“我是小小蓝染家”之中学化学教学中传统技艺资源深探——《齐民要术》

“我是小小蓝染家”之中学化学教学中传统技艺资源深探——《齐民要术》

杨俊华 牟新利

重庆三峡学院，环境与化学工程学院 重庆404120

摘要：新一轮课程改革后强调在日常教育教学中加入中华传统文化元素，其目的是帮助升华学生的文化素养，增强学生的文化自信。本文研究挖掘《齐民要术》中有关染料的内容，解读、透析靛蓝染色所呈现的化学反应与原理，并将其融入中学化学教学中，为实际的中学化学教学提供了真实情境案例，也对学生更好从心理上接受化学知识的内容，形成学习化学知识的兴趣，提升综合素养起到促进作用。

关键词：中华优秀传统文化；《齐民要术》；中学化学；教学案例；染料；靛蓝

中图分类号：

2021年，《中华人民共和国教育法》进行了修改，要求教师丰富与鼓舞学生主动学习化学课程，提升学生的学习兴趣。在此背景下，将优秀中华传统文化与化学课堂绑定起来[1]，创设真实的情境背景是教师可以尝试的一种有效方式与途径。记录在中国古籍上的化学知识与原理很多，需要教育工作者用心发现，为中学化学课程的开发与设计贡献自己的力量。

一、《齐民要术》中“蓝染”技艺资源深探

《齐民要术》是中华经典名著，全书共十卷九十二篇，作者贾思勰搜集整理了瓜果、五谷、蔬菜、树木、特殊作物（染料、脂粉、化妆品）等的耕种、栽育的技能和经验。这本“国宝”级别的科史书中的古法技艺蕴藏了大量的化学原理，这对新时代的化学教育教学研究来说无疑不是一本很好的史书素材资料。

1.《齐民要术》“种蓝”中化学课程资源

“今世有苃赭蓝也。七月中，作坑，令受百许束；作麦䅞泥之，令深五寸；以苫蔽四壁。刈蓝倒竖于坑中；下水，以木石镇压令没。热时一宿，冷时再宿，漉去荄，内汁于瓮中。率，十石瓮，著石灰一斗五升，急手抨普彭反之。一食顷止，澄清，泻去水。别作小坑，贮蓝淀著坑中；候如强粥，还出瓮中盛之，蓝淀成矣[2]。”

2.《齐民要术》“种蓝”中化学知识与原理概括

《齐民要术》“种蓝”内容涉及的靛蓝属于还原染料，染色原理包含了“有机溶剂提取色素、氧化还原反应、酸、碱、盐、酸碱中和、过滤、除杂、有机化合物”等化学知识。

二、植物靛蓝提取及还原染色过程

（1）制靛——蓝草中提取靛蓝

染蓝技术中获取“蓝”的途径是从靛蓝植物菘蓝、蓼蓝、木蓝、马蓝提取。所提炼靛蓝的植物叶子并不是蓝色。在碱性条件下经过发酵、氧化后，才会变蓝。而能提炼靛蓝的植物中都含有尿蓝母[3]。

图1 靛蓝的形成

（2）染色——靛蓝还原染色

靛蓝的难溶于水或溶剂中，如何实现靛蓝染色？想要染蓝，需要先暂时“摧毁”它的化学结构——即先把靛蓝转变成另一种可以被纤维吸收且无色的物质，俗称靛白。把染上靛白的纤维从染缸中取出并暴露在空气中，靛白随即又会被氧化为不可溶的靛蓝，而此时的靛蓝已经被嵌入纤维中，牢不可破了。将靛蓝转化为靛白的过程对于靛蓝染色来说至关重要[4]。

