李艷華 高雪皎 劉曉玲 周航 盛壽日

摘要：景德鎮(zhèn)陶瓷文化是“贛文化”燦爛文明中最具代表性文化之一。作者以“探究景德鎮(zhèn)青花瓷文化中的化學”為主項目，拆解為“景陶文化初探尋”“揭開釉色神秘面紗”“探究千年窯火的玄機”和“我為景陶文化助力”四個子項目。在項目學習的驅(qū)動下，學生深入探究景德鎮(zhèn)陶瓷文化中的化學知識，以此培養(yǎng)學生收集信息、篩選信息的能力，并發(fā)展學生“證據(jù)推理與模型認知”與“科學態(tài)度與社會責任”的素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：贛文化;校本課程;高中化學;項目式教學

文章編號：1008-0546（2021）06-0081-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.06.021

一、項目背景

2017年1月25日，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于實施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見》，文件指出：要圍繞立德樹人的根本任務，遵循學生認知規(guī)律和教學規(guī)律，按照一體化、分學段、有序推進的原則，把中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化全方位融入文化知識教育環(huán)節(jié)，以中學教材為重點，構(gòu)建中華文化課程和教材體系。

中華文化源遠流長，燦爛輝煌?！摆M文化”作為中華文化中的一個分支，象征著古往今來一代又一代華夏人民的智慧。幾千年來，江西紅土地用養(yǎng)分孕育著的物質(zhì)文化和精神文化，積淀著江西人民最深沉的精神追求，對延續(xù)和發(fā)展中華文化，促進入類文明進步發(fā)揮著重要的作用。與此同時，它也從生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域?qū)θ藗兊纳盍晳T和思想觀念起著潛移默化的影響。如果能夠?qū)ⅰ摆M文化”融入到日常教學中，相信這無論是對學生的全面發(fā)展亦或是文化的傳承發(fā)揚都有著非同凡響的意義。

當前中學教學中已有許多學科將“贛文化”滲透進了日常的教學中，但在內(nèi)容上主要集中在文學、歷史、旅游等方面，與化學聯(lián)系甚少。少數(shù)應用“贛文化”于課堂教學，也只是作為引課的一種手段或拓寬學生知識面的一個延伸，對文化的內(nèi)涵涉及不多，學生對于文化的本質(zhì)仍是一知半解，未能起到很好的效果。因此，對如何將“贛文化”與化學學科相融合進行研究就具有一定的理論價值和現(xiàn)實意義。

20世紀90年代后期，我國開始實行的國家、地方、學?！叭壒芾怼斌w制則為“贛文化”與化學學科相融合提供了一條可行的路徑。將地域文化融入校本課程的建設，不僅能夠為校本課程的開發(fā)提供更多的資源和可能性，同時也能為優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承和發(fā)揚貢獻力量。本文以景德鎮(zhèn)青花瓷文化為例進行校本課程的開發(fā)。借助項目式教學，以“探究景德鎮(zhèn)青花瓷文化中的化學”為主項目，拆解為“景陶文化初探尋”“揭開釉色神秘面紗”“探究千年窯火的玄機”和“我為景陶文化助力”四個子項目，用項目驅(qū)動學生自主探究。通過項目的實施以及師生的有效合作，促進學生將所學知識內(nèi)化為自身能力，并在此過程中發(fā)展學生的“證據(jù)推理與模型認知”以及“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。

