非遺文化融入初中化學教學的實踐探索

郭建虹

摘要： 以“非遺藍染技藝”為學習主題的項目式教學，包括藍染原料和操作的選擇、藍染工藝和流程的探究、染液性質和藍染原理的探秘三個項目任務，引導學生在分析解決實際問題過程中，從宏觀和微觀、定性和定量的角度建構溶解、溶液等重要概念，理解物質在水中分散的本質，領悟物質在水中分散的價值，建立對傳統技藝的文化認同，厚植家國情懷。

關鍵詞： 初中化學； 項目式教學； 非遺文化； 物質在水中的分散； 藍染技藝

文章編號： 10056629（2023）11005705 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

中華優秀傳統文化教育對于“培養什么人”具有重要的指導意義。教育部印發的《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》要求“初中階段各學科要結合學科特點，引導學生體會其中蘊含的思想方法，感悟中華民族智慧與創造，培養學生勇于探索、自強不息的精神，堅定文化自信，增強民族自豪感［1］。教育部頒布的《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課程標準”）在化學教材內容選擇上指出“化學課程立足學生的生活經驗，反映人類探索物質世界的化學基本觀念和規律，融入社會主義核心價值觀的基本內容和要求，傳承中華優秀傳統文化”［2］。可見，中華優秀傳統文化進課堂是學科教育的應然選擇，非物質文化遺產（以下簡稱“非遺”）作為中華優秀傳統文化的瑰寶，更是不容錯過的學習素材［3］。近年來，涌現了大量“非遺進校園”的活動，但多為宣傳類的講學［4］，側重挖掘其歷史價值、文化價值、精神價值、審美價值，缺少對其科學價值的關注和研學。

非遺文化與化學相結合，是新時代下思政教育的現實要求，同時也是化學教學的需要。非遺文化中的傳統技藝契合項目式學習中“項目”所需具備的特點：帶有生活目的的情境、需要全身心投入的活動、應用綜合知識解決的問題［5］。非遺技藝源于生活，其制作工藝對應化學實驗操作，原料到成品的變化中蘊含豐富的化學原理，為化學學習提供真實、生動、直觀且富有啟迪性的學習情境，適合作為初中化學的學習項目［6］。本文通過對非遺藍染技藝項目式教學框架的梳理，將學生置于模擬勞動人民進行藍染技藝的探索中，設計、討論、準備與實施，在項目進行中發現和解決問題，提高和發展高水平的實驗素養［7］和思維水平，讓學生在基于傳統文化復雜問題的解決過程中，成長為獨立的思考者、知識的運用者、技術的創新者、文化的傳承者［8］，為非遺文化進化學課堂的課程實施提供參考性的實踐路徑。

1 非遺技藝的選擇及項目的確立

從課程標準的要求看，“物質在水中的分散”是初中化學學習的重要概念課之一，屬于課程標準“物質的性質與應用”主題的內容。課程標準的內容要求是“知道水是一種重要的溶劑，體會溶液在生產生活中的應用價值”；學業要求是“通過典型實例，幫助學生認識物質性質與用途的關系，展現豐富、鮮活的物質應用事實，引導學生基于物質性質對物質應用進行分析、解釋和創意設計，促進學生性質決定用途觀念的形成”［9］。

從學生已具有的學習經驗看，“溶液”是學生身邊的化學物質，是化學學習中最常見的一種分散體系，是從氧化還原反應到復分解反應重要的過渡性知識。學生對溶液已有初步的認識，教材中每個單元均有與溶液相關的實驗，學生已經形成了樸素的、感性的“前概念”。但從調查問卷反饋看，學生能較準確地識別實驗室常用的溶液，但對于生活中的分散系的判斷卻不甚清晰，認為“物質溶于水形成的就是溶液”“具有均一、穩定特點的液體就是溶液”?？梢?，學生只是從宏觀表象上對溶液形成一定的感性認識，仍需要培養從微觀角度來認識溶液的形成及其性質的思維能力，提升解決復雜體系中溶液相關問題的素養水平。

