非遺文化融入初中化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐探索

郭建虹

摘要： 以“非遺藍(lán)染技藝”為學(xué)習(xí)主題的項(xiàng)目式教學(xué)，包括藍(lán)染原料和操作的選擇、藍(lán)染工藝和流程的探究、染液性質(zhì)和藍(lán)染原理的探秘三個項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在分析解決實(shí)際問題過程中，從宏觀和微觀、定性和定量的角度建構(gòu)溶解、溶液等重要概念，理解物質(zhì)在水中分散的本質(zhì)，領(lǐng)悟物質(zhì)在水中分散的價(jià)值，建立對傳統(tǒng)技藝的文化認(rèn)同，厚植家國情懷。

關(guān)鍵詞： 初中化學(xué)； 項(xiàng)目式教學(xué)； 非遺文化； 物質(zhì)在水中的分散； 藍(lán)染技藝

文章編號： 10056629（2023）11005705 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育對于“培養(yǎng)什么人”具有重要的指導(dǎo)意義。教育部印發(fā)的《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》要求“初中階段各學(xué)科要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生體會其中蘊(yùn)含的思想方法，感悟中華民族智慧與創(chuàng)造，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、自強(qiáng)不息的精神，堅(jiān)定文化自信，增強(qiáng)民族自豪感［1］。教育部頒布的《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）在化學(xué)教材內(nèi)容選擇上指出“化學(xué)課程立足學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，反映人類探索物質(zhì)世界的化學(xué)基本觀念和規(guī)律，融入社會主義核心價(jià)值觀的基本內(nèi)容和要求，傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”［2］?？梢姡腥A優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)課堂是學(xué)科教育的應(yīng)然選擇，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)（以下簡稱“非遺”）作為中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的瑰寶，更是不容錯過的學(xué)習(xí)素材［3］。近年來，涌現(xiàn)了大量“非遺進(jìn)校園”的活動，但多為宣傳類的講學(xué)［4］，側(cè)重挖掘其歷史價(jià)值、文化價(jià)值、精神價(jià)值、審美價(jià)值，缺少對其科學(xué)價(jià)值的關(guān)注和研學(xué)。

非遺文化與化學(xué)相結(jié)合，是新時(shí)代下思政教育的現(xiàn)實(shí)要求，同時(shí)也是化學(xué)教學(xué)的需要。非遺文化中的傳統(tǒng)技藝契合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中“項(xiàng)目”所需具備的特點(diǎn)：帶有生活目的的情境、需要全身心投入的活動、應(yīng)用綜合知識解決的問題［5］。非遺技藝源于生活，其制作工藝對應(yīng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，原料到成品的變化中蘊(yùn)含豐富的化學(xué)原理，為化學(xué)學(xué)習(xí)提供真實(shí)、生動、直觀且富有啟迪性的學(xué)習(xí)情境，適合作為初中化學(xué)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目［6］。本文通過對非遺藍(lán)染技藝項(xiàng)目式教學(xué)框架的梳理，將學(xué)生置于模擬勞動人民進(jìn)行藍(lán)染技藝的探索中，設(shè)計(jì)、討論、準(zhǔn)備與實(shí)施，在項(xiàng)目進(jìn)行中發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高和發(fā)展高水平的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)［7］和思維水平，讓學(xué)生在基于傳統(tǒng)文化復(fù)雜問題的解決過程中，成長為獨(dú)立的思考者、知識的運(yùn)用者、技術(shù)的創(chuàng)新者、文化的傳承者［8］，為非遺文化進(jìn)化學(xué)課堂的課程實(shí)施提供參考性的實(shí)踐路徑。

