探秘會(huì)同“炎帝故里”

王明陽(yáng) 林金華 龍軍發(fā) 林娜妘 雷靜

一、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

在湖南省會(huì)同縣連山鄉(xiāng)大坪村，有一個(gè)開(kāi)發(fā)未成功的景區(qū)，叫“炎帝故里”，傳說(shuō)炎帝曾經(jīng)在那里生活。懷著好奇心，我們前往那里進(jìn)行科學(xué)考察。

我們來(lái)到“炎帝故里”一個(gè)叫“連山洞”的地方，在洞中仔細(xì)觀察，尋找古人生活的痕跡。“這里有一張石桌，是不是古人用來(lái)吃飯的呀？”“天花板上有縫隙。”“這里還有個(gè)天窗，晚上睡不著可以數(shù)星星呢！”正當(dāng)大家興奮不已地談?wù)摃r(shí)，雷靜同學(xué)提出了一個(gè)問(wèn)題：“古人在山洞里生活，要是下雨漏水怎么辦？”大家冷靜下來(lái)思考，古人是不是采取了什么防水措施？

二、提出猜想

我們?cè)诙蠢锒赐庾屑?xì)查找，在一處垮塌的石壁上發(fā)現(xiàn)了疑似古人修補(bǔ)石縫留下的痕跡。

古人是用什么修補(bǔ)石縫的呢？結(jié)合現(xiàn)代建筑技術(shù)，我們提出了一個(gè)大膽的猜想：古人很可能用石灰乳修補(bǔ)過(guò)石縫。如果這種假設(shè)成立，那么附近一定有開(kāi)采石灰石的場(chǎng)所和燒石灰的窯洞，因?yàn)槭沂枰?jīng)過(guò)高溫煅燒成生石灰才能進(jìn)一步使用。在石壁上采集了一些修補(bǔ)物樣品后，我們繼續(xù)考察。

三、尋找證據(jù)

我們沿著彎曲的山路一路探察，發(fā)現(xiàn)一個(gè)叫“五指山”的地方似乎不對(duì)勁。只見(jiàn)山頂平臺(tái)上矗立著幾根石柱，柱高約4米，圍徑約4米，我們觀察巖體，覺(jué)得應(yīng)該是石灰?guī)r。一位大娘告訴我們：“傳說(shuō)石柱是神仙的手變成的。”我們聽(tīng)后，直呼：“怪不得這個(gè)地方叫五指山！”但我們不相信傳說(shuō)，七嘴八舌地討論起五指山形成的原因。王明陽(yáng)同學(xué)眼前一亮，說(shuō)：“是不是古人開(kāi)采了好的石灰，差一點(diǎn)的石灰被留下來(lái)就形成石柱了呢？”大家覺(jué)得他說(shuō)的有道理，于是采集了一些樣品。

之后，我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)山洞叫“藥王洞”，洞外寬內(nèi)窄，深約8米，高約4米，平均寬度約4米，巖體應(yīng)該是石灰?guī)r，在一些裂開(kāi)的地方巖體微微泛紅。導(dǎo)游牌上寫(xiě)著：“藥王洞，傳說(shuō)藥王也就是嘗百草的神農(nóng)炎帝，曾經(jīng)在洞里熬藥……”

我們?cè)诙蠢镒屑?xì)觀察，發(fā)現(xiàn)這分明就是一個(gè)窯洞！“你看，天花板上有煙熏后留下的炭黑。”“里面還有一個(gè)煙囪呢。”“石壁上的巖體好像呈流體狀，是不是用高溫?zé)傻模俊蔽覀兡阋谎晕乙徽Z(yǔ)地說(shuō)著。洞外石壁上還有一層青色的石皮，與微微泛紅的巖體明顯不同，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的石皮呢？我們一時(shí)找不到原因，所以采集了一些樣品，為進(jìn)一步的研究做準(zhǔn)備。

四、實(shí)驗(yàn)探究

回到學(xué)校后，在老師的指導(dǎo)下，我們就古人修補(bǔ)石縫的材料展開(kāi)熱烈的探討，各自提出猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如，龍軍發(fā)同學(xué)猜想巖體泛紅是因?yàn)楹醒趸F。他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是將樣品敲碎研磨成粉，與濃鹽酸反應(yīng)，再滴入硫氰化鉀（KSCN）進(jìn)行檢測(cè)，若猜想正確，溶液會(huì)顯血紅色。

在老師的幫助下，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)記錄見(jiàn)表1。

五、探究結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)合考察發(fā)現(xiàn)，我們完整地還原了古人的活動(dòng)：生活在連山洞的古人到五指山開(kāi)采石灰石，再將石灰石運(yùn)到藥王洞燒成生石灰，然后把生石灰搬到連山洞前潑水，生石灰與水反應(yīng)變成熟石灰，繼續(xù)加水調(diào)成石灰漿，用來(lái)修補(bǔ)山洞天花板上的石縫，解決下雨漏水問(wèn)題；在石灰燒制完成時(shí)潑水熄火，水與木炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，將石壁上巖石中的氧化鐵還原成氧化亞鐵，于是藥王洞外就形成了一層青色的石皮。（指導(dǎo)老師：楊海波）

[本文系湖南省懷化市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“以綜合實(shí)踐活動(dòng)為平臺(tái)促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：HHS21JK016）成果]

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

本文對(duì)古人類(lèi)活動(dòng)遺跡進(jìn)行探究，根據(jù)考察發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)合咨詢(xún)、網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行分析，還原了古人類(lèi)活動(dòng)的一些情況。作者善于在考察活動(dòng)中通過(guò)細(xì)節(jié)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出猜想、設(shè)計(jì)合理的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。從科學(xué)的視角解讀古人類(lèi)活動(dòng)遺跡，給當(dāng)?shù)厝宋目茖W(xué)研究提供自然科學(xué)方面的證據(jù)，體現(xiàn)了較強(qiáng)的科學(xué)意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

建議實(shí)驗(yàn)從定性上升到定量，以增強(qiáng)說(shuō)服力，并進(jìn)一步深入研究，得出更科學(xué)的結(jié)論。研究過(guò)程可轉(zhuǎn)化為研學(xué)旅行課程，推動(dòng)研學(xué)旅行活動(dòng)的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)科技實(shí)踐活動(dòng)的科學(xué)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值的統(tǒng)一。

（欄目編輯? ?陽(yáng)丹彥）

本期點(diǎn)評(píng)專(zhuān)家

朱朝義 正高級(jí)教師，中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)常務(wù)理事，湖南省優(yōu)秀科技工作者，《發(fā)明與創(chuàng)新》專(zhuān)家團(tuán)專(zhuān)家。