[摘 要]文章以2023年6月浙江省高考生物卷第12題中的釀酒工藝為切入點(diǎn),剖析其蘊(yùn)含的傳統(tǒng)文化價(jià)值,為在高中生物學(xué)教學(xué)中融入傳統(tǒng)工藝,進(jìn)而構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)體系、發(fā)展學(xué)生綜合能力、弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化提出相關(guān)建議。
[關(guān)鍵詞]傳統(tǒng)工藝;高考生物試題;文化育人
[中圖分類號(hào)]" " G633.91" " " " [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]" " A" " " " [文章編號(hào)]" " 1674-6058(2024)23-0093-03
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)和2020年出版的《中國高考評(píng)價(jià)體系》均明確指出要在生物學(xué)課程教學(xué)中繼承與弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化[1-2]。黨的十八屆五中全會(huì)指出,傳統(tǒng)工藝作為中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的一部分,不僅凝聚著中國古人生活與生產(chǎn)的實(shí)踐智慧,也見證了中華民族輝煌燦爛的物質(zhì)文明和精神文明[3]。但是,傳統(tǒng)工藝因缺少傳承人以及制作工序的復(fù)雜性而面臨失傳的風(fēng)險(xiǎn),因此,亟須教師在學(xué)科教學(xué)中滲透傳統(tǒng)工藝文化,喚醒人們對(duì)傳統(tǒng)工藝文化的重視,將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化踵事增華。2023年6月高考生物學(xué)試題中,浙江省第11、12題,廣東省第1題,山東省第12、20題均涉及傳統(tǒng)工藝。本文以浙江省高考生物卷第12題為例進(jìn)行剖析,在構(gòu)建學(xué)科專業(yè)知識(shí)和發(fā)展學(xué)生綜合能力的同時(shí),為弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化提出相關(guān)建議。
一、對(duì)2023年浙江省高考生物卷第12題的分析
(一)原題呈現(xiàn)
小曲白酒清香純正,以大米、大麥、小麥等為原料,以小曲為發(fā)酵劑釀造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厭氧型微生物酵母菌,還有乳酸菌、醋酸菌等細(xì)菌。釀酒的原理主要是酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精。傳統(tǒng)釀造工藝流程如圖所示。
關(guān)于小曲白酒的釀造過程,下列敘述錯(cuò)誤的是( )。
A. 糖化主要是利用霉菌將淀粉水解為葡萄糖
B. 發(fā)酵液樣品的蒸餾產(chǎn)物有無酒精,可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測
C. 若釀造過程中酒變酸,則發(fā)酵壇密封不嚴(yán)
D. 蒸熟并攤晾的原料加入糟醅,立即密封可高效進(jìn)行酒精發(fā)酵
參考答案:D。
(二)試題分析
小曲白酒釀造是傳統(tǒng)工藝的典型代表,該題將其作為情境材料,并以圖文結(jié)合的形式融入釀酒各步驟,在激發(fā)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)工藝的興趣的同時(shí),圍繞“釀酒的發(fā)酵原理”分別考查發(fā)酵的底物、條件、產(chǎn)物的鑒定等相關(guān)知識(shí),需要學(xué)生具備一定的獲取信息和分析歸納能力才能解答該題。但深入思考試題后,筆者發(fā)現(xiàn)“是否可從生物學(xué)視角窺見釀酒工藝中所蘊(yùn)含的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之價(jià)值?”這一問題值得關(guān)注。基于此,下文將從小曲白酒釀制工序入手,對(duì)其涉及的生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)。
二、知識(shí)重構(gòu)
(一)綠色循環(huán)產(chǎn)優(yōu)糧
谷物作為釀酒原材料在微生物群的輔助下參與發(fā)酵過程。生物與環(huán)境是不可分割的整體,對(duì)釀酒工藝來說,優(yōu)質(zhì)的原料離不開賴以生存的生長環(huán)境。在綠色種養(yǎng)循環(huán)模式下,谷物能夠就地或就近利用經(jīng)好氧或厭氧發(fā)酵無害化處理后的糞肥或沼液,實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用,從而達(dá)到減污與增產(chǎn)同效的目的,體現(xiàn)了綠色發(fā)展理念。一旦谷物的生長環(huán)境遭到改變或破壞,谷物也將面臨不利突變的被保留率升高的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重時(shí)將會(huì)造成其淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪含量失調(diào),導(dǎo)致產(chǎn)量和質(zhì)量降低,同時(shí)還會(huì)造成微生物分解谷物原料所得到的發(fā)酵底物、芳香物質(zhì)和抑制發(fā)酵的酸的含量與正常含量相差過大的情況,從而致使酒的品質(zhì)和口感大打折扣。因此,釀酒以嚴(yán)格選擇與把控谷物生長的環(huán)境來保證原料的優(yōu)質(zhì)性。由此,學(xué)生可以領(lǐng)略生物與生物、生物與環(huán)境之間的相互依存之道,認(rèn)同并踐行“保護(hù)環(huán)境、尊重自然”的綠色發(fā)展理念[4]。
