基于地方文化的化学数字故事的设计和教学实施——以“金属的锈蚀及其防护——春秋吴越争霸中的金戈铁马”为例

徐 敏

（1苏州大学材料与化学化工学部 江苏苏州 215123；2苏州高新区第一中学 江苏苏州 215011）

基于地方文化的化学数字故事的设计和教学实施
——以“金属的锈蚀及其防护——春秋吴越争霸中的金戈铁马”为例

徐 敏1，2

（1苏州大学材料与化学化工学部 江苏苏州 215123；2苏州高新区第一中学 江苏苏州 215011）

地方文化从情感上说极易被学生接受。将姑苏文化融合到初中化学课堂教学中，不但能够充实课堂教学内容，提高学生的学习兴趣，丰富学生的情感体验，更起到了传承姑苏文化精神的重要作用。文章探索通过编写数字故事的形式将吴文化与初中化学知识相结合，使初中化学课堂承载更多的人文气息和历史底蕴，丰富课堂的文化内涵。

吴文化；数字故事

一、何为数字故事

与传统的讲故事方式不同，数字故事（DigitalStorytelling）是把传统的讲故事形式与多媒体技术恰当结合，加入文字、图像、声音、音乐等多媒体元素，并借助网络作为其发布平台的新形式。简而言之，数字故事是依据教学活动设计编写故事，向学生呈现可视化故事的过程。

二、数字故事的发展现状

数字故事最早在国外是作为个人多媒体故事叙述的方式出现的，大多以学术竞赛、商业投资项目和与学科教学结合的形式开展，现已积累有很多将数字故事应用于教学的经验。

我国于2001年开始由上海师范大学黎加厚教授指导上海、苏州等地的中小学教师在英语、语文等学科教学中创造性地运用数字故事进行教学，受到了广大师生的欢迎。实践证明，在课堂教学中数字故事已成为激发学习者学习兴趣、促进学习者获得丰富的学习体验，提高教学质量的一种信息化教学的策略和技能。

三、“金属的锈蚀及其防护——春秋吴越争霸中的金戈铁马”数字故事的设计

1．文化背景分析

苏州是一座有着2500年历史的文化古城，吴文化对当地学生有着一种天然的吸引力。学生对于吴文化既熟悉又陌生，吴文化扎根于苏州人的生活细节中，很多历史人物传说也大多通过吴地人口口相传的形式流传于民间，往往不易察觉。教师在学科教学中引入地方文化的教学设计既有助于学生清晰地认识和了解地方文化，了解吴地劳动人民的聪明和智慧，又在传承和保护地方文化中扮演了重要的角色。

2．教材分析

“金属的锈蚀及其防护”是九年级沪教版化学上册第五章第三节的内容，前两节教学的铺垫使得本节教学内容难度不大，且其知识来源大多取自日常生活经验，趣味性较强学生兴趣度较高。

3．吴文化与教材知识的契合点

干将莫邪的铸剑传说一直是家喻户晓的传奇故事，苏州的干将路和莫邪路恰恰为传奇故事增添了现实的依据。春秋吴越争霸时期吴国正是凭借着其精良的铸剑工艺才能屡屡挫败越国，雄霸一方，干将剑和莫邪剑也藉此流芳千古，成为中国古代铸剑史上的双璧。

吴国铸剑工艺的背后蕴涵着丰富的化学原理，很多古剑也是凭借了特殊的防锈处理工艺才得以保存至今。

以春秋吴越争霸的这段历史引出“金属的锈蚀及其防护”的教学设计成为笔者设计数字故事的出发点。

4．教学设计的难点

学生对吴文化的一知半解是教学中避不开的难题，课堂教学时间有限，教师冗长地介绍吴越兵器的铸造和防护显然不合适，因此采用编写数字故事的方法让学生在数字故事中了解地方人文历史传说，既有效地利用课堂时间又能兼顾教学任务的达成，还能增加课堂教学的趣味性，学生十分欢迎。

四、“数字故事——吴越兵器说”的设计和制作

1．以“吴越兵器说”为主线设计数字故事文字稿

第一篇：干将莫邪的故事

同学们知道干将莫邪的故事吗？如果这些都是你第一次听说，你一定知道一条路——干将路，这条路由东往西贯穿了苏州园区、市区和新区，还有一条路——莫邪路由南向北与它交汇。在《干将莫邪传说的演变》一书中李道和先生指出“干”指吴，“将”音同“匠”，干将即指吴国剑匠。干将莫邪的故事如此深入人心，彰显着春秋时期吴国辉煌的兵器史。

