植物的智慧(花的色彩案例)

《花的色彩》活动案例

上海市孙桥中学徐佳毅

一、活动背景

《植物的智慧》是我校的校本课程，主要在八年级开展，在校园中，各色植物，四季轮回，植物是学生身边最容易观察到的生物，是开展科技教育和生命教育的起点。由植物入手，在观察，描画，种植，探究等等过程中，感受生命，体悟生命之美。《花的色彩》是实验课，结合科技节主题“生活中的化学”，观察两种存在于植物中的天然色素，在遇到酸碱之后的变化，从而引发对花朵色彩的思考，为下一个活动《花朵竞开是为谁》做好铺垫。

二、学情分析

八年级的学生有过两年综合科学的学习经验，知道基本的科学探究方法，有粗浅的自然科学知识储备，从网络或新闻中，对花青素等天然色素有一些印象，但大多还是“色素就是不好”这类错误的印象。虽然没有仔细观察身边植物的习惯，对于植物开花现象，还是比较有兴趣的，所以从花入手，顺应学生观察植物的习惯。

三、活动过程

1、活动前准备

学生准备：收集生活中各种你认为含有“花青素”的植物，收集你觉得含有色素最多的部分，课上带来分享并利用实验验证。

教师准备：（1）实验器材：红苋菜，紫薯，白醋，小苏打水，试管，滴管，试剂瓶（2）校园中的各色花朵（据季节调节，如春天的紫藤，夏天的牵牛，秋天的马兰）

2、开展活动

（1）学生交流：哪些植物含有“花青素”？

大多数学生带来了黑米，紫薯，紫葡萄等等日常生活中常常接触到的植物，以及一些偏紫色的花朵。

（2）ppt展示：植物的花朵千娇百艳，各种丰富的色彩，其实都来自于花瓣中的色素，最主要的色素之一就是花青素。而这些为花朵带来美丽色彩的色素，在植物中是广泛存在的。

提出问题：如何证明，我们带来的植物里含有花青素呢？

学生讨论：可以在清水中揉搓，水里有紫色就是花青素；可以在白色的纸上来回擦拭，留下的紫色印记就是花青素。（从学生的讨论中，发现大多数学生默认花青素是紫色的）

（3）进行演示实验：

将紫薯浸在清水中揉搓，清水变蓝紫色，用滴管取上层较澄清的液体，等量放入三个试管中，放置试管架上，另取一滴管白醋溶液，缓慢滴入左边试管中，观察颜色变化，取一滴管小苏打溶液，缓慢滴入右边试管中，观察颜色变化。取一滴管清水，加入中间的试管中，作为对照。（三种液体都是无色透明，事先并

没有告知学生是什么溶液）

提出问题：左右两边试管中的液体，颜色分别发生了怎样的变化？

学生描述：左边的液体变红了，右边的却变成蓝色，中间的没有变化。

（4）酸碱度对花青素溶液颜色的影响

将三个试剂瓶的标签展示，选学生代表根据图片提示，将试剂瓶放在相应的试管前。

总结：花青素，能溶于水，遇酸变红，遇见变蓝。

（5）学生实验：

学生小组将自己准备的材料，在水中揉搓，重复演示实验步骤，观察颜色变化情况。

发现疑问：有些小组带来的红心火龙果，并没有发生演示实验一般的颜色变化，这是为什么呢？

提出假设：红心火龙果里的色素并不是花青素。（引出甜菜红素）

（6）讲解甜菜红素

甜菜色素易溶于水，呈红紫色，在pH4.0～7.0范围内稳定；pH小于4.0或大于7.0时，溶液颜色变紫；pH超过10.0时，溶液颜色迅速变黄。

（7）实验验证红心火龙果中的色素是否是甜菜红素：使用广泛PH试纸，检测白醋溶液和小苏打溶液，发现白醋溶液的PH值是3，小苏打溶液的PH值是8，所以颜色变化不明显，都是偏向紫色。另取0.01%的氢氧化钠溶液（PH值11）一滴管，缓慢加入中间的试管内，发现颜色变黄。证明，红心火龙果中的色素是甜菜红素。

（8）学生讨论设计实验方案：判断红苋菜中的色素是哪种色素。

方案一：准备三个试管，分别加入白醋溶液、小苏打溶液和0.01%的氢氧化钠，观察颜色变化。

方案二：设置对照组，一个试管中加入清水，其余同方案一。

方案三：在方案二的基础上，要保证试管内红苋菜浸出液的量一致，后加入的试剂量也要一致。

（9）介绍其余与花色相关的色素

胡萝卜素：如神奇的昆仑雪菊，富含类胡萝卜素。

黄酮类：很多白色的花，都含有无色或淡黄的黄酮类物质。

黑色的花：并没有呈现纯黑色的色素，只是比较深的蓝紫或紫红色。

（10）从物理的角度来认识花的色彩

酸性的花青素会把红色的长光波反向出来，送到我们的眼帘，我们便感觉到是鲜艳的红花。同样，中性的花青素反射紫色的光波，碱性的花青素反射蓝色的光波。

胡萝卜素有不同的类型，便分别反射黄色光波或橙色光波。

甜菜红素和甜菜黄素分别反射红色光波和黄色光波，在细胞里的不同配比，形成不同色彩。

（11）展现昆虫眼中的花的色彩

昆虫的眼睛能够接受紫外线光的反射，所以它们看到的花与人类看到的有很大的区别，这样的不同，对于植物和昆虫来说，都有着重要的意义。

3、活动后思考

从图中，我们发现，在昆虫的眼中，花朵的花蕊部分成为了重点。这有什么样的意义呢？花朵为何要为昆虫铺设“红地毯”？植物与动物之间，有什么样的密切联系？开花是为了美丽还是为了延续生命？在课后，利用网络，收集信息，解决这些疑问。

四、活动反思

花朵是大多数人初步观察植物时，最先选择的。色彩是直接的视觉刺激，从《花的色彩》开始，用科学探究的方法去观察身边的植物，能够符合学生观察植物的认识规律。植物的色彩来源于其中所包含的色素，不同的色素能够呈现不同的色彩，而常见有哪些色素呢？通过实验进行验证。在实验验证的过程中，从“发现疑问——讨论方案——亲手实验——观察结果”等几个步骤，用问题引导学生层层深入，体验探究过程，逐渐得到结论。针对大多数人对“花青素”的误会，在实验过程中加入了花青素和甜菜红素的区分，体现了科技课程的重要功能——正确的科学普及，学生能够发现，并不是所有的红紫色植物中，都含有花青素，也可以发现，植物中的色素其实有很多种，色彩也不是单一色素带来的，需要在一个特定的酸碱环境中各自展现。通过简单介绍物理学解释花的色彩和昆虫所能看到的花朵色彩，将前后活动串联起来，努力使得活动具有连贯性。在活动后，借助小组活动，搜集资料，为下一个活动“植物的繁殖与动物的关系”打下基础。