基于民族文化情境的高中化学微项目设计

严文法 娄飘 孙婷婷

摘要：微项目以学生发展为中心，以完成项目活动为主线，引导学生在真实情境中发展核心素养。《普通高中化学课程标准（2017年版）》强调创设真实且富有价值的问题情境，同时还提出化学课程应“注重挖掘中华民族优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神，传承和弘扬工匠精神和技术创新思想”。以“苗族自酿米酒”为项目脚手架，设计了承载民族文化、蕴含化学知识的微项目及实施方案，并讨论了基于民族文化情境的微项目的价值。

关键词：民族文化情境;微项目设计;自酿米酒

文章编号：1008-0546（2022）09-0011-05中图分类号：G632.41文献标识码：B

一、前言

项目式学习是一种以学习者为中心，以在真实情境下完成项目活动为主线的学习模式，强调学生通过运用学科知识解决与社会生活和科技发展紧密相关的问题来形成和发展核心素养。《普通高中化学课程标准（2017版）》（以下简称为“新课标”）重视开展“素养为本”的教学，强调创设真实且富有价值的问题情境以促进学生学习方式的转变。[1]《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》（以下简称“指导意见”）指出普通高中教育应注重加强课题研究、项目设计、研究性学习等跨学科综合性教学。[2]微项目学习是一种在保留项目学习模式优点的基础上建立起的一种新型学习模式，强调通过拆分大项目，细化学习目标，降低项目难度达到“短小精悍”的特点。该学习过程注重情境、活动和问题解决的整体设计以促进学生化学学科核心素养的形成与发展，使课程标准和指导意见在化学教学中得以充分体现。

党的十八大报告指出：“文化是民族的血脉，是人民的精神家园。全面建成小康社会，实现中华民族伟大复兴，必须推动社会主义文化大发展、大繁荣，兴起社会主义文化建设新高潮，提高国家文化软实力，发挥文化引领风尚、教育人民、服务社会、推动发展的作用。”[3]十九大则进一步指出：“文化是一个国家、一个民族的灵魂。文化兴国运兴，文化强民族强。没有高度的文化自信，没有文化的繁荣兴盛，就没有中华民族的伟大复兴。”[4]在信息多元化发展的今天，民族文化传承渠道是多样的，家庭、社区、村寨等社会渠道和教师、教材等学校教育渠道都可以很好地引导学生重新认识少数民族文化及其蕴含的科学知识。在提倡“文化自信”的大背景下，新课标指出：“化学课程应注重挖掘中华民族优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神，传承和弘扬工匠精神和技术创新思想”。[1]

少数民族文化作为“中华文化大家庭”中的重要一员，在经济社会发展进程中起着不可替代的作用。作为世界上最早发明以曲酿酒的国家，我国各个民族在这一文化氛围中经过交流、整合，逐渐形成了丰富的各自的民族酒文化。[5]主要分布于我国东南地区的苗族拥有悠久的酿造史和成熟的酿造工艺，在苗家素有“唱着牛角弯弯酒，醉在苗家不想走”之说。在所有的苗家特色酒中，“米酒”因其原材料易获取、酿制工艺简单、性平和、味香甜、不易醉人等特点在苗族社会存在最为普遍，除家中备用外，还多用于待客和送礼。正因苗家人对米酒的需求量大，所以苗族大部分农户都能自制米酒。苗族的米酒起源于一个传说：有人将吃剩下的糯米饭放在锅里，就外出走亲戚去了，几天后回来揭开锅一看，饭上长出了许多白毛，并散发出缕缕诱人清香，他抓了一把尝尝，觉得味道很好，以后人们就按照这种办法来酿酒了。[6]

从化学视角分析，酿酒过程涵盖了有机物间的转化及反应、乙醇的性质等与乙醇有关联的核心知识，还使用到了溶解、过滤、蒸馏等化学实验基本操作;对于苗族聚居区的学生来说，虽然青少年不饮酒，但米酒来自于真实生活，学生有生活经验并对酿酒工艺感兴趣，乙醇含有典型官能团羟基且结构不复杂，让学生能够围绕该物质从功能、性质、结构、合成等方面展开探究，作为必修课程中的有关生活中常见有机物的重要学习内容，是方便师生开展项目学习的合适主题。

