开发民族化学科技资源，丰富化学教学情境素材

摘 要：基于民族化学科技内容，本文研究开发了微型阅读、微型视频、微型主题实验、微型主题调研、微型项目和微型主题习题等教学资源，拓宽了教学情境的创设路径，丰富了教学内容，有助于培养学生的化学学科核心素养。

关键词：民族；科技；资源；情境；素材

文章编号：1008-0546（2024）11-0028-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

创设适切的教学情境可以关联学生已有的经验，将提出的猜想（或解释）与实验探究（或验证）巧妙结合，以任务问题的驱动促进学生主动投入学习，并把握所学知识的内在联系，进而防止教学“碎片化”，有效提升教学质量。由此可见，“双减”背景下教学情境对课堂教学的重要性。中学化学中的教学情境素材除了来自实验探究、日常生活、化工生产、化学史料、学术探索外，我国民族科技资源也是一个重要的素材来源，值得认真研究开发。

一、民族化学科技资源的相关概念解读

科技即科学技术。科学指研究自然现象及其规律的自然科学，技术泛指根据自然科学原理生产实践经验，为某一实际目的而协同组成的各种工具、设备、技术和工艺体系。

民族化学科技是指中华民族科技中与化学教学相关的内容，不仅包含丰富的化学化工知识，更有其独特的育人价值，能带领学生领略到中华优秀传统文化的特有魅力。我国民族科技在很长的一段历史时期都居于世界领先地位，丰富多样的科学技术成就，为世界文明的发展做出了突出的贡献，诞生了诸如“四大发明”等影响世界文明进程的众多科技成果。现代我国的化学科技更是飞速发展，其中有不少都可以成为中学化学的教学资源。

民族化学科技资源是将民族化学科技中与中学化学教学相关联的内容，根据实际需要，制作成资料卡片、实验探究、微型项目等系列资源，使之成为可以根据教学内容适时作为教学情境素材穿插并融入中学化学教学的系列材料。

二、研究开发民族化学科技资源

从中学化学教材中挖掘较为典型的与民族化学科技内容相关的教学内容，将其与古籍、现代科技成果及前沿科技研究等文献结合起来，可以开发形成多种微型教学资源。

1. 微型阅读资源

微型阅读是将民族化学科技发展的相关内容以图片、文本等资料卡片的形式提供给学生，通过微型阅读了解相关民族化学科技的详细过程和原理等内容。对于知识性、介绍性的民族化学科技内容，教师可以将其制作成资料卡片进行教学，这是相对容易的。教师可以结合古籍或新闻材料找到相关资料，先将其摘录出来再优化处理。

2. 微型视频资源

对于视觉冲击大、有趣的民族化学科技内容则可以制作成微型视频。教师可以结合“解码科技史”“奥秘”等电视节目中的科技内容，根据教学需要进行剪辑，也可以先制成PPT，再制成微课视频形成资源。

3. 微型主题实验资源

微型主题实验是以实验为选题，指向化学学科核心素养的培育。将民族化学科技中与实验相关的部分，巧妙设计为实验方案进行实验探究。这些实验可以设计为演示实验，也可设计成分组实验。在条件许可的前提下，分组实验效果更好，能够在探究过程中使学生体验科技发展的魅力。

4. 微型主题调研资源

微型主题调研即微型主题调查研究，属于研究性学习中的一种。当民族科技内容需要通过网络、文献查阅，或者需要到博物馆、工厂访问专家时，则可将其设计为微型主题调研，让学生进行研究性学习。学生在课前通过小组合作的方式进行微型主题调研，并撰写调研报告，将相关内容制成视频材料，然后在课堂教学中展示其研究成果。

5. 微型项目资源

微型项目是从古典书籍、影视资料、饮食文化、综艺节目、工艺生产等多个角度切入，针对民族化学科技中较为复杂的内容进行项目式、主题式研究。在此过程中，开发出一系列微课，并按主题板块归类，最终应用于化学教学实践中，让学生在做中学习、乐中探究、研中创造。若探究过程有层次性或发展性，可将其设计成微型项目来实施。微型项目是微型资源中相对复杂，对培养学生能力较为重要的一种资源。项目的实施以学生为中心，注重探究过程，学生在常规的实验过程中遇到真实情境问题，在回顾教材、检索文献的过程中理解问题、厘清概念，并在反复构建假设、实验验证的过程中提升认知水平、发展思维能力、锻炼实践技能。

