基于民族文化情境的高中化學(xué)微項目設(shè)計

嚴(yán)文法 婁飄 孫婷婷

摘要：微項目以學(xué)生發(fā)展為中心，以完成項目活動為主線，引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中發(fā)展核心素養(yǎng)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境，同時還提出化學(xué)課程應(yīng)“注重挖掘中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊含的思想觀念、人文精神，傳承和弘揚工匠精神和技術(shù)創(chuàng)新思想”。以“苗族自釀米酒”為項目腳手架，設(shè)計了承載民族文化、蘊含化學(xué)知識的微項目及實施方案，并討論了基于民族文化情境的微項目的價值。

關(guān)鍵詞：民族文化情境;微項目設(shè)計;自釀米酒

文章編號：1008-0546（2022）09-0011-05中圖分類號：G632.41文獻標(biāo)識碼：B

一、前言

項目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)者為中心，以在真實情境下完成項目活動為主線的學(xué)習(xí)模式，強調(diào)學(xué)生通過運用學(xué)科知識解決與社會生活和科技發(fā)展緊密相關(guān)的問題來形成和發(fā)展核心素養(yǎng)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》（以下簡稱為“新課標(biāo)”）重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境以促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。[1]《國務(wù)院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》（以下簡稱“指導(dǎo)意見”）指出普通高中教育應(yīng)注重加強課題研究、項目設(shè)計、研究性學(xué)習(xí)等跨學(xué)科綜合性教學(xué)。[2]微項目學(xué)習(xí)是一種在保留項目學(xué)習(xí)模式優(yōu)點的基礎(chǔ)上建立起的一種新型學(xué)習(xí)模式，強調(diào)通過拆分大項目，細(xì)化學(xué)習(xí)目標(biāo)，降低項目難度達到“短小精悍”的特點。該學(xué)習(xí)過程注重情境、活動和問題解決的整體設(shè)計以促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展，使課程標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)意見在化學(xué)教學(xué)中得以充分體現(xiàn)。

黨的十八大報告指出：“文化是民族的血脈，是人民的精神家園。全面建成小康社會，實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興，必須推動社會主義文化大發(fā)展、大繁榮，興起社會主義文化建設(shè)新高潮，提高國家文化軟實力，發(fā)揮文化引領(lǐng)風(fēng)尚、教育人民、服務(wù)社會、推動發(fā)展的作用?！盵3]十九大則進一步指出：“文化是一個國家、一個民族的靈魂。文化興國運興，文化強民族強。沒有高度的文化自信，沒有文化的繁榮興盛，就沒有中華民族的偉大復(fù)興。”[4]在信息多元化發(fā)展的今天，民族文化傳承渠道是多樣的，家庭、社區(qū)、村寨等社會渠道和教師、教材等學(xué)校教育渠道都可以很好地引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識少數(shù)民族文化及其蘊含的科學(xué)知識。在提倡“文化自信”的大背景下，新課標(biāo)指出：“化學(xué)課程應(yīng)注重挖掘中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊含的思想觀念、人文精神，傳承和弘揚工匠精神和技術(shù)創(chuàng)新思想”。[1]

少數(shù)民族文化作為“中華文化大家庭”中的重要一員，在經(jīng)濟社會發(fā)展進程中起著不可替代的作用。作為世界上最早發(fā)明以曲釀酒的國家，我國各個民族在這一文化氛圍中經(jīng)過交流、整合，逐漸形成了豐富的各自的民族酒文化。[5]主要分布于我國東南地區(qū)的苗族擁有悠久的釀造史和成熟的釀造工藝，在苗家素有“唱著牛角彎彎酒，醉在苗家不想走”之說。在所有的苗家特色酒中，“米酒”因其原材料易獲取、釀制工藝簡單、性平和、味香甜、不易醉人等特點在苗族社會存在最為普遍，除家中備用外，還多用于待客和送禮。正因苗家人對米酒的需求量大，所以苗族大部分農(nóng)戶都能自制米酒。苗族的米酒起源于一個傳說：有人將吃剩下的糯米飯放在鍋里，就外出走親戚去了，幾天后回來揭開鍋一看，飯上長出了許多白毛，并散發(fā)出縷縷誘人清香，他抓了一把嘗嘗，覺得味道很好，以后人們就按照這種辦法來釀酒了。[6]

