山西省地方文化在中学化学教学中的应用*

宋秀丽 耿晶晶 马心茹

（太原师范学院化学与材料学院 山西 晋中 030619）

2021年印发的《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》要求，化学课程和教材要结合学科特点，选择相关的文献典籍、科技成就、文化遗存、人物故事等，引导学生体会其中蕴含的思想方法，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。2017版普通高中化学课程标准［1］强调：要继承和弘扬中华优秀传统文化，鼓励教师将自然与生活环境中的化学教学资源引入教学，丰富教学情境；有效开发和利用社会资源，设计体现学校和区域特色的校本课程，积极探索全社会合作育人的途径和机制。2022版初中化学课程标准［2］中建议的瓷器、青铜器、湖盐、汽水和溶洞等情境素材，在山西省均能找到本土性的代表。

因地理环境、风土人情、时代变迁以及政治经济等差异，各地区在历史文明进程中形成了各具特色的地方物质文化和精神文化，组成了丰富多彩的中国传统文化。山西作为中华文明的发祥地，历史悠久，文化深厚，资源丰富，享有“五千年文化看山西”的美誉。开发和利用好山西地方文化中的化学教学资源，不仅能满足不同地域学生学习的差异性需求，［3］更能够培养学生的地方自信和文化自信，激励学生为山西地方建设贡献力量。

一、地方文化融入化学教学的意义

1.丰富化学教学资源

化学教学资源除教师、教科书和实验室外，还包括学生生活经验、社会资源（图书馆、博物馆、工矿企业）等各种人力、物力和时空资源。［4］地方文化是在特定地区内历史遗存、风俗习惯、人文精神的积淀，对于学生而言，地方文化更具有真实性和亲和力，教师有效开发和利用地方文化是丰富化学教学资源从而达成教学目标的重要途径之一。

2.提升学生核心素养

化学学科核心素养根植于一定的文化氛围。［5］以积极向上的山西省地方文化为化学情境教学的载体，能够帮助学生亲身体验在真实情境中解决问题的过程，锻炼高阶思维，促进深度学习，掌握化学基本知识的同时，养成适应社会发展的正确价值观念、必备品格和关键能力。

3.增强地方文化认同

当今文化自信的背景下，地方文化的传承、发扬与创新备受各界关注，而教育是地方文化传承的重要推手。所以依据化学学科特点合理而巧妙地结合地方文化相关内容展开教学活动，有利于学生从学科视角进一步理解地方文化的内涵，增强地方文化的认同感和自信心，积极为地方文化的保护与发展服务。

二、山西省地方文化中的化学教学资源

山西省文化底蕴丰厚，通过整理和分类研究，发现在自然景观、饮食、化工产业、文物古迹和文献古籍等资源中均蕴含着很多与化学密切相关的知识，可以作为中学化学的教学资源进行开发和利用。

1.自然景观

山西自古有“表里山河”之称，东有巍巍太行山，北有蜿蜒长城，西、南有滔滔黄河环绕，如此秀美的自然风光是山西人繁衍不息的保障，其中的化学知识如表1所示。

表1 山西自然景观中的中学化学知识

山西河流多属黄河水系，但水资源贫乏、污水治理等问题相当严峻。以人教版初中化学教材的重点内容“第四单元自然界的水”为例，汾河的污水治理工程是“爱护水资源”这一课题最为恰当和贴切的教学素材；而壶口的黄色瀑布泥沙众多的特点又为第二节水的净化提供了形象的教学情境，将其合理安排到化学教学中，可以激发学生的探究意识，参与社会性议题的讨论，养成科学态度和社会责任。

2.饮食

千百年的发展历程中，山西人形成了独有的饮食习惯和文化，人们耳熟能详的面食、汾酒、老陈醋等早已衍生为“山西名片”，其中的化学知识如表2所示。

表2 山西饮食中的中学化学知识

在中学化学教学中采用灵活多样的教学模式，穿插山西特色饮食，了解其原料及组成，学习其制作过程和原理，能够丰富二氧化碳、钠盐、乙醇、乙酸等相关物质的教学内容，传承文化理念。

