與吳文化相關的化學校本教材開發(fā)初探——以“蘇州御窯金磚文化”化學校本教材的開發(fā)為例

鮑 琳

（1蘇州大學材料與化工學部 江蘇 蘇州 215000；2蘇州市第一中學 江蘇 蘇州 215006）

一、問題背景

20世紀90年代后期，我國開始試行國家、地方、學?！叭壒芾怼斌w制以來越來越多的學校在重視國家課程的同時正全面進行校本課程的開發(fā)，校本課程是我國教育發(fā)展的需求，是推動我國課程改革的強勁動力。在校本課程建設的過程中校本課程資源的開發(fā)也越來越受到重視。地方文化和民族文化博大精深，能夠為校本課程的開發(fā)提供充足的資源，同時也更能尊重和滿足廣大師生及學校教育環(huán)境的獨特性和差異性。與之相適應的基于地域文化的校本教材的開發(fā)和使用正越來越受到各地學校的關注。

吳文化作為中國傳統(tǒng)文化的重要組成部分，是吳地人民數(shù)千年的智慧結晶，幾千年的吳文化發(fā)展歷程留下了無數(shù)的物質(zhì)文化和精神文化的財富，從生活、生產(chǎn)、軍事等各個領域對人們的生活習慣和思想觀念產(chǎn)生著潛移默化的影響。如果吳地學校在課程開發(fā)中注重培養(yǎng)學生學習吳文化知識的習慣，讓他們把小時候就耳濡目染的優(yōu)秀文化傳統(tǒng)和各種文化現(xiàn)象轉化為一種理性的認知，從而樹立學生熱愛祖國、熱愛家鄉(xiāng)的品質(zhì)，那是一件非常有意義的教育實事。

當前與吳文化相關的校本課程開發(fā)在很多吳地學校已經(jīng)開展的如火如荼，但在內(nèi)容上多是和曲藝、文學、旅游等人文資源相關，而對科技文化的開發(fā)卻很少。筆者所在學校是蘇州的吳文化教育傳承基地，學校的吳文化系列活動開展得有聲有色，鼓勵教師嘗試從各個角度挖掘吳文化資源為教育教學所用，所以，作為一名化學教師，嘗試開發(fā)基于吳文化的化學校本教材并試用推廣，有著非常好的前景。

二、探尋吳文化資源與化學校本課程的契合點

吳文化歷經(jīng)千年，其科技文化的發(fā)展歷程更在整個中華民族科技發(fā)展史上產(chǎn)生了深遠的影響。而化學作為一門自然科學，更可將吳文化中的化學資源與校本課程相結合，從社會生產(chǎn)和人民生活等各方面來挖掘學科教學資源。

筆者在設計該化學校本教材時嘗試從吳地人民生活、生產(chǎn)和軍事等多個角度挖掘化學教學資源，試圖讓學生全方位地感受到化學的發(fā)展在吳文化科技發(fā)展中的重要地位。

本文試從“蘇州御窯金磚文化”這一資源出發(fā)，來舉例說明如何挖掘和整合吳文化資源中的化學內(nèi)容，并編寫成相關的化學校本教材。

三、以“蘇州御窯金磚文化”為例談教材資源的挖掘與整合

1.蘇州御窯金磚文化概述

在蘇州這個吳文化的傳承發(fā)源地，“御窯金磚”的發(fā)展是吳文化發(fā)展中一段璀璨奪目的歷史，它代表著我們蘇州在吳文化科技發(fā)展中不可忽視的地位。

御窯金磚產(chǎn)自蘇州陸幕一帶，是我國窯磚燒制業(yè)中的一朵奇葩。明清以來受到歷代帝王的青睞，成為皇宮建筑的專用產(chǎn)品。明代永樂年間，明成祖朱棣遷都北京，大興土木建造紫禁城。經(jīng)蘇州香山幫工匠的推薦，陸墓磚窯被工部看中，決定“始磚于蘇州，責其役于長洲窯戶六十三家”，由于質(zhì)量優(yōu)良，博得了永樂皇帝的稱贊，賜名窯場為“御窯”。

所謂＂金磚＂，實際上是規(guī)格為二尺二、二尺、一尺七見方的大方磚的雅稱。古籍《金磚墁地》有這樣的解釋：“專為皇宮燒制的細料方磚，顆粒細膩，質(zhì)地密實，敲之作金石之聲，稱‘金磚’”。