從化學(xué)視角分析，釀酒過程涵蓋了有機物間的轉(zhuǎn)化及反應(yīng)、乙醇的性質(zhì)等與乙醇有關(guān)聯(lián)的核心知識，還使用到了溶解、過濾、蒸餾等化學(xué)實驗基本操作;對于苗族聚居區(qū)的學(xué)生來說，雖然青少年不飲酒，但米酒來自于真實生活，學(xué)生有生活經(jīng)驗并對釀酒工藝感興趣，乙醇含有典型官能團羥基且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，讓學(xué)生能夠圍繞該物質(zhì)從功能、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、合成等方面展開探究，作為必修課程中的有關(guān)生活中常見有機物的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容，是方便師生開展項目學(xué)習(xí)的合適主題。

以自釀米酒為微項目內(nèi)容主題，要求學(xué)生課前查閱資料，了解我國少數(shù)民族食品釀造的悠久歷史和釀造工藝。在新授課前一周左右規(guī)劃實驗，寫出可行的預(yù)實驗方案，進入學(xué)校實驗室按照相關(guān)要求進行米酒釀造，并將實驗成果用于課堂探究，與無水乙醇對比，尋找差異及其原因，繼而討論、探究釀造過程中影響米酒感官的參數(shù)、酒精度數(shù)和pH變化趨勢的因素，完成實驗報告，最后融合過程性評價和總結(jié)性評價，通過自評、師生互評為學(xué)生的項目成果和課堂表現(xiàn)打分。在微項目的學(xué)習(xí)過程中，以真實的民族文化為情境載體，以需要學(xué)習(xí)的化學(xué)問題為導(dǎo)向，經(jīng)歷自主、合作、探究、體驗的過程，發(fā)展學(xué)生利用學(xué)科知識解決真實情境下實際問題的能力和發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、苗族自釀米酒微項目設(shè)計

1.微項目內(nèi)容的主題分析

“簡單有機化合物及其應(yīng)用”是高中化學(xué)必修課程中素養(yǎng)含量較高的重要主題內(nèi)容，也是高中學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機化學(xué)知識的初始課程內(nèi)容。該主題內(nèi)容包括有機化合物的結(jié)構(gòu)特點、典型有機化合物的性質(zhì)、有機化學(xué)研究的價值等。從素養(yǎng)發(fā)展的角度看，該主題對發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)具有重要作用。[7]新課標(biāo)倡導(dǎo)真實問題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，在每個主題中都給出了相應(yīng)的“情境素材建議”。在有關(guān)乙醇的情境素材中，新課標(biāo)給出了酒精在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化、酒后駕車的檢驗（Science）、乙醇鈉在藥物合成中的應(yīng)用（Technology）、工業(yè)酒精的制備（Engineering）、我國釀造業(yè)的制作工藝（Art）、釀酒參數(shù)（Mathematics）等情境素材建議，這些情境素材貼近現(xiàn)實生活的同時還符合STEAM教育的基本內(nèi)涵，具有情境性、體驗性、趣味性、設(shè)計性、藝術(shù)性、技術(shù)性等特點。將以上情境素材建議穿插于微項目活動中可以促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)高階思維發(fā)展。

本文以苗族地區(qū)酒文化作為文化載體，以乙醇作為知識載體，設(shè)計承載民族文化、蘊含化學(xué)知識的微項目，以期讓少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生在民族文化的背景下以微項目的形式來學(xué)習(xí)化學(xué)知識，發(fā)展核心素養(yǎng)，增強民族自信，繼而引導(dǎo)少數(shù)民族地區(qū)學(xué)生樹立正確的國家觀、歷史觀、民族觀、文化觀，切實增強“四個自信”。

2.微項目的教學(xué)目標(biāo)