3.化工产业

山西省煤炭、铝矾土、铁矿、芒硝、耐火黏土、铜矿等矿产资源均位居全国前列，［6］在长期的发展中形成了一个庞大的化工产业网络，为全国各地的经济发展做出了重要的贡献，其中的化学知识如表3所示。

表3 山西化工产业中的中学化学知识

化学工业领域物质的制备流程是教学及考试的重点，更是学生学习的难点。依托化肥、煤炭、钢铁等山西名企中的化工产品的相关内容来开展“金属材料”“自然资源的合理开发和利用”部分的教学，有助于学生立足实际，分析化学反应，揭示反应原理，感受化学在生产实践中的重要作用。

4.文物古迹

人类文明的遗迹在山西可追溯至旧石器时代，大量的文物古迹是历史馈赠给山西的文化瑰宝。如青铜器、陶瓷、壁画和彩塑等文物中折射出的传统工艺，是中国古代化学辉煌的象征，其中的化学知识如表4所示。

表4 山西文物古迹中的中学化学知识

青铜器、彩塑及陶瓷的制备充分利用了Cu、Pb、Fe、Hg、Si等及其化合物的典型物理性能、化学性质，体现了“结构决定性质，性质决定用途”的基本化学观念，学生在学习理解传统化学工艺、感悟古代文化的博大精深的同时，很轻松地就可以完成元素化合物的学习任务。

5.文献古籍

文献古籍是记载地方文化的一种重要形式，在山西地方文化的留存与传承中发挥着重要作用。通过查阅地方县志、山西文人作品、科学工艺史料等可以发现很多体现山西文化的“化学元素”，其中的中学化学知识如表5所示。

表5 山西文献古籍中的中学化学知识

中国古代生活实践中有关化学科学的应用比西方要早很多，［8］很多留存于文献古籍之中。将其作为阅读材料引入化学课堂，学生可以感受文化熏陶、厚植人文素养的同时，对文献古籍的信息进行加工转化，深入探究化学学科知识。

三、山西省地方文化在化学教学中的应用途径

源远流长的山西文化可以通过各种形式融入化学教学，学生在真实生动的化学情境中理解化学知识，不仅能提升分析问题、解决问题的能力，还可以感受山西地方文化的魅力，坚定文化自信。

1.作为化学课堂教学的情境

山西省地方文化补充、丰富和完善了化学课堂教学的情境素材，例如，“粗盐提纯”这一章节，可以围绕运城盐湖展开教学。运城盐湖的开采经历了4000多年的不懈探索，非物质文化遗产“垦畦浇晒法”［9］是人类采盐智慧的集中体现，学生通过分析集卤蒸发、过箩调配、储卤、结晶、铲出五步骤，加深对溶解、过滤、蒸发、结晶等物质分离提纯操作原理的理解，掌握粗盐中不溶性杂质的去除方法。诗经《南风歌》［9］歌颂了“风”在采盐过程中发挥的重要作用，可以帮助学生理解结晶有蒸发结晶、降温结晶两种方式。物质溶解度的不同、气温条件的变化使卤水中硫酸盐等杂质优先析出，久而久之形成的独特“硝板”，既可以达到除去部分可溶性杂质的效果又能用于过滤，大大提高了食盐的纯度，可以帮助学生巩固溶解度等相关知识的基础上，学习粗盐中可溶性杂质去除方法。20世纪50年代，由于湖水物质组成结构的变化，运城盐湖转向芒硝（硫酸钠）的生产，［10］可以帮助学生树立“杂质”合理利用的意识。将“粗盐提纯”贯穿于几千年来山西运城盐湖开采过程，不仅提高了学生的综合分析能力，还落实了证据推理与模型认知、科学态度与社会责任等学科核心素养，有利于理解科学技术在社会生产中的推动作用，增强学生的民族自豪感。

2.引入化学习题设计

化学习题在巩固和诊断学生知识的同时，更承担着培养学生高阶思维和传递人文情怀的任务。学科核心素养背景下所倡导的情境类习题旨在拓展学生认知，加强已有知识经验和实践应用的联系，形成正确的情感价值观。［11］把地域文化引入化学习题设计中，是实现化学习题育人目标的重要途径。