2.確定可以編入教材的內(nèi)容

御窯金磚文化中可利用的教學資源很多，有相關的歷史淵源及典故，有關于金磚發(fā)展的軌跡和裝飾鑒賞，還有金磚的制作工藝等。在這么多的資源中要挖掘出與化學有關的資源，是教材內(nèi)容選擇的重點。御窯金磚的制作工藝中涉及大量的化學知識，與化學學科的聯(lián)系非常緊密，完全可以作為該專題教材編寫的重要內(nèi)容。

古老的金磚燒制工藝極為復雜，在明代著名的《天工開物》中有約略的描述。20世紀80年代，在失傳70多年后，蘇州陸墓御窯開始搶救金磚燒制工藝時，已主要靠窯戶世家祖輩口述流傳下來的經(jīng)驗。經(jīng)過多年努力，這一傳統(tǒng)工藝終于被“復活”，1990年，北京故宮維修時首次用上新燒制的金磚。

御窯金磚制作技藝繁復，工序多達二十余道，其中主要工序有選泥、練泥、制坯、裝窯、燒制、窨水、出窯、打磨等。道道工序，環(huán)環(huán)緊扣，一道不達，前功盡棄。而這每一步的工序中，包含著很多的化學知識。例如，燒制磚瓦所用原料的成分、金磚胚體的多種燒制工序，磚體變色的相關化學工藝等。

3.教材編寫原則

在校本教材的資源選取和編寫的過程中要以人本主義理論和建構主義心理學為理論基礎。學校的教育教學對人的發(fā)展，應該是一種對完整的人格和人性的建構，因此要讓教材符合學生的學習目的，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生以自己的已有知識和經(jīng)驗為基礎主動進行新知識體系的建構活動，所以在教材編寫時要特別注重所選內(nèi)容和編排體例要始終貫徹 “以學生為本”的原則，突出教材的實用性和適應性，發(fā)展學生的自主性、能動性和創(chuàng)造性，突出能力本位意識，強化學生的科學文化素養(yǎng)和提高學生的民族文化意識。與此同時，還要注重教材的編寫要始終圍繞新課改教育理念“一切為了學生，一切為了學生的發(fā)展”展開，從學校的實際狀況和學生的實際需要出發(fā)，開發(fā)校本課程，編寫相應的校本教材，促進學生全面發(fā)展。

4.教材編制內(nèi)容的確定

由于開發(fā)該校本課程的目的是為了讓學生更好的了解地方文化，讓學生通過校本課程的學習能夠培養(yǎng)化學學習興趣并提升熱愛家鄉(xiāng)的情感，所以在教材內(nèi)容的編制過程中要整合地區(qū)優(yōu)秀課程資源，突出地域性的特點。基于上述想法，將關于“御窯金磚文化初探”這部分的教材目錄編寫如下：

第一單元：御窯金磚的歷史，包括（1）御窯金磚名稱的由來；（2）御窯金磚的歷史淵源；（3）御窯金磚的現(xiàn)狀；（4）御窯金磚的文化內(nèi)涵。

第二單元：御窯金磚的制作工藝，包括（1）御窯金磚的特點與用途；（2）磚瓦的制作工藝；（3）當前制作金磚的技藝改進。

第三單元：御窯金磚制作工藝的傳承，包括（1）探訪蘇州御窯金磚傳承人；（2）蘇州御窯舊址介紹；（3）御窯金磚的未來與發(fā)展。

5.教材編制案例

第二單元 第三部分 磚瓦的制作工藝

古老的金磚燒制工藝極為復雜，在明代著名的《天工開物》中有約略的描述，燒制工序多達二十余道，其中主要工序有選泥、練泥、制坯、裝窯、燒制、窨水、出窯、打磨等。在這些工藝中又包含了多少化學知識呢？

1.燒制磚瓦的原料

燒制磚瓦的原料是黏土、空氣和水。黏土是成分非常復雜的混合物，是包含了大量的黑色腐殖質(zhì)（主要成分是碳）和亞鐵鹽等物質(zhì)的混合物，所以黏土呈現(xiàn)灰黑色，而燒制金磚用的是蘇州陸慕地區(qū)的優(yōu)質(zhì)黃泥，土質(zhì)上乘，這種黃泥“粘而不散，粉而不沙”，所以所產(chǎn)金磚具有細膩堅硬，“敲之有聲，斷之無孔”的特點。