1 非遺技藝的選擇及項(xiàng)目的確立

從課程標(biāo)準(zhǔn)的要求看，“物質(zhì)在水中的分散”是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要概念課之一，屬于課程標(biāo)準(zhǔn)“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”主題的內(nèi)容。課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求是“知道水是一種重要的溶劑，體會溶液在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值”；學(xué)業(yè)要求是“通過典型實(shí)例，幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)與用途的關(guān)系，展現(xiàn)豐富、鮮活的物質(zhì)應(yīng)用事實(shí)，引導(dǎo)學(xué)生基于物質(zhì)性質(zhì)對物質(zhì)應(yīng)用進(jìn)行分析、解釋和創(chuàng)意設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生性質(zhì)決定用途觀念的形成”［9］。

從學(xué)生已具有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)看，“溶液”是學(xué)生身邊的化學(xué)物質(zhì)，是化學(xué)學(xué)習(xí)中最常見的一種分散體系，是從氧化還原反應(yīng)到復(fù)分解反應(yīng)重要的過渡性知識。學(xué)生對溶液已有初步的認(rèn)識，教材中每個單元均有與溶液相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)形成了樸素的、感性的“前概念”。但從調(diào)查問卷反饋看，學(xué)生能較準(zhǔn)確地識別實(shí)驗(yàn)室常用的溶液，但對于生活中的分散系的判斷卻不甚清晰，認(rèn)為“物質(zhì)溶于水形成的就是溶液”“具有均一、穩(wěn)定特點(diǎn)的液體就是溶液”?？梢?，學(xué)生只是從宏觀表象上對溶液形成一定的感性認(rèn)識，仍需要培養(yǎng)從微觀角度來認(rèn)識溶液的形成及其性質(zhì)的思維能力，提升解決復(fù)雜體系中溶液相關(guān)問題的素養(yǎng)水平。

基于此，研究選取“非遺藍(lán)染技藝”開展項(xiàng)目式教學(xué)?！八{(lán)染”是一種歷史久遠(yuǎn)的傳統(tǒng)植物印染工藝，南方地區(qū)多以蓼藍(lán)入色，其葉經(jīng)過發(fā)酵、氧化之后，形成了一種藍(lán)色不溶的靛花，比染液更鮮亮。藍(lán)染中色素的提取、著色等主要工藝均需要物質(zhì)進(jìn)行分散，學(xué)科關(guān)聯(lián)度高，能為課堂教學(xué)提供有探究價(jià)值的問題和框架。本項(xiàng)目圍繞“如何給織物染色、如何染好織物、為什么能染色？”三個問題展開“覓藍(lán)、選藍(lán)、制藍(lán)、示藍(lán)、論藍(lán)”的學(xué)習(xí)。通過密度計(jì)、濁度儀、電導(dǎo)儀和顯微鏡等儀器的使用幫助學(xué)生從感性的、經(jīng)驗(yàn)的溶液概念，到形成系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化的溶液概念；從定性、定量的角度認(rèn)識溶液的性質(zhì)，理解物質(zhì)在水中分散的本質(zhì)；從辯證的角度認(rèn)識不同分散系的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)聚焦科學(xué)思維和技術(shù)思維的思維訓(xùn)練、人與自然的和諧共處的觀念滲透。

2 教學(xué)目標(biāo)分析

（1） 通過感官觀測以及密度計(jì)和濁度儀的測量，形成對濁液、溶液表觀屬性的認(rèn)識，能區(qū)分常見的溶液、懸濁液和乳濁液。

（2） 通過顯微鏡觀測、電導(dǎo)儀測量，展開想象、建模，能從微觀的粒子性和運(yùn)動性上解釋宏觀的分散現(xiàn)象。

（3） 通過對不同物質(zhì)染色后的差異分析，知道物質(zhì)分散有多種不同的形式，能從微粒間相互作用力的角度初步認(rèn)識不同分散系的區(qū)別，辯證認(rèn)識“溶和不溶”的應(yīng)用價(jià)值。

（4） 通過對藍(lán)染非遺文化的介紹，知道合理選擇物質(zhì)、科學(xué)使用物質(zhì)的價(jià)值，感受化學(xué)源于生活、服務(wù)于生活的學(xué)科價(jià)值，傳承傳統(tǒng)文化。

