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《齊民要術》融入初中化學教學的探索

2024-04-14 04:06卓玲穎楊發福
中學教學參考·理科版 2024年1期
關鍵詞:初中化學

卓玲穎 楊發福

[摘 要]文章通過探析 《齊民要術》中蘊含的農業知識,挖掘其中與初中化學知識相關的課程資源,并將其以問題情境的形式融入教學設計及試題編制中,在順應時代之要求,幫助學生學習和理解化學知識的同時,讓學生意識到“強國必先強農,農強方能國強”,深化學生“科學態度與責任”的核心素養。

[關鍵詞]《齊民要術》;傳統農業知識;初中化學

[中圖分類號] ? ?G633.8 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058(2024)02-0066-04

黨的十九大報告強調,要“深入挖掘中華優秀傳統文化蘊含的思想觀念、人文精神、道德規范,結合時代要求繼承創新,讓中華文化展現出永久魅力和時代風采”?!读x務教育化學課程標準(2022年版)》明確指出:通過義務教育階段化學課程的學習,初中生應具有運用化學知識對生活及社會實際問題作出判斷和決策的意識,熱愛祖國,增強為實現中華民族偉大復興和推動社會進步而勤奮學習的責任感。因此,在初中化學教學中融入中華優秀傳統文化是增強中學生民族自豪感、文化自信和全方位提高學生綜合素質的重要途徑。

近年來,有許多學者對中學化學教學中引入中華優秀傳統文化進行了探索與實踐。例如,馮馨尹、楊發福等人對《夢溪筆談》中的有關材料進行了整理,并以其為依據開展相應考題的編寫和教學實踐;戴家琪、鄭柳萍等人將《天工開物》中與蘇教版中學化學教材知識相關的內容進行了梳理;黃絲竹、黃紫洋等人整理了《考工記》中的六齊和絲帛湅染工藝等素材,并將其與中學化學相結合進行教學設計。由此可見,將傳統文化融入中學化學教學已是大勢所趨?!洱R民要術》被譽為“中國古代農業百科全書”,是世界農學史上最早的專著之一,也是中國現存最早的一部完整的農書。查閱相關文獻發現,對《齊民要術》中相關化學資源的開發并不多見,因此筆者試圖挖掘《齊民要術》中的相關資源并將其融入初中化學教學,這既是順應時代要求的舉措,又能為豐富化學課堂教學提供新穎素材。

《齊民要術》由中國古代杰出農學家賈思勰所著,全書共十卷,九十二篇,援引收錄了北魏以前的相關古籍文獻近二百種,內容幾乎囊括了古代農家經營活動的所有事項,是當時最全面、最系統的一部農業科學知識集成?!洱R民要術》概述了農、林、牧、副、漁等方面的生產技術知識,有許多是我們現在還在使用的,如其中的“凡美田之法,綠豆為上;小豆、胡麻次之”被傳誦為膾炙人口的諺語:“種豆子不上肥,連種幾年地更肥?!边€記載了許多先進的農業思想,如“順天時,量地利,則用力少而成功多”,與目前全世界所提倡的農業可持續發展理念不謀而合。通過對本書的探析,筆者發現其中的農業知識蘊含著許多化學原理,并且發現書中有許多積極的思想,如“人生在勤,勤則不匱”,意思是“人生要勤于勞動,勤于勞動就不至于窮乏”;“亡羊治牢,未為晚也”,意思是“羊失去了,回來補羊圈還不算晚”,以此激勵學生什么時候努力都不算晚。在初中化學教學中融入優秀的農耕文化,有利于科學性與人文性的統一,提高學生的文化素養。

基于此,本文嘗試挖掘《齊民要術》中的相關素材,將其應用于初中化學教學中,為化學教學提供新的情境材料,并編寫相關試題,希望能夠幫助學生更好地理解化學知識,同時傳承傳統農耕文化。注重課程的社會化以及生活化,將農業實踐融入初中化學教學中,可實現化學教學生活化,讓學生在生活中理解化學知識,引導學生用學到的化學知識分析農業生產上的問題。