例1：列入“世界文化遗产名录”的云冈石窟，是民族交融的象征，其彩塑和壁画主要用到朱砂、铅丹、铁黄、绿铜矿、群青、炭黑、石膏、铁红等矿物颜料。［12］下列有关说法中错误的是（ ）

A.矿物颜料不易被空气氧化

B.铅丹（Pb3O4）可由PbO在空气中加热制备

C.朱砂（HgS）在空气中灼烧后的产物是Hg和S

D.绿铜矿的主要成分是碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl，属于复盐

例2：我们常说“民以食为天”。独具特色的山西饮食文化，是山西人民勤劳和智慧最好体现。请运用所学化学知识，完成下题。

（1）汾酒是中国清香型白酒的代表，主要成分为乙醇（C2H5OH）。乙醇由_________种元素组成，乙醇充分燃烧的化学方程式是_________。“酒香不怕巷子深”所包含的原理是_________。

（2）中国四大名醋之首的山西老陈醋，遵循“蒸、酵、熏、淋、陈”五步法传统工艺，口感醇厚浓香，有丰富的营养价值和保健功效。山西老陈醋可使紫色石蕊溶液_________，属于_________（填“纯净物”或“混合物”）。

（3）山西素有“中国面食之乡”的美称，面塑作为典型的代表之一，承载了深厚的民俗内涵。原料面粉中含有的主要糖类物质是_________，利用小苏打进行发酵的原理是_________。

例1以选择题的形式将金属化合物的性质融入云冈石窟壁画中，既考察了学生在真实情境中运用知识分析问题的能力，又凸显了山西地域文化的价值；例2的填空题主要引导初中生从化学学科知识的角度对山西饮食文化进行分析，增强学生学习化学的兴趣。

3.开展STSE综合实践活动

STSE（Science、Technology、Society、Environment）教育理念下的综合实践活动将学习活动的范围拓展到博物馆、科技馆、化工产业、旅游景点等社会场所，［13］通过参观和调查研究与化学有关的社会问题，有助于发展学生科学探究的能力，培养社会责任感。

山西地处华夏文明的核心区域，璀璨的青铜文明是人类智慧的结晶。在“青铜文化”专题的综合实践活动中，学生可以查阅资料了解青铜器的元素组成、冶炼和铸造工艺、修复与保护技术［14］等内容，参观山西青铜博物馆后，进行活动总结，形成调研报告。学生既全面认识了青铜器，巩固了合金、金属冶炼、电化学中金属腐蚀与防护等知识，又提高了合作探究能力。

山西作为煤炭大省，肩负着夯实国内能源生产基础，保障煤炭供应安全，实现煤炭清洁低碳发展、多元化利用、综合储运的重任。在“煤炭资源的综合利用”主题活动中，可以组织学生就近参观相关企业，了解煤炭在化工生产中的重要用途及对环境造成的危害，调查资料，讨论改善煤炭利用、实现绿色发展的方式，撰写小论文，培养学生环境保护的意识，增强社会参与度，养成科学的辩证思维。

4.建设化学校本课程

校本课程基于学科特点的基础上，实现了资源的有效整合，满足了地方、学校、教师和学生的个性需求。［15］化学校本课程是国家课程的补充和延伸，内容设置应与国家课程的内容相衔接。建议以化学课程标准为依据，学生已有认知为基础，结合山西地方文化，开发以下系列化学校本课程：山西自然与化学、山西饮食与化学、山西传统工艺与化学、山西工业与化学和山西古籍与化学等。

在实施过程中可以利用专题讲座、探究实验、手工制作和宣传展览等多样化的教学形式，辅以多元化的评价方式，提升学生参与度，拓宽学生视野，增强学生化学兴趣，培养学生综合素质。

对于高素质人才的培养，地方文化具有不可替代的作用。开发和利用好山西省地方文化中的化学教学资源，不仅为教师变革教学方式指明了方向，为学生理解化学知识、了解地方文化提供了内生动力，还为地方经济发展和文化弘扬打下了坚实基础，从而最大限度地发挥化学学科育人和文化育人的双重功能。