國小學生製作薑黃試紙進行「無字天書」活動 李 萍1、2,*、張自立3、辛懷梓3 1國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士在職專班 2新北市立永和區網溪國民小學 3國立臺北教育大學自然科學教育學系 leepin570810@gmail.com ■前言 在國小自然與生活科技五下課程「水溶液的酸鹼性質」單元中，小朋友認識到很多植物都富含花青素，可以作為天然酸鹼指示劑，檢驗水溶液的酸鹼性質，例如：紫色高麗菜汁、紅鳳菜汁、黑豆水…等。筆者之前曾參加過自然科研習，有講師介紹薑黃試紙，提及薑黃中的薑黃素也是一種很不錯的酸鹼指示劑材料，薑黃素在中性、酸性條件下呈黃色，例如：與鹽水和食用醋作用會呈現黃色；而在鹼性條件下，當pH大於8時，薑黃素會由黃轉紅，呈現紅褐色，例如：與小蘇打水或肥皂水作用會變成紅褐色。因此筆者這學期以薑黃試紙為主題在任教班級內進行延伸課程，希望藉此活動讓六年級學生複習上學期學過的水溶液酸鹼性質單元，並認識另一種不同於花青素的酸鹼指示劑。 ■薑黃素是什麼？ 薑黃（curcuma）是咖哩粉中常見的香料成分，它是一種從薑科植物的根莖提取得到的黃色色素，薑黃素（curcumin）是最主要的薑黃化學成分，具明亮鮮豔的顏色，它對還原劑穩定，著色力強，不易褪色，可以作為食用色素，嚐起來味辛，帶點土味，常用來作為咖哩等食品添加原料。除了作為食品原料，薑黃素也具有廣泛的藥理作用，在古印度及中國醫學都曾使用薑黃來治療發炎性疾病、皮膚疾病及創傷，近代研究證實薑黃素（curcumin）具有如降血脂、抗氧化、抗發炎等功能。2004年時發現薑黃素能抑制HIV-1整合酶活性而用於愛滋病的臨床試驗，此外，抗癌是薑黃素的主要藥理活性之一，其抑制腫瘤的作用已在許多動物實驗中得到反覆證實，其具體抗癌機制已成為近期研究熱點 (維基百科，2017)。 在化學上，薑黃素天然的酚類在固態和溶液中主要是以烯醇式（enol form）存在，其結構式如下圖所示(維基百科，2017)。由於薑黃素不溶於水和乙醚，但溶於乙醇、丙酮、冰醋酸和丙二醇，因此我們可以利用乙醇(藥用酒精)作為溶劑，將市售薑黃粉與乙醇調合後，做成酸鹼指示劑溶液或製成試紙，讓小朋友試著利用薑黃試劑或試紙檢測不同性質的水溶液。 薑黃素的結構式，圖片來源：維基百科   ■本課程實驗器材 一、薑黃試劑與試紙製作器材 1.燒杯(50ml)  一個       2.湯匙  1支      3.藥用酒精(濃度95%)  一瓶 4.市售薑黃粉 一罐        5.乳膠手套  12雙 6.圍兜6件               7.晾衣夾  26支   8.A4影印紙  13張 二、無字天書活動每組器材 1.試管、試管架、燒杯 2.酸鹼水溶液6種(鹽水、糖水、醋、檸檬汁、小蘇打水、肥皂水) 3.白色蠟燭 4.水彩筆   ■教學流程 壹、準備活動(引起動機) 1.教師在課堂上分發薑黃粉讓每組學生觀察，並說明薑黃粉是製造咖哩的主要原料。 2.以簡報介紹薑黃和薑黃素的關係，認識薑黃素（curcumin）是薑黃中存在的天然食用色素。 3.向學生解說薑黃粉中的薑黃素可以製作指示劑，就像五年級學過的紫色高麗菜汁中的花青素，遇到酸鹼水溶液會有不同的顏色變化。   貳、發展活動 活動一：當酸鹼水溶液遇到薑黃指示劑 1.取3公克薑黃粉到一個小燒杯中，加入30 ml藥用酒精，用湯匙攪拌促進溶解，形成黃色的薑黃酒精溶液，如圖一所示，即可成為薑黃指示劑。 2.每組準備6種酸鹼不同性質的水溶液：鹽水、糖水、醋、檸檬汁、小蘇打水、肥皂水，倒入試管，學生以滴管將薑黃指示劑分別滴入6種水溶液中，觀察並記錄水溶液在指示劑加入後的顏色變化，如圖二、三。學生會發現薑黃素在鹼性的小蘇打水和肥皂水中呈現紅褐色，在酸性的醋、檸檬汁和中性的鹽水、糖水中則呈現黃色，如圖四所示。   圖一：自製薑黃指示劑材料 圖二：以薑黃指示劑檢驗水溶液 圖三：觀察水溶液的顏色變化 圖四：水溶液遇薑黃指示劑的變化 […]