【關(guān)鍵詞】課程基地；協(xié)同教育；校本課程

【中圖分類號】G637 【文獻標志碼】B 【文章編號】1005-6009（2024）23-0041-03

【作者簡介】顧曄，南京市江寧高級中學（南京，211112）教師，高級教師，江蘇省教學名師，南京市化學學科帶頭人。

南京市江寧高級中學以建設(shè)高品質(zhì)特色高中為引領(lǐng)，構(gòu)建基于“協(xié)同教育”的科技類校本課程體系，指向?qū)W科融合協(xié)作的變革和學生學習方式的轉(zhuǎn)型，培養(yǎng)學生應(yīng)用多學科知識解決實際問題的能力。本文以“博物館中的科學”課程為例，介紹學校多學科協(xié)同合作校本課程的實施。

一、建設(shè)校本課程實踐的場域空間

南京市江寧高級中學2022年申報江蘇省課程基地“涵育科學精神的科學史研學中心”，該中心包括東西方科學發(fā)展館、中國科學家文化走廊和科學論辯中心等三大場所。本項目擬通過東西方科學發(fā)展館的建設(shè)，提高科學發(fā)展史料的使用質(zhì)量；借助科學發(fā)展史素材，引導(dǎo)學生進行基礎(chǔ)邏輯與分析訓練，使課堂更具挑戰(zhàn)性；通過科學論辯中心，增強學生的邏輯推理能力，發(fā)展學生的批判性思維；通過中國科學家文化走廊，讓學生了解中國科學家對科學發(fā)展作出的貢獻，深入理解科學家精神的內(nèi)涵。

“博物館中的科學”校本課程立足場館設(shè)計，旨在打造具有學科特色的專門功能教室。場館內(nèi)儲藏了部分博物館藏品的仿制品和珍貴歷史圖片，營造基于科學發(fā)展史，涵蓋民族科技內(nèi)容的科學探究氛圍。場館建設(shè)為“博物館中的科學”校本課程提供實施空間。

二、開發(fā)校本課程實施的科學主題

《完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育指導(dǎo)綱要》中提出：“地理、數(shù)學、物理、化學、生物等課程，應(yīng)結(jié)合教學環(huán)節(jié)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化相關(guān)內(nèi)容?！眹夜膭罡鞯馗鲗W校充分挖掘和利用本地中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育資源，開設(shè)專題的地方課程和校本課程。南京市江寧高級中學位于南京市江寧區(qū)內(nèi)的高新園區(qū)，區(qū)內(nèi)出土的珍貴文物很多，如“元青花蕭何月下追韓信圖梅瓶”“明洪武釉里紅歲寒三友紋梅瓶”“明代鎏金喇嘛塔”等。除此之外，南京博物院、江寧東晉博物館等均藏有陶瓷類、字畫類和青銅器類的鎮(zhèn)館之寶。這些藏品身上有哪些化學知識呢？陶瓷的釉色和部分金屬元素化合價有何關(guān)系？青銅禮器可以用于物質(zhì)的分離和提純嗎？我們將這些問題轉(zhuǎn)化為課程的科學研究主題。

1.課程目標

本課程面向高一、高二學生，教師通過科普講座、交流互動等，在文物、壁畫、古代科技典籍賞析中，滲透陶瓷的釉色，銅器的鎏金工藝，敦煌壁畫顏料成分和蒸餾、結(jié)晶等現(xiàn)代化學工藝，引導(dǎo)學生認識科學發(fā)展受國家文化、環(huán)境、技術(shù)水平等因素的影響，幫助學生理解科學本質(zhì)，提升學生應(yīng)用所學化學知識解決實際問題的能力。

2.課程內(nèi)容

“博物館中的科學”課程包括五個方面的內(nèi)容：（1）陶瓷系列博物館藏品（青瓷、釉里紅等），主要學習上釉技術(shù)中的溫度控制，銅、鐵元素氧化物的價態(tài)、顏色與溫控的關(guān)系；（2）壁畫系列藏品（敦煌壁畫），主要學習壁畫中紅色顏料、綠色顏料與敦煌周邊土壤元素含量的關(guān)系，了解數(shù)字修復(fù)技術(shù)在壁畫保護中的應(yīng)用；（3）宮燈、銅燈系列藏品，引導(dǎo)學生從環(huán)保視角認識青銅雁魚等的內(nèi)部構(gòu)造與煙氣處理技術(shù)，了解化學鍍與電刷鍍技術(shù)在鎏金銅器修復(fù)中的應(yīng)用；（4）青銅蒸餾器藏品，帶領(lǐng)學生從蒸餾器結(jié)構(gòu)認識三種蒸餾技術(shù)，即蒸餾、水蒸氣蒸餾和分餾；（5）古代科技典籍選讀，學習《肘后備急方》《天工開物》等典籍中萃取、結(jié)晶等物質(zhì)分離和提純的常見實驗操作。［1］

三、任務(wù)驅(qū)動下的跨學科校本課程實踐

1.從化學學科視角分析壁畫色彩原料

【情境創(chuàng)設(shè)】莫高窟壁畫中的鉛丹、 朱砂等紅色顏料，由于受到各種環(huán)境因素的影響，產(chǎn)生了嚴重的變色病害。特別是紅色顏料中的鉛丹 （Pb3O4） ，在高濕度、光照等因素的影響下，變色尤為嚴重。