图2靛蓝还原染色原理

三、《齐民要术》融入初中化学的教学设计——自制酸碱指示剂教学过程

环节一：情境导新

【图片展示】2020年东京奥运会入场式，捷克运动员身着传统靛蓝染料染成的服装

环节二：新知探析——酸、碱、酸碱指示剂

【教师活动】古籍《齐民要术》是中华经典名著，记载了靛蓝的种植与染色工艺：种蓝、采蓝、制靛、建缸、染色。染色常使用酸、碱性助染剂，生活中常见的酸、碱有哪些呢？

【学生活动】讨论思考，学生回答——醋酸、盐酸；氢氧化钠。

【教师活动】顺势引出盐酸、硫酸等常见的酸，归纳总结酸的概念和性质。

【资料展示】靛蓝染色原理流程展示，何为石灰水？如何制得？

【实验探究】探析常见的碱——氢氧化钙的化学性质

取少量,观察其物理性质：颜色、气味、状态等，将少量放入烧杯并加水，搅拌，观察在水中的溶解情况，静置。取上层澄清液体，并通入少量，观察实验现象并做好记录。

【资料展示】制靛——蓝草中提取靛蓝

【教师活动】结合制靛蓝过程中色素的提取过程及教材探究提示，引导学生设计、实施“自制酸碱指示剂”实验操作。使学生加深酸碱指示剂能区分酸、碱的作用。

【学生活动】设计指示剂的提取过程，小组讨论并观察实验现象，交流结果。

（1）制作牵牛花的提取液

采样：将牵牛花花瓣洗净剪碎置于研体中，捣烂。

提液：用酒精（）浸泡，浸出的汁水用纱布过滤，得到提取液。

（2）探究提取液的变色情况

教师提供牵牛花在酸性和碱性溶液中变色的原理。学生通过实验探究，观察指示剂在不同溶液中的颜色变化情况，交流实验结果。

（3）探究酸和碱的反应

将提取液加入稀盐酸中，观察变色情况，再向该溶液中逐滴加入氢氧化钠，观察现象。

环节三：“我是小小蓝染家”

传统蓝染通常分两种:(1)采用天然蓝靛泥+米酒+草木灰发酵而成的染液;(2)天然蓝靛泥+助染剂+还原剂发酵而成的染液。真正的传统蓝染是第一种，但第二种染液建缸时间短，操作起来相对容易。采用第二种染液

实践。

【实验用品】白袜子、白短袖、头巾等学生自备的棉布；

【实验步骤】用冷水浸泡棉布，将天然蓝靛泥混入水中并加入还原剂(连二亚硫酸钠)和助染剂)，即制得染液，根据个人喜好图案用皮筋扎衣物，将衣物浸入染液中。（通过控制时间、浓度、温度等控制颜色深浅[5]）

【小组实验】小组合作完成蓝染。

环节四：内容总结，小结作业

1.《齐民要术》是中华经典名著，这本“国宝”级别的科史书中的古法技艺蕴藏了大量的化学原理，其中“种蓝”中涉及的靛蓝属于还原染料，靛蓝染色的制靛过程中需要加入石灰水来提供碱性环境，下列哪个指示剂能检验石灰水的性质？

A. 食盐          B.乙醇          C.蒸馏水         D. 无色酚酞

2.《齐民要术》中记载了靛蓝的种植与染色工艺：提取蓝色素对织物进行染色，包括种蓝、采蓝、制靛、建缸、染色等过程。而在染色中通常需加入染色助剂来帮助织物上色，其中常用于棉布退浆及煮漂,有除去纤维中的杂质的作用，是常用的碱性染色助剂。小华在染色过程中不小心将助剂的标签都搞混了，她想起可以利用化学知识来检验染色助剂是否为，因此她加入了稀盐酸，该反应属于反应，化学方程式是。

四、结论与展望

为弘扬优秀中华传统文化，本文开发了《齐民要术》中传统靛蓝染色工艺中的化学知识和原理。中华传统文化中蕴涵丰富的知识，需要挖掘素材并用于教学实践。作为一名化学教学工作者，我们要有将传统文化的相关知识与化学学科相融合的能力，以培养和提高学生的化学学科素养及化学学科能力。

参考文献

[1]全国人民代表大会常务委员会关于修改《中华人民共和国教育法》的决定[J].中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会公报,2021,(04):724-733.

[2]贾思勰. 齐民要术[M]. 北京：农业出版社，1981：263

[3]张志伯.我国古代植物靛蓝染色的探讨[J].上海纺织工学院学报,1979,(04):91-95.

[4]刘昆.基于生物还原的植物靛蓝染色研究[D].天津工业大学,2019.

[5]庞靖,刘祥霞,吴辉鹏.植物靛蓝轧染和浸染工艺的研究[J].针织工业,2014,(02):44-47.

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 *作者简介：杨俊华（2000-）女，陕西咸阳人，学科教学（化学）专业研究生。

*通讯作者：牟新利（1979-）男，湖北利川人，副教授，从事化学与环境方面教学科研工作。