6. 微型主题习题资源

微型主题习题是以民族化学科技为命题素材，结合学生所学化学知识，设计成微型主题式习题。习题的篇幅和难度可灵活调整，命题素材可以来自民族化学科技微型阅读、微型主题实验、微型主题调研、微型项目等。其中，根据微型科技项目可以设计主题情境下的科技类综合性习题。以“铜的冶炼”为例，以“冶铜的源起—冶铜的发展—冶铜的创新”为主题情境，可以编制出适用于不同年级的化学综合题。

三、民族化学科技融入化学教学的原则

1. 理论性与实践性相统一

理论性与实践性相统一是指学生在注重理论学习的同时也要注重实践学习。化学是一门以实验为基础的科学，众多理论来自实践。正所谓“百闻不如一见，一见不如实验”，学生应当认识到理论是对实践的归纳总结，唯有将两者结合起来，才能感受到化学学习的独特魅力。民族化学科技的发展历程，实质上是在理论指导下经过长期操作实践逐渐走向成熟与完善的过程，充分体现了理论与实践相辅相成、相互促进的关系，其本质在于两者的高度统一。

2. 历史性与现代性相统一

历史性与现代性相统一指的是在教学过程中将我国古代化学科技素材与现代化学科技素材融入化学教学中是不冲突的，可以将两者联系在一起，形成系统性学习。现代科技不可忽视，古代科技亦无可替代。在这样的教学中，引导学生以发展的眼光看待和处理问题，对传统科技进行发展和创新，使其符合当下社会的生产需要。例如，高炉炼铁替代了古代“千锤百炼”的传统炼铁方法，大大提高了生产效率和生铁的品质。又如，多效真空蒸发工艺制盐的发展摆脱了日晒制盐受自然条件限制、原盐产量低、质量差的缺点。［1］

3. 知识性与方法性相统一

知识性与方法性相统一指的是培养学生学会迁移知识的方法，通过自主探究与科学实践等方法来巩固已获得的化学知识，如建构模型解决系列性的问题，构建知识框架进行整体的复习等。在教学中，教师要从简单地传授记背“秘诀”，转变为培养学生可迁移的“方法”。化学学科不侧重于学生的记背，而是侧重于学生对知识的理解。要想让学生理解知识，不仅要对知识进行反复练习，更重要的是掌握运用知识的方法。我国科技领域辉煌的发明和成就中都蕴含着丰富的化学学科知识。学生从历代的科技发展历程中领悟化学学习的方法，加深对化学原理的认识，能亲身经历科学探究的实践过程。

四、民族化学科技资源用于教学的案例

1. 粗盐提纯

［教师］自然界中氯化钠主要存在于哪些地方？如何从这些自然资源中分离出氯化钠？

［资料卡片］①池盐、井盐生产和盐矿采盐的图片。②最早盐场采用草煎盐工艺制取粗盐的工艺流程是：“开辟亭场—海潮浸灌—摊灰曝晒—淋灰取卤—石莲试卤—斫运柴薪—煎卤成盐—出扒生灰”。

［教师］上述过程包含了哪些分离提纯物质的方法和原理？

［学生实验］分组练习过滤操作和蒸发结晶操作。

［教学过渡］南通有一位实业家，对盐业生产进行了不断改进，你知道是谁吗？

［资料卡片］张謇引进板晒制盐法。

［课后实践］设计家庭小实验，从海水中提取食盐。

［设计意图］我国制盐科技的发展历史丰富了化学学科知识的呈现方式，为学生的课堂学习和课后的习题设计提供了情境素材。这些情境素材中蕴含了大量的实际问题，可以为教学给出真实的化学问题，实现情境、活动和问题的整体化设计。

2. 分散系

［资料卡片］古代制作豆浆的图片。

［教师］从认识化学物质的角度，用哪些关键词可以描述豆浆？豆浆属于什么分散系？

［播放视频］我国石磨豆浆和腐竹的制作工艺。

［演示实验］豆浆的丁达尔效应，从微观角度解释制作豆浆和腐竹的原理。

［资料卡片］豆浆中含有可溶性低聚糖，肠胃难以消化，容易引起胀气。

［教师］如何化解这个问题？

［引导分析］如何分离糖水中的泥沙？分析过滤的原理后，引导学生分析如何分离豆浆中的可溶性低聚糖。

［资料卡片］可溶性低聚糖的用途。

［小结］生活中很多的常见问题都可以通过化学思维得以解决。

［课后研究］生活中另一款常见的饮品——牛奶属于什么分散系？

［设计意图］整节课由一杯豆浆出发，通过一系列问题情境的设计，将分散系与胶体的知识穿插起来。豆浆和豆腐的制作技艺资源的运用，让学生在愉快的体验中完成了学习，提升了能力和素养。

