用八个月，上一节《甘蔗》课 | 科学的星空

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2021.3

小编说

这是一方科学的星空，闪烁着好奇与想象的熠熠光亮；这是一片散发着泥土旷野气息、生活原态的温暖的地方，上面有孩子们天然不羁的放飞；这里，根扎在自然科学的土地上，跳出了狭义学科的拘囿，于是，就有了回归原初的人创的文化，里面，有了真实的人文、自然科学、美育；有了历史的光影，大地的坚实，延伸向远方的方向。这样的文字，是根在地上的文字，是真的文字，带我们回到全视角下的视野，回到本真，回到循着求真一路走来的活泼泼自然生长的人。

从本期起，我们一起走上这自然科学文化的真与美的旅程，一起回到大自然的浩渺天空下，前行……

我有一位学生，名曰鸿铭，现在六年级了。回想3年前第一次跟他见面时，他说自己喜欢在大自然中跟小动物亲密接触，平时喜欢做家庭实验，说着顺手给我递来一只从餐厅里逃出来的小龙虾，小龙虾的那对粗大螯足被他套上了塑料葡萄，像戴手套的拳击手，幽默极了！他绝对是一个爱思考、爱探索、爱动手的阳光男孩。在随后的这几年中，他在自己的家庭实验室中，完成了气雾培黄瓜、水培番薯、螳螂等等研究。

2020年春节之后很长时间，我们都只能在网络上联系，随着春天的气息越来越浓烈，我们也蠢蠢欲动起来。他老家是瑞安乡下的，那里盛产甘蔗，他说我们一起去种甘蔗吧。他说想在5月份母亲节给他母亲献上甜美的甘蔗。

甘蔗真的能两个月完成生长？

当他说出这么天真的话的时候，我瞬间想到了一个漫长的探究计划。

躺着种的甘蔗

禾本植物拥有无数的传奇。稻、麦、玉米、小米、高粱等植物随便搬出一个来，都是惊天地泣鬼神的存在。高粱酿制的某品牌酱香酒一小瓶就要好几千，但是有几个成年人知道甘蔗和高粱、水稻原来是“近亲”？当人们吃了甘蔗，吐着渣的时候，有没有想过甘蔗生长的艰难？所以，我想，应该要给孩子们上一堂课，这堂课，需要八个月。

瑞安马屿一带的甘蔗分绿皮、红皮两种，外皮颜色不同功效也有所差别。绿皮甘蔗味甘性凉，有清热之效。唐朝王维在《敕赐百官樱桃》一诗中写道：“饱食不须愁内热，大官还有蔗浆寒”，此处所谓“蔗浆”，即绿皮蔗汁。红皮甘蔗则性质温火，喉痛热盛者不宜。

为了能够让更多的孩子参与，我们联络了学校周围的十多个孩子，布置他们做好防疫工作；我在家庭实验室直播平台发布了直播通告，准备工作就绪。来到甘蔗种植地，在农民们的指导下，孩子们把一段段的甘蔗整齐地“躺”到地里，网络直播课堂中的小朋友们都炸开锅了，那一刻他们才知道，甘蔗不是用种子种植的，而是用茎“躺”着种的。边对着镜头解说，我们边给“躺”着的甘蔗盖上土，给土中加些磷钾肥料。因为甘蔗生长期最重要的就是肥和水，所以底肥一定要足。最后盖上超级大膜，甘蔗需要保温才能发芽。等到甘蔗长出芽来的时候，还是需要人工来把芽从薄膜里挑出来，让它们再自由畅快地生长，之后要等待八个月甘蔗才会收成。

上过这节课的孩子，在冬天吃到甘蔗时，就会不由自主地观察甘蔗茎的结构。他们第一次发现在甘蔗的结节处都有一个三角形的小芽，而这个芽就是甘蔗“躺”着种的原因，这个芽会慢慢生长，变成高大挺拔的甘蔗。

甘蔗放在地里的时候，有芽的部分是要朝向两侧的，朝上或朝下都不好长。用于制作红糖的糖蔗不怕阳光照晒，一般都被种到每垄土的两端，用于直接吃的果蔗怕阳光照晒就被放置在中间。这是多么深刻的光合作用的科学课啊，光照多，自然糖分多，甘蔗中水分少，咬着肯定太甜又伤牙齿。光照少的甘蔗，水分多糖分少，吃着口感好！这又是教室里无法教的知识。