(二)匠心獨(dú)運(yùn)出精工
挑選的優(yōu)質(zhì)原料在泡糧、蒸糧、攤晾冷卻后,即可進(jìn)行小曲糖化處理。小曲是一種以糧食谷物為原料制成的糖化發(fā)酵劑,內(nèi)含各種微生物。其中,霉菌和其他細(xì)菌能為酵母菌的生長和發(fā)酵提供條件,在糖化過程中負(fù)責(zé)水解淀粉和產(chǎn)酸[5]。要想有條不紊地推進(jìn)釀酒工序,需要釀酒者依照“微生物的培養(yǎng)”原理,嚴(yán)格控制培養(yǎng)的溫度與時(shí)間,否則微生物或?qū)o法在最適合的溫度下發(fā)揮最佳作用,也可能因時(shí)間不足或過多而導(dǎo)致生長情況不佳,最終導(dǎo)致酵母菌無法正常生長與發(fā)酵[6]。在此過程中,釀酒者應(yīng)守持“篤實(shí)專注、嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著”的態(tài)度,這正是工匠精神的集中體現(xiàn),是塑造“質(zhì)量興國”民族精神的關(guān)鍵之匙。
(三)賡續(xù)智慧傳文明
釀酒這一傳統(tǒng)工藝的關(guān)鍵步驟為發(fā)酵和蒸餾,其原理為酵母菌的無氧呼吸,酶在其中起催化劑的作用。釀造過程中,若密封壇處于有氧開封狀態(tài),醋酸菌或其他雜菌就會(huì)進(jìn)行有氧呼吸并產(chǎn)酸,進(jìn)而影響酶的活性及酒的品質(zhì)。在古時(shí),偉大的勞動(dòng)人民就已憑借自身的智慧,發(fā)現(xiàn)溫度與氧氣均是發(fā)酵過程中需要嚴(yán)格把控的關(guān)鍵因素,得出“發(fā)酵應(yīng)密封,溫度需適宜”的結(jié)論,以此不斷改善傳統(tǒng)釀酒工藝?,F(xiàn)如今,科研人員根據(jù)發(fā)酵所蘊(yùn)含的生物學(xué)原理制造了自動(dòng)控溫裝置和氧氣含量檢測裝置,依據(jù)發(fā)酵液溶質(zhì)沸點(diǎn)的不同對(duì)其中間產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,應(yīng)用機(jī)械化設(shè)備直接分級(jí)提取乙醇和芳香物質(zhì),有效獲得高品質(zhì)白酒,從而傳承中國傳統(tǒng)智慧,賡續(xù)千年科技文明[7]。
(四)革故鼎新創(chuàng)工藝
發(fā)酵工程與其他釀造工程有著密不可分的聯(lián)系。長久以來,一線技術(shù)人員堅(jiān)持在傳承中創(chuàng)新,在創(chuàng)新中傳承,利用微生物發(fā)酵技術(shù)及其原理不斷推動(dòng)以釀酒工藝文化為代表的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)工藝的傳承與發(fā)展。例如,在小曲白酒的釀造過程中,若將密封狀態(tài)解除,醋酸菌則會(huì)發(fā)揮發(fā)酵作用,在氧氣充足的情況下直接或間接將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸。在此基礎(chǔ)上,釀酒者充分發(fā)揮其創(chuàng)造力,創(chuàng)新性地發(fā)展釀醋工藝??茖W(xué)家對(duì)該工藝展開進(jìn)一步的研究后,發(fā)現(xiàn)假絲酵母或黑曲霉等微生物發(fā)酵可制得檸檬酸,由此制造出食品添加劑,為人類的生產(chǎn)生活帶來便利[8]。立足當(dāng)下,廣大科技人才正是在文化傳承中銳意創(chuàng)新,找尋并完善傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的成功之道。
三、教學(xué)建議
(一)立足基礎(chǔ)知識(shí),滲透傳統(tǒng)工藝
高考生物學(xué)試題圍繞傳統(tǒng)釀酒工藝,串聯(lián)生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn),在文化育人與學(xué)科育人上實(shí)現(xiàn)雙層增效。在課堂教學(xué)中,體驗(yàn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與內(nèi)化生物學(xué)知識(shí)也需要齊頭并進(jìn)。以“細(xì)胞中的生物大分子”概念教學(xué)為例,教師參考《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)概念進(jìn)行分類(見表1),通過“釀酒原料與環(huán)境的聯(lián)系”這部分內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生形成綠色發(fā)展意識(shí),而后通過“原料與釀酒風(fēng)味的聯(lián)系”引導(dǎo)學(xué)生理解各生物大分子在細(xì)胞中所起的作用,從而形成次位概念1、2、3,再通過引導(dǎo)學(xué)生理解環(huán)境破壞使谷物不利突變的被保留率升高,從而影響酒釀品質(zhì),幫助其形成次位概念4,由此建立重要概念、構(gòu)建大概念[9]。此舉在傳授學(xué)科專業(yè)知識(shí)的同時(shí),向?qū)W生傳遞出了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的綠色發(fā)展理念。