【學科視角】敦煌壁畫的變色原因錯綜復(fù)雜，也是壁畫保護面臨的一大難題。經(jīng)過對莫高窟壁畫變色顏料的分析測試和模擬實驗，對紅色顏料中的鉛丹、朱砂（HgS）和土紅 （Fe2O3） 的變色問題得出初步的結(jié)論。

【合作交流】思考影響化學反應(yīng)速率的因素，小組討論可能導(dǎo)致敦煌壁畫變色的原因。

【資料查詢】經(jīng)過對莫高窟壁畫中Pb3O4變色狀況的資料調(diào)查、分析測試，以及多次的模擬實驗，我們知道了高濕度是影響Pb3O4變色的最主要因素。當然，光照對Pb3O4變色的影響也是不可忽視的，另外還有二氧化碳、霉菌等微生物生長的代謝過程中所產(chǎn)生的過氧化氫等污染物都可能對Pb3O4的變色產(chǎn)生影響。［2］

2.從美術(shù)學科視角欣賞敦煌壁畫

敦煌莫高窟藝術(shù)是集建筑、彩塑、壁畫于一體的綜合藝術(shù)。彩塑是敦煌石窟藝術(shù)的重要組成部分，是外來藝術(shù)和中國雕塑藝術(shù)的完美結(jié)合，在形體、空間、材質(zhì)等方面?zhèn)鬟f出特殊的精神價值取向，最大限度地滿足了當時的信徒及后世觀眾的文化需求。1987年12月，敦煌莫高窟被聯(lián)合國教科文組織列入“世界文化遺產(chǎn)名錄”，這是世界對敦煌莫高窟價值的認可。

課程依托學?！靶熘久裘佬g(shù)特色發(fā)展班”教師團隊，組織開展對莫高窟第45窟彩塑菩薩的美學賞析教學，包括壁畫的構(gòu)圖、色彩及所處年代的人文宗教等背景。

3.結(jié)合信息技術(shù)學科知識研究壁畫的修復(fù)和保護

【情境創(chuàng)設(shè)】敦煌壁畫的保護是一個世界性的難題，由于氣候變化、游客參觀等外界因素的影響，壁畫已經(jīng)受到不同程度的破壞。在授課過程中，教師選擇播放相關(guān)紀錄片，解釋敦煌壁畫的保護現(xiàn)狀，引導(dǎo)學生結(jié)合故宮文物保護的經(jīng)驗，思考有沒有現(xiàn)代技術(shù)可以延續(xù)文物的生命。

【資料查詢】彩塑三維重建是精確獲取文物的三維幾何和紋理信息的數(shù)字化技術(shù)，對于文物保護、數(shù)字檔案建立、考古研究、展覽展示，以及移動數(shù)字博物館建設(shè)等都具有重要的意義。莫高窟彩塑作為一種不可移動的文物，受采集空間及豐富的紋理信息的影響，現(xiàn)有的三維重建方法尚不能在保證重建精度的基礎(chǔ)上，準確還原文物表面的色彩信息。為此，通過雙相機結(jié)構(gòu)光的FOTOMOULD三維重建系統(tǒng)，對莫高窟第45窟彩塑菩薩進行三維重建，在獲取高精度幾何信息的同時，達到了色彩、紋理、細節(jié)等高度還原的效果。［3］

【模擬實踐】利用學校科創(chuàng)中心學習空間，帶領(lǐng)學生用三維重建技術(shù)為自己喜愛的繪畫作品建檔，并對比建檔前后的色彩、紋理、細節(jié)，同組同學相互評價。

四、學生主體的校本課程評價

“博物館中的科學”課程評價將過程評價和結(jié)果評價相結(jié)合，分別從“課堂表現(xiàn)、團隊合作、階段成果展示”三方面進行綜合測評?？荚u中將學生自評、同學互評、指導(dǎo)教師評價結(jié)合起來，最后形成綜合評定等級。

首先是過程性評價。高一，學生分組學習。每個學習小組每節(jié)課都要進行分享，主要是補充教師講授之外的知識點，拓寬大家的視野。高二，學生基于學案，在回顧基本實驗操作的基礎(chǔ)上介紹文物設(shè)計中的技術(shù)應(yīng)用，教師跟進學生的學習情況，并進行等級評價。

其次是終端性評價。每學期結(jié)束時，教師面向全體選課學生進行課程評價，結(jié)合學生的學習反思和平時的匯報表現(xiàn)、學案完成情況等進行綜合評價。

【參考文獻】

［1］顧曄. 我國古代科技典籍中化學實驗素材的開發(fā)和使用［J］.化學教育（中英文）， 2021，42（19）：111.

［2］李最雄，樊再軒，盛芬玲.鉛丹朱砂和土紅變色研究的新進展［J］.敦煌研究，1992（1）：89.

［3］余生吉，吳健，王春雪，等.敦煌莫高窟第45窟彩塑高保真三維重建方法研究［J］.文物保護與考古科學，2021，33（3）：10-18.