非遗文化融入初中化学教学的实践探索

郭建虹

摘要： 以“非遗蓝染技艺”为学习主题的项目式教学，包括蓝染原料和操作的选择、蓝染工艺和流程的探究、染液性质和蓝染原理的探秘三个项目任务，引导学生在分析解决实际问题过程中，从宏观和微观、定性和定量的角度建构溶解、溶液等重要概念，理解物质在水中分散的本质，领悟物质在水中分散的价值，建立对传统技艺的文化认同，厚植家国情怀。

关键词： 初中化学； 项目式教学； 非遗文化； 物质在水中的分散； 蓝染技艺

文章编号： 10056629（2023）11005705 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

中华优秀传统文化教育对于“培养什么人”具有重要的指导意义。教育部印发的《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》要求“初中阶段各学科要结合学科特点，引导学生体会其中蕴含的思想方法，感悟中华民族智慧与创造，培养学生勇于探索、自强不息的精神，坚定文化自信，增强民族自豪感［1］。教育部颁布的《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称“课程标准”）在化学教材内容选择上指出“化学课程立足学生的生活经验，反映人类探索物质世界的化学基本观念和规律，融入社会主义核心价值观的基本内容和要求，传承中华优秀传统文化”［2］。可见，中华优秀传统文化进课堂是学科教育的应然选择，非物质文化遗产（以下简称“非遗”）作为中华优秀传统文化的瑰宝，更是不容错过的学习素材［3］。近年来，涌现了大量“非遗进校园”的活动，但多为宣传类的讲学［4］，侧重挖掘其历史价值、文化价值、精神价值、审美价值，缺少对其科学价值的关注和研学。

非遗文化与化学相结合，是新时代下思政教育的现实要求，同时也是化学教学的需要。非遗文化中的传统技艺契合项目式学习中“项目”所需具备的特点：带有生活目的的情境、需要全身心投入的活动、应用综合知识解决的问题［5］。非遗技艺源于生活，其制作工艺对应化学实验操作，原料到成品的变化中蕴含丰富的化学原理，为化学学习提供真实、生动、直观且富有启迪性的学习情境，适合作为初中化学的学习项目［6］。本文通过对非遗蓝染技艺项目式教学框架的梳理，将学生置于模拟劳动人民进行蓝染技艺的探索中，设计、讨论、准备与实施，在项目进行中发现和解决问题，提高和发展高水平的实验素养［7］和思维水平，让学生在基于传统文化复杂问题的解决过程中，成长为独立的思考者、知识的运用者、技术的创新者、文化的传承者［8］，为非遗文化进化学课堂的课程实施提供参考性的实践路径。

1 非遺技艺的选择及项目的确立

从课程标准的要求看，“物质在水中的分散”是初中化学学习的重要概念课之一，属于课程标准“物质的性质与应用”主题的内容。课程标准的内容要求是“知道水是一种重要的溶剂，体会溶液在生产生活中的应用价值”；学业要求是“通过典型实例，帮助学生认识物质性质与用途的关系，展现丰富、鲜活的物质应用事实，引导学生基于物质性质对物质应用进行分析、解释和创意设计，促进学生性质决定用途观念的形成”［9］。

从学生已具有的学习经验看，“溶液”是学生身边的化学物质，是化学学习中最常见的一种分散体系，是从氧化还原反应到复分解反应重要的过渡性知识。学生对溶液已有初步的认识，教材中每个单元均有与溶液相关的实验，学生已经形成了朴素的、感性的“前概念”。但从调查问卷反馈看，学生能较准确地识别实验室常用的溶液，但对于生活中的分散系的判断却不甚清晰，认为“物质溶于水形成的就是溶液”“具有均一、稳定特点的液体就是溶液”。可见，学生只是从宏观表象上对溶液形成一定的感性认识，仍需要培养从微观角度来认识溶液的形成及其性质的思维能力，提升解决复杂体系中溶液相关问题的素养水平。