(二)踐行傳統(tǒng)工藝,感受傳統(tǒng)文化
上述試題中所考查的“發(fā)酵過程中變酸”等現(xiàn)象是學(xué)生在實(shí)踐中常遇到的問題。然而,在實(shí)際的生物學(xué)課堂中,學(xué)生親自體驗(yàn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)工藝的機(jī)會(huì)寥寥無幾。因此,學(xué)校與教師應(yīng)善用各種與生物學(xué)相關(guān)的傳統(tǒng)工藝資源,聯(lián)系本地實(shí)際積極開發(fā)校本課程,創(chuàng)建傳統(tǒng)工藝實(shí)踐課堂,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目式學(xué)習(xí),在生物學(xué)實(shí)踐課堂中領(lǐng)悟中華優(yōu)秀傳統(tǒng)工藝的魅力。例如,在帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)釀酒工藝的發(fā)酵過程中,教師組織學(xué)生分別體驗(yàn)不同時(shí)間、溫度、密閉程度條件下的酒釀口味,幫助學(xué)生理解“酶活性的影響因素”“酵母菌的無氧呼吸”等相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙W(xué)習(xí)釀酒所涉及的各道工序,讓學(xué)生在嚴(yán)格把控釀酒條件的過程中真正感受到其所蘊(yùn)含的工匠精神,向?qū)W生傳遞崇尚勞動(dòng)、務(wù)實(shí)肯干的價(jià)值取向。
(三)拓展傳統(tǒng)工藝,構(gòu)建知識(shí)體系
在教學(xué)中,教師可以對(duì)高考試題所涉及的傳統(tǒng)釀酒工藝相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行拓展,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的分析與歸納總結(jié)能力,引導(dǎo)學(xué)生在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)工藝文化的熏陶中構(gòu)建生物學(xué)知識(shí)體系。這不僅能開闊學(xué)生視野,也有利于對(duì)其社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。例如,在“酶活性的影響因素”教學(xué)中,教師以傳統(tǒng)釀酒工藝為情境貫穿課堂,指出若選擇的材料脂肪含量過高,則水解增酸快,最終會(huì)導(dǎo)致酒的口感受到影響,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合相關(guān)知識(shí)推理出“pH值是影響酶活性的因素”;提供釀酒過程中酵母菌最適宜生長的溫度,以及不同溫度下酒的不同品質(zhì)等相關(guān)資料,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材中“酶的化學(xué)本質(zhì)”和“酶的熱變性”等知識(shí)點(diǎn)推理出“溫度是影響酶活性的因素”[11];并且,以傳統(tǒng)釀酒工藝為教學(xué)內(nèi)容,也有利于為學(xué)生后續(xù)的選擇性必修3中“發(fā)酵工程”這一知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(四)遷移工藝情境,靈活發(fā)散思維
廣大科研人員通過深入研究釀酒工藝的原理不斷創(chuàng)新發(fā)酵工程。而在教學(xué)中,教師可將此作為工藝情境,實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移,從而增強(qiáng)學(xué)生思維的創(chuàng)新性,發(fā)展其科學(xué)思維與科學(xué)探究能力等核心素養(yǎng)。例如,在學(xué)習(xí)釀酒工藝之后,學(xué)生對(duì)其原理有了一定的了解,此時(shí)教師不失時(shí)機(jī)地提出相關(guān)疑問:除白酒外,利用微生物發(fā)酵原理還能制作出哪些食物?學(xué)生可能回答:葡萄酒、醋、泡菜、酸奶。教師乘勝追擊,讓學(xué)生充分發(fā)揮其自主性,自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),一起討論實(shí)驗(yàn)的可行性,這一過程能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。另外,教師也可通過講授發(fā)酵工程的發(fā)展史,讓學(xué)生體會(huì)傳統(tǒng)工藝的創(chuàng)新發(fā)展過程。這有助于學(xué)生在體會(huì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)工藝所蘊(yùn)含的創(chuàng)新精神的同時(shí),靈活有效地發(fā)散思維,不斷增強(qiáng)思維的創(chuàng)新性[12]。
[" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "]
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(責(zé)任編輯 羅 艷)