基于傳統(tǒng)文化視角的科學(xué)教育實(shí)踐
——以古法制糖體驗(yàn)活動為例

◆龍磊

(北京學(xué)生活動管理中心)

科學(xué)與人文是共生的，是互動的，有以人文為導(dǎo)向的科學(xué)，也有以科學(xué)奠基的人文。在北京教學(xué)植物園組織開展的綠色科技俱樂部活動中，嘗試以傳統(tǒng)文化入手結(jié)合植物資源，以傳統(tǒng)文化的情景解決了科學(xué)教育中的壓榨技術(shù)問題、出糖率計(jì)算的數(shù)學(xué)問題，取得了較好的效果。

一、傳統(tǒng)文化視角下的科學(xué)教育

1.科學(xué)教育的傳統(tǒng)文化資源庫

有學(xué)者認(rèn)為，中國傳統(tǒng)文化缺乏近代西方科學(xué)文化的基因，甚至認(rèn)為二者是根本對立的兩種文化。20世紀(jì)初，我國的科學(xué)教育幾乎是全盤西化，解放初，我們?nèi)P蘇化，現(xiàn)在我們又在學(xué)習(xí)西方。長期以來，限于這種影響，文化與科學(xué)顯得涇渭分明，科學(xué)教育的資源很少取材于傳統(tǒng)文化與實(shí)踐，然而在五千年的中華文化寶庫中積累了大量的科學(xué)教育素材和案例，具有相當(dāng)?shù)膯l(fā)性。在浩瀚的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中，科學(xué)教育資源不勝枚舉，僅可摘用的古代書籍類就有《齊民要術(shù)》《營造法式》《天工開物》《夢溪筆談》等等，另外在傳統(tǒng)習(xí)俗、技藝、器具中也蘊(yùn)含著寶貴的科學(xué)教育資源有待挖掘。

在設(shè)計(jì)開發(fā)《哪里來的味道》探究課程之初，是以解決植物有效成分的提取方法和含量計(jì)算為知識目標(biāo)。在傳統(tǒng)的科學(xué)教育活動中，一般選擇橘皮壓榨，玫瑰精油蒸餾提取等作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法。而在本活動的開發(fā)中選擇以宋代科技著作《天工開物》甘嗜篇為藍(lán)本，設(shè)計(jì)古法制糖體驗(yàn)，將植物有效成分提取的方法技藝巧妙地融入傳統(tǒng)文化的大背景中，突出了科學(xué)教育的文化性。

2.科學(xué)教育中的人文精神滲透

我國科學(xué)教育的文化缺失造成了學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣的低落、科學(xué)素養(yǎng)的不足，在科學(xué)教育中適時(shí)適度地滲透和融入傳統(tǒng)文化，就是要挖掘科學(xué)教育的文化內(nèi)涵，使科學(xué)教育不是簡單的知識和技能的傳授，也不是機(jī)械的科學(xué)方法和思維的習(xí)得，更重要的是讓科學(xué)教育具備文化底蘊(yùn)和人文情懷。

在《哪里來的味道》的探究實(shí)踐課中，學(xué)習(xí)壓榨技藝時(shí)，摘用《天工開物》選段，學(xué)生讀到“蔗過漿流，再拾其滓，再軋，又三軋之，其汁盡矣，其滓為薪。”是什么樣的機(jī)器，會“蔗過漿流”，為何要“再拾其滓，再軋，又三軋之”？當(dāng)看到古人的“榨汁機(jī)”時(shí)，學(xué)生無不感嘆古人的智慧，中國傳統(tǒng)的“齒輪”“傳送帶”設(shè)計(jì)巧妙，同時(shí)學(xué)生也自然的理解到由于力量和精度問題導(dǎo)致需要“三榨”，并提出改進(jìn)設(shè)想。在輕松學(xué)到壓榨技法同時(shí)，更感嘆古人“物盡其用”的智慧與優(yōu)秀傳統(tǒng)，在這種文化的滲透使科學(xué)教育不再空洞，學(xué)生興趣激增，參與度極高，在學(xué)習(xí)到科學(xué)技法的同時(shí)，也更多地增強(qiáng)了科學(xué)的文化認(rèn)同和自信。

3.科學(xué)教育中的文化體驗(yàn)性

科學(xué)課程在實(shí)施中要強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)豐富多彩的探究學(xué)習(xí)活動，通過學(xué)生親身的活動，感受活動的價(jià)值，加強(qiáng)學(xué)生在活動中的體驗(yàn)與內(nèi)省。科學(xué)教育的探究活動性與文化課程的體驗(yàn)性不謀而和，二者都強(qiáng)調(diào)動起來，這也是文化角度開發(fā)科學(xué)教育的重要契合點(diǎn)。

在《哪里來的味道》探究活動中，將初榨的蔗渣請學(xué)生輪流雙手?jǐn)D榨，一是體驗(yàn)古法中的“三榨”，二是為學(xué)生感受取汁之不易和古人智慧。通過這種體驗(yàn)，學(xué)生對蔗汁表現(xiàn)的十分珍惜，對古人的“榨汁機(jī)”贊嘆不已。這種真實(shí)的“可體觸”體驗(yàn)，更易于學(xué)生對食物的珍惜，對古人技法的認(rèn)同，進(jìn)而將科學(xué)與文化的自信內(nèi)化于心。