基于此，研究選取“非遺藍染技藝”開展項目式教學。“藍染”是一種歷史久遠的傳統植物印染工藝，南方地區多以蓼藍入色，其葉經過發酵、氧化之后，形成了一種藍色不溶的靛花，比染液更鮮亮。藍染中色素的提取、著色等主要工藝均需要物質進行分散，學科關聯度高，能為課堂教學提供有探究價值的問題和框架。本項目圍繞“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、選藍、制藍、示藍、論藍”的學習。通過密度計、濁度儀、電導儀和顯微鏡等儀器的使用幫助學生從感性的、經驗的溶液概念，到形成系統的、結構化的溶液概念；從定性、定量的角度認識溶液的性質，理解物質在水中分散的本質；從辯證的角度認識不同分散系的應用價值，同時聚焦科學思維和技術思維的思維訓練、人與自然的和諧共處的觀念滲透。

2 教學目標分析

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

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

（3） 通過對不同物質染色后的差異分析，知道物質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識不同分散系的區別，辯證認識“溶和不溶”的應用價值。

（4） 通過對藍染非遺文化的介紹，知道合理選擇物質、科學使用物質的價值，感受化學源于生活、服務于生活的學科價值，傳承傳統文化。

3 項目任務及教學流程

以“非遺藍染技藝”中的關鍵環節設計驅動型任務，構建項目式問題，設計教學活動框架（如圖1）。學生在真實的應用場景中，從宏觀和微觀、定性和定量的角度認識溶液的關鍵特征，既有利于認識概念的實質，又有利于應用概念，形成系統的、結構化的溶液概念，促使學生認識能力的發展，建立對傳統技藝的文化認同，厚植家國情懷。

4 項目實施過程

任務1：藍染原料和操作的選擇

［問題鏈］

（1） 賞藍：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色、舞臺劇中舞者服裝的藍色所使用的著色的材料和工藝有何區別？

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

［學生交流，教師提煉］

（1） 繪畫著色：使用涂料，采用涂抹的方式。著色精準、鮮艷，浮于材料表面，操作費時，適合于藝術創作。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，適合于大規模上色。

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

任務2：藍染工藝和流程的實踐

［學生活動］

（1） 制藍：取蓼藍鮮葉，剪碎，加水浸泡（提前2天完成）。各取一藥匙藍孔雀石和硫酸銅，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。觀察現象。

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

銅中適合染色的物質是哪一種？判斷的依據是什么？

［學生交流，教師提煉］

（1） 好的染料應該能染色均勻、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。蓼藍鮮葉、硫酸銅配制的染液，顏色均勻、穩定，是溶液，可染色。

［追問］能形成溶液的物質就適合給布料染色嗎？

［生］不適合。水洗時，色素又從布料中分散到水中，會掉色。

［實驗］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、蓼藍鮮葉中的色素、硫酸銅無法留在布料上，不能用于染色。

［師］細心的同學已經發現，蓼藍鮮葉浸泡過程中，浸出液雖是綠色，但在葉片邊緣處會出現藍色物質，這就是名為藍染的原因。

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

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

［生］示藍：延長浸泡時間，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）。

［實驗］學生觀察植物油液封的汁液，發現色素進入植物油中，形成均一、穩定的藍色液體。

［追問］植物油形成的藍色液體是溶液嗎？你對溶液概念有什么新的認識？

［生］溶液中的溶劑不一定是水，溶液是均一、穩定的混合物。

任務3：染液性質和藍染原理的探秘

［追問］古代勞動人民依靠經驗摸索出規律，而科學需要對這些規律作出解釋。在剛才的實驗中，我們發現硫酸銅、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”？請觀察實驗中儀器的數據，說說對溶液性質的認識。

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

［實驗］用密度計、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、不穩定。

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

［追問］論藍：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“顆粒”？測溶液的導電性。

［實驗］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。利用電導儀測蒸餾水、酒精溶液、硫酸銅溶液的導電性。

［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電性，說明硫酸銅以比微生物更小的、運動的、帶電的微粒形式分散在水中。

