传统文化浸润下的学科融合教学

1. 引言

《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明提出重视化学与中华优秀传统文化的联系，这一要求呼应了新时代人才培养中“立德树人”的根本目标，旨在通过学科教学与文化传承的有机融合，培养学生的文化自信与学科核心素养[1]。

糖类的传统教学模式往往过度侧重于对糖类分子结构式、分类等知识点的机械灌输与记忆。这种脱离真实应用情境的教学方式，使得学生对糖类的认识停留在表面层次，无法深入理解糖类的化学性质与其在生命活动、食品加工等领域的重要功能之间的内在联系，更在一定程度上削弱了化学学科的实用性与趣味性，不利于学生学科思维与实践能力的培养。

中华优秀传统文化中蕴含着丰富的科学智慧。以荔枝保鲜技艺为例，其背后承载着古人对食品化学性质的深刻洞察与实践智慧。北宋蔡襄在《荔枝谱》中详细记载了七种荔枝贮藏方法，从利用阴凉环境延缓变质，到通过密封容器减少空气接触，再到使用草木灰等物质调节湿度，这些方法虽未上升到现代化学理论高度，却直观体现了糖类易氧化、易发酵等化学性质，将这些传统技艺引入化学教学，不仅能丰富教学内容，更能让学生真切感受到化学知识的历史厚重感与现实生命力[2]。

2. 融入中华优秀传统文化的“糖类”教学设计

2.1 传统封存方法的化学原理：

（1）盐渍法（《广东新语》记载）：高浓度 NaCl 溶液使微生物细胞脱水死亡。电离出的 Cl⁻ 与多酚氧化酶的 Cu²⁺ 活性中心结合，降低褐变速率。

（2）蜜渍法（宋代《糖霜谱》工艺）：高渗透压：蜂蜜含 80% 以上糖分，抑制多数细菌。并且蜂蜜中的酚酸类物质（如咖啡酸）清除自由基，延缓氧化，起到抗氧化作用

2.2 教学目标重构。通过荔枝封存原理掌握糖类的分类及典型代表物的结构与性质；通过古法保鲜实验探究糖类的功能，理解糖类在食品保存中的作用；感悟古代科技中蕴含的化学智慧树立科学传承与创新意识。

2.3 教学过程

环节一：情境导入——从“妃子笑”到科学问题

【情景引入】展示唐代杜牧《过华清宫》中的经典诗句“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”，通过诗句中“一骑红尘”的急促意象与“妃子笑”的满足表情形成对比，引导学生思考：为何新鲜荔枝能引发如此兴师动众的运输？这背后隐藏着古人对荔枝保鲜的迫切需求。

【学生】荔枝很难运输，所以引起关注。

【教师】呈现宋代《荔枝谱》中记载的蜜渍法保鲜工艺原文：“以蜜渍之，可致远不腐”，并配以古籍版画中古人制作蜜渍荔枝的场景图。抛出递进式问题链：“古人为何选择蜂蜜或蔗糖来保存荔枝？这种看似简单的方法背后蕴含着怎样的化学原理？”

【学生】阅读教材上对糖类的介绍，思考并小组讨论。

环节二：实验探究糖类的化学性质（1）糖类的还原性验证

【教师支持】组织学生以小组为单位进行实验操作，准备实验用具。

【学生】各组分别取等量荔枝汁、蜂蜜溶液（1：1 稀释）、蔗糖溶液（质量分数 5% ），向三支试管中依次加入新制斐林试剂，观察加热前溶液均呈现的蓝色，再将试管置于 60% 水浴中加热3-5 分钟。

实验现象及结果：实验过程中，学生清晰观察到：荔枝汁和蜂蜜溶液的试管中逐渐出现砖红色沉淀，而蔗糖溶液无明显变化。

【教师】引导学生结合实验现象填写对比表格，并通过微观动画演示葡萄糖分子中醛基（-CHO）与 Cu（OH）₂ 的氧化还原反应过程，解释砖红色沉淀（Cu₂O）产生的本质。随后板书葡萄糖与新制 Cu（OH）₂ 反应的化学方程式，帮助学生理解还原性糖的结构特点如何决定其化学性质。