在規(guī)劃微項目教學(xué)目標(biāo)時，要整體規(guī)劃?；顒拥拈_展和任務(wù)安排要充分關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，認(rèn)知發(fā)展和學(xué)習(xí)障礙，促進學(xué)生的知識建構(gòu)，提高學(xué)生解決問題的能力。[8]好的目標(biāo)是項目活動的起點與歸宿。本項目設(shè)定的預(yù)期目標(biāo)為：（1）通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，初步了解我國少數(shù)民族糧食釀酒的悠久歷史和釀造過程以及乙醇在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，能說出乙醇在現(xiàn)實生活中承載的文化價值和實際效用，感悟化學(xué)科學(xué)對于傳承文化和服務(wù)生活的社會價值;（2）以“自釀米酒”為活動腳手架，設(shè)計出實驗室釀制米酒的實驗步驟，通過對實驗現(xiàn)象的觀察、記錄、思考，能綜合說出影響米酒發(fā)酵工藝條件的因素，對傳統(tǒng)釀造工藝進行再改進和優(yōu)化;通過動手實踐，能從科學(xué)視角去分析、解釋釀造過程涉及的化學(xué)轉(zhuǎn)化模型，發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng);（3）通過處理分析數(shù)據(jù)，能在關(guān)注實驗操作環(huán)節(jié)的同時重視實驗現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)探究，科學(xué)地評估米酒釀造的最優(yōu)工藝參數(shù)，發(fā)展綜合分析問題、解決問題的能力;（4）通過真實問題情境的融入和化學(xué)課堂的整體呈現(xiàn)進階學(xué)習(xí)乙醇性質(zhì)，能運用化學(xué)原理科學(xué)解釋與乙醇有關(guān)的社會生活問題，形成辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。

3.活動流程圖及微項目任務(wù)

（1）活動流程圖

活動流程見圖1。

（2）微項目任務(wù)

項目任務(wù)1：創(chuàng)設(shè)情境，初識乙醇

【學(xué)生活動】利用書籍、網(wǎng)絡(luò)資源等途徑收集資料，體悟乙醇承載的文化價值，了解科學(xué)知識，生成資料卡片。

【教師支持】根據(jù)微項目教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)問題情境，指引資料查找方向。

設(shè)計意圖：通過查閱資料，初步認(rèn)識乙醇承載的文化價值和在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造研究氛圍，滿足學(xué)生全面掌握乙醇相關(guān)性質(zhì)的心理需要，為后續(xù)項目開展奠定基礎(chǔ)。

項目任務(wù)2：整體感知，規(guī)劃步驟

【學(xué)生活動】通過與家中苗族長輩交流學(xué)習(xí)，獲取經(jīng)驗，結(jié)合查找資料，了解我國苗族糧食釀酒的悠久歷史，整體感知苗族米酒制作步驟。通過小組討論以小組為單位撰寫實驗預(yù)報告。實驗預(yù)報告的內(nèi)容包括①我為什么要做這個實驗？②我需要哪些器材？③我怎樣安排實驗步驟？④組內(nèi)任務(wù)分配情況。第四部分內(nèi)容的撰寫目的在于將項目任務(wù)細(xì)化到每個組員身上，使得全組成員都具有責(zé)任意識，避免出現(xiàn)“搭順風(fēng)車”以及實驗后“平均分配”項目任務(wù)的情況出現(xiàn)。

【教師支持】批閱預(yù)實驗報告，提出意見。批閱時重點關(guān)注實驗過程的合理性和可操作性，如存在危險系數(shù)較大的實驗步驟，提醒學(xué)生注意安全。最后根據(jù)各小組規(guī)劃的實驗時間，做好統(tǒng)計，提交給實驗管理老師，方便實驗室的管理。

設(shè)計意圖：小組成員以頭腦風(fēng)暴的形式結(jié)合與苗族長輩交流所獲的經(jīng)驗，制定合理的微項目實施步驟。目的在于營造濃厚學(xué)習(xí)氛圍，增強學(xué)生學(xué)習(xí)參與感，施展學(xué)生個性智慧，彌補個體思維局限。實驗預(yù)報告要求學(xué)生在進實驗室之前完成，通過教師的審批以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的實驗態(tài)度，減少混亂和盲目操作。

項目任務(wù)3：實施規(guī)劃步驟，體驗釀造工藝

學(xué)生活動：在新授課前根據(jù)實驗計劃進入實驗室自釀米酒。充分利用課余時間，詳細(xì)記錄感官變化，用酒精計和pH計測定酒精度數(shù)和pH的變化趨勢，做好實驗記錄。

【教師支持】提供資料卡片：谷物釀酒的關(guān)鍵反應(yīng)條件：溫度和酒曲。

設(shè)計意圖：學(xué)生在開放實驗教學(xué)的條件下實施實驗步驟，不僅復(fù)習(xí)了基本實驗操作，同時也在“做化學(xué)”中深化認(rèn)識了“淀粉→乙醇”的化學(xué)轉(zhuǎn)化模型，體會有機物及其變化的實用價值，增強學(xué)生的學(xué)科自豪感。