［追問］溶液中溶質以離子、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校?/p>

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

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

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

［師］可溶性的物質，有助于色素染色；不溶性的物質便于保存，且能牢固地分散在布料中而不褪色。蓼藍鮮葉染色受季節、種植環境的影響，古代勞動人民在長期的摸索中發現“石灰水也能使可溶的靛青轉化為靛藍，而且酒糟又能使靛藍再變回靛青，從而保存靛藍固體，需要時取出”的成熟藍染技藝［11］。傳承千年的藍染，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 教學反思

本節課選擇以“非遺藍染技藝”為教學情境，藍染過程包含復雜的物質分散、物理分離、化學反應過程，將其融入化學教學應注意以下關系：

（1） 處理好非遺技藝的復雜性和化學學習簡潔性的關系

非遺技藝豐富了化學課程資源，拓展了學習的空間，滿足多樣化的學習需求，但具有工序復雜、原理繁雜的特點，以其為主題展開項目式學習，教師需要有所選擇、降低其復雜性，項目任務的實施不能超出學生的學習能力，不能脫離課程標準的要求。非遺藍染技藝中蘊含化學實驗操作、無機物的性質及其應用和有機物的性質及其應用等化學知識，鑒于初中化學的學習范疇，將“鮮葉浸泡出的汁液是綠色的，為何名為蓼藍”“浸取汁液含葉綠素和靛青多種色素，如何分離”等涉及有機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，提高與初中化學課程內容的匹配度，突出初中化學核心知識，通過文化與思維的互動，更好地凸顯科學知識的簡單性與傳統技藝的復雜性。

（2） 關注非遺傳承和非遺進課堂的區別

非遺技藝進課堂的目的不是為了要培養技藝傳承人，而是創造性地從科學角度對其原理和工藝進行探究，在解決問題的過程中逐漸形成對物質分散過程的宏觀辨識、微觀探析，培養創造性解決新問題的能力等。如項目之初，師生認為“染色物質需可溶”，項目過程中逐漸認識到“染色過程存在溶和不溶的轉化”，進而了解古代勞動人民通過實踐摸索出“可溶靛青和不溶靛藍”的轉化方法，再通過科學實踐揭示染色原理的奧秘。一個個真實的、富有挑戰性的問題持續激發學生的學習興趣，引發學生的思考，幫助學生建構大概念和核心概念，有效促進學生核心素養的發展［12］，更好地感悟非遺文化的獨特魅力，同時為藍染工藝的創新發展提供可行性方向。

非遺技藝具有多元的教育價值，化學教學中要側重挖掘其蘊含的科學價值，讓學生切身感受化學與生產生活的密切聯系，在傳統文化潛移默化的影響下形成和習得審美觀念，增強文化自信，提升科學素養。

參考文獻：

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

［2］［6］［9］［10］［12］中華人民共和國教育部制定. 義務教育化學課程標準（2022年版）［S］. 北京： 北京師范大學出版社， 2022： 2～21.

［3］韓基燦. 淺議非物質文化遺產的價值、特點及其意義［J］. 延邊大學學報（社會科學版）， 2007， （4）： 74～78.

［4］羅亞， 周光發， 代月等. 非物質文化遺產融入高中地理教學的四維審視［J］. 新課程導學， 2023， （13）： 72～75.

［5］盧姍姍， 畢華林. 中學理科教育中項目式學習的內涵與特征［J］. 化學教學， 2023， （2）： 3～7.

［7］王換榮， 林肅浩. “從青蒿素的提取歷程中探尋實驗方法”項目教學［J］. 化學教學， 2022， （2）： 59～63.

［8］馬玥， 莫尊理. 基于中華傳統文化的STEAM項目式初中化學教學探索——以馬家窯彩陶為例［J］. 化學教學， 2023， （3）： 41～47.

［11］楊建軍， 崔巖. 蓼藍鮮葉汁浸染工藝的研究與實踐［J］. 染整技術， 2021， （4）： 25～28.