（2）蔗糖的水解反应

在学生掌握还原性糖与非还原性糖的区别后，教师引导学生思考：蔗糖是否能通过化学反应转化为还原性糖？

【学生】向蔗糖溶液中加入稀 H₂SO₄ 并加热 10 分钟，待溶液冷却后滴加 NaOH 溶液中和至中性，再加入斐林试剂加热，发现生成砖红色沉淀。

【教师】讲解蔗糖的分子结构由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接，解释酸性条件下水解生成单糖的过程。教师引入《荔枝谱》中“密封放置三日”的记载，让学生结合实验现象分析：为何传统蜜渍工艺需要长时间密封？通过小组讨论，学生逐渐理解：密封环境下，蔗糖在荔枝自身含有的微量酶作用下缓慢水解为葡萄糖和果糖，既增加了溶液的还原性，又能通过提高浓度增强保鲜效果，从而将古代工艺与化学原理建立起深度关联。

环节三：糖类在保鲜中的化学作用

（1）渗透压原理。教师通过动画演示植物细胞的渗透作用，通过模拟实验发现发现，随着糖溶液浓度升高，果肉失水率显著上升。结合模拟实验数据，教师引入渗透压公式，解释高浓度糖溶液如何通过提高渗透压使微生物细胞失水失活，从而抑制荔枝腐败。学生通过分析曲线与公式的对应关系，逐渐理解“浓度决定渗透压，渗透压影响保鲜效果”的逻辑链条，实现从现象观察到理论认知的提升。

（2）抗氧化作用：为探究糖类保鲜的另一重机制，教师播放提前录制的对比实验：将切开的荔枝果肉分为两组，一组均匀涂抹蜂蜜，另一组暴露于空气中，24 小时后滴加碘液观察褐变程度。结果显示，涂蜂蜜的果肉褐变明显较轻。荔枝果肉褐变源于多酚氧化酶催化的氧化反应，而蜂蜜中含有的槲皮素等酚类物质能提供氢离子，阻断氧化链式反应的传递，从而发挥抗氧化作用。

环节四：传统文化与现代技术融合

在学生掌握糖类的化学性质与保鲜原理后，教师引导学生进行跨时空的工艺对比研究。通过呈现“古代工艺 - 现代改进 - 化学原理”三维对照表，学生系统梳理糖渍法、发酵法、包装法的发展脉络：古代用蜂蜜 / 蔗糖浸泡荔枝，现代则通过添加柠檬酸优化复合糖液，其化学原理在于降低水分活度并协同抗氧化；古代利用酿酒剩余糖液进行发酵保鲜，现代发展为可控乳酸菌发酵，核心是通过葡萄糖转化为乳酸（ C₆H₁₂O₆⟶C₃H₆O₃ ）创造酸性抑菌环境；古代用竹筒加蜡密封，现代则采用充氮气的气调包装，两者均基于隔绝氧气以延缓氧化的化学原理。

3. 教学评价设计

设置情境化问题考查学生的知识迁移能力——唐代用蔗浆浸荔枝保鲜，现代研究发现添加少量醋酸（ CH₃COOH ）效果更好，请从化学角度解释原因。（提示：醋酸抑制蔗糖水解酶活性）。通过该题检验学生是否能将酸的性质、酶的活性影响等知识与传统工艺改进建立联系。采用多维度评价体系全面评估学生表现。例如“实验操作规范”“实验现象描述和原理解释”“数据分析能力等[3]。

4. 教学反思

本次教学设计通过中华优秀传统文化的融入，初步实现了糖类教学从“知识传授”向“素养培育”的转型。但在文化内涵的挖掘深度、学生思维的进阶引导等方面仍需持续优化。未来教学中，需进一步把握化学原理为核心、文化智慧为灵魂的融合原则，让学生在感受“古法保鲜”魅力的同时，真正理解化学学科的历史厚度与现实价值。

参考文献

[1] 吴锶敏 ， 钱扬义 ， 黄佳仪 ， 等 . 中学化学教学融入中华优秀传统文化的研究进展 [J]. 化学教育 （ 中英文 ），2024，45（23）：125-127.DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2024070043.

[2] 孙沣瑶 ， 魏力权 ， 李宁洁 ， 等 . 中华优秀传统文化融入中学化学教学的设计与实践——以“燃烧和灭火”为例 [J]. 化学教与学 ，2024，（22）：40-44+75.

[3] 宋姗姗 . 谈中华优秀传统文化在中学化学课堂教学中的运用[J]. 中华活页文选 （ 传统文化教学与研究 ），2024，（08）：97-99.