3. 物质在水中的分散［2］

［教师］千里江山图中的蓝色与服装的蓝色在材料的使用和工艺方面有哪些不同之处？列举蓝色的天然物质，分析怎样把这些蓝色物质按预设着色到载体上？

［学生实验］对比蓼蓝汁、孔雀石悬浊液和硫酸铜溶液的染色效果。

［教师］观察染色效果，分析适用于着色的染液有哪些性质？

［资料卡片］靛青被氧气氧化为靛蓝。

［教师］怎样才能使用蓼蓝汁液染出更深的蓝色？如何防止蓼蓝汁液被氧化？

［学pqz0xK56LEHgotUbWxBmYzhab/vykJ9/Sr3GARmQ21U=生实验］观察植物油液封的汁液。

［教师］上层植物油层的蓝色液体是否为溶液？ 溶液中是否存在“颗粒物”？

［资料卡片］浊度。

［学生实验］测量硫酸铜、孔雀石分散后形成的混合物的密度、浊度。

［教师］孔雀石为什么不能稳定、均匀地分散在水中？

［设计意图］本项目围绕“如何给织物染色？如何染好织物？为什么能染色？”三个问题展开学习，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，注重核心素养的培养。

五、民族化学科技资源用于教学的意义

将民族化学科技资源用于教学中，不仅大大丰富了教学情境的创设，构建了多样化的教学方式和学习方式，对进一步促进学生的全面发展有重要意义。

1. 有利于培育化学核心素养

素养是学生面对解决复杂的、不确定的现实问题，即在进行迁移创新类能力活动过程中表现出来的综合品质和能力。［3］化学学科核心素养是化学课程标准的“魂”，是化学课堂教学的“根”，是化学教学评价的“尺”。［4］在探索、解决复杂问题的过程中彰显化学知识的功能价值，使化学核心知识结构化，有助于学生化学学科核心素养的发展。［5］我国历经五千多年积淀的民族化学科技文化，既具备深挚的人文底蕴，也包含严谨的科学精神。将民族化学科技资源与化学教学紧密融合，可以拓宽学生的眼界与知识面，增强民族自信、文化自信，培育学生创新能力、科学精神和社会责任，提升人文素养，引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观。

2. 有利于丰富化学教学内容

中学化学教材内容在一段时间内基本是固定不变的理论性知识、习题和资料卡片等，教师一般是按照课本中的知识内容和顺序授课。在化学课堂上引入民族化学科技相关的教学情境，能够丰富原有的教学内容，使化学课堂不再是充满着枯燥的科学知识的环境，那些与民族化学科技结合起来的知识内容也会给学生留下更加深刻的印象。如今，在化学教学中，教师应用较多的是有生活化的课程资源和实验类课程资源，而民族化学科技资源的挖掘应用可以使资源更加丰富。民族化学科技源远流长，博大精深，可以合理地挖掘并应用于中学化学课堂教学中，有助于将科技文明潜移默化地渗透，实现传统文化与中学化学课程的融合。

3. 有利于科技的传承与发展

加强中华优秀传统文化教育，是构建中华优秀传统文化传承体系，推动文化传承创新的重要途径。民族化学科技资源在中学化学教学中的应用，有利于让学生正确认识到我国民族科技文化的民族智慧、国家价值和情感价值。民族化学科技资源在中学化学教学中的应用，有利于加深学生对民族科技的认知，促进学生民族科技观念的形成，让学生逐渐掌握化学的理论知识和学习方法。这不仅能够帮助学生深化理解能力，也能够提高学生的学习能力，采用正确的分析方法解决化学过程中存在的实际问题，提升能力和素养。同时，在了解和传承民族科技的过程中，提出新问题，有助于日后逐渐解决，进而使民族化学科技得到进一步发展。

参考文献

［1］胡彩花，王学魁，孙之南.现代制盐工业进展［J］.海湖盐与化工，2006（3）：31-33．

［2］郭建虹.非遗文化融入初中化学教学的实践探索——以“物质在水中的分散”为例［J］.化学教学，2023 （11）：57-61．

［3］王磊.基于学生核心素养的化学学科能力研究［M］.北京：北京师范大学出版社，2018．

［4］童文昭，王后雄.基于标准的化学核心素养的教学理解［J］.教育理论与实践，2020 （5）： 53-55．

［5］曾璐，邹映波.人工合成肉桂酸——基于项目式学习的有机复习［J］.化学教学，2019 （6）：57-60．

*基金项目：本文系江苏省教育科学“十四五”规划课题“民族科技微资源融入中学化学教学的实践研究”（D/2021/02/252）的阶段性研究成果。