山西省地方文化在中學化學教學中的應用
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作者:宋秀麗 耿晶晶 馬心茹
摘要：文化自信時代背景下，人們充分認識到地方文化育人的意義和價值。本研究嘗試從山西省地方文化中深度挖掘與化學相關的資源，主要包括自然景觀、飲食、化工產業、文物古跡和文獻古籍等，鼓勵中學化學教師將這些具有山西地方特色的文化資源充分融入教學情境、習題、STSE 綜合實踐活動及校本課程等方面。地方文化與化學教學的深度融合，不僅可以增進學生對化學科學的理解和興趣，還可以大力弘揚和發展山西省地方文化，實現學科育人與文化育人雙重功效。
關鍵詞：山西；地方文化；化學；教學資源
文章編號：1008-0546（2023）03-0021-05 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.03.005
2021年印發的《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》要求，化學課程和教材要結合學科特點，選擇相關的文獻典籍、科技成就、文化遺存、人物故事等，引導學生體會其中蘊含的思想方法，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。2017版普通高中化學課程標準[1]強調：要繼承和弘揚中華優秀傳統文化，鼓勵教師將自然與生活環境中的化學教學資源引入教學，豐富教學情境；有效開發和利用社會資源，設計體現學校和區域特色的校本課程，積極探索全社會合作育人的途徑和機制。2022版初中化學課程標準[2]中建議的瓷器、青銅器、湖鹽、汽水和溶洞等情境素材，在山西省均能找到本土性的代表。
因地理環境、風土人情、時代變遷以及政治經濟等差異，各地區在歷史文明進程中形成了各具特色的地方物質文化和精神文化，組成了豐富多彩的中國傳統文化。山西作為中華文明的發祥地，歷史悠久，文化深厚，資源豐富，享有“五千年文化看山西”的美譽。開發和利用好山西地方文化中的化學教學資源，不僅能滿足不同地域學生學習的差異性需求，[3]更能夠培養學生的地方自信和文化自信，激勵學生為山西地方建設貢獻力量。
一、地方文化融入化學教學的意義
1.豐富化學教學資源
化學教學資源除教師、教科書和實驗室外，還包括學生生活經驗、社會資源（圖書館、博物館、工礦企業）等各種人力、物力和時空資源。[4]地方文化是在特定地區內歷史遺存、風俗習慣、人文精神的積淀，對于學生而言，地方文化更具有真實性和親和力，教師有效開發和利用地方文化是豐富化學教學資源從而達成教學目標的重要途徑之一。
2.提升學生核心素養
化學學科核心素養根植于一定的文化氛圍。[5]以積極向上的山西省地方文化為化學情境教學的載體，能夠幫助學生親身體驗在真實情境中解決問題的過程，鍛煉高階思維，促進深度學習，掌握化學基本知識的同時，養成適應社會發展的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。
3.增強地方文化認同
當今文化自信的背景下，地方文化的傳承、發揚與創新備受各界關注，而教育是地方文化傳承的重要推手。所以依據化學學科特點合理而巧妙地結合地方文化相關內容展開教學活動，有利于學生從學科視角進一步理解地方文化的內涵，增強地方文化的認同感和自信心，積極為地方文化的保護與發展服務。
二、山西省地方文化中的化學教學資源
山西省文化底蘊豐厚，通過整理和分類研究，發現在自然景觀、飲食、化工產業、文物古跡和文獻古籍等資源中均蘊含著很多與化學密切相關的知識，可以作為中學化學的教學資源進行開發和利用。
1.自然景觀
山西自古有“表里山河”之稱，東有巍巍太行山，北有蜿蜒長城，西、南有滔滔黃河環繞，如此秀美的自然風光是山西人繁衍不息的保障，其中的化學知識如表1所示。
山西河流多屬黃河水系，但水資源貧乏、污水治理等問題相當嚴峻。以人教版初中化學教材的重點內容“第四單元自然界的水”為例，汾河的污水治理工程是“愛護水Y源”這一課題最為恰當和貼切的教學素材；而壺口的黃色瀑布泥沙眾多的特點又為第二節水的凈化提供了形象的教學情境，將其合理安排到化學教學中，可以激發學生的探究意識，參與社會性議題的討論，養成科學態度和社會責任。
2.飲食
千百年的發展歷程中，山西人形成了獨有的飲食習慣和文化，人們耳熟能詳的面食、汾酒、老陳醋等早已衍生為“山西名片”，其中的化學知識如表2所示。
在中學化學教學中采用靈活多樣的教學模式，穿插山西特色飲食，了解其原料及組成，學習其制作過程和原理，能夠豐富二氧化碳、鈉鹽、乙醇、乙酸等相關物質的教學內容，傳承文化理念。
