小蘇打和白醋的變化實驗改進

◆陳強 徐艷艷

0 前言

小蘇打和白醋會發(fā)生相應(yīng)的化學反應(yīng)，從而產(chǎn)生一種新的氣體——二氧化碳。教師可以在教學中對實驗進行改進，使學生更加清晰地對實驗過程以及結(jié)果進行認知，進而使學生的邏輯推理能力有一個質(zhì)的提升。

1 小蘇打和白醋的變化實驗概述

在小學科學課堂教學環(huán)節(jié)，教師可以將傳統(tǒng)層面單純地通過課堂教學環(huán)節(jié)對學生進行實驗教學，轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前引導、課中觀察、課后反思三個層面對學生進行科學實驗教學，以此實現(xiàn)學生對本知識點的掌握有一個質(zhì)的突破。教師可以在課前導入環(huán)節(jié)引導學生通過自主嘗試，對二氧化碳的現(xiàn)象進行認知；通過課堂實驗環(huán)節(jié)，讓學生親手實驗，對實驗過程有一個更加深入的理解；最后，在教學反思環(huán)節(jié)，教師可以組織學生進行實驗反思，并提出更加完善的合理化建議，以便使本實驗的過程更加精彩，使實驗的結(jié)果更加完善。

2 小蘇打和白醋的變化實驗改進

實驗觀察，提升認知能力在小學科學實驗課堂教學環(huán)節(jié)，對于“小蘇打和白醋的變化”實驗課程來說，教師可以通過課前實驗觀察，引導學生對本實驗的基礎(chǔ)部分進行學習。教師通過分組模式，對學生進行實驗教學引導，在實驗課程之前將實驗材料為學生準備好，包括白醋、小蘇打、竹簽、打火機、玻璃片、玻璃杯[1]。然后，教師利用二氧化碳使澄清石灰水變得渾濁的實驗作為實驗導課，這種實驗可以被稱為吹水實驗或者水變牛奶實驗。具體來說，教師引導學生朝澄清的石灰水吹氣，會發(fā)現(xiàn)石灰水立刻就變得十分渾濁。其原理在于：二氧化碳在石灰水中通過的時候，使得石灰水中已有的碳酸鈣被再度溶解，并形成可溶性的碳酸氫鈣，因此導致石灰水變得渾濁。這種課前導入可以確保學生在第一時間就對學習內(nèi)容進行參與，并使學生在腦海中形成二氧化碳可以將澄清的石灰水變得渾濁這一概念，為后續(xù)的氣體驗證做好鋪墊。

實驗猜測，提升想象能力進入正式課堂實驗環(huán)節(jié)，教師借助酚酞溶液，引入本實驗的一個重要角色——白醋。教師將課前準備好的白醋倒入酚酞溶液中，會發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色，引導學生猜測剛才用到的溶液是什么？大部分學生看到這種溶液使得酚酞溶液變色，因此沒有將其朝安全液體方面思考。教師這種引導學生進行自主思考的方式，使得在揭曉答案的時候，學生會對白醋這一答案有一個清晰的認知。教師通過這種循循善誘的引導，會激發(fā)學生的想象力，并使學生的自主思考能力得以提升。

接下來，教師繼續(xù)引導學生對實驗過程進行猜想：如果將白醋與小蘇打進行混合，經(jīng)過化學反應(yīng)，白醋的性質(zhì)就會發(fā)生變化，小蘇打會發(fā)生什么樣的變化？產(chǎn)生的新物質(zhì)具有何種特征？在此基礎(chǔ)上，教師引導學生對小蘇打和白醋發(fā)生化學反應(yīng)產(chǎn)生的新物質(zhì)進行研究。學生可以通過分組討論的方式，對上述問題進行探究，比如：產(chǎn)生了一種氣體即二氧化碳；人們利用二氧化碳的不可燃性，制作了二氧化碳滅火器；一些碳酸飲料中也含有二氧化碳，人們呼出的氣體、燃燒的蠟燭，都會形成二氧化碳。然后，教師從理論角度對學生進行二氧化碳理論知識的教學引導，包括二氧化碳比空氣重，透明、無味、無色、無毒。此外，教師可以講述小蘇打與白醋混合后生成二氧化碳屬于一種化學反應(yīng)。