第二篇：“吴钩重辉”

新华网南京12月19日电：12月18日，“吴钩重辉——苏州博物馆藏吴越青铜兵器特展”在苏州博物馆开展，展览由吴越争辉、耕战并举、礼乐化民、金戈铁马四个主题展厅组成。展会上将展出58件（组）吴越青铜兵器，再现吴越两国精湛的铸剑技艺。

去苏博参观《吴钩重辉》的参观者必然会带回来这样两份特殊的书签。小小书签更像是工艺品，承载着一种特殊的文化——吴文化的份量。

这两份书签展示的都是吴越剑的代表——菱形格纹剑。

第三篇：锋芒显露

吴越之剑究竟能达到什么锋利程度？史书中有这样一段描述：“肉试则断牛、马，金试则截盘、匜”，锋利程度可见一斑。

须知虎丘山脚下有一块试剑石。

每次我去虎丘都忍不住驻足观看！可能你的想法和我一样：多锋利的一把剑才能劈开如此坚硬的石头？

吴越人心中之剑并不仅仅是兵器，它还有另一个功用——佩戴，一把做工精良的青铜宝剑彰显的是持剑人的身份和地位。

吴越之剑为何如此锋利？这剑身的背后有什么化学原理吗？

第四篇：精湛工艺

吴越之剑为青铜剑。

吴国，本是东南蛮荒之地的小国，何以能在短短数十年间成就霸业，与齐、楚等大国分庭抗礼？

吴地盛产铜、锡，且当时青铜冶炼技术已十分发达，青铜剑的铸造堪为其表。

世界上最早关于青铜合金配比的记载成书于《考工记》中：六金锡一，钟鼎之齐；五金锡一，斧斤之齐；四金锡一，戈戟之齐；三金锡一，大刃之齐；五金锡二，消杀矢之齐；金锡半，鉴燧之齐。此处的“金”即指青铜或纯铜。

如此证明在春秋时期经过古人的铸造与实践，工匠已能实现选用不同的铜、锡配比铸造符合特殊性能要求的青铜器物的可能。

第五篇：流传千古

研究发现，青铜剑的菱形纹饰基于合金热扩散原理制作，先将锡基合金粉末涂覆于青铜剑表面，加热后合金成分逐渐扩散到青铜剑基体中，呈现出涂敷部分为白色而未涂部分仍为铜黄色的表象，形成极富装饰性的黄白相间菱形花纹。

研究还发现，白色富锡区内生成细晶，使耐蚀性大大提高。千年腐蚀之后剑体和菱形纹饰由于耐腐蚀性能的差异才形成了现今所看到的黑白灰相间的菱形暗格纹。

吴越剑之锋刃选用高锡青铜铸造，剑脊则选用低锡青铜铸造，刚柔相济。这种铸剑方式极大地提高了青铜剑的格斗性能。

低锡区色泽偏红，高锡区色泽黄白，双色剑由此得名。

2．“数字故事——吴越兵器说”的制作

（1）整合素材

“数字故事——吴越兵器说”各篇章拟采用下述方式进行素材整合。

表1 “数字故事——吴越兵器说”素材整合一览图

（2）选取合适的制作软件

数字故事的制作软件有多种，常用的有会声会影6．0、PowerPoint2007等，“数字故事——吴越兵器说”采用MicrosoftOfficePowerPointplus2007制作（图1）。

图1 数字故事——吴越兵器说

图2 第一篇干将莫邪的故事

图3 第一篇干将莫邪的故事

在制作过程中运用QQ影音对电影 “将邪神剑”进行视频剪辑，运用格式工厂将FLV格式视频转换为AVI格式视频，以利于插入PPT（图2和图3）。

录音采用PowerPointplus2007自带的录制旁白功能，字体选用叶根友毛笔行书简体，背景音乐选用古筝伴奏纯音乐《渔舟唱晚》（图4）。

图4 《数字故事——吴越兵器说》

五、“数字故事——吴越兵器说”的教学实施与评价

1．“数字故事——吴越兵器说”的教学实施

2．“数字故事——吴越兵器说”的教学评价

整个数字故事用时8分16秒，不会占用课堂较多时间，却让学生对于吴越时期的兵器制作和防腐工艺有了大致的了解。学生在上课时易被新鲜的图片与视频吸引，教师再配以文字旁白、娓娓道来，在引导学生了解吴越铸剑工艺的同时体味吴文化的人文内涵。