龙“窑”熬糖

在此后的几个月里，每隔一段时间鸿铭就会带同学们来到农田记录甘蔗生长的过程。

5月份，母亲节到了，甘蔗才一点点儿高，鸿铭同学也就没有办法给她母亲献上甘蔗了。到暑假，甘蔗加速了生长，甘蔗田里还会有很多小动物，不小心甘蔗叶子上还会长出铁锈一样的东西，这是一种病虫害，就这样，他们知道的越来越多，日子也在等待中，转眼到了冬天——制作红糖的时间到了。

马屿这里古法红糖的原料是糖蔗，先将收割下来的甘蔗经过切碎碾压，压出来的汁液先去除泥土、纤维等杂质，接着要熬煮3.5小时左右，不断搅拌让水分慢慢地蒸发掉，使糖的浓度逐渐增高，再把高浓度的糖浆倒在一个巨大的木板框里，快速搅动，并冷却，就成了红糖。空气温度越低得到的红糖品质越好，这也是为什么选择冬至附近做红糖的原因了。

走进红糖作坊，只见11口锅，灶台下方是联通的，而且从大到小依次排列，最前端的锅直径约2米左右，只有它的底下烧着大火，其它10口锅下面没有火，孩子们很惊讶，为什么其它10口锅下面不烧火呢？

孩子们围着灶台转了一圈又一圈，百思不得其解。渐渐地，大家用量角器测量发现，这个灶台原来不是水平的，而是倾斜的，灶台与水平线的夹角约20度左右，他们脑子里想到了科学书上写着——“热空气上升，冷空气下降”，孩子们猜想：在第一口锅的灶台位置烧火，热量就会依次通过热对流传递到每一口锅，距离第一口锅越远自然温度越低。这样后面的锅应该是利用传递来的热量，将甘蔗汁继续加热，随着甘蔗汁的水份越来越少，也变得越来越粘稠，后面的锅温度稍低就不会把糖浆烧焦。那么这个猜想是否正确呢？大家讨论起如何验证的方法，因为这次没有带仪器，所以这个谜团，只能下次来解决了。

我脑子里突然想到了“知行合一”。

最伟大的科学思想，原来就在民间。烧一次火，就能满足11口锅所需要的热量，这种巧妙的设计不知道是哪位奇人想出来的。这不就是温州古代“瓯窑”的设计原理吗？瓯窑是中国古代瓷窑的一种，在今浙江省温州一带的瓯江两岸，因瓯江而得名，故名瓯窑。窑体结构多依山坡或土堆倾斜建造成一长隧道形窑炉，约与地平线夹角约10°～20°，这种窑民间称为“龙窑”。

有了这个发现，我马上从电脑里翻出龙窑的图片，跟孩子们分享，大家都觉得神奇，几个孩子看着长长的灶台和烟囱，嘀咕着：“真的像一条龙啊！”

因为考虑安全，孩子们不能亲自在这个加工场地体验。

我决定用电磁炉让他们体验下。

我们在农田里搭上帐篷，从车上搬来发电机和小电磁炉，还有榨汁机。

第一次实验，没想到甘蔗在榨汁机里只能榨成粉末，出不了汁。就往里边加水，可水刚倒进榨汁机里又立马被甘蔗末给吸收了。

第二次实验时，把甘蔗末倒进了最细的棉过滤网里，戴上一次性手套反复挤、按、压……甘蔗汁越积越多了。

到了熬糖的时候，大家一边认真地搅拌着甘蔗水，一边仔细观察汁水蒸发的变化。它的颜色慢慢地加深，大家沉醉在一股浓浓的糖香味儿里。忽然，甜甜的糖味儿被一股难闻的焦味取代。啊！不好啦！一不留神甘蔗汁居然蒸发得一滴不剩，锅也烧焦了，这锅红糖以失败告终。大家终于明白，为什么加工厂需要十一口锅依次进行加热的原因了。

面对着一锅焦糖，大家互相鼓励：失败乃成功之母，绝对不会放弃。经过N次实验后，终于提炼到了黏黏的牛皮糖，鸿铭和他的伙伴们开心地笑了。

但是，传说中的砂糖怎么没法制取到呢？

再次实地科考，发现了另外一个谜团：工厂在红糖加工中会添加石灰，据说不添加石灰是无法得到“沙化”的红糖，只能得到牛皮糖，莫非我们的实验是因为缺了添加石灰吗？

研究，还在继续中……

END

来源 | 《河北教育》综合版2020年3期

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