改革系统集成理念赋能学科融合的育人路径

中国经济导报、中国发展网梁红玲、记者龚成钰报道一河贯通，八桂向海，百业兴盛，人才汇聚。地域文化是特定区域内人们在长期的历史发展过程中形成的物质财富和精神财富的总和，它蕴含着丰富的教育资源。化学学科作为自然科学的重要组成部分，在培养学生学科素养方面具有关键作用。将地域文化与化学学科相融合，不仅能够丰富化学教学的内容和形式，使化学教学更具地方特色和吸引力，还能促进地域文化的传承与发展，培养学生热爱家乡、关注本土文化的情感，实现文化育人与学科育人的有机统一。滨海运河城—钦州拥有历史悠久的坭兴陶文化、得天独厚的海洋资源以及战略新兴产业，同时也拥有独特而丰富的地域文化。运用改革系统集成理念，可为创建铸牢中华民族共同体意识示范区和地域文化与化学学科的融合发展提供了广阔的空间和丰富的素材。

一、钦州地域文化中蕴含丰富的化学资源和素材

（一）坭兴陶文化中的化学奥秘。坭兴陶是钦州的传统名陶，其制作工艺涉及到众多化学知识。坭兴陶的原料主要是钦州特有的陶土，其化学成分包含多种矿物质，如二氧化硅、氧化铝、氧化铁等。在陶土的炼制过程中，涉及到物质的混合、烧结等化学变化。例如，烧制温度和气氛的控制会影响陶土中矿物质的晶型转变和化学反应，从而决定坭兴陶的色泽、质地和性能。通过对坭兴陶制作工艺的化学分析，可以让学生了解陶瓷材料的化学组成、结构与性能之间的关系，学习化学变化在传统工艺中的应用。    

（二）钦州海洋中的化学资源。钦州位于北部湾，海洋资源丰富。海水中蕴含着大量的化学物质，如氯化钠、氯化镁、溴等。钦州的海洋化工产业利用这些资源进行盐化工产品的生产，如食盐的精制、镁化合物的提取等。此外，海洋生物资源也与化学密切相关。例如，海洋生物体内含有丰富的有机化合物和生物活性物质，对其化学成分和药理作用的研究有助于开发新型药物和生物材料。在化学教学中引入钦州海洋化学资源，可以让学生认识到化学在海洋资源开发利用中的重要性，拓展学生的化学视野。

（三）饮食文化中的化学原理。五色糯米饭，是广西壮族传统风味小吃之一，自治区级非物质文化遗产，有着人们对于美好生活向往和追求的寓意。用枫叶染成的黑色糯米饭，在浸泡过程中，枫叶中的单宁类物质会在微生物的作用下发生一些氧化反应。当把经过处理的枫叶水和糯米一起浸泡蒸煮时，单宁类物质会与糯米中的一些成分（如蛋白质等）结合，同时还会和水中可能存在的金属离子反应，使糯米染上黑色。用密蒙花染黄色糯米饭时，水煮密蒙花使得黄酮类化合物溶解出来，黄酮类化合物与糯米接触后，可能通过物理吸附和化学吸附的方式附着在糯米表面；并且在蒸煮过程中，黄酮类化合物的结构相对稳定，能够保持黄色。用红丝线染红色或紫色糯米饭时，在浸泡糯米的过程中，花青素进入糯米内部；蒸煮时，温度和酸碱度等因素会影响花青素的稳定性。在酸性环境下蒸煮，花青素保持红色，使糯米染成红色；在碱性环境下蒸煮，花青素的结构发生变化，使糯米染成紫色。

