通过学生对实验设备、仪器等的具体使用，既经历了科学认证的过程，理解了科学的本质，同时也培养了学生的操作能力。再者据教材内容，引导学生重新设计实验和练习改造实验设计是科学研究的重要前提，是创新性思维的重要体现。如利用无色的碳酸饮料、澄清石灰水分别代替稀盐酸和氢氧化钠溶液；废旧饮料瓶替代试管和烧杯等。这些实验既便于学生操作，又利于创新能力的培养。
　　二、拓展延伸实验的实施
　　1. 拓展延伸实验依据
　　教材设计的内容是学生获取相关科学知识的重要途径之一，也是我们我们师生拓展延伸的重要依据，在学习酸碱指示剂时，教材设计如下的活动：
　　案例1：酸碱指示剂









　　取四支试管，分别加入稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液。然后在四支试管中分别滴入几滴紫色石蕊试液，如图一所示。观察并记录紫色石蕊试液在四种溶液中呈现的颜色。通过学习得出酸性溶液能够使紫色石蕊试液变红色，碱性溶液能够使紫色石蕊试液变蓝色的结论。
　　在此基础上浙教版科学九年级上教材还在第8页设定了相关的阅读材料以拓展学生的知识面，在所举的例子中专家们充分考虑了月季花、菊花、丝瓜花、一串红等植物的花期问题，为取材提供了可能。不过，编者虽然考虑到了花期等问题，但是在真正实践中我们师生却又碰到了新的问题，我们无法同时获得所需的各种花，无法进行真正的实践，我们思考酸碱性物质让指示剂变色的本质是什么？是因为它们存在花青素，酸碱性的不同会引起花青素显示出不同的颜色。深入挖掘编者提供的信息——许多植物的花、果、茎、叶中都含有某些显色的物质（花青素）。既然寻找新鲜的花存在困难，那么有没有易于获得又含有大量花青素的材料呢？
　　2.拓展实验升华知识
　　按照教材阅读部分提供的信息，经过我们师生共同的努力，我们终于找到一种理想的、具有可操作性强的素材——黑枸杞： 
　　案例2：自制酸碱指示剂
　　制作过程如下：
　　【实验仪器】试管、试管架、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、滤纸条。
　　【实验药品】黑枸杞、蒸馏水、酸性溶液(  稀盐酸、柠檬汁、白醋)   和碱性溶液(  肥皂水、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液)。
