基于此，研究选取“非遗蓝染技艺”开展项目式教学。“蓝染”是一种历史久远的传统植物印染工艺，南方地区多以蓼蓝入色，其叶经过发酵、氧化之后，形成了一种蓝色不溶的靛花，比染液更鲜亮。蓝染中色素的提取、着色等主要工艺均需要物质进行分散，学科关联度高，能为课堂教学提供有探究价值的问题和框架。本项目围绕“如何给织物染色、如何染好织物、为什么能染色？”三个问题展开“觅蓝、选蓝、制蓝、示蓝、论蓝”的学习。通过密度计、浊度仪、电导仪和显微镜等仪器的使用帮助学生从感性的、经验的溶液概念，到形成系统的、结构化的溶液概念；从定性、定量的角度认识溶液的性质，理解物质在水中分散的本质；从辩证的角度认识不同分散系的应用价值，同时聚焦科学思维和技术思维的思维训练、人与自然的和谐共处的观念渗透。

2 教学目标分析

（1） 通过感官观测以及密度计和浊度仪的测量，形成对浊液、溶液表观属性的认识，能区分常见的溶液、悬浊液和乳浊液。

（2） 通过显微镜观测、电导仪测量，展开想象、建模，能从微观的粒子性和运动性上解释宏观的分散现象。

（3） 通过对不同物质染色后的差异分析，知道物质分散有多种不同的形式，能从微粒间相互作用力的角度初步认识不同分散系的区别，辩证认识“溶和不溶”的应用价值。

（4） 通过对蓝染非遗文化的介绍，知道合理选择物质、科学使用物质的价值，感受化学源于生活、服务于生活的学科价值，传承传统文化。

3 项目任务及教学流程

以“非遗蓝染技艺”中的关键环节设计驱动型任务，构建项目式问题，设计教学活动框架（如图1）。学生在真实的应用场景中，从宏观和微观、定性和定量的角度认识溶液的关键特征，既有利于认识概念的实质，又有利于应用概念，形成系统的、结构化的溶液概念，促使学生认识能力的发展，建立对传统技艺的文化认同，厚植家国情怀。

4 项目实施过程

任务1：蓝染原料和操作的选择

［问题链］

（1） 赏蓝：观看2022年春晚舞台剧《只此青绿》（视频资料）。思考千里江山图中的蓝色、舞台剧中舞者服装的蓝色所使用的着色的材料和工艺有何区别？

（2） 觅蓝：自然界中有哪些蓝色物质可用于着色？如何将这些蓝色物质着色到布料上呢？

［学生交流，教师提炼］

（1） 绘画着色：使用涂料，采用涂抹的方式。着色精准、鲜艳，浮于材料表面，操作费时，适合于艺术创作。布料着色：使用颜料，采用浸染的方式。颜色均匀，渗入织物纤维中，不易脱色，适合于大规模上色。

（2） 自然界的矿石如蓝绿色的孔雀石、某些植物中的色素、实验室中的硫酸铜都是蓝色的。将这些物质研碎，加水浸泡形成染液，将布料浸在染液中。

任务2：蓝染工艺和流程的实践

［学生活动］

（1） 制蓝：取蓼蓝鲜叶，剪碎，加水浸泡（提前2天完成）。各取一药匙蓝孔雀石和硫酸铜，研碎，分别加入到烧杯中，加入约40mL水，振荡。取三块布料分别浸泡在三个烧杯的染液中。观察现象。