實驗討論，提升分析能力在小學科學實驗教學環(huán)節(jié)，對于“小蘇打和白醋的變化”的實驗改進，教師引導學生進行課前導入以及實驗猜想后，就可以引導學生在組內(nèi)進行實驗討論，不僅可以提升學生的學習能力，而且可以通過對過程的探究，提升學生的分析能力。具體來說，教師利用多媒體為學生播放實驗過程，使學生通過多媒體對整個實驗過程進行觀察，然后引導學生根據(jù)實驗過程對實驗結(jié)果進行分析和討論，從而確保學生對實驗過程有清晰的認知。這種先進行觀察再進行實驗的模式，是對傳統(tǒng)實驗的一種改進，可以使學生更加完整地對所學知識進行認知，使學生的整體實驗素養(yǎng)以及分析能力得以提升。

例如，教師可以通過多媒體將整個實驗過程對學生進行呈現(xiàn)，使學生不僅懂得了“小蘇打和白醋的變化”，以及變化后產(chǎn)生的究竟是何種氣體，并懂得氧氣、二氧化碳、氮氣的作用，包括是否支持燃燒，是否會使澄清的石灰水變得渾濁，從而使學生對上述三種氣體的特性形成認知。視頻畫面顯示操作者在玻璃杯中倒入白醋，將小蘇打用無紡布包好放入白醋中并立刻蓋好玻璃蓋，以防止產(chǎn)生的氣體泄漏。然后，操作者分別拿出兩個杯子，將燃燒的竹簽伸入第一個玻璃杯中，發(fā)現(xiàn)竹簽會持續(xù)燃燒，這就證明了空氣具有支持燃燒的特點；而一旦將燃燒的竹簽伸入第二個杯內(nèi)，就會發(fā)現(xiàn)竹簽熄滅了，說明這一個杯內(nèi)的氣體不支持燃燒，因此排除了這一杯內(nèi)氣體是氧氣的可能性。

對于澄清的石灰水變渾濁這一實驗，教師引導學生觀看二氧化碳的產(chǎn)生過程，學生會發(fā)現(xiàn)，當小蘇打和白醋發(fā)生變化產(chǎn)生的氣體經(jīng)過導管后，被通入澄清的石灰水中，并在旁邊放置一瓶澄清的石灰水，以此對其進行對比。這種以最直觀的方式對學生進行的教學引導，可以使學生清楚地看到氣體使澄清石灰水變渾濁的過程。通過上述兩個實驗的對比，學生可以很清楚地認知到，“小蘇打和白醋的變化”實驗產(chǎn)生的氣體就是二氧化碳。此外，對于反應(yīng)后的情況仍需要繼續(xù)觀察，包括反應(yīng)后小蘇打是否存在，反應(yīng)后的液體還是不是白醋。視頻中的操作者去除無紡布包，觀察包內(nèi)是否還有固體存在，并且杯中的液體是否還有酸味。通過觀察發(fā)現(xiàn)，小蘇打已經(jīng)不在無紡布包內(nèi)，而醋的酸味也明顯變淡，且杯中的混合物是鈉鹽，或者鈉鹽與白醋的混合物，并不是真正的純白醋。

實驗實施，提升動手能力實踐是檢驗真理的唯一標準。經(jīng)過上述的課前導入、課堂觀察后，通過對小蘇打與白醋變化的一番猜想后，教師可以為學生創(chuàng)設(shè)實驗情境并帶領(lǐng)學生進行實驗，以便引導學生對“小蘇打和白醋的變化”實驗過程與現(xiàn)象進行觀察，從而對“小蘇打與白醋的變化”實驗以及所生產(chǎn)的全新物質(zhì)——二氧化碳進行探究，并在此基礎(chǔ)上對實驗的結(jié)果進行分析和討論。