　　【自制指示剂】取2 0  颗黑枸杞，放入盛有100 m1 蒸馏水的烧杯中浸泡3  ～5  分钟，然后将浸泡液中的黑枸杞捞出来，得到的浸出液就是所制得的酸碱指示剂。（见图二）
　　【自制指示剂检验溶液的酸碱性】取七支试管，分别加入约1 0mL自制的黑枸杞浸出液指示剂（作为对照）、稀盐酸溶液、柠檬汁、白醋、肥皂水、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液，然后在另六支试管中滴入3滴黑枸杞浸出液，充分振荡并观察实验现象。观察现象分别为深红、玫红、浅玫红、紫色、墨绿色、黄色 (  如图三)。
　　【拓展提升】受图三自制指示剂检验溶液的酸碱性所呈现的深红、玫红、浅玫红、紫色、墨绿色、黄色启发，学生在思考：既然能够用自制的黑枸杞指示剂让酸碱度不同的溶液呈现出不同的颜色，那我们能不能自制 PH试纸呢？
　　【自制指示剂为自制试纸】为了论证提出的观点是正确的，我们师生进行了探索历程。用得到的黑枸杞浸出液浸泡滤纸条5 -10秒钟，再将滤纸条晾干，这样就制成了试纸。取6条自制的试纸，用洁净的玻璃棒分别蘸取少量酸性溶液和碱性溶液滴在滤纸条。显示的颜色（如图四）。
　　由上述拓展实验可以看出，只要我们用心留意、思考，总能拨开云雾见彩虹的。通过师生的共同努力，我们不光实现了自制酸碱指示剂的目标，同时也实现了我们师生的知识升华。黑枸杞浸出液虽然制作简单，但是它前期蕴含的思维容量是常规学习无法比拟的，同时后期制作成为一种变色范围较广的指示剂，不仅可以判定物质的酸、碱性，而且可以比较酸碱性的强弱，较之石蕊、酚酞有明显的优势，大大增强了实验的效果与说服力，对于学生科学素养的提升也是常规学习所无法收获的。
　　3. 延伸探索学以致用
　　当学生的思维处于亢奋状态时学习会成为一种自觉的行为，这时只要我们老师作出适当的引导就会产生意想不到的效果。新的酸碱指示剂的实验成功使我们联想到：既然酸碱性物质能够让含有花青素的物质变色，那么可不可以借助酸碱性物质鉴定生活中含花青素物质的真假呢？
　　案例3：真假黑米的鉴定
　　【引出问题】随着人们生活水平的提高及对健康的要求对于黑米的需求也越来越多，一些不法商贩从中看到了所谓的“商机”大肆地制造假冒黑米来危害消费者。根据我们所学的“物质的酸碱性”在生活中如何来鉴别其真伪呢？
　　【学生1 】如果把黑米作为酸碱指示剂可以加酸进行区别。
　　【学生2  】根据教材第8页的阅读材料以及我们对黑枸杞进行分析实践的体会理论上应该是可行的，而且我预测其显示的颜色应该是红色的。
　　【设问】在生活中普通家庭没有盐酸可以用什么代替呢？
　　【学生】可以用醋代替。
　　【设问】家庭使用的醋一般本身就有颜色，应该选用什么醋呢？
　　【学生】选白醋（其实为无色）。
　　【成果呈现】











　　【设问】结合学习的内容以及老师提供的材料，同学们认为老师提供的黑米是真的吗？
　　【学生】是真的，因为真正的黑米含有花青素，白醋能使其呈现为红色的。
　　通过检验生活中含有花青素物质的真假，我们发现学生们不光对于教材中“物质的酸碱性”相关知识有了非常好的掌握，而且使生活中的问题得到了有效的解决，真正做到了学以致用。由此可见，实验学习不仅要应用在课堂中，更应拓展延伸到现实生活中，让知识能更好地为实践服务，解决真实的问题，提升学生的科学素养。
　　三、拓展延伸实验的反思
　　我们的教材和日常生活的自然现象中，蕴涵着研究物质极其变化的丰富素材，像珍珠一样散落在我们周围的世界里。我们教师应该选取教材中学生熟悉的感兴趣的生活情景，选取有特色的，具有时代气息的生活情景，选取容量大具有开放性的生活情景，将其设计成实验性任务，让学生利用所学的知识或方法去解决实际问题，这既能体现科学“应用性”的本质，又可以让他们体验科学学习与实际生活的联系，品尝用所学知识解释生活现象以及解决实际问题的乐趣，真正体会学习科学的乐趣，实现科学教育的价值。
　　值得注意的是，我们提倡对实验教学拓展提升，但也反对把简单的验证性实验复杂化。实验的拓展提升应是有选择的，应是现实的、有意义的和富有挑战性的，应有浓浓的知识味，实验的拓展提升是想通过创设多样的情境帮助学生更好地理解、运用科学知识解决现实问题，而不是要刻意追求教学形式的怪异。                
　　参考文献：
　　[1] 靳玉乐.探究教学论.重庆：西南师范大学出版社.2001
　　[2] 袁运开，蔡铁权.科学课程与教学论.杭州:浙江教育出版社    2003. 
　　[3]“探究教学”与科学素养  邹俊???云南师范大学学报????    2006-4-4
　　[4] 刘诗海《实验教学是培养创新精神和实践能力的必然途径》 教学仪器与实验2002年7期