以“家庭實驗”展開的八年級化學探究——“曼妥思薄荷糖與可樂”引發的二氧化碳學習

袁菲菲

（揚州梅苑雙語學校 江蘇 揚州 225000）

新的初中化學課程理念要求立足于學生適應現代生活和未來發展的需要， 著眼于提高科學素養， 構建知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀相融合的初中化學課程目標體系。 課堂教學要實現三維目標， 往往受時間、空間及班級人數等的限制。 為了彌補課堂中實驗探究時間和空間的不足， 我們進行了“將學生家庭實驗融入八年級化學探究”的嘗試。 學生在家做相關實驗， 怎樣全面滲透化學新課程理念，盡可能地挖掘家庭實驗的教育功能？ 本文以家庭實驗“曼妥思薄荷糖與可樂”的課堂教學為例進行討論。

一、布置家庭實驗

1. 確定內容

八年級化學的首要任務在于培養學生學習化學的興趣。 實驗興趣是認知興趣中重要的一種，只有當學生通過親自探究， 從神奇的實驗現象中獲得快樂，產生的興趣才具有一定的穩定性和持久性。 趣味型家庭小實驗的設計更符合八年級學生心理特點。

案例：以網絡流行一時的“可樂噴泉”為題，使學生感受化學實驗的神奇，引導學生進入化學之門， 再因勢利導，培養學生的觀察能力、思維和分析能力。

2. 布置任務

開始探究時學生感到無所適從。 特別是對于他們司空見慣的現象，學生們不知要觀察什么，探究什么。我們編制了導學稿，引導學生如何觀察，如何從眾多的現象中提取有價值的信息。

例如：

學海導航（友情提醒：請注意安全，在家長的監督下進行實驗！ ）

試一試：關于“可樂噴泉”的實驗。

操作：請你嘗試著向一瓶600mL 的可樂中投入幾顆曼妥思薄荷糖后，迅速離開。

要求：記錄實驗現象，并將實驗過程用影像記錄下來傳給老師；總結實驗中的感受（包括愉悅、困惑和感悟等）， 并對實驗進行反思： 如你對實驗有什么疑問？ 你有什么解決方法？ 實驗有什么改進的地方？ 由該實驗你聯想到什么？ 等等。

二、家庭實驗交流與拓展

1. 教師評價

教師課前仔細評析學生的實驗報告，收集觀看學生傳來的影像資料，發現其中的閃光點，總結出有價值的問題，并找出實驗中的不足和存在的問題。 確定學生在課堂中交流家庭實驗內容的順序，精簡學生的發言以充分顯示大家在家庭實驗過程中的寶貴亮點。教師做好評價、拓展和引導準備。

2. 課堂交流

課堂上， 教師表揚一些學生的認真實驗態度、鼓勵并展示有創意的實驗探究，播放精選出的學生影像資料片，并抓住實驗中閃現出的思維火花，共同探討、解決疑難問題，同時生成新問題。

案例：

教師首先挑選播放了3 位同學的家庭實驗視頻，視頻中，2 位同學的瓶內只產生了少量氣泡，第三位同學的瓶內氣泡涌動得相對劇烈一些。

看的過程中有學生說： 我看過網絡視頻了， 那里可樂可以噴出很高的液柱呢！（如圖）

是什么原因導致他們的實驗現象不夠明顯呢？ 通過對比網絡視頻， 同學們總結到：

1. 應該使用新開瓶的可樂， 而不是喝了大半剩下的或開封已久的。

2. 放入薄荷糖的量要多（10 顆），而且一次性放入。 大多學生先放3 顆，發現現象不明顯再放幾顆，這樣可樂里溶有的氣體不能短時間內大量逸出，所以現象不是很明顯。