3.化工產業
山西省煤炭、鋁礬土、鐵礦、芒硝、耐火黏土、銅礦等礦產資源均位居全國前列，[6]在長期的發展中形成了一個龐大的化工產業網絡，為全國各地的經濟發展做出了重要的貢獻，其中的化學知識如表3所示。
化學工業領域物質的制備流程是教學及考試的重點，更是學生學習的難點。依托化肥、煤炭、鋼鐵等山西名企中的化工產品的相關內容來開展“金屬材料”“自然資源的合理開發和利用”部分的教學，有助于學生立足實際，分析化學反應，揭示反應原理，感受化學在生產實踐中的重要作用。
4.文物古跡
人類文明的遺跡在山西可追溯至舊石器時代，大量的文物古跡是歷史饋贈給山西的文化瑰寶。如青銅器、陶瓷、壁畫和彩塑等文物中折射出的傳統工藝，是中國古代化學輝煌的象征，其中的化學知識如表4所示。
青銅器、彩塑及陶瓷的制備充分利用了 Cu、Pb、 Fe、Hg、Si等及其化合物的典型物理性能、化學性質，體現了“結構決定性質，性質決定用途”的基本化學觀念，學生在學習理解傳統化學工藝、感悟古代文化的博大精深的同時，很輕松地就可以完成元素化合物的學習任務。
5.文獻古籍
文獻古籍是記載地方文化的一種重要形式，在山西地方文化的留存與傳承中發揮著重要作用。通過查閱地方縣志、山西文人作品、科學工藝史料等可以發現很多體現山西文化的“化學元素”，其中的中學化學知識如表5所示。
中國古代生活實踐中有關化學科學的應用比西方要早很多，[8]很多留存于文獻古籍之中。將其作為閱讀材料引入化學課堂，學生可以感受文化熏陶、厚植人文素養的同時，對文獻古籍的信息進行加工轉化，深入探究化學學科知識。
三、山西省地方文化在化學教學中的應用途徑
源遠流長的山西文化可以通過各種形式融入化學教學，學生在真實生動的化學情境中理解化學知識，不僅能提升分析問題、解決問題的能力，還可以感受山西地方文化的魅力，堅定文化自信。
1.作為化學課堂教學的情境
山西省地方文化補充、豐富和完善了化學課堂教學的情境素材，例如，“粗鹽提純”這一章節，可以圍繞運城鹽湖展開教學。運城鹽湖的開采經歷了4000多年的不懈探索，非物質文化遺產“墾畦澆曬法”[9]是人類采鹽智慧的集中體現，學生通過分析集鹵蒸發、過籮調配、儲鹵、結晶、鏟出五步驟，加深對溶解、過濾、蒸發、結晶等物質分離提純操作原理的理解，掌握粗鹽中不溶性雜質的去除方法。詩經《南風歌》[9]歌頌了“風”在采鹽過程中發揮的重要作用，可以幫助學生理解結晶有蒸發結晶、降溫結晶兩種方式。物質溶解度的不同、氣溫條件的變化使鹵水中硫酸鹽等雜質優先析出，久而久之形成的獨特“硝板”，既可以達到除去部分可溶性雜質的效果又能用于過濾，大大提高了食鹽的純度，可以幫助學生鞏固溶解度等相關知識的基礎上，學習粗鹽中可溶性雜質去除方法。20世紀50年代，由于湖水物質組成結構的變化，運城鹽湖轉向芒硝（硫酸鈉）的生產，[10]可以幫助學生樹立“雜質”合理利用的意識。將“粗鹽提純”貫穿于幾千年來山西運城鹽湖開采過程，不僅提高了W生的綜合分析能力，還落實了證據推理與模型認知、科學態度與社會責任等學科核心素養，有利于理解科學技術在社會生產中的推動作用，增強學生的民族自豪感。
2.引入化學習題設計
化學習題在鞏固和診斷學生知識的同時，更承擔著培養學生高階思維和傳遞人文情懷的任務。學科核心素養背景下所倡導的情境類習題旨在拓展學生認知，加強已有知識經驗和實踐應用的聯系，形成正確的情感價值觀。[11]把地域文化引入化學習題設計中，是實現化學習題育人目標的重要途徑。
例1：列入“世界文化遺產名錄”的云岡石窟，是民族交融的象征，其彩塑和壁畫主要用到朱砂、鉛丹、鐵黃、綠銅礦、群青、炭黑、石膏、鐵紅等礦物顏料。[12]下列有關說法中錯誤的是（ ）
A.礦物顏料不易被空氣氧化
B.鉛丹（Pb3O4）可由PbO在空氣中加熱制備
C.朱砂（HgS）在空氣中灼燒后的產物是Hg和S
D.綠銅礦的主要成分是堿式氯化銅Cu2（OH）3Cl，屬于復鹽
例2：我們常說“民以食為天”。獨具特色的山西飲食文化，是山西人民勤勞和智慧最好體現。請運用所學化學知識，完成下題。
?。?）汾酒是中國清香型白酒的代表，主要成分為乙醇（C2H5OH）。乙醇由種元素組成，乙醇充分燃燒的化學方程式是?！熬葡悴慌孪镒由睢彼脑硎?。
（2）中國四大名醋之首的山西老陳醋，遵循“蒸、酵、熏、淋、陳”五步法傳統工藝，口感醇厚濃香，有豐富的營養價值和保健功效。山西老陳醋可使紫色石蕊溶液，屬于 （填“純凈物”或“混合物”）。