以自酿米酒为微项目内容主题，要求学生课前查阅资料，了解我国少数民族食品酿造的悠久历史和酿造工艺。在新授课前一周左右规划实验，写出可行的预实验方案，进入学校实验室按照相关要求进行米酒酿造，并将实验成果用于课堂探究，与无水乙醇对比，寻找差异及其原因，继而讨论、探究酿造过程中影响米酒感官的参数、酒精度数和pH变化趋势的因素，完成实验报告，最后融合过程性评价和总结性评价，通过自评、师生互评为学生的项目成果和课堂表现打分。在微项目的学习过程中，以真实的民族文化为情境载体，以需要学习的化学问题为导向，经历自主、合作、探究、体验的过程，发展学生利用学科知识解决真实情境下实际问题的能力和发展化学核心素养。

二、苗族自酿米酒微项目设计

1.微项目内容的主题分析

“简单有机化合物及其应用”是高中化学必修课程中素养含量较高的重要主题内容，也是高中学生系统学习有机化学知识的初始课程内容。该主题内容包括有机化合物的结构特点、典型有机化合物的性质、有机化学研究的价值等。从素养发展的角度看，该主题对发展学生“宏观辨识与微观探析”“科学态度与社会责任”“科学探究与创新意识”素养具有重要作用。[7]新课标倡导真实问题情境的创设，激发学生学习化学的兴趣，在每个主题中都给出了相应的“情境素材建议”。在有关乙醇的情境素材中，新课标给出了酒精在人体内的转化、酒后驾车的检验（Science）、乙醇钠在藥物合成中的应用（Technology）、工业酒精的制备（Engineering）、我国酿造业的制作工艺（Art）、酿酒参数（Mathematics）等情境素材建议，这些情境素材贴近现实生活的同时还符合STEAM教育的基本内涵，具有情境性、体验性、趣味性、设计性、艺术性、技术性等特点。将以上情境素材建议穿插于微项目活动中可以促进学生学习方式的转变，引领高阶思维发展。

本文以苗族地区酒文化作为文化载体，以乙醇作为知识载体，设计承载民族文化、蕴含化学知识的微项目，以期让少数民族地区的学生在民族文化的背景下以微项目的形式来学习化学知识，发展核心素养，增强民族自信，继而引导少数民族地区学生树立正确的国家观、历史观、民族观、文化观，切实增强“四个自信”。

2.微项目的教学目标

在规划微项目教学目标时，要整体规划。活动的开展和任务安排要充分关注学生的学习基础，认知发展和学习障碍，促进学生的知识建构，提高学生解決问题的能力。[8]好的目标是项目活动的起点与归宿。本项目设定的预期目标为：（1）通过创设真实的问题情境，初步了解我国少数民族粮食酿酒的悠久历史和酿造过程以及乙醇在现实生活中的应用，能说出乙醇在现实生活中承载的文化价值和实际效用，感悟化学科学对于传承文化和服务生活的社会价值;（2）以“自酿米酒”为活动脚手架，设计出实验室酿制米酒的实验步骤，通过对实验现象的观察、记录、思考，能综合说出影响米酒发酵工艺条件的因素，对传统酿造工艺进行再改进和优化;通过动手实践，能从科学视角去分析、解释酿造过程涉及的化学转化模型，发展“证据推理与模型认知”核心素养;（3）通过处理分析数据，能在关注实验操作环节的同时重视实验现象的内在本质探究，科学地评估米酒酿造的最优工艺参数，发展综合分析问题、解决问题的能力;（4）通过真实问题情境的融入和化学课堂的整体呈现进阶学习乙醇性质，能运用化学原理科学解释与乙醇有关的社会生活问题，形成辩证唯物主义世界观，培养“科学态度与社会责任”核心素养。

3.活动流程图及微项目任务

（1）活动流程图

活动流程见图1。

（2）微项目任务

项目任务1：创设情境，初识乙醇

【学生活动】利用书籍、网络资源等途径收集资料，体悟乙醇承载的文化价值，了解科学知识，生成资料卡片。

【教师支持】根据微项目教学目标创设问题情境，指引资料查找方向。

设计意图：通过查阅资料，初步认识乙醇承载的文化价值和在生活中的应用，激发学生的学习兴趣，营造研究氛围，满足学生全面掌握乙醇相关性质的心理需要，为后续项目开展奠定基础。

项目任务2：整体感知，规划步骤

【学生活动】通过与家中苗族长辈交流学习，获取经验，结合查找资料，了解我国苗族粮食酿酒的悠久历史，整体感知苗族米酒制作步骤。通过小组讨论以小组为单位撰写实验预报告。实验预报告的内容包括①我为什么要做这个实验？②我需要哪些器材？③我怎样安排实验步骤？④组内任务分配情况。第四部分内容的撰写目的在于将项目任务细化到每个组员身上，使得全组成员都具有责任意识，避免出现“搭顺风车”以及实验后“平均分配”项目任务的情况出现。