項目任務(wù)4：分析實驗數(shù)據(jù)，探究本質(zhì)原因

【學(xué)生活動】將項目活動3中記錄的實驗數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，據(jù)圖分析酒精度數(shù)和pH的變化趨勢，探究出現(xiàn)變化趨勢的原因。通過深入當(dāng)?shù)孛缯私忉劸乒に?，與當(dāng)?shù)孛缯衅焚|(zhì)較好的米酒進行比較，各小組按照同一標(biāo)準(zhǔn)對最終成品的品質(zhì)進行評分，尋找差異原因，整理形成活動報告，進行匯報展示。

【教師支持】給出提示：①乙醇濃度會影響酵母菌的活性;②葡萄糖在乳化酶的作用下會產(chǎn)生乳酸;③原料品質(zhì)、蒸煮時間，發(fā)酵時間、酒曲接種量、料水比等都會影響米酒風(fēng)味;④米酒感官評定標(biāo)準(zhǔn)[9]：色澤、風(fēng)味、口感和組織?？紤]到學(xué)生身份的特殊性以及實驗室釀造米酒的安全性，僅對色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)三項指標(biāo)對成品進行評價，最終評分取小組自評、互評和教師評價的平均分，滿分100分;⑤提供苗寨中品質(zhì)較好的米酒，方便學(xué)生對比學(xué)習(xí)。

設(shè)計意圖：學(xué)生在完成項目活動過程中通過動手實踐，實地調(diào)研提取有效信息，分析問題，體悟在關(guān)注實驗操作環(huán)節(jié)的同時重視實驗現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì)的思維過程，提高學(xué)生全方位多角度分析問題、解決問題的能力。

項目任務(wù)5：米酒再加工，提高酒精度數(shù)

【學(xué)生活動】復(fù)習(xí)蒸餾原理，回顧蒸餾實驗，利用實驗器材搭建蒸餾裝置，對項目活動3得到的成品進行蒸餾，提高酒精濃度，用于新授課的實驗探究。

【教師活動】講解米酒蒸餾的意義，在同一時間指導(dǎo)各小組對項目活動3的成品進行蒸餾提純。

設(shè)計意圖：由于酵母菌活動能力受酒中乙醇體積分?jǐn)?shù)影響的原因，自釀米酒的度數(shù)一般在10度左右（酒精度是指溫度在20℃時白酒中乙醇含量的體積百分?jǐn)?shù)，以100mL飲料酒中含有乙醇的毫升數(shù)表示，計量單位%vol。）[10]。用于新課傳授的實驗探究可能會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象不明顯的狀況，導(dǎo)致學(xué)生無法深刻掌握乙醇的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，通過蒸餾提高米酒的酒精度數(shù)，不僅可以強化學(xué)生的基本實驗操作，還可以減少在新授課中出現(xiàn)因乙醇含量少實驗現(xiàn)象不明顯的風(fēng)險，以此保證新授課的順利進行。

項目任務(wù)6：系統(tǒng)學(xué)習(xí)科學(xué)知識，構(gòu)建學(xué)科知識體系

【學(xué)生活動】通過合作交流、聆聽理解、構(gòu)造模型、動手實驗、對比分析、辯證思考等學(xué)習(xí)方式，全面學(xué)習(xí)乙醇的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，感知釀酒過程中涉及的有機物轉(zhuǎn)化模型。

【教師支持】創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，統(tǒng)一授課。提供無水乙醇引導(dǎo)學(xué)生對比學(xué)習(xí)無水乙醇的物理性質(zhì);提供球棍模型引導(dǎo)學(xué)生搭建乙醇的分子結(jié)構(gòu);提供實驗儀器，方便學(xué)生探究乙醇的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計意圖：將新授課引入微項目活動，增強學(xué)生對乙醇物理/化學(xué)性質(zhì)感性認(rèn)識和理性認(rèn)識，幫助學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上搭建新的知識框架，引導(dǎo)學(xué)生高階思維的發(fā)展。