（一）教学目标（二）教学用具 PPT课件、数字故事、多媒体锌片、铜片、食盐水、酚酞试剂、导线若干、小灯珠若干、烧杯1．了解吴越兵器的铸造工艺及化学原理。2．以吴文化为背景复习铁和铜的防锈原理和方法。3．通过实验了解在铁表面镀锌的防锈原理。4．了解合金配比规律对合金性能的影响。导入：播放数字故事“吴越兵器说”师：同学们欣赏了上面的数字故事，有何感想？生1：为我们吴国曾经的辉煌而震撼！生2：更热爱苏州，为苏州感到骄傲！生3：希望苏州的明天更美好！师：老师却想考考大家：Q1：干将莫邪剑是用哪一种金属或合金制成的？生：干将莫邪剑利用青铜合金铸造。（延伸复习）合金：由一种金属和其它金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质。熔点：合金 ＜成分金属硬度：合金 ＞成分金属组成中一定有金属不一定有非金属，一定属于混合物，一定具有金属特性。Q2：使用这种金属或合金有什么优点？为什么在冶炼吴越兵器时不使用铁？生：青铜不似铁易生锈。（延伸复习）铜为什么会生锈？生：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2（OH）2CO3。铁为什么会生锈？生：铁和空气中的氧气、水作用生成了铁锈。铁在什么条件会加快生锈？生：在有盐水或酸液的环境中。师：（展示图片）这是什么？生：泰坦尼克号。师：泰坦尼克号是一艘巨轮，为了保证它能承载大量的游客，她必须用坚硬的钢铁来铸造。这样一艘由钢铁铸造的巨轮长时间在海面上航行，会出现什么问题吗？生：容易生锈。师：如何防止它生锈？防锈的原理：①隔绝空气或水②改变内部结构。方法：①刷漆②镀保护金属③表面生成烤蓝④制成合金。分析：a．刷漆——摩擦或时间长了漆面会剥落。b．表面生成烤蓝或制成合金——造价高。

（四）教学过程c．镀保护金属——镀锌。师：锌不易生锈，属于保护金属。在海水的环境中人们却发现锌层会越来越薄。这又是什么缘故呢？这张图大家似乎在哪里见过？在书上找一找。生：九年级沪教版化学下册P96。师：请同学们利用实验篮内的仪器完成这个实验，把实验中的现象一起来分享和交流。生：实验中发现小灯珠亮，酚酞变红，锌片变薄。师：请一位同学来标注一下正负极。生：负锌正铁。师：谁能写出负极的电极反应？生：负极：Zn-2e-G Zn Fe食盐、酚酞混合液=Zn2+师：正极：2H2O+O2+4e-=4OH-师：谁能说出这套装置的能量转化形式？生：化学能转化为电能。师：原来这是一个电池放电的装置。在轮船的防锈中锌起到了牺牲自我保护铁的作用，这个方法叫做牺牲负极法。Q3：吴越之剑的剑脊及外表面分别使用了什么合金材料？为什么合金中各成分的配比有不同？师启生一：吴越之剑的制造材料是青铜合金，也可以将其看成锡铜组成的电池放电装置，在潮湿的空气中锡起到了保护铜的作用。师启生二：吴国冶金的历史告诉我们在合金的铸造中可以改变内部金属的质量比来实现人类需要的各种用途，这在很多合金中都有运用的实例。如：钢的铸造中，含碳量高硬度大、韧性差；含碳量低硬度小、韧性强。SnCuO2水碳素钢 低碳钢 中碳钢 高碳钢含C量 0．0218%-0．25% 0．30%-0．55% 0．60%-2．11%硬度 小韧性 强大弱青铜内合金配比规律和用途：铜越多就越硬，锡越多就越软！师：通过本节课的学习希望同学们对吴文化有更深入地了解并能学有所获！谢谢大家！

整节课由于数字故事的介入使得知识跨越的年代更久远，课堂设计赋予学科知识人文气息，更使学生懂得学好化学既能通今更能博古，增强学生学习化学的主人翁意识和爱国爱家乡的情感。

［1］ 王伟群．苏州科技文化史研究（化学篇）［M］，科技史学会内部资料

［2］ 周静．数字故事设计及其教学应用［J］．技术在线，2011，（12）：100-101

［3］ 娄智华，钟琦．数字故事创作理念探析 ［J］．资源建设，2012，（12）：78-80

［4］ 娄智华，钟琦．数字故事创作技巧应用研究［J］．软件导刊·教育技术，2012，（11）：66-67

1008-0546（2015）11-0042-04

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10.3969/j．issn．1008-0546．2015．11．014