采集好足夠的黏土后，工人先進行初步加工，剔除其中較大的石塊，再加入適量的水，充分攪拌后就得到所需的泥料，然后將泥料填充到磚瓦的磨具中，經(jīng)過適當?shù)臄D壓就得到最初的磚瓦胚體。然后將胚體在陰涼處晾干后放入窯中進行燒制。

2.磚瓦的燒制工序

磚瓦作為一種建筑材料，都是由黏土制成一定的形狀，風干后，經(jīng)過爐窯高溫燒制而成的。它們有的呈現(xiàn)紅色，有的呈現(xiàn)青灰色。按照顏色的不同可以將磚瓦分為紅磚和青磚兩種。

紅磚的燒制工序是在窯中不斷鼓入空氣，用柴草或煤炭作為燃料，給磚瓦的胚體加強熱，直至燒制完成。

在燒制青磚的過程中首先將胚體燒制到一定程度，從窯頂向下慢慢灌水進行“轉釉”以此保持窯內(nèi)的還原氣氛。?；鸱飧G后，一直保持這樣的狀態(tài)，直至胚體冷卻，這樣就會得到青磚。

御窯金磚屬于青磚，燒制工藝大體按照上面所述，但是各道工序更加細致，晾曬泥胚必須經(jīng)過一冬一夏，制成泥胚后要用油紙包封嚴密，再陰干一年才能入窯，燒制好的成品磚要逐塊進行檢驗，必須保證表面光潔無瑕，敲擊時要有金屬之聲，才算成品。

3.燒制紅磚與青磚工藝中的化學原理

在燒制磚瓦的過程中，要不斷將空氣鼓入窯中，燃料燃燒提供了磚瓦燒制所需的高溫，而腐殖質(zhì)中的碳也會與充足的氧氣結合形成二氧化碳，所以磚胚的黑色消失，同時過量的氧氣把+2價鐵的化合物氧化為紅色的三氧化二鐵，從而形成了紅色的磚體。

而燒制青磚時要比燒制紅磚多一道工序，即磚胚被燒到一定溫度時，將水慢慢灌入窯頂， 由于窯內(nèi)溫度很高，水變成水蒸氣，大量的水蒸氣將空氣排出窯體，并起到隔絕空氣的作用，這時胚體在缺氧的環(huán)境下繼續(xù)加強熱，由于燃料燃燒缺少氧氣，導致燃料的不完全燃燒，產(chǎn)生一氧化碳，同時形成大量的炭黑顆粒，而水蒸氣遇到灼熱的炭黑顆粒也會產(chǎn)生一氧化碳和氫氣，這些氣體都具有強還原性，能將生成的三氧化二鐵還原為黑色的氧化亞鐵和黑色的四氧化三鐵，還有一部分炭黑顆粒則慢慢滲入高溫下的粘土磚胚的縫隙中，最終形成了青灰色的青磚。

【課外思考】

運用你已有的化學知識來思考以下幾個問題：

1.在整個磚瓦燒制工藝中涉及到哪些化學變化？舉出三處實例。

2.為什么磚瓦的粗胚要慢慢晾干而不能在烈日下曬干？

3.紅磚的燒制和青磚的燒制工藝的主要區(qū)別在哪里？

總的來說，編寫符合實際地域特色和校本教材，是科學全面的開發(fā)區(qū)域文化的校本課程的一個關鍵環(huán)節(jié)，能夠讓校本課程的展開更有體系性。當然編寫與吳文化相契合的化學校本教材是一項要求嚴格、工程量很大的工作，所以本文也只是根據(jù)筆者目前研究的一個方面展開了討論，從一個知識角度出發(fā)初探了基于吳文化的化學校本教材的編寫模式和心得，并希望由本文作為對目前工作的經(jīng)驗小結，為今后的教材編寫工作的展開提供一些依據(jù)。

［1］夏志芳.地域文化·課程開發(fā).合肥［M］：安徽教育出版社，2007.12

［2］徐保國.吳文化的根基與文脈［M］.南京：東南大學出版社，2008.1

［3］王瑩.開發(fā)校本教材促進內(nèi)涵發(fā)展［J］.現(xiàn)代教育科學（中學教師），2010，（3）

［4］李廣成，王文寶.漫話明清御窯金磚［J］.磚瓦，2005，（10）