一、教學設計與試題編制

本文以“窖麥法”與“美田之法”、“耕田法”“種瓠法”與“種麥法”、“殺花法”與“藏柿法”的內容為例,將其與初中化學內容相結合,進行化學教學設計和相關試題編制,旨在將農業化學知識滲透到化學教學中,使化學教學與生產生活緊密聯系,讓學生能學以致用。

(一)“窖麥法”與“美田之法”——空氣的成分

1.相關素材

《齊民要術》的《卷二 大小麥第十》中寫道:“蒿艾簞(如圖1)盛之,良。以蒿艾蔽窖埋之,亦佳。窖麥法:必須日曝令干,及熱埋之?!倍兰o五十年代,中國科學院植物生理學研究所的趙同芳同志,在對貯藏糧食的生理狀況進行研究時,發現農戶收獲糧食后立即進行“熱進倉”是非常好的方法,這樣做既能避開蟲害,又能保證種子的萌發。我們的先人在一千五百年以前就開始使用這種方法了?!毒硪?耕田第一》中寫道:“凡美田之法,綠豆為上;小豆、胡麻次之?!边@是因為豆科植物根部的根瘤菌可以把大氣中的氮氣轉化為含氮化合物,供給植物吸收利用。

2.素材在教學中的應用

在初中化學“空氣的成分”教學中,可以引入“窖麥法”,并提出相關問題:“為什么古代農民認為用蒿艾編制而成的簞用以盛放小麥最好?”“為什么要將小麥曬干后再進行存放?”教師先以兩個驅動性的問題為引導,啟發學生思考,再給出相關的資料供學生進行分析。探究完“窖麥法”相關問題之后,再引入“美田之法”的情境,提問:“在耕種前先種綠豆,是因為豆科植物具有什么樣的特性?”教師同樣給出相應的資料助學生分析,借此讓學生明白空氣當中大量的氮氣性質極其穩定,需要將其進行轉化使用。在傳統農耕文化的情境下,分析“窖麥法”與“美田之法”中蘊含的化學知識,讓學生將所學知識再用于生產生活當中。具體的教學設計思路如圖2所示。

3.試題編制

【試題1】《齊民要術》中記載:“蒿艾簞盛之,良。以蒿艾蔽窖埋之,亦佳。窖麥法:必須日曝令干,及熱埋之?!?/p>

(1)用蒿、艾編制的簞盛放小麥,是因為艾草具有一種特殊的香味,這種特殊的香味具有驅蚊蟲的功效。此現象說明_____________。

(2)“必須日曝令干,及熱埋之?!庇么朔椒ǔバ←溨械乃?,以此延長儲存小麥的時間。請寫出有同類效果的化學試劑:_____________(寫出一種即可)。

參考答案:(1)分子做無規則運動;(2)濃硫酸、氧化鈣或無水氯化鈣。

【試題2】《齊民要術》中記載:“凡美田之法,綠豆為上;小豆、胡麻次之?!庇捎诙箍浦参锔康母鼍梢园汛髿庵械牡獨夂蜌錃廪D化為含氮化合物即氨氣,提供植物生長所需的營養,因此豆科植物有“美田”的作用。請寫出相關的化學方程式:_____________ 。

參考答案:N2+3H2[根瘤菌]2NH3。

(二)“耕田法”“種瓠法”與“種麥法”——燃燒條件與滅火原理

1.相關素材

《卷一 耕田第一》中寫道:“凡開荒山澤田,皆七月芟艾之。草干,即放火?!奔锤锴氨仨毾乳_荒山除雜草?!毒矶?種瓠第十五》中寫道:“正月可種瓠,六月可畜瓠。八月可斷瓠作蓄瓠。瓠中白膚實,以養豬,致肥。其瓣則作燭,致明?!奔答卸喾N多樣的用途,其種子可以制作蠟燭,用于照明?!毒矶?大小麥第十》中寫道:“多種、久居供食者,宜作劁才雕切麥:倒刈,薄布;順風放火?;鸺戎?,即以掃帚撲滅,仍打之。如此者,經夏蟲不生,然唯中作麥飯及面用耳?!薄柏湄住?,即利用火將麥粒上附著的蟲卵和蟲蛹清除,在當時的確是防止儲藏的糧食長蟲的有效辦法。