3. 選用健怡牌可口可樂、雪碧效果較好。

教師引導：“可樂噴泉”的產生是由什么原因導致的？

學生猜想：1.與薄荷有關；2.與糖（甜味品）有關

教師再次播放三段視頻。

第一段：將曼妥思薄荷糖、綠箭薄荷糖、荷氏薄荷糖、有薄荷味的阿爾卑斯分別放入可樂瓶中，對比實驗現象。 發現其他的薄荷糖與可樂的反應都不及曼妥思來得劇烈。

提問：那么糖中的薄荷是不是真正的“兇手”呢？

學生：不像！

繼續播放視頻，找來冰糖放入可樂，冰糖的反應也很劇烈，但冰糖中根本就不含薄荷，顯然薄荷不是造成噴泉的兇手。

提問：那么會和甜味有關嗎？

第二段：將很甜的德芙巧克力（絲質順滑）放入可樂里，并沒有看到明顯的氣泡。 而將食鹽放入可樂里，反應卻十分劇烈。 對比之下，發現“兇手”也不是甜味品。

提問：“真兇”究竟是誰？ 冰糖、食鹽、曼妥思薄荷糖都與可樂能產生劇烈的反應，冰糖和食鹽的反應甚至更加強烈！

學生：是物體的形狀！

提問：好！ 那么同學們先預測一下，要是把玻璃球放進可樂里會有噴泉嗎？

然后播發第三段視頻將玻璃球放入可樂中，沒有現象。

結論：粗糙之固體表面的存在，常有助于反應的加速進行，對瓶內含有氣體的可樂飲料而言，粗糙的固體表面是極佳的干擾源。可加速氣體的逸出。因此，在置入曼妥思的短時間內，可樂瓶中將生成大量的氣體，以致在瓶口造成噴泉現象。

這段親身經歷和體驗，不僅使學生獲得了化學知識和技能， 更重要的是激發了他們學習化學的興趣，還使他們領略到借助科學的研究方法，能夠理解科學的本質，從而培養了他們科學探究的精神，提高了學生的科學素養。

3. 遷移拓展

通過實驗展示并分析了解了現象的本質后，學生們都很興奮。 這時教師如何趁熱打鐵，順勢利導，激發學生思維，使學生從本實驗中生成出新的探究點呢？

案例：

教師引導：從“曼妥思薄荷糖與可樂”實驗中，自然會想到：曼妥思薄荷糖能與可樂一同享用嗎？

學生活動1：如圖1，學生口中含一顆曼妥思薄荷糖，喝一口可樂， 感受片刻后吐掉。（無教師指導，切勿模仿。 ）

學生：我們有著同樣的感受， 感覺有氣體要從嘴中噴出。

提問：你知道“可樂噴泉”中噴出的是什么氣體嗎？

學生：可能是二氧化碳吧？

教師：如何證明是二氧化碳呢？

學生：我們生物課上學過，用吸管向澄清石灰水中吹氣（如圖2），石灰水會變渾濁，說明二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以只要把可樂氣體通入澄清石灰水， 就可檢驗出是否是二氧化碳了。

學生： 將汽水中逸出的氣體通入澄清石灰水中，也看到了石灰水變渾濁的現象（如圖3）。

學生齊聲回答： 可樂中冒出的氣體是二氧化碳

教師繼續引導： 除了我們每個人都是一部制造二氧化碳的機器外， 你們還能利用家中的生活用品制出二氧化碳嗎？ 從而引出家庭小實驗：“醋雞蛋”。

教師介紹“醋雞蛋”的制作：

將一枚雞蛋放入盛有大半杯白醋的透明杯中，觀察現象，放置一晝夜以后，將雞蛋從白醋中取出，觀察雞蛋有什么變化？ 用蘸有澄清石灰水的玻璃片蓋住。仔細觀察有什么現象發生。

實驗說明：可以在家里制取澄清石灰水。 有些食品干燥劑的主要成分為生石灰，如波力海苔中的“強力干燥劑”。 取一只玻璃杯，加入約半杯水，再加入一包“強力干燥劑”，用筷子攪拌，靜置。 注意觀察生石灰與水反應時的放熱現象。

