《化學與文化交融：從傳統(tǒng)工藝到現(xiàn)代科學》教學導學案**一、導學案基本信息**課程名稱：高中化學（必修2/選修1）課題：化學與文化交融：從傳統(tǒng)工藝到現(xiàn)代科學課時：2課時（90分鐘）適用年級：高一/高二設計理念：以“傳統(tǒng)工藝”為載體，將化學知識與文化傳承融合，通過“情境感知—實驗探究—文化解讀”的邏輯主線，實現(xiàn)“科學認知”與“文化認同”的雙重目標，培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任核心素養(yǎng)。**二、學習目標**1.知識與技能了解傳統(tǒng)工藝（青花瓷、釀酒、造紙）中的關鍵化學原理（如氧化鈷的顯色、葡萄糖的發(fā)酵、纖維素的分離）；掌握化學在文物修復、傳統(tǒng)工藝現(xiàn)代化中的應用（如高分子材料加固壁畫、微生物優(yōu)化發(fā)酵）。2.過程與方法通過“問題-探究”模式，學會從文化現(xiàn)象中提煉化學本質(zhì)；通過實驗操作與資料分析，提升跨學科（化學+歷史+藝術）思維能力。3.情感態(tài)度與價值觀感受傳統(tǒng)工藝中的化學智慧，增強對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的認同與自信；理解化學是文化傳承的“技術橋梁”，樹立“科學服務于文化”的責任意識。**三、學習重難點**重點：傳統(tǒng)工藝中的化學原理與現(xiàn)代化學知識的關聯(lián)；難點：從文化場景中抽象化學問題，理解“化學-文化”的相互作用。**四、學習準備**1.實驗器材分組實驗：鈷chloride溶液（CoCl?）、澄清石灰水、酵母粉、葡萄糖、試管、酒精燈、燒杯、玻璃棒、廢紙/稻草、氫氧化鈉溶液（稀）；演示實驗：激光清洗文物模擬裝置（簡單版：用激光筆照射沾有污漬的紙片）、高分子材料（如聚乙烯醇）加固模擬壁畫（用石膏板模擬壁畫，涂覆高分子溶液）。2.資料準備多媒體：元青花《鬼谷子下山圖罐》圖片、《詩經(jīng)·小雅》“十月獲稻”片段、蔡倫造紙術動畫、文物修復紀錄片片段；文本資料：《天工開物》中“陶埏”“酒醴”“殺青”章節(jié)節(jié)選、《化學與文化》科普文章。**五、學習過程****環(huán)節(jié)1：情境導入——從“文化符號”到“化學問題”（10分鐘）**情境展示：播放“中國傳統(tǒng)工藝”短片（包含青花瓷、釀酒、造紙場景），并展示以下問題：青花瓷的“藍”為何能歷經(jīng)千年不褪色？糧食如何“變”成酒？蔡倫造紙術為何能推動文化普及？教師引導：“這些傳統(tǒng)工藝不僅是文化遺產(chǎn)，更是古人用化學智慧書寫的‘科技史’。今天，我們將從化學視角解讀這些文化符號背后的‘密碼’?！?*環(huán)節(jié)2：探究活動1——青花瓷的“藍”密碼（25分鐘）****（1）情境感知**展示元青花《鬼谷子下山圖罐》（故宮博物院藏品），介紹其文化價值：“元青花是中西亞文化交流的產(chǎn)物，其藍色釉料來自波斯地區(qū)的鈷礦，卻在中國發(fā)展成為獨特的藝術形式?！?*（2）問題引導**青花瓷的藍色來自哪種物質(zhì)？為何這種物質(zhì)能在高溫下保持穩(wěn)定？**（3）實驗探究**操作：用鉑絲蘸取CoCl?溶液，在酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色（藍色）；拓展：展示不同鈷化合物（如Co?O?、CoO）的高溫顏色（均為藍色），說明“鈷的氧化物在高溫下呈現(xiàn)穩(wěn)定的藍色”是青花瓷顯色的關鍵。**（4）文化解讀**閱讀《天工開物·陶埏》：“凡畫青花，必用回青?；厍嗾撸鑫饔?，其價倍于黃金?！闭f明元青花的釉料依賴中西亞貿(mào)易，體現(xiàn)“絲綢之路”的文化融合；討論：“為何青花瓷能成為中國文化的代表？”（結論：化學穩(wěn)定性+藝術美感+文化傳播）。**環(huán)節(jié)3：探究活動2——釀酒中的“轉(zhuǎn)化”魔法（25分鐘）****（1）情境導入**引用《詩經(jīng)·小雅·鹿鳴》：“我有旨酒，以燕樂嘉賓之心?！碧釂枺骸肮湃巳绾斡眉Z食釀造‘旨酒’？”**（2）問題引導**糧食中的淀粉如何轉(zhuǎn)化為乙醇？發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體是什么？