2.素材在教學中的應用

在初中化學“燃燒條件與滅火原理”教學中,可以引入以上三個素材,讓學生了解農學知識的同時學習其中所蘊含的化學知識。引入“耕田法”,啟發學生思考在耕田前開荒除去雜草,為什么一定要等草干才能放火,濕草為什么不能點燃;引入“種瓠法”,啟發學生思考為什么瓠的種子可以制作蠟燭,用于照明;引入“種麥法”,其中放火時強調順風放火,啟發學生思考為什么需要在順風的情況下放火,以及著火后,為什么可以使用掃帚撲滅,原理是什么。具體教學設計思路如圖3所示。

3.試題編制

【試題3】《齊民要術》中記載著許多耕種技巧,給我們帶來了許多的啟示。其中在“種麥法”中寫道:“多種、久居供食者,宜作劁才雕切麥:倒刈,薄布;順風放火?;鸺戎?,即以掃帚撲滅,仍打之?!表橈L放火的原因是__________ ,以掃帚撲滅的原理是__________?。

參考答案:順風放火可增大氧氣與可燃物的接觸面積;用掃帚撲滅可降低溫度至可燃物著火點以下。

(三)“殺花法”與“藏柿法”——提取酸堿指示劑以及酸和堿的反應

1.相關素材

殺花法:“摘取即碓搗使熟,以水淘,布袋絞去黃汁。更搗,以粟飯漿清而醋者淘之。又以布袋絞去汁。即收取染紅,勿棄也!絞訖,著甕器中,以布蓋上?!辈傻眉t藍花(也叫紅花)后,先要“殺花”,“殺花”即褪去花中的部分黃色素,是從紅藍花中提取純凈紅色素的第一道工序;然后用堿性溶液草灰汁(草灰汁是碳酸鉀和碳酸鈉的混合溶液)取得黃色的色素溶液;再用酸石榴、醋(在礦物酸還沒有制出的古代,只能通過它們獲取有機酸)或淀粉發酵的飯漿的酸漿水,使顏色恢復中性時的鮮紅色。藏柿法:“柿熟時,取之; 以灰汁澡再三。度干,令汁絕。著器中,經十日可食?!被抑词宜?,能使果膠酸變成鈣鹽沉淀,因此可以得到“脆柿”。這種簡單的處理,可以使柿果肉中的鞣質在堿性環境中水解,去除澀味。

2.素材在教學中的應用

在初中化學“從植物中提取酸堿指示劑的方法”教學中,可以引入“殺花法”,將教材中提取酸堿指示劑的方法與“殺花法”相對比,不難發現“殺花法”與教材所提供的提取方法基本上相同。由此,讓學生了解到如今的化學技術很多都是從古代繼承發展而來的,并意識到學習優秀農耕文化的重要性。教師可以在教學前準備好紅藍花,引導學生先將紅藍花放在研缽中搗碎,通過水淘和過濾的方法提取濾液;再加入酸和堿檢驗該紅藍花的色素提取液是否在堿性時呈現黃色,在中性及酸性時呈現鮮紅色,以此驗證“殺花法”的合理性。在“酸和堿的反應”教學中,可以引入“藏柿法”,說明早在一千五百年前,人們就已經發現用灰水洗柿子可以得到脆柿,意識到酸和堿可以發生反應。如此,便可構成一節聯系酸堿指示劑的制備以及驗證酸堿反應的課堂教學。具體教學設計思路如圖4所示。

