基于傳統文化視角的科學教育實踐

龍磊

【摘要】以傳統文化視角為切入的科學探究實踐《哪里來的味道》——古法制糖體驗活動，把科學教育融入傳統文化的氛圍和視角之中，在強調和感受文化的同時，體驗傳統技法和工藝，挖掘科學探究的思維和方法，解決科學問題，這不僅可以為科學教育創設輕松的學習情景，更有利于培養學生的科學學習興趣，同時亦可重塑文化與科技自信。

【關鍵詞】科學教育傳統文化古法制糖體驗科學與人文是共生的，是互動的，有以人文為導向的科學，也有以科學奠基的人文。在北京教學植物園組織開展的綠色科技俱樂部活動中，嘗試以傳統文化入手結合植物資源，以傳統文化的情景解決了科學教育中的壓榨技術問題、出糖率計算的數學問題，取得了較好的效果。

一、傳統文化視角下的科學教育

1.科學教育的傳統文化資源庫

有學者認為，中國傳統文化缺乏近代西方科學文化的基因，甚至認為二者是根本對立的兩種文化。20世紀初，我國的科學教育幾乎是全盤西化，解放初，我們全盤蘇化，現在我們又在學習西方。長期以來，限于這種影響，文化與科學顯得涇渭分明，科學教育的資源很少取材于傳統文化與實踐，然而在五千年的中華文化寶庫中積累了大量的科學教育素材和案例，具有相當的啟發性。在浩瀚的優秀傳統文化中，科學教育資源不勝枚舉，僅可摘用的古代書籍類就有《齊民要術》《營造法式》《天工開物》《夢溪筆談》等等，另外在傳統習俗、技藝、器具中也蘊含著寶貴的科學教育資源有待挖掘。

在設計開發《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算為知識目標。在傳統的科學教育活動中，一般選擇橘皮壓榨，玫瑰精油蒸餾提取等作為實驗內容和方法。而在本活動的開發中選擇以宋代科技著作《天工開物》甘嗜篇為藍本，設計古法制糖體驗，將植物有效成分提取的方法技藝巧妙地融入傳統文化的大背景中，突出了科學教育的文化性。

2.科學教育中的人文精神滲透

我國科學教育的文化缺失造成了學生科學學習興趣的低落、科學素養的不足，在科學教育中適時適度地滲透和融入傳統文化，就是要挖掘科學教育的文化內涵，使科學教育不是簡單的知識和技能的傳授，也不是機械的科學方法和思維的習得，更重要的是讓科學教育具備文化底蘊和人文情懷。

在《哪里來的味道》的探究實踐課中，學習壓榨技藝時，摘用《天工開物》選段，學生讀到“蔗過漿流，再拾其滓，再軋，又三軋之，其汁盡矣，其滓為薪。”是什么樣的機器，會“蔗過漿流”，為何要“再拾其滓，再軋，又三軋之”？當看到古人的“榨汁機”時，學生無不感嘆古人的智慧，中國傳統的“齒輪”“傳送帶”設計巧妙，同時學生也自然的理解到由于力量和精度問題導致需要“三榨”，并提出改進設想。在輕松學到壓榨技法同時，更感嘆古人“物盡其用”的智慧與優秀傳統，在這種文化的滲透使科學教育不再空洞，學生興趣激增，參與度極高，在學習到科學技法的同時，也更多地增強了科學的文化認同和自信。

3.科學教育中的文化體驗性

科學課程在實施中要強調設計豐富多彩的探究學習活動，通過學生親身的活動，感受活動的價值，加強學生在活動中的體驗與內省?？茖W教育的探究活動性與文化課程的體驗性不謀而和，二者都強調動起來，這也是文化角度開發科學教育的重要契合點。