**（3）實驗探究**操作：在試管中加入5mL葡萄糖溶液，加入1g酵母粉，搖勻后用橡皮塞密封，置于30℃水浴中加熱10分鐘；將導管插入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象（石灰水變渾濁）；原理：葡萄糖在酵母酶的催化下分解：\(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\rightarrow2\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}+2\text{CO}_2↑\)。**（4）文化解讀**介紹中國酒文化的內(nèi)涵：“酒不僅是飲品，更是祭祀、宴飲、詩詞的載體（如李白‘花間一壺酒’）；討論：“現(xiàn)代釀酒技術（如純種酵母發(fā)酵、蒸餾工藝）如何傳承與創(chuàng)新傳統(tǒng)工藝？”（結論：化學技術提升了酒的產(chǎn)量與質(zhì)量，同時保留了“發(fā)酵”的核心工藝）。**環(huán)節(jié)4：探究活動3——造紙術的“纖維”革命（20分鐘）****（1）情境回顧**播放蔡倫造紙術動畫，提問：“蔡倫為何用‘樹皮、破布、漁網(wǎng)’造紙？”**（2）問題引導**植物纖維的主要成分是什么？堿液（如氫氧化鈉）在造紙中的作用是什么？**（3）實驗探究**簡化操作：將廢紙撕碎，加入稀氫氧化鈉溶液，加熱10分鐘（去除木質(zhì)素）；用玻璃棒攪拌成紙漿，倒入鋪有紗布的燒杯中，過濾后壓平晾干，得到簡易紙張；原理：木質(zhì)素（非纖維成分）與堿反應生成可溶鹽，從而分離出纖維素（紙張的主要成分）。**（4）文化解讀**閱讀《后漢書·蔡倫傳》：“用樹膚、麻頭及敝布、魚網(wǎng)以為紙，自是莫不從用焉?！闭f明造紙術的發(fā)明降低了書寫成本，推動了文化普及；討論：“現(xiàn)代造紙技術（如機械制漿、環(huán)保漂白）如何解決傳統(tǒng)工藝的局限性？”（結論：化學技術減少了污染，提高了效率，同時保留了“纖維分離”的核心原理）。**環(huán)節(jié)5：拓展延伸——化學與文化的“未來對話”（10分鐘）**任務設計：1.調(diào)研活動：分組調(diào)查當?shù)貍鹘y(tǒng)工藝（如陶瓷、醋釀造、扎染），記錄工藝步驟，分析其中的化學原理，制作PPT匯報（下周展示）；2.創(chuàng)意設計：以“化學與文化”為主題，設計海報或短視頻（如用元素符號繪制青花瓷，用化學方程式表現(xiàn)釀酒過程）；3.深度閱讀：推薦書籍《化學與文化》（周嘉華著），撰寫讀后感。**六、評價設計**采用多元化評價體系，兼顧知識、能力與情感：評價維度評價指標評價方式評分標準（10分制）知識掌握能準確說出傳統(tǒng)工藝中的化學原理（如青花瓷的釉料成分、釀酒的反應式）實驗報告、課堂提問準確：8-10分；基本準確：5-7分；錯誤：0-4分探究能力能獨立完成實驗操作，分析實驗現(xiàn)象并得出結論實驗過程記錄、小組互評熟練：8-10分；完成：5-7分；未完成：0-4分文化理解能講述傳統(tǒng)工藝的文化意義（如青花瓷與絲綢之路的關系、造紙術對文化的影響）匯報、海報深刻：8-10分；基本理解：5-7分；模糊：0-4分情感態(tài)度能表達對文化傳承的重視，認可化學在文化中的作用學習日記、課堂討論積極：8-10分；一般：5-7分；消極：0-4分**七、反思與改進**1.學生反思（學習日記）你從傳統(tǒng)工藝中發(fā)現(xiàn)了哪些“隱藏的化學知識”？你對“化學與文化”的關系有什么新認識？本次學習中最有趣/困惑的部分是什么？2.教師反思實驗設計是否符合學生認知水平？（如造紙實驗的簡化是否影響原理理解？）文化解讀是否足夠深入？（如是否需要增加更多“傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代化學”的案例？）評價方式是否能有效反映學生的核心素養(yǎng)？（如是否需要增加“過程性評價”的權重？）**八、附錄：參考資料**1.《天工開物》（宋應星）：“陶埏”“酒醴”“殺青”章節(jié)；2.《化學與文化》（周嘉華）：“傳統(tǒng)工藝中的化學”部分；3.故宮博物院官網(wǎng)：“元青花”藏品介紹；4.中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)網(wǎng)：“造紙術”“釀酒技藝”申報資料。設計說明：本導學案以“傳統(tǒng)工藝