【教师支持】批阅预实验报告，提出意见。批阅时重点关注实验过程的合理性和可操作性，如存在危险系数较大的实验步骤，提醒学生注意安全。最后根据各小组规划的实验时间，做好统计，提交给实验管理老师，方便实验室的管理。

设计意图：小组成员以头脑风暴的形式结合与苗族长辈交流所获的经验，制定合理的微项目实施步骤。目的在于营造浓厚学习氛围，增强学生学习参与感，施展学生个性智慧，弥补个体思维局限。实验预报告要求学生在进实验室之前完成，通过教师的审批以培养学生严谨务实的实验态度，减少混乱和盲目操作。

项目任务3：实施规划步骤，体验酿造工艺

学生活动：在新授课前根据实验计划进入实验室自酿米酒。充分利用课余时间，详细记录感官变化，用酒精计和pH计测定酒精度数和pH的变化趋势，做好实验记录。

【教师支持】提供资料卡片：谷物酿酒的关键反应条件：温度和酒曲。

设计意图：学生在开放实验教学的条件下实施实验步骤，不仅复习了基本实验操作，同时也在“做化学”中深化认识了“淀粉→乙醇”的化学转化模型，体会有机物及其变化的实用价值，增强学生的学科自豪感。

项目任务4：分析实验数据，探究本质原因

【学生活动】将项目活动3中记录的实验数据绘制成曲线图，据图分析酒精度数和pH的变化趋势，探究出现变化趋势的原因。通过深入当地苗寨了解酿酒工艺，与当地苗寨中品质较好的米酒进行比较，各小组按照同一标准对最终成品的品质进行评分，寻找差异原因，整理形成活动报告，进行汇报展示。

【教师支持】给出提示：①乙醇浓度会影响酵母菌的活性;②葡萄糖在乳化酶的作用下会产生乳酸;③原料品质、蒸煮时间，发酵时间、酒曲接种量、料水比等都会影响米酒风味;④米酒感官评定标准[9]：色泽、风味、口感和组织。考虑到学生身份的特殊性以及实验室酿造米酒的安全性，仅对色泽、风味、组织状态三项指标对成品进行评价，最终评分取小组自评、互评和教师评价的平均分，满分100分;⑤提供苗寨中品质较好的米酒，方便学生对比学习。

设计意图：学生在完成项目活动过程中通过动手实践，实地调研提取有效信息，分析问题，体悟在关注实验操作环节的同时重视实验现象的内在本质的思维过程，提高学生全方位多角度分析问题、解决问题的能力。

项目任务5：米酒再加工，提高酒精度数

【学生活动】复习蒸馏原理，回顾蒸馏实验，利用实验器材搭建蒸馏装置，对项目活动3得到的成品进行蒸馏，提高酒精浓度，用于新授课的实验探究。

【教师活动】讲解米酒蒸馏的意义，在同一时间指导各小组对项目活动3的成品进行蒸馏提纯。

设计意图：由于酵母菌活动能力受酒中乙醇体积分数影响的原因，自酿米酒的度数一般在10度左右（酒精度是指温度在20℃时白酒中乙醇含量的体积百分数，以100mL饮料酒中含有乙醇的毫升数表示，计量单位%vol。）[10]。用于新课传授的实验探究可能会出现实验现象不明显的状况，导致学生无法深刻掌握乙醇的物理性质和化学性质，通过蒸馏提高米酒的酒精度数，不仅可以强化学生的基本实验操作，还可以减少在新授课中出现因乙醇含量少实验现象不明显的风险，以此保证新授课的顺利进行。

项目任务6：系统学习科学知识，构建学科知识体系

【学生活动】通过合作交流、聆听理解、构造模型、动手实验、对比分析、辩证思考等学习方式，全面学习乙醇的物理性质和化学性质，感知酿酒过程中涉及的有机物转化模型。

【教师支持】创设学习情境，统一授课。提供无水乙醇引导学生对比学习无水乙醇的物理性质;提供球棍模型引导学生搭建乙醇的分子结构;提供实验仪器，方便学生探究乙醇的化學性质。