圖1

圖2

圖3

學生活動2：可樂是許多同學的最愛，你們能否談談喝完可樂后的感受？

學生：胃很脹，想打嗝；鼻孔和嘴里有股氣不由自主地往外涌……

引導：同學們覺得嗝出的氣體是什么呢？

學生：還是二氧化碳嗎？

引導：對！ 可為什么二氧化碳喝到胃里會“想出來”呢？

引出家庭小實驗：探究影響氣體在水中溶解性的因素

實驗用品：雪碧飲料（ 新開瓶）、玻璃杯、一次性注射器（20 mL）、膠頭（ 用來封閉注射器針孔）

實驗步驟1：探究壓強對氣體溶解性的影響。

將雪碧飲料倒入玻璃杯中， 用注射器吸取10 mL雪碧飲料， 用膠頭封閉注射器針孔。 將注射器活塞用力往外拉， 觀察注射器管中的現象 （如圖4）。 松開手， 觀察注射器管中的現象。 將注射器活塞用力往里推， 觀察注射器管中的現象（如圖5）。

實驗步驟2：探究溫度對氣體溶解性的影響

用注射器吸取10 mL 雪碧飲料，用膠頭封閉注射器針孔。 將注射器放入盛滿熱水的玻璃杯中， 觀察注射器中的現象（如圖6）。再將注射器放入盛滿冷水的玻璃杯中， 觀察注射器中的現象（如圖7）。

圖4

圖5

圖6

圖7

由此可見，只要我們勤于思考，樂于嘗試，實驗探究是無窮盡的。 我們可以把一些演示實驗和驗證性實驗改變為學生探究實驗，課堂容量有限，就借助于家庭小實驗，以學生為主體，發揮教師的引導作用，使學生在探究的實踐中不僅獲得新知識， 并懂得獲得新知識的途徑，激發學生的求知欲和探究興趣，培養學生的創造性思維能力。 這樣的學習方式可使學生獲益終身。

4. 失敗乃成功之母

初次開展這樣的探究教學活動，也暴露了一些問題。 如我在初二（3）班、初二（8）班同時開設了這樣的課，但是二（8）班同學回家完成家庭實驗的情況就遠遠差于二（3）班。 經過調查發現，很多同學其實都做了家庭實驗，但是因為實驗沒能達到預期的效果，覺得即使做了實驗也沒什么意義， 所以就沒有上傳視頻。直到在課上我展示了兩位同學上傳的現象不太明顯的實驗視頻，并引導全班同學分析、總結獲得正確的結論后，大家才懂得了失敗并不可怕，只要我們善于總結教訓，它往往能夠成為前進的動力呢！ 最后，全班同學在肯定了兩位同學的探究精神同時，也給予了兩位同學熱烈的掌聲。 很多同學課后找到我，表示下次的家庭實驗無論成功與否，都會與大家分享，因為從失敗的實驗中更能學到知識。

三、總結反思

經過本次家庭實驗教學之后， 我每次布置家庭實驗， 學生都積極踴躍地實施， 并在班級范圍內分享。 真正調動了學生做化學家庭實驗的積極性， 延伸擴大了化學實驗室的范圍， 做到了化學與生活的結合， 并實現了多學科知識綜合應用及情感態度價值觀的綜合教育功能， 滲透落實了初中化學新課程的理念。通過家庭實驗及后續知識延伸， 初步形成了學生自主實驗與課堂教學融為一體的新型教學模式。 所以，家庭實驗的教學是一種應該倡導的綜合教育手段！

［1］ 何菊菊. 中學生化學實驗技能的培養［J］. 新余學院學報，2012，17（2）

［2］ 王忠林. 化學實驗教學探索［M］. 北京：人民教育出版社，2005

［3］ 丁華英. 初中化學實驗教學設計的探究與實踐 ［J］. 科技創新導報，2009，（12）

［4］ 高珊. 氣體溶解度的影響因素的有效教學探究 ［J］. 化學教育，2010，（10）