3 項(xiàng)目任務(wù)及教學(xué)流程

以“非遺藍(lán)染技藝”中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)驅(qū)動型任務(wù)，構(gòu)建項(xiàng)目式問題，設(shè)計(jì)教學(xué)活動框架（如圖1）。學(xué)生在真實(shí)的應(yīng)用場景中，從宏觀和微觀、定性和定量的角度認(rèn)識溶液的關(guān)鍵特征，既有利于認(rèn)識概念的實(shí)質(zhì)，又有利于應(yīng)用概念，形成系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化的溶液概念，促使學(xué)生認(rèn)識能力的發(fā)展，建立對傳統(tǒng)技藝的文化認(rèn)同，厚植家國情懷。

4 項(xiàng)目實(shí)施過程

任務(wù)1：藍(lán)染原料和操作的選擇

［問題鏈］

（1） 賞藍(lán)：觀看2022年春晚舞臺劇《只此青綠》（視頻資料）。思考千里江山圖中的藍(lán)色、舞臺劇中舞者服裝的藍(lán)色所使用的著色的材料和工藝有何區(qū)別？

（2） 覓藍(lán)：自然界中有哪些藍(lán)色物質(zhì)可用于著色？如何將這些藍(lán)色物質(zhì)著色到布料上呢？

［學(xué)生交流，教師提煉］

（1） 繪畫著色：使用涂料，采用涂抹的方式。著色精準(zhǔn)、鮮艷，浮于材料表面，操作費(fèi)時(shí)，適合于藝術(shù)創(chuàng)作。布料著色：使用顏料，采用浸染的方式。顏色均勻，滲入織物纖維中，不易脫色，適合于大規(guī)模上色。

（2） 自然界的礦石如藍(lán)綠色的孔雀石、某些植物中的色素、實(shí)驗(yàn)室中的硫酸銅都是藍(lán)色的。將這些物質(zhì)研碎，加水浸泡形成染液，將布料浸在染液中。

任務(wù)2：藍(lán)染工藝和流程的實(shí)踐

［學(xué)生活動］

（1） 制藍(lán)：取蓼藍(lán)鮮葉，剪碎，加水浸泡（提前2天完成）。各取一藥匙藍(lán)孔雀石和硫酸銅，研碎，分別加入到燒杯中，加入約40mL水，振蕩。取三塊布料分別浸泡在三個燒杯的染液中。觀察現(xiàn)象。

（2） 選藍(lán)：從染色效果判斷布料染“好”應(yīng)該具有的特征是什么？適合著色的染液具有什么樣的性質(zhì)？取出燒杯中的布料，觀察，比較孔雀石、蓼藍(lán)鮮葉、硫酸

銅中適合染色的物質(zhì)是哪一種？判斷的依據(jù)是什么？

［學(xué)生交流，教師提煉］

（1） 好的染料應(yīng)該能染色均勻、著色牢固、色彩可控。

（2） 孔雀石以小顆粒的形式分散在水中，浸染后浮在布料表面，不適合染色。蓼藍(lán)鮮葉、硫酸銅配制的染液，顏色均勻、穩(wěn)定，是溶液，可染色。

［追問］能形成溶液的物質(zhì)就適合給布料染色嗎？

［生］不適合。水洗時(shí)，色素又從布料中分散到水中，會掉色。

［實(shí)驗(yàn)］將三塊布料分別放入盛有水的燒杯中，洗滌。

［生］布條均褪色，說明孔雀石、蓼藍(lán)鮮葉中的色素、硫酸銅無法留在布料上，不能用于染色。

［師］細(xì)心的同學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，蓼藍(lán)鮮葉浸泡過程中，浸出液雖是綠色，但在葉片邊緣處會出現(xiàn)藍(lán)色物質(zhì)，這就是名為藍(lán)染的原因。

［資料］蓼藍(lán)汁液中有一種綠色的物質(zhì)靛青可溶于水，在晾干的過程中，靛青會被空氣中氧氣氧化，生成藍(lán)色的不溶于水的靛藍(lán)，從而牢固的留在布料中，達(dá)到固色的目的［10］。

