周立松

如何利用日常生活中的常見(jiàn)物品設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科科學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題？我們?cè)O(shè)計(jì)了以“雞蛋沉浮”為主題的探究活動(dòng)，主要過(guò)程和內(nèi)容如下。

任務(wù)一：查閱資料并實(shí)際觀(guān)察，認(rèn)識(shí)雞蛋的結(jié)構(gòu)。如圖所示：雞蛋從外到里分別是卵殼、卵白、氣室和卵黃。

任務(wù)二：利用托盤(pán)天平、量筒、細(xì)線(xiàn)、水、燒杯和溢水杯，測(cè)量生雞蛋的密度。

生雞蛋的密度大約是1.02g/cm3左右。在實(shí)際操作中，由于雞蛋直徑大于量筒的內(nèi)徑，不能把雞蛋直接放入量筒中測(cè)量體積，學(xué)生需要想辦法借助上述器材測(cè)量雞蛋的體積。

任務(wù)三：把雞蛋放進(jìn)盛有半杯白醋的燒杯中，讓學(xué)生觀(guān)察雞蛋在白醋中的浮沉現(xiàn)象。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)始的時(shí)候，雞蛋在白醋中沉底。不久之后，雞蛋表面出現(xiàn)氣泡，雞蛋開(kāi)始上浮。最后，雞蛋漂浮在白醋中。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生解決下列問(wèn)題：1.雞蛋殼的主要成分是什么？2.雞蛋殼放入白醋中產(chǎn)生的氣泡是什么？3.雞蛋周?chē)臍馀轂楹文軐㈦u蛋浮起來(lái)？4.能用什么辦法讓雞蛋再次沉入白醋中？

學(xué)生通過(guò)查閱資料，得知雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣。根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，當(dāng)碳酸鈣遇到白醋后，會(huì)分解出一些二氧化碳?xì)怏w，而二氧化碳在水中的溶解度比較小，因此，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w不斷從水中溢出，導(dǎo)致雞蛋表面被不斷溢出的二氧化碳?xì)怏w包裹。相比較而言，這些包裹在雞蛋表面的氣泡質(zhì)量很小，可以忽略不計(jì)，但是氣泡的體積較大，使得雞蛋的總體積增大，增大了雞蛋排開(kāi)水所受的重力。當(dāng)其大于自身重力時(shí)，雞蛋就開(kāi)始在“汽船”的幫助下上浮，直到漂浮在白醋表面。如果將雞蛋表面的氣泡用筷子敲破，沒(méi)有了氣泡的幫助，雞蛋會(huì)再次沉到白醋里。

任務(wù)四：在燒杯中配置好鹽水，使雞蛋能漂浮在鹽水中，將鹽水倒入“冬瓜杯”（購(gòu)買(mǎi)1.5kg左右的小冬瓜，先把冬瓜的一端切開(kāi)，用勺子刮去冬瓜瓤，留下空腔待用）中，將雞蛋放入冬瓜杯中，觀(guān)察并記錄雞蛋的漂浮現(xiàn)象。靜止24小時(shí)以后，再次觀(guān)察雞蛋在冬瓜杯鹽水中的浮沉現(xiàn)象，并嘗試解釋其中的現(xiàn)象。

學(xué)生會(huì)看到，起初雞蛋在裝有鹽水的冬瓜杯中漂浮，24小時(shí)以后，雞蛋沉底。為什么會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象？是雞蛋的密度變化了，還是鹽水的密度變化了？

教師可先引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際測(cè)量，然后再解釋現(xiàn)象。學(xué)生測(cè)量在鹽水中浸泡24小時(shí)以后雞蛋的密度，發(fā)現(xiàn)雞蛋密度變化不大；測(cè)量冬瓜腔中鹽水的密度，發(fā)現(xiàn)鹽水密度變小。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，雞蛋密度大于淡鹽水的密度，從而導(dǎo)致雞蛋下沉。

為什么放在冬瓜腔中的鹽水密度會(huì)變小呢？學(xué)生可通過(guò)查閱資料，并結(jié)合生物學(xué)科中學(xué)過(guò)的滲透現(xiàn)象來(lái)解釋。水分子（或其他溶劑分子）透過(guò)半透膜，從低濃度溶液向高濃度溶液的擴(kuò)散，即植物的脫水現(xiàn)象。冬瓜脫水時(shí)，冬瓜細(xì)胞液中的水滲出到鹽水中，鹽水中的鹽分子進(jìn)入到冬瓜的細(xì)胞里面去。這樣，冬瓜腔里面鹽的質(zhì)量減少，水的質(zhì)量增多，鹽水的密度更接近于水的密度，導(dǎo)致鹽水的密度下降。

除了上述活動(dòng)外，還可以引導(dǎo)學(xué)生利用課外時(shí)間設(shè)計(jì)更多的關(guān)于雞蛋的趣味實(shí)驗(yàn)，比如，如何辨別生雞蛋和熟雞蛋。再通過(guò)家庭小制作，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在家長(zhǎng)面前展示，增強(qiáng)他的自信心和榮譽(yù)感。endprint