二、項目概述

1.教學內(nèi)容的選擇

景德鎮(zhèn)陶瓷文化是“贛文化”燦爛文明中最具代表性文化之一。作為“瓷都”的景德鎮(zhèn)早在唐、宋時期就已向全國各地伸展，與當時的官、汝、定、哥、鈞五大名窯爭奇斗艷，最后脫穎而出，成為最具影響力的世界陶瓷之都。陶瓷與化學有著千絲萬縷的聯(lián)系，無論是最開始的陶瓷的選料，還是制作的一系列步驟程序，都離不開化學。景德鎮(zhèn)手工陶瓷制作技藝復雜，在完成原料的選取步驟之后，還要經(jīng)歷練泥、拉胚、印胚、利胚、曬胚、刻花、施釉、畫胚、燒窯九個步驟，在風干之后才能真正成品。而在這些工序的背后，隱藏著很多化學知識。鑒于高中學生的知識儲備及接受能力，根據(jù)他們的最近發(fā)展區(qū)選取以下內(nèi)容為本節(jié)課學習內(nèi)容：①景德鎮(zhèn)青花瓷的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀②景德鎮(zhèn)青花瓷的選料③景德鎮(zhèn)青花瓷的制作步驟④景德鎮(zhèn)青花瓷釉料的主要成分及呈色原理⑤青花瓷燒制過程中涉及的化學反應分析⑥如何改進陶瓷技藝⑦如何更好傳承發(fā)揚景德鎮(zhèn)陶瓷文化。

2.教學目標的確立

（l）通過資料查閱，以小組匯報形式了解景德鎮(zhèn)陶瓷的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，初步形成對景德鎮(zhèn)陶瓷文化的認識，加強學生文化自信。

（2）了解景德鎮(zhèn)青花瓷的原料原則及制作過程，培養(yǎng)學生學習化學的興趣，充分認識到化學與生活的聯(lián)系。

（3）通過探究青花瓷釉料的主要成分及呈色原理，以及陶瓷燒制過程中所涉及的化學反應，鍛煉學生書寫化學方程式的能力，培養(yǎng)學生證據(jù)推理與模型認知核心素養(yǎng)。

（4）通過角色扮演環(huán)節(jié)，利用所學知識解決問題，培養(yǎng)學生問題解決能力，落實科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)。

3.教學流程

學生通過課前查閱資料，進行課堂小組匯報了解景德鎮(zhèn)陶瓷的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，進而加深對景德鎮(zhèn)陶瓷文化的認識;通過四個項目的學習，總結(jié)景德鎮(zhèn)青花瓷的步驟，并深入了解釉料和燒制環(huán)節(jié)中所涉及的化學知識，充分感受景德鎮(zhèn)陶瓷文化的魅力，同時培養(yǎng)學生的證據(jù)推理與模型認知和科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)。具體的教學流程如圖1。

三、項目實施

項目一：景陶文化初探尋

任務一：

【教師】：事先，同學們組成了研究小組，利用課后的一些時間收集了一些關(guān)于景德鎮(zhèn)青花瓷的信息，現(xiàn)在請各位小組派代表上來與我們一起交流一下。

學生利用課余時間，利用多媒體等手段。收集有關(guān)于景德鎮(zhèn)青花瓷的歷史與發(fā)展現(xiàn)狀的信息。并在課堂上派代表與同學進行分享交流。

設計意圖：通過學生課前信息的收集，培養(yǎng)學生收集信息、篩選信息的能力。通過學生的匯報交流，培養(yǎng)學生的口頭表達能力和小組合作能力。以此引入新課，讓學生對景德鎮(zhèn)青花瓷文化有初步的了解，拓寬學生知識面，提高學生文化素養(yǎng)。

任務二：

【教師】請學生們閱讀材料，回答以下問題：

（1）陶瓷的主要原料是什么？（2）瓷土中加入高嶺土的作用是什么？

資料：景德鎮(zhèn)以陶瓷聞名全國，其中最著名的當屬青花瓷。青花瓷多采用瓷土為主要原料，瓷土指破壞瓷石所得之土或人工配制成的制瓷質(zhì)料，由高嶺士、石英、長石等組成，主要成分是二氧化硅和氧化鋁。其間，高嶺土是一種以高嶺石為主要成分的黏土，因發(fā)現(xiàn)于江西景德鎮(zhèn)的高嶺村而得名。在采土結(jié)束后，還要經(jīng)過練泥、拉胚、印胚、利胚、曬胚、刻花、施釉、畫青花、燒寶一系列步驟，最后成品。