［追問］如何用蓼藍(lán)汁液染出著色牢固、顏色較深的藍(lán)色？該如何防止蓼藍(lán)汁液不被氧化而長久的保存呢？

［生］示藍(lán)：延長浸泡時(shí)間，浸泡后先充分晾干再洗滌，可多次染色（見圖2）；用植物油液封（見圖3）。

［實(shí)驗(yàn)］學(xué)生觀察植物油液封的汁液，發(fā)現(xiàn)色素進(jìn)入植物油中，形成均一、穩(wěn)定的藍(lán)色液體。

［追問］植物油形成的藍(lán)色液體是溶液嗎？你對溶液概念有什么新的認(rèn)識？

［生］溶液中的溶劑不一定是水，溶液是均一、穩(wěn)定的混合物。

任務(wù)3：染液性質(zhì)和藍(lán)染原理的探秘

［追問］古代勞動人民依靠經(jīng)驗(yàn)摸索出規(guī)律，而科學(xué)需要對這些規(guī)律作出解釋。在剛才的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)硫酸銅、靛青能和水形成溶液，與濁液中存在顆粒物相比，溶液中是否也存在“顆粒物”？請觀察實(shí)驗(yàn)中儀器的數(shù)據(jù)，說說對溶液性質(zhì)的認(rèn)識。

［資料］濁度：溶液對光線通過時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度，衡量光從水中的懸浮顆粒反射的量度。

［實(shí)驗(yàn)］用密度計(jì)、濁度儀測量硫酸銅、孔雀石分散后形成的混合物的密度、濁度（見圖4、圖5）。

［學(xué)生交流，教師提煉］

（1） 靜置孔雀石的濁液，顆粒物逐漸沉降，其濁度從104逐漸下降，說明其不均一、不穩(wěn)定。

（2） 蓼藍(lán)鮮葉的染液中，不同位置的密度值均相同；硫酸銅溶液中濁度始終為0，不發(fā)生改變，這是溶液具有均一、穩(wěn)定性的表現(xiàn)。

［追問］論藍(lán)：濁度儀未能測量到硫酸銅的存在。硫酸銅是以什么形式存在于水中？借助哪一種類型的儀器可以“觀測”硫酸銅的存在形式？

［生］硫酸銅分散得很小，用顯微鏡是不是可以觀察到其分散的“顆?！?？測溶液的導(dǎo)電性。

［實(shí)驗(yàn)］顯微鏡下觀察一滴水滴到一粒硫酸銅晶體上的變化，描述并想象硫酸銅的溶解過程。利用電導(dǎo)儀測蒸餾水、酒精溶液、硫酸銅溶液的導(dǎo)電性。

［生］觀察到硫酸銅晶體邊緣逐漸減少，一圈一圈地變小，小氣泡在移動。且形成的溶液具有導(dǎo)電性，說明硫酸銅以比微生物更小的、運(yùn)動的、帶電的微粒形式分散在水中。

［追問］溶液中溶質(zhì)以離子、分子的形式分散在水中?？兹甘癁槭裁床荒芤晕⒘５男问椒稚⒃谒?？

［生］顯微鏡下，硫酸銅晶體是從邊緣與水的接觸處，一點(diǎn)點(diǎn)變小的，可能是水分子在吸引離子。而孔雀石的構(gòu)成微粒自身的結(jié)合力，水分子“拉”不動，則不能溶解到水中。

［師］微粒自身有結(jié)合力、微粒與水分子有結(jié)合力，這兩個力的平衡關(guān)系決定了物質(zhì)能否溶解。從微觀的角度解釋現(xiàn)象，是化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，請從這一角度給溶液重新下定義。