（2） 选蓝：从染色效果判断布料染“好”应该具有的特征是什么？适合着色的染液具有什么样的性质？取出烧杯中的布料，观察，比较孔雀石、蓼蓝鲜叶、硫酸

铜中适合染色的物质是哪一种？判断的依据是什么？

［学生交流，教师提炼］

（1） 好的染料应该能染色均匀、着色牢固、色彩可控。

（2） 孔雀石以小颗粒的形式分散在水中，浸染后浮在布料表面，不适合染色。蓼蓝鲜叶、硫酸铜配制的染液，颜色均匀、稳定，是溶液，可染色。

［追问］能形成溶液的物质就适合给布料染色吗？

［生］不适合。水洗时，色素又从布料中分散到水中，会掉色。

［实验］将三块布料分别放入盛有水的烧杯中，洗涤。

［生］布条均褪色，说明孔雀石、蓼蓝鲜叶中的色素、硫酸铜无法留在布料上，不能用于染色。

［师］细心的同学已经发现，蓼蓝鲜叶浸泡过程中，浸出液虽是绿色，但在叶片边缘处会出现蓝色物质，这就是名为蓝染的原因。

［资料］蓼蓝汁液中有一种绿色的物质靛青可溶于水，在晾干的过程中，靛青会被空气中氧气氧化，生成蓝色的不溶于水的靛蓝，从而牢固的留在布料中，达到固色的目的［10］。

［追问］如何用蓼蓝汁液染出着色牢固、颜色较深的蓝色？该如何防止蓼蓝汁液不被氧化而长久的保存呢？

［生］示蓝：延长浸泡时间，浸泡后先充分晾干再洗涤，可多次染色（见图2）；用植物油液封（见图3）。

［实验］学生观察植物油液封的汁液，发现色素进入植物油中，形成均一、稳定的蓝色液体。

［追问］植物油形成的蓝色液体是溶液吗？你对溶液概念有什么新的认识？

［生］溶液中的溶剂不一定是水，溶液是均一、穩定的混合物。

任务3：染液性质和蓝染原理的探秘

［追问］古代劳动人民依靠经验摸索出规律，而科学需要对这些规律作出解释。在刚才的实验中，我们发现硫酸铜、靛青能和水形成溶液，与浊液中存在颗粒物相比，溶液中是否也存在“颗粒物”？请观察实验中仪器的数据，说说对溶液性质的认识。

［资料］浊度：溶液对光线通过时所产生的阻碍程度，衡量光从水中的悬浮颗粒反射的量度。

［实验］用密度计、浊度仪测量硫酸铜、孔雀石分散后形成的混合物的密度、浊度（见图4、图5）。

［学生交流，教师提炼］

（1） 静置孔雀石的浊液，颗粒物逐渐沉降，其浊度从104逐渐下降，说明其不均一、不稳定。

（2） 蓼蓝鲜叶的染液中，不同位置的密度值均相同；硫酸铜溶液中浊度始终为0，不发生改变，这是溶液具有均一、稳定性的表现。

［追问］论蓝：浊度仪未能测量到硫酸铜的存在。硫酸铜是以什么形式存在于水中？借助哪一种类型的仪器可以“观测”硫酸铜的存在形式？

［生］硫酸铜分散得很小，用显微镜是不是可以观察到其分散的“颗粒”？测溶液的导电性。

［实验］显微镜下观察一滴水滴到一粒硫酸铜晶体上的变化，描述并想象硫酸铜的溶解过程。利用电导仪测蒸馏水、酒精溶液、硫酸铜溶液的导电性。

［生］观察到硫酸铜晶体边缘逐渐减少，一圈一圈地变小，小气泡在移动。且形成的溶液具有导电性，说明硫酸铜以比微生物更小的、运动的、带电的微粒形式分散在水中。

［追问］溶液中溶质以离子、分子的形式分散在水中。孔雀石为什么不能以微粒的形式分散在水中？

［生］显微镜下，硫酸铜晶体是从边缘与水的接触处，一点点变小的，可能是水分子在吸引离子。而孔雀石的构成微粒自身的结合力，水分子“拉”不动，则不能溶解到水中。

［师］微粒自身有结合力、微粒与水分子有结合力，这两个力的平衡关系决定了物质能否溶解。从微观的角度解释现象，是化学学科特有的思维方式，请从这一角度给溶液重新下定义。

