寻找生活中的酸碱指示剂

方 敏

上海市南洋模范初级中学(200030)

化学是一门以实验为基础的自然学科，实验探究对于学生学科素养的提高无疑起了至关重要的作用。化学学科素养对学生实验探究与创新意识提出了明确的要求，即：能发现和提出有探究价值的化学问题；能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作；能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。

传统的演示实验和学生实验已难以达成化学学科素养对学生实验探究与创新意识所提出的要求。因此，教师应根据教材内容，设计安全且易操作的课外拓展实验，将实验与实际生活相结合，增加实验探索的机会。教师应充分相信学生的能力并及时转变观念，从学生实验的指挥者变成学生实验的支持者、引导者与合作者，指导学生利用多种学习手段自主开展实验探究，并及时做好实验总结，促进学生综合实验能力的全面发展。

笔者结合上教版“溶液的酸碱性”一节内容，指导学生“寻找生活中的酸碱指示剂”的实践与思考。

1 重视选题，体现课题的合理性和可操作性

此次“寻找生活中的酸碱指示剂”实验课题是基于教材中“溶液的酸碱性”一节提出的，其中有关波义耳发现紫罗兰花瓣能做酸碱指示剂的相关资料让许多学生很感兴趣，学生们对此次实验课题的热情与参与度也超出了笔者的预期，究其原因与该实验课题的合理性和可操作性有很大关系，具体表现为以下几点：①此类相关研究较多，可供查阅借鉴的资料较多；②实验原理相对简单，学生易于把握；③提取酸碱指示剂所用的植物来源于生活，可供借鉴的生活经验较多，例如在滴有紫葡萄汁的衣服涂上肥皂时，紫色会变为蓝色；④实验场所为家庭，实验仪器、药品等来源广泛，操作便捷；⑤实验操作安全性较高，学生不易产生畏惧心理。因此，选择课题时要充分考虑实施的合理性和可操作性，这也是课题最终得以顺利完成的必要前提。

2 重视合作，促进实验方案的多样化

课题的实施过程包括资料查阅、实验步骤的设计、仪器药品的准备、实验的开展、反思总结等主要阶段，这期间要倡导学生们自行分组，小组成员团结协作开展研究。学生是研究的主体，作为指导教师，更多扮演的是组织者的角色。如学生们遇到一时难以解决的问题，教师会参与讨论并给与适当的指导，但不会参与具体实验方案的设计、实施等过程，鼓励学生实验方案的多样化，这对于提升他们的学科素养有很好的促进作用。同时，教师不要低估学生的能力，要充分信任他们，此次课题学生所设计的实验方案就给了笔者很大的惊喜。表1是此次课题中学生们呈现的实验方案。

3 重视态度，培养严谨求实、一丝不苟的科学精神

化学实验不仅将实验设计、现象观察、记录结果、分析讨论等科学方法融为一体，也体现了严谨求实、一丝不苟的科学精神，这些都是学生学科素养的重要组成部分。因此，教师不能只关注学生科学方法的实施情况，也要关注学生科学态度的提高。

此次课题有多组学生使用了荠菜作为提取酸碱指示剂的原料，但其中有一组学生实验报告引起了笔者的注意。该组学生实验报告中指出，荠菜提取液为绿色，分别在白醋和肥皂水中加入该提取液，并没有明显的颜色变化。而其他组的实验报告中显示荠菜汁在酸性溶液中呈红色，在碱性溶液中呈黄绿色。笔者同该组学生讨论原因，在确认了现象记录准确无误的前提下，赞扬了他们坚持实事求是的科学态度。但要找到现象不一致的原因，笔者首先建议他们换做其他组的提取方法重新进行实验，结果仍然是荠菜汁在酸碱性溶液中颜色几乎不变。那么，原因会不会出在选用的荠菜上？他们随后又去菜场选购荠菜，发现原来菜场里卖的荠菜有两个品种，分别是板叶荠菜和散叶荠菜。再选用这两种荠菜分别做了对比实验，现象的确不同，具体内容见表2。

表1 学生设计的实验方案

表2 不同荠菜汁在酸碱性溶液中的变色

4 注重总结，完善实验分析与成果交流

分析总结与交流是课题研究中必不可少的组成部分，也是课题研究的最后一个阶段。课题总结的形式是多样的，此次总结的形式是让学生们拍成小视频，并形成小论文，最后在班级和校园网上做交流。学生在论文中指出，有些植物提取液遇到酸碱性溶液后变色并不明显，因此不适合做酸碱指示剂，例如青菜、菠菜、胡萝卜、橙子等。有些植物提取液遇到酸碱性溶液后有明显的颜色变化，是非常好的植物酸碱指示剂。以下罗列了部分小组总结的植物酸碱指示剂，见表3。

对实验现象的分析总结还要注重对一些特殊现象进一步探究思考、总结规律。例如散叶荠菜可以作酸碱指示剂，而板叶荠菜为什么不可以？笔者和学生一起讨论寻找原因，结果发现板叶荠菜全株呈绿色，而散叶荠菜根茎部呈紫红色，焯水后散叶荠菜根部的紫红色几乎全部褪去。散叶荠菜之所以能做酸碱指示剂，可能和这部分色素有关。通过查阅文献，我们了解到，某些植物中含有丰富的花青素和其他有机酸碱，当pH改变时，有机酸碱的结构改变，致使其颜色发生变化，因而可以作为酸碱指示剂。

表3 部分植物酸碱指示剂的变色情况

不少小组在总结交流中还提出了今后实验的改进设想，主要包括以下方面：①指示剂提取的方案优化，例如研究植物指示剂如何保存不变质问题，探究不同植物的最佳提取方案和药品用量问题等；②酸碱性溶液的选取，例如探究pH不同对植物指示剂变色的影响，“八四消毒液”作为碱性溶液使指示剂先变色再褪色的再探究等。

学生通过开展实验课题经历了合作探究，收获了探究的成果，提高了自身的学科素养。笔者也在指导学生探究过程中看到了学生的巨大科研潜力，对学生实验探究与创新意识的培养有了更深入的思考与启发。