具體來說，在教學實驗環(huán)節(jié)，教師為學生準備實驗器材，包括澄清石灰水、針筒、小蘇打、白醋、紅醋、熟石灰、面粉、pH試紙、火柴等實驗物品；同時為學生準備一些輔助觀察的實驗物品，包括白糖、味精、鹽等。首先，教師將一種白色粉末和一種透明液體對學生出示，并引導學生猜測當兩種物質(zhì)相遇后，會出現(xiàn)何種情況？學生利用pH試紙測出透明液體呈現(xiàn)酸性，因此判斷其是醋的可能性較大[2]。然后，教師繼續(xù)引導學生猜測白色粉末狀物體是什么。學生通過觀察的方式，將外表不具備相似性的白糖、鹽、味精先后排除，從而確定白色粉末狀物體是小蘇打。在將實驗用品確定后，教師可以正式引導學生進入實驗環(huán)節(jié)，將白醋和小蘇打在玻璃杯中混合后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生一定量的氣泡。通過之前的學習，學生認為氣泡中含有二氧化碳的可能性較大。

在這一過程中，教師引導學生進行發(fā)散性思考：除了二氧化碳，自然界中還有哪些氣體？學生自主回答，然后教師對結(jié)果進行總結(jié)：自然界中的氣體又分為助燃氣體、不助燃氣體、可燃氣體三種。接下來，教師引導學生進行澄清石灰水實驗，并得出“小蘇打和白醋的變化”實驗生成二氧化碳氣體的可能性最大。另外，在學生完成整個實驗后，教師引導學生進行實驗反思。這種課前引導、課中觀察和親自實驗、課后反思三位一體的實驗教學模式，對傳統(tǒng)的“小蘇打和白醋的變化”實驗進行了改進，使學生可以更加清晰、完整地對實驗全過程以及實驗效果形成體系化的認知。

比如在反思環(huán)節(jié)，教師可以引導學生以組內(nèi)反思的模式進行。學生在討論過程中總結(jié)出兩點不夠滿意的地方：其一，之前提出的利用無紡布將小蘇打與白醋分開，這只是一種探究方式，但較難對反應(yīng)物本身的探究形成幫助，尤其對于醋酸鈉反應(yīng)物的驗證存在一定的困難；其二，受其年齡制約，學生對各類化學變化、名稱、物質(zhì)的認知規(guī)律較為陌生，對醋酸鈉的產(chǎn)生原理以及特性了解較少。但是，由于本單元的教學任務(wù)是引導學生對物質(zhì)變化進行認知，旨在為下一個階段的科學學習打下基礎(chǔ)，因此無須對小蘇打和白醋產(chǎn)物進行重度探究，只要小學生懂得小蘇打與白醋反應(yīng)后會產(chǎn)生二氧化碳氣體并產(chǎn)生一些全新物質(zhì)，包括水和醋酸鈉，就可以達到對知識點學習的目的。因此，教師可以為學生提供相關(guān)知識鏈，或者讓學生自行查找資料，以此使學生全面掌握這部分知識。

在課程設(shè)計過程中，教師可利用“小蘇打與白醋的變化”實驗生成二氧化碳的特性，引導學生自行制作簡易的二氧化碳滅火器。這種科學與技術(shù)工程相融合的教學模式，可以有效提升學生的創(chuàng)造性思維能力和動手能力。

3 結(jié)語

綜上，對于“小蘇打和白醋的變化”實驗教學來說，教師可以改進傳統(tǒng)的教學模式，將其變?yōu)檎n前引導、課中觀察和實驗、課后討論的模式，以此使學生對實驗內(nèi)容形成體系化認知，進而提高學生的動手能力及分析思考能力。