學生根據(jù)資料，對上述問題發(fā)表看法并進行交流。

設計意圖：通過教師的講解引導，學生掌握青花瓷制作的一般原料，并能總結(jié)出瓷器制作的一般步驟，厘清與化學密切相關(guān)的環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生學習化學的興趣，充分認識到化學與生活的聯(lián)系。

項目二：揭開釉色神秘面紗

任務一：

【教師】：請學生閱讀材料思考以下問題：

（l）氧化鉆具有什么樣的性質(zhì)？（2）鉆料燒成之后為什么呈藍色？

資料：青花瓷器，是用含氧化鉆鉆礦為原料，在瓷器胎體上描繪紋飾，再罩上一層透明釉，經(jīng)高溫還原焰一次燒成。鉆料燒成后呈藍色，具有著色力強、發(fā)色鮮艷、燒成率高、呈色穩(wěn)定的特點。

學生根據(jù)資料，對上述問題發(fā)表看法并進行交流。

設計意圖：通過資料的學習，培養(yǎng)學生篩選關(guān)鍵信息的能力，提高學生的自學能力，培養(yǎng)學生基于資料推理客觀事實的能力。

任務二：

【教師】請從CO2+的電子結(jié)構(gòu)角度，分析CO2+呈色的原理。

【引導】：當離子d電子層上的電子不能處于全充滿或者半充滿的狀態(tài)，就會不穩(wěn)定。在晶體配位場的影響下，d軌道會發(fā)生能級分裂的情況，能量較低d軌道上的電子在符合一定條件的光量子的激發(fā)下，可以躍遷到能量較高的d電子軌道上，從而使得化合物顯現(xiàn)出一定的顏色。配位狀態(tài)不同Co2+的呈色也不同（表1）。

表1 不同配位狀態(tài)下Co2+的呈色表

設計意圖：學生在教師的引導下，能夠根據(jù)Co2+離子的電子結(jié)構(gòu)：[Ar]3d7，推測出鈷離子d軌道上的電子會由于不穩(wěn)定，從而發(fā)生能級躍遷，使得鈷的化合物具有一定的顏色。由此得出Co2+的呈色與它的配位狀態(tài)有關(guān)。通過閱讀表一的數(shù)據(jù)，最后得出在青花瓷釉料中，Co2+處于四配位狀態(tài)。在此過程中，學生建立了根據(jù)離子的電子結(jié)構(gòu)來推導顯色原理的模型，進一步培養(yǎng)了學生證據(jù)推理與模型認知的素養(yǎng)。

任務三：

【教師】：請同學們展開討論，利用所給藥品，設計實驗方案：如何檢測青花瓷釉料中的Co2+，方案設計完成后舉手匯報。

匯報完成后無危險可進行實驗驗證。表2為預設實驗情況記錄表。

實驗藥品和儀器：氯化鉆固體、氫氧化鈉溶液、NH4SCN溶液、丙酮溶液、玻璃棒、試管、膠頭滴管。

表2 預設實驗情況記錄表

設計意圖：從實驗驗證的角度來設計實驗驗證青花瓷釉料中Co2+的存在，從理論證據(jù)過渡到事實性證據(jù)，培養(yǎng)了學生實驗方案設計的能力，也培養(yǎng)了學生解釋證據(jù)與結(jié)論之間關(guān)系的能力。

項目三：探究“千年窯火”的玄機

【教師】：請學生們閱讀材料，回答以下問題：

（1）陶瓷的燒制過程歷經(jīng)了哪些化學變化？（2）能否用方程式書寫出來？

資料：陶瓷的燒制過程一般由五個階段組成：分別是低溫階段、中溫階段、高溫階段、保溫階段以及冷卻階段。低溫階段主要作用是排除胚體內(nèi)的殘余水分;中溫階段又稱分解與氧化階段，它是陶瓷燒成過程的關(guān)鍵階段之一。瓷胚中所含有的有機物、碳酸鹽、硫酸鹽以及鐵的氧化物等，大都要在此階段發(fā)生氧化與分解;高溫階段一些物質(zhì)繼續(xù)氧化分解;再經(jīng)歷保溫和冷卻階段，陶瓷的燒制就完成了。