?。?）山西素有“中國面食之鄉”的美稱，面塑作為典型的代表之一，承載了深厚的民俗內涵。原料面粉中含有的主要糖類物質是，利用小蘇打進行發酵的原理是。
例1以選擇題的形式將金屬化合物的性質融入云岡石窟壁畫中，既考察了學生在真實情境中運用知識分析問題的能力，又凸顯了山西地域文化的價值；例2的填空題主要引導初中生從化學學科知識的角度對山西飲食文化進行分析，增強學生學習化學的興趣。
3.開展STSE 綜合實踐活動
STSE （Science、Technology、Society、Environment）教育理念下的綜合實踐活動將學習活動的范圍拓展到博物館、科技館、化工產業、旅游景點等社會場所，[13]通過參觀和調查研究與化學有關的社會問題，有助于發展學生科學探究的能力，培養社會責任感。
山西地處華夏文明的核心區域，璀璨的青銅文明是人類智慧的結晶。在“青銅文化”專題的綜合實踐活動中，學生可以查閱資料了解青銅器的元素組成、冶煉和鑄造工藝、修復與保護技術[14]等內容，參觀山西青銅博物館后，進行活動總結，形成調研報告。學生既全面認識了青銅器，鞏固了合金、金屬冶煉、電化學中金屬腐蝕與防護等知識，又提高了合作探究能力。
山西作為煤炭大省，肩負著夯實國內能源生產基礎，保障煤炭供應安全，實現煤炭清潔低碳發展、多元化利用、綜合儲運的重任。在“煤炭資源的綜合利用”主題活動中，可以組織學生就近參觀相關企業，了解煤炭在化工生產中的重要用途及對環境造成的危害，調查資料，討論改善煤炭利用、實現綠色發展的方式，撰寫小論文，培養學生環境保護的意識，增強社會參與度，養成科學的辯證思維。
4.建設化學校本課程
校本課程基于學科特點的基礎上，實現了資源的有效整合，滿足了地方、學校、教師和學生的個性需求。[15]化學校本課程是國家課程的補充和延伸，內容設置應與國家課程的內容相銜接。建議以化學課程標準為依據，學生已有認知為基礎，結合山西地方文化，開發以下系列化學校本課程：山西自然與化學、山西飲食與化學、山西傳統工藝與化學、山西工業與化學和山西古籍與化學等。
在實施過程中可以利用專題講座、探究實驗、手工制作和宣傳展覽等多樣化的教學形式，輔以多元化的評價方式，提升學生參與度，拓寬學生視野，增強學生化學興趣，培養學生綜合素質。
對于高素質人才的培養，地方文化具有不可替代的作用。開發和利用好山西省地方文化中的化學教學資源，不僅為教師變革教學方式指明了方向，為學生理解化學知識、了解地方文化提供了內生動力，還為地方經濟發展和文化弘揚打下了堅實基礎，從而最大限度地發揮化學學科育人和文化育人的p重功能。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.
[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）[S].北京：人民教育出版社，2022.
[3]孫葉，王偉群.地方文化背景下化學教學資源的開發[J].化學教與學，2010，1（5）：6-9.
[4]鄭長龍.化學課程與教學論[M].長春：東北師范大學出版社，2005.
[5]鄭雪松.中小學非物質文化遺產校本課程開發[J].課程?教材?教法，2017，37（1）：95-100.
[6]史建儒.山西省地質礦產資源概況[J].華北國土資源2017，15（4）：76-78.
[7]趙繼海，劉懿梅.《夢溪筆談》的化學成就及教育價值探析[J].化學教育（中英文），2021，42（15）：113.
[8]李約瑟.文明的滴定：東西方的科學與社會[M].張卜天，譯.北京：商務印書館，2016.
[9]丁宏. STS視閾下的唐代河東“墾畦澆曬”制鹽技術[D].太原：山西大學，2008.
［10］楊彩丹. 20 世紀運城鹽業變遷研究［D］. 西安：西北大學，2006.
［11］嚴文法，張瑤，馬圓. 基于情境的高中化學習題設計――以新人教版必修教材中的習題為例［J］. 化學教學，2021，43（1）：85-89.
?。?2］張偉. 云岡石窟五華洞壁畫修復保護技術［J］. 文物鑒定與鑒賞，2021，12（5）：101-103.
?。?3］楊春洪，吳慧平. 基于核心素養培養的加拿大STSE課程模式的審視［J］. 外國中小學教育，2019，38（5）：20-25，11.
［14］吳晗清，李思凡.“青銅器”教學資源的開發與利用［J］. 化學教學，2022，44（3）：84-89.
［15］宋星，雷曉燕. 校本課程的文化價值與文化品牌建設研究［J］. 教學與管理，2019，36（24）：83-85
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