二、地域文化与化学学科融合的育人路径探究

（一）挖掘地域特色资源，构建特色课程育人体系。校本资源是指学校根据教学目标、学情分析和当地教育资源实际情况而建设的学校课程教学资源库。 利用钦州地域特色资源，我们可以开发特色课程体系：一是坭兴陶的“七十二”变。在化学课程中介绍坭兴陶的原料成分，如钦江两岸陶土中所含的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等物质的性质与作用。讲解在烧制过程中，陶土在不同温度下发生的化学反应，例如，在高温时，部分碳酸盐杂质分解产生二氧化碳气体，使陶器形成微孔结构，影响其透气性和强度。同时，深入探讨坭兴陶独特的 “窑变” 现象背后的化学原理，窑变是由于陶土中的金属氧化物在烧制时因温度、气氛等条件变化而发生氧化还原反应，导致陶器表面颜色和纹理的奇妙变化，如氧化铁在不同氧化还原状态下呈现不同颜色，这其中涉及到复杂的电子转移和化学平衡过程。二是舌尖上的化学——大蚝。结合生物化学知识讲解大蚝生长过程中的化学变化。大蚝在生长时通过滤食海水中的浮游生物，将其含有的蛋白质、糖类等营养物质进行消化吸收和转化，用于自身贝壳（主要成分碳酸钙）和软组织的构建。在化学课堂上可以分析大蚝贝壳形成过程中，海水中的钙离子与碳酸根离子如何在大蚝生物酶的作用下结合成碳酸钙晶体并逐渐堆积成贝壳结构，以及这一过程与海洋环境化学因素（如温度、酸碱度、盐度等）的关系。同时，研究大蚝加工过程中的化学变化，例如大蚝肉在腌制或烹饪时蛋白质的变性、风味物质的形成等化学反应，像美拉德反应在大蚝烹饪时产生独特香味和色泽的原理。三是一骑红尘妃子笑——荔枝。以荔枝为素材讲解植物化学知识。荔枝果肉中富含葡萄糖、果糖等糖类，在化学教学中可以介绍荔枝光合作用合成糖类的过程，即通过叶绿体中的叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物并释放氧气的化学反应方程式光能、叶绿体。同时，讲解荔枝保鲜过程中的化学原理，荔枝采摘后呼吸作用仍在进行，消耗氧气产生二氧化碳和水，同时会有乙烯等植物激素释放促进果实成熟和衰老。因此，保鲜措施如低温贮藏降低呼吸酶活性、气调包装调节氧气和二氧化碳浓度等都是基于对这些化学过程的控制，以延长荔枝的保鲜期。

（二）研究地域文化，丰富特色课程育人路径。一是坭兴陶原料的探索。开展陶土成分分析实验，让学生采集坭兴陶原料土样，利用化学分析方法如焰色反应检测其中的金属离子，用酸碱滴定法测定其中某些氧化物杂质的含量等，使学生更深入了解陶土的化学组成对坭兴陶品质的影响。还可以设计陶土烧结实验，让学生在实验室模拟坭兴陶烧制过程，观察不同温度下陶土样品的物理和化学变化，如质量损失、颜色变化、硬度改变等，并通过化学分析手段（如 X 射线衍射分析烧制后样品的晶体结构）探究这些变化的内在化学机制。二是海洋资源的开发。利用钦州的海水资源进行海水化学实验。例如，进行海水淡化实验，采用蒸馏法或反渗透法等，让学生了解这些方法背后的物理化学原理，如蒸馏法是利用水和海水中其他盐分沸点的差异进行分离，反渗透法则是基于半透膜两侧溶液渗透压的不同使水分子通过而盐分被截留。同时，开展海水中金属离子提取实验，如提取海水中的镁离子（参照海水提镁流程），让学生亲身体验从海洋资源中获取有价值化学物质的过程，增强对化学应用价值的认识。三是非遗的传承（扎染）。扎染是一种古老的纺织品染色技艺，通过该实验可以深入了解扎染染料的化学性质和染色原理，明白在扎染过程中各种工艺条件对染色效果的影响，有助于更好地传承和创新扎染技艺。