设计意图：将新授课引入微项目活动，增强学生对乙醇物理/化学性质感性认识和理性认识，帮助学生在已有知识的基础上搭建新的知识框架，引导学生高阶思维的发展。

项目任务7：联系科学知识，解释现实问题

【学生活动】运用新搭建的知识框架解释在项目活动1中教师提供的真实问题情境。

【教师支持】①以“酒精人体一日游”为主题，引导学生查阅资料了解酒精在人体内的代谢过程，学习醉酒原理;②以“生命不能承受之醉”为主题，引导学生了解酒驾的危害，学习酒驾检测的原理;③以“汽车的新型饮品”为主题，引导学生了解乙醇汽油的使用，对比酒精在人体的代谢产物，学习乙醇汽油的最终产物;④以个人信息泄露的危害为切入点，联系网购，引导学生用课程所学除去快递单上的个人信息，并解释原理;⑤结合苗族最具代表性的银饰和米酒，引导学生利用米酒除去银饰表面的氧化膜。

设计意图：以上情境涉及乙醇的转换、燃烧，乙醇的优良溶解性、乙醇的催化氧化以及不同价态元素的颜色变化等化学知识。联系项目活动1中的问题情境，不仅可将整个项目设计形成闭合回路，还可以彰显知识的认知功能和价值，让学生辩证看待乙醇在生活中的“功与过”，增强学生的学科认同感，提升学生的学科核心素养水平。

三、基于民族文化情境的微项目价值分析

1.基于真实情境，发展学生核心素养

基于民族文化情境的微项目设计将少数民族文化与科学知识联系起来糅合于微项目中。民族文化情境是少数民族学生所熟悉的真实情境，以少数民族文化情境为载体，在本民族文化背景下研究分析项目问题，规划项目活动，完成项目任务，能够帮助学生了解民族文化，获得科学知识，理解科学本质，激发学习兴趣，发展高阶思维，培养学生观察、抽象、概括、分析、综合等多方面能力，提升科学探究与创新意识、科学态度与社会责任、证据推理与模型认知等多方面学科核心素养的水平。

2.注重课堂灵活性，转变学生学习方式

微项目学习的灵活性、趣味性、实用性等特点能最大程度地发挥学生在学习过程中的主动性。该学习模式在调动学生学习积极性的同时也给学生创造了更大自由度。以完成微项目活动作为学生了解民族文化的驱动力，学生对了解本民族文化的心理需求可以在完成项目活动的过程中得到满足，对民族文化的认同感也可以在微项目学习过程中得到提升。以民族文化为依托，开发突出民族性、地方性的项目主题，设计涵盖具体化学教学内容和贴近生活实际的项目任务，引导学生以小组合作的形式交流探讨实验的方案和流程，在多样化的实验探究过程中自主体会科学探究的一般过程，在完成项目任务时感悟民族文化与科学知识的紧密联系，充分发挥学生的学习自主性，将“被动学习转为主动学习”这一教育理念落实于少数民族地区的课堂教学，促进学生学习方式的转变。

3.提供学习支架，增强学生文化自信

目前，民族地区基础教育的民族文化课程开发停留在浅层面。[11]精心选择“自酿米酒”为主题设计微项目，将少数民族文化融合进科学文化教育，可深度显示多元文化的社会及其多元的价值准则，消除对少数民族的刻板印象。学生在蕴含民族文化底蕴的真实问题情境中学习化学的基本原理和方法，构建跨学科知识体系，发展科学素养，形成民族认同感和归属感，提高对自身价值的自信和自尊感并养成学生热爱家乡、服务家乡的本土意识。少数民族文化与化学课程的融合还可以有效解决学生对民族文化具有较高认同感但对本民族文化疏于了解的矛盾。整个过程将树立学生正确的国家观、历史观、民族观、文化观，切实增强文化自信。

参考文献

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[2]国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见[J].人民教育，2019（Z2）：10-13.

[3]胡锦涛.坚定不移沿着中国特色社会主义道路前进为全面建成小康社会而奋斗——在中国共产党第十八次全国代表大会上的报告[J].求是，2012（22）：3-25.

[4]习近平.决胜全面建成小康社会夺取新时代中国特色社会主义伟大胜利——在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[J].党建，2017（11）：15-34.

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[7]吴海霞，王祖浩.学科核心素养视域下的单元教学设计研究——以“简单的有机化合物及其应用”为例[J].化学教学，2020，10：45-49.

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[10]何超，李战国，任正茂，赵庆燕，等.白酒酒精度的快速、高精度测定方法的应用研究[J].酿酒科技，2019，07：40-42.

[11]刘茜.贵州省苗族地区中小学民族文化课程开发的现状及对策研究[J].贵州民族研究，2005，01：147-153.