在《哪里來的味道》探究活動中，將初榨的蔗渣請學生輪流雙手擠榨，一是體驗古法中的“三榨”，二是為學生感受取汁之不易和古人智慧。通過這種體驗，學生對蔗汁表現的十分珍惜，對古人的“榨汁機”贊嘆不已。這種真實的“可體觸”體驗，更易于學生對食物的珍惜，對古人技法的認同，進而將科學與文化的自信內化于心。

4.科學教育的文化繼承和創新

傳統文化是一種“精神內核”，它悄無聲息地影響著我們的思維方式。在科學教育中，一味地摒棄、批判或夸大傳統文化對科學教育所追求的真理、客觀的阻礙，顯然是有失偏頗的。在眾多華裔科學家中，多數都是接受四書五經的傳統基礎教育后才出國深造。由此可見，傳統文化并非就是對科學思維產生負面的影響。相反，我們倒是應當在科學教育中繼承和創新優秀文化傳統。2015年屠呦呦榮獲諾貝爾生理學或醫學獎，她從中國傳統醫藥寶庫里尋找出了青蒿素并用于瘧疾治療的科學探索，這種建立在傳統文化基礎上的研究，正是優秀文化的科學傳承和創新。

在《哪里來的味道》探究課程的開發與設計上，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”而是憑經驗。在嘗試熬糖的體驗活動中，學生們嘗試了這種“火候”，大家發現這種經驗，極難掌握。能不能有一個科學的定量或表述呢？學生想到了，蔗汁定量、火力大小、秒表計時等方法。這種體驗傳統技法的實踐活動中，學生能夠自覺地聯系現實生活，利用具有文化傳承的情景可以幫助學生更好地理解和學習科學，同時對傳統文化也是一種繼承和創新。

二、文化視角下開展科學教育存在的問題

1.科學教育中文化意義的衰微

在現行的科學教育中，科學知識、方法、技能和科學思維仍是教育的重點和主流，不論是從教材、師資、軟硬件建設上來看，當前的大環境下科學教育中不自覺地忽略了人性、做人與做事、人格理想甚至技術功力方面的引導，這些都可以從傳統文化中汲取養料并融入到科學教育之中。在《哪里來的味道》課堂上，學生習慣性的強調知識與技能的習得，如學會了熬糖、如何熬糖，而忽略何時熬糖、為什么熬糖、熬糖做什么等與科學和文化緊密相關的問題。

2.科學文化的標準并不明確

科學知識的文化內涵闡述暫不明確，亓英麗通過梳理各學科的課程標準，認為各學科課程標準對科學具有文化反映的意識，但還缺乏顯性的表述，這種無依可尋狀態下，以文化為切入開展科學教育，特別是對科學教育中人文目標的設定和達成具有一定的隨意性?！赌睦飦淼奈兜馈肥腔诒本┙虒W植物園招募的綠色科技俱樂部會員開展的探究體驗活動，作為校外實踐活動標準的缺乏，使得開展活動目標自主性強，系統性弱。

3.傳統文化的多樣性挑戰

中華民族具有千年的文化傳承，因歷史長，地域廣，文化也呈現出多樣性。以傳統文化為切入點開展科學教育，勢必出現因文化或是文化理解差異而產生的科學教育分歧。找到符合地域特色的文化切入點，是從文化入手挖掘和開發科學教育的難點。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。體驗課中使用果蔗熬糖，而學生實際并沒有接觸糖蔗的實際經驗，這種錯位使得文化的浸潤中科學教育稍有折扣。

從傳統文化的視角切入，進行科學教育是一種嘗試，這也得益于校外教育的實踐性和開拓性。在以古法制糖體驗為主要內容的科學與文化融合教育嘗試中，通過古文閱讀、古機具分析、古法體驗等小環節，實現將科學教育中利用壓榨法，提取植物的有效成分，并測算其含量的活動目標予以呈現，取得了較好的效果。突出表現在學生興趣濃厚，知識獲得扎實，科學和文化認同感顯著增強。在科學教育中融入傳統文化和人文精神，更有助于學生科學素養、人文底蘊的培養。

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