在中溫階段，F(xiàn)eS2會與氧氣反應生成Fe2O3，F(xiàn)eS2是有害的物質(zhì)，若在此階段沒有完全被氧化成Fe2O3，等釉面熔融，氣孔關(guān)閉，F(xiàn)eS2氧化產(chǎn)生的SO2氣體逸出會使得釉面起泡，同時生成的Fe2O3又會使制品表面泛黃或者泛黑。

學生閱讀資料，交流探討后對以上問題進行回答，教師針對學生作答情況進行補充總結(jié)。

設計意圖：通過資料的給予，一方面可以讓學生進一步了解青花瓷制作中的相關(guān)化學知識，另一方面也能充分培養(yǎng)學生篩選提取信息的能力。通過信息篩選書寫相關(guān)方程式，提高學生化學方程式的書寫能力，也便于反饋學生知識的掌握情況。

項目四：我為景陶文化助力

【教師】通過同學們的共同努力，相信大家對于景德鎮(zhèn)手工陶瓷的制作技藝已經(jīng)有了非常清楚的認識。在日常生活中，景德鎮(zhèn)陶瓷在制作和傳承方面依然面臨著一定的困難，下面我們進入角色扮演環(huán)節(jié)，來開動你們的腦筋，想出克服應對的方案吧！

角色一：假如你是御窯廠的技師，你打算從哪些方面來進行青花瓷工藝的改進？

角色二：作為學生，可以通過哪些途徑來傳承發(fā)揚景德鎮(zhèn)陶瓷文化？

學生思考討論后，派代表進行分享交流。

設計意圖：在學生掌握景德鎮(zhèn)陶青花瓷文化的基礎(chǔ)上，通過角色扮演的方法，進一步加深學生對這方面知識的理解。從工藝角度過渡到學生自身對于文化傳承的角度，增強學生的文化自信，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)。

五、項目總結(jié)與反思

本次項目學習以“探究景德鎮(zhèn)青花瓷文化中的化學知識”為主驅(qū)動，包括了“景陶文化初探尋”“揭開釉色神秘面紗”“探究千年窯火的玄機”和“我為景陶文化助力”四個子項目，每個子項目又包含了一個及以上的任務，引導學生從景德鎮(zhèn)青花瓷文化的發(fā)展史著手，進行原料的找尋、釉料的分析、燒制過程的探秘等環(huán)節(jié)，在學生深入了解景德鎮(zhèn)青花瓷文化中的化學知識的同時，幫助學生構(gòu)建根據(jù)離子的電子結(jié)構(gòu)來推導顯色原理的模型，以此培養(yǎng)學生的“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)。

在本節(jié)課的最后，通過角色扮演環(huán)節(jié)，讓學生運用所學知識，思考作為御窯廠的技師，可以從哪些方面改進青花瓷制作工藝，聯(lián)系自身，可以通過哪些途徑來傳承發(fā)揚景德鎮(zhèn)陶瓷文化，以此落實“科學態(tài)度與社會責任”這一核心素養(yǎng)。

通過此次項目的學習，學生不僅掌握了有關(guān)景德鎮(zhèn)青花瓷文化中的化學知識，認識到化學與生活的緊密聯(lián)系，增強學生學習化學的興趣，還能讓學生更多了解中國文化，培養(yǎng)文化自信，做好文化發(fā)揚傳承的小使者。

本文系江西省研究生創(chuàng)新基金項目“以江西贛文化為導向的中學化學校本課程的開發(fā)與教學應用”（課題批準號No.YC2020-5211）;江西省教改課題“核心素養(yǎng)視角下化學師范生實踐創(chuàng)新能力的協(xié)同培養(yǎng)研究”（課題批準號No.JXJG-20-2-30）;江西省教改課題“基于教育信息化的《中學化學數(shù)字化實驗》課程建設與實踐”（課題批準號No.JXJG-17-2-37）階段性成果。

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