［生］溶液是物質(zhì)以分子或離子的形式分散在另一種物質(zhì)中形成的均一、穩(wěn)定的混合物。

［師］可溶性的物質(zhì)，有助于色素染色；不溶性的物質(zhì)便于保存，且能牢固地分散在布料中而不褪色。蓼藍(lán)鮮葉染色受季節(jié)、種植環(huán)境的影響，古代勞動人民在長期的摸索中發(fā)現(xiàn)“石灰水也能使可溶的靛青轉(zhuǎn)化為靛藍(lán)，而且酒糟又能使靛藍(lán)再變回靛青，從而保存靛藍(lán)固體，需要時(shí)取出”的成熟藍(lán)染技藝［11］。傳承千年的藍(lán)染，是中國古代勞動人民技藝才智的匯集、與自然和諧共處的文化理念。

5 教學(xué)反思

本節(jié)課選擇以“非遺藍(lán)染技藝”為教學(xué)情境，藍(lán)染過程包含復(fù)雜的物質(zhì)分散、物理分離、化學(xué)反應(yīng)過程，將其融入化學(xué)教學(xué)應(yīng)注意以下關(guān)系：

（1） 處理好非遺技藝的復(fù)雜性和化學(xué)學(xué)習(xí)簡潔性的關(guān)系

非遺技藝豐富了化學(xué)課程資源，拓展了學(xué)習(xí)的空間，滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求，但具有工序復(fù)雜、原理繁雜的特點(diǎn)，以其為主題展開項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，教師需要有所選擇、降低其復(fù)雜性，項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施不能超出學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，不能脫離課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。非遺藍(lán)染技藝中蘊(yùn)含化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、無機(jī)物的性質(zhì)及其應(yīng)用和有機(jī)物的性質(zhì)及其應(yīng)用等化學(xué)知識，鑒于初中化學(xué)的學(xué)習(xí)范疇，將“鮮葉浸泡出的汁液是綠色的，為何名為蓼藍(lán)”“浸取汁液含葉綠素和靛青多種色素，如何分離”等涉及有機(jī)物的問題采取提供閱讀資料、借助生物課堂等方式降低難度，提高與初中化學(xué)課程內(nèi)容的匹配度，突出初中化學(xué)核心知識，通過文化與思維的互動，更好地凸顯科學(xué)知識的簡單性與傳統(tǒng)技藝的復(fù)雜性。

（2） 關(guān)注非遺傳承和非遺進(jìn)課堂的區(qū)別

非遺技藝進(jìn)課堂的目的不是為了要培養(yǎng)技藝傳承人，而是創(chuàng)造性地從科學(xué)角度對其原理和工藝進(jìn)行探究，在解決問題的過程中逐漸形成對物質(zhì)分散過程的宏觀辨識、微觀探析，培養(yǎng)創(chuàng)造性解決新問題的能力等。如項(xiàng)目之初，師生認(rèn)為“染色物質(zhì)需可溶”，項(xiàng)目過程中逐漸認(rèn)識到“染色過程存在溶和不溶的轉(zhuǎn)化”，進(jìn)而了解古代勞動人民通過實(shí)踐摸索出“可溶靛青和不溶靛藍(lán)”的轉(zhuǎn)化方法，再通過科學(xué)實(shí)踐揭示染色原理的奧秘。一個個真實(shí)的、富有挑戰(zhàn)性的問題持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的思考，幫助學(xué)生建構(gòu)大概念和核心概念，有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展［12］，更好地感悟非遺文化的獨(dú)特魅力，同時(shí)為藍(lán)染工藝的創(chuàng)新發(fā)展提供可行性方向。

非遺技藝具有多元的教育價(jià)值，化學(xué)教學(xué)中要側(cè)重挖掘其蘊(yùn)含的科學(xué)價(jià)值，讓學(xué)生切身感受化學(xué)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系，在傳統(tǒng)文化潛移默化的影響下形成和習(xí)得審美觀念，增強(qiáng)文化自信，提升科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］教育部關(guān)于印發(fā)《革命傳統(tǒng)進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進(jìn)中小學(xué)課程教材指南》的通知（教材〔2021〕1號）［EB/0L］. （20210119）［20221102］. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/202102/t20210203512359.html.

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