4.科學(xué)教育的文化繼承和創(chuàng)新

傳統(tǒng)文化是一種“精神內(nèi)核”，它悄無聲息地影響著我們的思維方式。在科學(xué)教育中，一味地摒棄、批判或夸大傳統(tǒng)文化對科學(xué)教育所追求的真理、客觀的阻礙，顯然是有失偏頗的。在眾多華裔科學(xué)家中，多數(shù)都是接受四書五經(jīng)的傳統(tǒng)基礎(chǔ)教育后才出國深造。由此可見，傳統(tǒng)文化并非就是對科學(xué)思維產(chǎn)生負(fù)面的影響。相反，我們倒是應(yīng)當(dāng)在科學(xué)教育中繼承和創(chuàng)新優(yōu)秀文化傳統(tǒng)。2015年屠呦呦榮獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，她從中國傳統(tǒng)醫(yī)藥寶庫里尋找出了青蒿素并用于瘧疾治療的科學(xué)探索，這種建立在傳統(tǒng)文化基礎(chǔ)上的研究，正是優(yōu)秀文化的科學(xué)傳承和創(chuàng)新。

在《哪里來的味道》探究課程的開發(fā)與設(shè)計(jì)上，師生探討了古法熬糖的工藝，古人熬糖用“三連鍋”熬制，“火候”掌握在師傅手中，顯然這些技法不夠“科學(xué)”而是憑經(jīng)驗(yàn)。在嘗試熬糖的體驗(yàn)活動中，學(xué)生們嘗試了這種“火候”，大家發(fā)現(xiàn)這種經(jīng)驗(yàn)，極難掌握。能不能有一個(gè)科學(xué)的定量或表述呢？學(xué)生想到了，蔗汁定量、火力大小、秒表計(jì)時(shí)等方法。這種體驗(yàn)傳統(tǒng)技法的實(shí)踐活動中，學(xué)生能夠自覺地聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，利用具有文化傳承的情景可以幫助學(xué)生更好地理解和學(xué)習(xí)科學(xué)，同時(shí)對傳統(tǒng)文化也是一種繼承和創(chuàng)新。

二、文化視角下開展科學(xué)教育存在的問題

1.科學(xué)教育中文化意義的衰微

在現(xiàn)行的科學(xué)教育中，科學(xué)知識、方法、技能和科學(xué)思維仍是教育的重點(diǎn)和主流，不論是從教材、師資、軟硬件建設(shè)上來看，當(dāng)前的大環(huán)境下科學(xué)教育中不自覺地忽略了人性、做人與做事、人格理想甚至技術(shù)功力方面的引導(dǎo)，這些都可以從傳統(tǒng)文化中汲取養(yǎng)料并融入到科學(xué)教育之中。在《哪里來的味道》課堂上，學(xué)生習(xí)慣性的強(qiáng)調(diào)知識與技能的習(xí)得，如學(xué)會了熬糖、如何熬糖，而忽略何時(shí)熬糖、為什么熬糖、熬糖做什么等與科學(xué)和文化緊密相關(guān)的問題。

2.科學(xué)文化的標(biāo)準(zhǔn)并不明確

科學(xué)知識的文化內(nèi)涵闡述暫不明確，亓英麗通過梳理各學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)具有文化反映的意識，但還缺乏顯性的表述，這種無依可尋狀態(tài)下，以文化為切入開展科學(xué)教育，特別是對科學(xué)教育中人文目標(biāo)的設(shè)定和達(dá)成具有一定的隨意性。《哪里來的味道》是基于北京教學(xué)植物園招募的綠色科技俱樂部會員開展的探究體驗(yàn)活動，作為校外實(shí)踐活動標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，使得開展活動目標(biāo)自主性強(qiáng)，系統(tǒng)性弱。

3.傳統(tǒng)文化的多樣性挑戰(zhàn)

中華民族具有千年的文化傳承，因歷史長，地域廣，文化也呈現(xiàn)出多樣性。以傳統(tǒng)文化為切入點(diǎn)開展科學(xué)教育，勢必出現(xiàn)因文化或是文化理解差異而產(chǎn)生的科學(xué)教育分歧。找到符合地域特色的文化切入點(diǎn)，是從文化入手挖掘和開發(fā)科學(xué)教育的難點(diǎn)。熬糖同樣存在地域性差異，如北方的甜菜熬糖和南方的糖蔗熬糖，工藝上也存在一定的差異。體驗(yàn)課中使用果蔗熬糖，而學(xué)生實(shí)際并沒有接觸糖蔗的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這種錯(cuò)位使得文化的浸潤中科學(xué)教育稍有折扣。

從傳統(tǒng)文化的視角切入，進(jìn)行科學(xué)教育是一種嘗試，這也得益于校外教育的實(shí)踐性和開拓性。在以古法制糖體驗(yàn)為主要內(nèi)容的科學(xué)與文化融合教育嘗試中，通過古文閱讀、古機(jī)具分析、古法體驗(yàn)等小環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)將科學(xué)教育中利用壓榨法，提取植物的有效成分，并測算其含量的活動目標(biāo)予以呈現(xiàn)，取得了較好的效果。突出表現(xiàn)在學(xué)生興趣濃厚，知識獲得扎實(shí)，科學(xué)和文化認(rèn)同感顯著增強(qiáng)。在科學(xué)教育中融入傳統(tǒng)文化和人文精神，更有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、人文底蘊(yùn)的培養(yǎng)。