3.試題編制

【試題4】《齊民要術》詳細記載了從紅藍花中提取較純色素的方法——殺花法:“摘取即碓搗使熟,以水淘,布袋絞去黃汁。更搗,以粟飯漿清而醋者淘之。又以布袋絞去汁。即收取染紅,勿棄也!絞訖,著甕器中,以布蓋上?!毕铝邢嚓P說法錯誤的是()。

A.“布袋絞去黃汁”此過程中涉及的實驗操作是過濾

B.提取的紅藍花濾液遇酸變紅

C.“摘取即碓搗使熟,以水淘”此過程發生了物理變化

D.在實驗室中可用玻璃棒代替“碓”搗碎紅花

參考答案:D。

二、將傳統農業知識融入初中化學課堂教學需要注意的問題

(一)合理選擇教學情境

農業知識中的化學資源廣泛而豐富,但也存在零散、復雜的特點,并不是所有的農業知識都適用于初中化學教學。因此,素材的選取要經過仔細斟酌,對待傳統農耕文化不能一味地褒揚,要懂得分辨與思考,取其精華,去其糟粕。為此,教師在選擇教學情境時應秉承以下幾個原則: (1)興趣性原則:在教學中滲透的農業化學知識應以能激發學生化學學習興趣為目的。(2)因地制宜原則:由于受地理位置、氣候、資源等因素的影響,各區域之間的農業資源存在著明顯的差別。因此,農業化學知識的滲透必須從當地實際情況出發,發揮地區優勢,使用當地的農業化學資源,將當地農村生產生活中使用到的化學物質與化學教學聯系起來。(3)跨學科原則:學科與學科之間并不是孤立的,農業生產中所面臨的問題有時僅依靠化學知識是難以解決的,只有綜合運用自然科學及先進的技術手段,才能形成解決方案。

(二)以學生為中心,創新教學形式

在教學中引入一些緊密結合教材基礎知識的農業化學知識時,可以采取翻轉課堂的形式,先讓學生講述自己所熟悉的農業生產知識,教師再進行適時的引導。這樣,可以幫助學生從化學的角度認識農業與化學的關系,分析有關農業生產的現象,培養學生緊密聯系生產生活的意識,以及運用所學化學知識和科學方法分析和解決生活中簡單問題的能力,有助于學生將“科學世界”和“生活世界”相互融合。由于農業生產具有實踐性的特點,因此還可以開展合適的課外活動,讓學生將課堂中學到的農業化學知識付諸實踐。由于受時間的限制,須根據學生的實際情況,安排一些簡單易行且具有一定實用價值的探究活動,以促進學生對化學知識的進一步理解。

總之,將傳統農耕文化與初中化學教學相結合,在學生正確價值觀的培養、人文素養的培養、科學態度與責任的形成等方面發揮著非常重要的作用。希望本文可以啟發更多教師對優秀農耕文化進行開發,促進優秀農耕文化更好地走進中學課堂,順應時代發展的潮流,為加快農業強國建設貢獻力量。

[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]

[1] ?習近平. 決勝全面建成小康社會 ? ?奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利[N].人民日報,2017-10-28 (1).

[2] ?中華人民共和國教育部.義務教育課程方案:2022年版[M].北京:北京師范大學出版社,2022.

[3] ?馮馨尹,楊發福.《夢溪筆談》融入中學化學教學的探索[J].化學教育(中英文),2020(11):55-58.

[4] ?戴家琪,鄭柳萍.《天工開物》在化學課堂中的應用[J].化學教育(中英文),2021(5):50-53.

[5] ?黃絲竹,黃紫洋.《考工記》中的六齊和絲帛湅染工藝在高中化學教學中的應用[J].化學教育(中英文),2023(9):96-101.

[6] ?賈思勰.齊民要術[M].石聲漢,譯.北京:中華書局,2015.

[7] ?帥佳宏.農村初中化學教學中滲透農業知識的策略[J].教育觀察,2018(24):143-144.

[8] ?鄧生周. 農村初中化學教學中滲透農業化學知識研究:以大方縣六龍中學為例[D].貴陽:貴州師范大學,2016.

(責任編輯 羅 艷)

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