（三） 实践地域技艺，提升学科育人成效。一是参观坭兴陶文化场馆。组织学生参观坭兴陶博物馆、制作工坊等。在参观过程中，安排专业人员讲解坭兴陶制作工艺中的化学环节，如原料处理、成型、烧制等过程的化学要点。参观后，让学生分组开展关于坭兴陶化学工艺改进或文化传承与化学创新的调研项目。例如，研究如何通过调整陶土配方或烧制工艺参数（利用化学原理）来提高坭兴陶的质量或开发新的产品特性，或者探讨如何利用现代化学技术保护和修复坭兴陶文物，使学生将课堂知识与实际应用相结合，深入理解坭兴陶文化与化学的紧密联系。二是考察钦州海洋生态化学。开展钦州沿海海洋生态化学考察活动。学生可以到海边采集海水、海洋生物（如贝类、藻类等）、海洋沉积物等样本，然后在实验室或与科研机构合作进行化学分析。例如，分析海水中营养盐（如硝酸盐、磷酸盐等）含量与海洋藻类生长的关系，研究贝类体内重金属（如汞、镉等）富集情况及其对海洋生态系统的影响，探究海洋沉积物中有机碳、硫等元素的循环过程与海洋化学环境的相互作用。通过这些考察活动，让学生了解钦州海洋生态系统中的化学动态平衡，增强对海洋环境保护的意识和对化学在海洋研究中重要性的认识。三是开展钦州特色农产品文化节活动。在荔枝等特色农产品丰收季节，举办化学与文化节活动。设置荔枝化学知识科普展览，展示荔枝生长、保鲜、加工等过程中的化学知识，如利用模型展示荔枝光合作用和呼吸作用的化学反应过程，用实物和图表介绍荔枝保鲜技术中的化学原理和应用。同时，开展以荔枝为原料的化学实验演示和互动活动，如现场制作荔枝果醋（涉及酒精发酵和醋酸发酵等化学过程），让学生和市民参与品尝和制作过程，了解其中的化学变化，将钦州特色农产品文化与化学知识传播给更广泛的人群，促进地域文化与化学学科在社会层面的融合与交流。

三、地域文化与化学学科融合育人的效果与展望

（一）对学生学习兴趣和素养的提升。通过地域文化与化学学科的融合育人实践，能够显著提高学生学习化学的兴趣。学生在接触熟悉的地域文化素材过程中，更容易产生好奇心和探究欲望，从而积极主动地参与化学学习。同时，融合育人有助于培养学生的综合素养，包括科学探究能力、创新思维能力、文化传承意识、社会责任感和环保意识等。学生在实践活动中学会运用化学知识解决实际问题，在文化体验中增强对家乡文化的热爱和对多元文化的理解，为学生的全面发展奠定坚实基础。

（二）对地域文化传承与发展的促进。这种融合育人模式也为地域文化的传承与发展注入了新的活力。学生作为地域文化的传承者和传播者，在学习和实践过程中深入了解钦州地域文化的内涵和价值，能够自觉地传承和弘扬坭兴陶文化、海洋文化等地域文化。同时，学生在化学学科学习中对地域文化的创新应用，也为地域文化的发展提供了新的思路和方向，有利于地域文化在新时代的创新发展，促进地方文化产业的繁荣。

（三）进一步推广与完善的思考。地域文化与化学学科融合育人模式在我校的实践取得了一定的成效，但在推广和完善过程中仍面临一些挑战。需要进一步加强教师的培训和专业发展，提高教师对地域文化资源的挖掘和整合能力，使其能够更好地将地域文化融入化学教学。同时，要建立健全融合育人的评价体系，全面评价学生在知识、技能、情感态度等方面的发展，为融合育人的持续推进提供保障。此外，还应加强学校与地方文化机构、企业的合作与交流，整合各方资源，为地域文化与化学学科的深度融合创造更加有利的条件，以便在更广泛的地区和学科领域推广这一育人模式。

综上所述，地域文化与化学学科的融合育人具有广阔的前景和重要的实践意义。通过深入挖掘钦州地域文化中的化学元素，将其巧妙地融入化学教学内容、实践活动和校园文化建设中，可以实现化学学科教育与地域文化传承的双赢，培养具有创新精神、文化底蕴和社会责任感的高素质人才，为地方经济社会发展和文化繁荣做出积极贡献。