［生］溶液是物质以分子或离子的形式分散在另一种物质中形成的均一、稳定的混合物。

［师］可溶性的物质，有助于色素染色；不溶性的物质便于保存，且能牢固地分散在布料中而不褪色。蓼蓝鲜叶染色受季节、种植环境的影响，古代劳动人民在长期的摸索中发现“石灰水也能使可溶的靛青转化为靛蓝，而且酒糟又能使靛蓝再变回靛青，从而保存靛蓝固体，需要时取出”的成熟蓝染技艺［11］。传承千年的蓝染，是中国古代劳动人民技艺才智的汇集、与自然和谐共处的文化理念。

5 教学反思

本节课选择以“非遗蓝染技艺”为教学情境，蓝染过程包含复杂的物质分散、物理分离、化学反应过程，将其融入化学教学应注意以下关系：

（1） 处理好非遗技艺的复杂性和化学学习简洁性的关系

非遗技艺丰富了化学课程资源，拓展了学习的空间，满足多样化的学习需求，但具有工序复杂、原理繁杂的特点，以其为主题展开项目式学习，教师需要有所选择、降低其复杂性，项目任务的实施不能超出学生的学习能力，不能脱离课程标准的要求。非遗蓝染技艺中蕴含化学实验操作、无机物的性质及其应用和有机物的性质及其应用等化学知识，鉴于初中化学的学习范畴，将“鲜叶浸泡出的汁液是绿色的，为何名为蓼蓝”“浸取汁液含叶绿素和靛青多种色素，如何分离”等涉及有机物的问题采取提供阅读资料、借助生物课堂等方式降低难度，提高与初中化学课程内容的匹配度，突出初中化学核心知识，通过文化与思维的互动，更好地凸显科学知识的简单性与传统技艺的复杂性。

（2） 关注非遗传承和非遗进课堂的区别

非遗技艺进课堂的目的不是为了要培养技艺传承人，而是创造性地从科学角度对其原理和工艺進行探究，在解决问题的过程中逐渐形成对物质分散过程的宏观辨识、微观探析，培养创造性解决新问题的能力等。如项目之初，师生认为“染色物质需可溶”，项目过程中逐渐认识到“染色过程存在溶和不溶的转化”，进而了解古代劳动人民通过实践摸索出“可溶靛青和不溶靛蓝”的转化方法，再通过科学实践揭示染色原理的奥秘。一个个真实的、富有挑战性的问题持续激发学生的学习兴趣，引发学生的思考，帮助学生建构大概念和核心概念，有效促进学生核心素养的发展［12］，更好地感悟非遗文化的独特魅力，同时为蓝染工艺的创新发展提供可行性方向。

非遗技艺具有多元的教育价值，化学教学中要侧重挖掘其蕴含的科学价值，让学生切身感受化学与生产生活的密切联系，在传统文化潜移默化的影响下形成和习得审美观念，增强文化自信，提升科学素养。

参考文献：

［1］教育部关于印发《革命传统进中小学课程教材指南》《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》的通知（教材〔2021〕1号）［EB/0L］. （20210119）［20221102］. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/s8001/202102/t20210203512359.html.

［2］［6］［9］［10］［12］中华人民共和国教育部制定. 义务教育化学课程标准（2022年版）［S］. 北京： 北京师范大学出版社， 2022： 2～21.

［3］韩基灿. 浅议非物质文化遗产的价值、特点及其意义［J］. 延边大学学报（社会科学版）， 2007， （4）： 74～78.

［4］罗亚， 周光发， 代月等. 非物质文化遗产融入高中地理教学的四维审视［J］. 新课程导学， 2023， （13）： 72～75.

［5］卢姗姗， 毕华林. 中学理科教育中项目式学习的内涵与特征［J］. 化学教学， 2023， （2）： 3～7.

［7］王换荣， 林肃浩. “从青蒿素的提取历程中探寻实验方法”项目教学［J］. 化学教学， 2022， （2）： 59～63.

［8］马玥， 莫尊理. 基于中华传统文化的STEAM项目式初中化学教学探索——以马家窑彩陶为例［J］. 化学教学， 2023， （3）： 41～47.

［11］杨建军， 崔岩. 蓼蓝鲜叶汁浸染工艺的研究与实践［J］. 染整技术， 2021， （4）： 25～28.