項目任務(wù)7：聯(lián)系科學(xué)知識，解釋現(xiàn)實問題

【學(xué)生活動】運用新搭建的知識框架解釋在項目活動1中教師提供的真實問題情境。

【教師支持】①以“酒精人體一日游”為主題，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料了解酒精在人體內(nèi)的代謝過程，學(xué)習(xí)醉酒原理;②以“生命不能承受之醉”為主題，引導(dǎo)學(xué)生了解酒駕的危害，學(xué)習(xí)酒駕檢測的原理;③以“汽車的新型飲品”為主題，引導(dǎo)學(xué)生了解乙醇汽油的使用，對比酒精在人體的代謝產(chǎn)物，學(xué)習(xí)乙醇汽油的最終產(chǎn)物;④以個人信息泄露的危害為切入點，聯(lián)系網(wǎng)購，引導(dǎo)學(xué)生用課程所學(xué)除去快遞單上的個人信息，并解釋原理;⑤結(jié)合苗族最具代表性的銀飾和米酒，引導(dǎo)學(xué)生利用米酒除去銀飾表面的氧化膜。

設(shè)計意圖：以上情境涉及乙醇的轉(zhuǎn)換、燃燒，乙醇的優(yōu)良溶解性、乙醇的催化氧化以及不同價態(tài)元素的顏色變化等化學(xué)知識。聯(lián)系項目活動1中的問題情境，不僅可將整個項目設(shè)計形成閉合回路，還可以彰顯知識的認(rèn)知功能和價值，讓學(xué)生辯證看待乙醇在生活中的“功與過”，增強學(xué)生的學(xué)科認(rèn)同感，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)水平。

三、基于民族文化情境的微項目價值分析

1.基于真實情境，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)

基于民族文化情境的微項目設(shè)計將少數(shù)民族文化與科學(xué)知識聯(lián)系起來糅合于微項目中。民族文化情境是少數(shù)民族學(xué)生所熟悉的真實情境，以少數(shù)民族文化情境為載體，在本民族文化背景下研究分析項目問題，規(guī)劃項目活動，完成項目任務(wù)，能夠幫助學(xué)生了解民族文化，獲得科學(xué)知識，理解科學(xué)本質(zhì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展高階思維，培養(yǎng)學(xué)生觀察、抽象、概括、分析、綜合等多方面能力，提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等多方面學(xué)科核心素養(yǎng)的水平。

2.注重課堂靈活性，轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式

微項目學(xué)習(xí)的靈活性、趣味性、實用性等特點能最大程度地發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性。該學(xué)習(xí)模式在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時也給學(xué)生創(chuàng)造了更大自由度。以完成微項目活動作為學(xué)生了解民族文化的驅(qū)動力，學(xué)生對了解本民族文化的心理需求可以在完成項目活動的過程中得到滿足，對民族文化的認(rèn)同感也可以在微項目學(xué)習(xí)過程中得到提升。以民族文化為依托，開發(fā)突出民族性、地方性的項目主題，設(shè)計涵蓋具體化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和貼近生活實際的項目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式交流探討實驗的方案和流程，在多樣化的實驗探究過程中自主體會科學(xué)探究的一般過程，在完成項目任務(wù)時感悟民族文化與科學(xué)知識的緊密聯(lián)系，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，將“被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)”這一教育理念落實于少數(shù)民族地區(qū)的課堂教學(xué)，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

3.提供學(xué)習(xí)支架，增強學(xué)生文化自信

目前，民族地區(qū)基礎(chǔ)教育的民族文化課程開發(fā)停留在淺層面。[11]精心選擇“自釀米酒”為主題設(shè)計微項目，將少數(shù)民族文化融合進科學(xué)文化教育，可深度顯示多元文化的社會及其多元的價值準(zhǔn)則，消除對少數(shù)民族的刻板印象。學(xué)生在蘊含民族文化底蘊的真實問題情境中學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和方法，構(gòu)建跨學(xué)科知識體系，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，形成民族認(rèn)同感和歸屬感，提高對自身價值的自信和自尊感并養(yǎng)成學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)、服務(wù)家鄉(xiāng)的本土意識。少數(shù)民族文化與化學(xué)課程的融合還可以有效解決學(xué)生對民族文化具有較高認(rèn)同感但對本民族文化疏于了解的矛盾。整個過程將樹立學(xué)生正確的國家觀、歷史觀、民族觀、文化觀，切實增強文化自信。

參考文獻

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