嚴(yán)文法 聶川淇
摘要:《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出“高中課程應(yīng)弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,繼承革命文化,發(fā)展社會(huì)主義先進(jìn)文化,從而使學(xué)生堅(jiān)定文化自信。優(yōu)秀的少數(shù)民族文化是中華民族優(yōu)秀文化的組成部分。選取蒙古族傳統(tǒng)飲食文化馬奶酒并融入STEAM理念,探討將少數(shù)民族文化與學(xué)科知識相結(jié)合的STEAM活動(dòng)的開發(fā)。旨在使學(xué)生了解優(yōu)秀的少數(shù)民族文化,促進(jìn)核心素養(yǎng)之發(fā)展。
關(guān)鍵詞:少數(shù)民族文化:STEAM教育;馬奶酒
文章編號:1008-0546(2022)11-0008-05
中圖分類號:G632.41
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.11.002
一、問題提出
習(xí)近平總書記在北京大學(xué)師生座談會(huì)上指出,教育培養(yǎng)的應(yīng)當(dāng)是社會(huì)發(fā)展需要的人,具體來說就是“培養(yǎng)社會(huì)發(fā)展、知識積累、文化傳承、國家存續(xù)、制度運(yùn)行所需要的人”,強(qiáng)調(diào)了傳統(tǒng)文化和教育融合的重要性。教育部考試中心姜鋼在“堅(jiān)持以立德樹人為核心,深化高考考試內(nèi)容改革”一文也指出,為培養(yǎng)學(xué)生的民族自信心和人文素養(yǎng),各學(xué)科的高考命題都應(yīng)增加傳統(tǒng)文化內(nèi)容的情境素材考查。[1]普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)指出:中國傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長,博大精深,教科書內(nèi)容的呈現(xiàn)應(yīng)滲透人文精神。在教科書中適當(dāng)引入中國傳統(tǒng)文化,既能幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)知識,又能在科學(xué)與人文之間搭建溝通的橋梁,提高學(xué)生的人文素養(yǎng)。[2]高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)明確指出:“化學(xué)教材內(nèi)容的選擇應(yīng)注重挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含的思想觀念、人文精神,傳承和弘揚(yáng)工匠精神和技術(shù)創(chuàng)新思想”也提出:“要設(shè)置滿足學(xué)生多元發(fā)展需求的高中化學(xué)課程,通過有層次、多樣化、可選擇的化學(xué)課程,拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,不同地區(qū)的學(xué)校應(yīng)積極開發(fā)并合理利用各種課程資源。[3]可見課程標(biāo)準(zhǔn)普遍強(qiáng)調(diào)應(yīng)為學(xué)生設(shè)置多種類型,體現(xiàn)中國特色的課程內(nèi)容,充分融人中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,培養(yǎng)學(xué)生的文化自信,促進(jìn)傳統(tǒng)文化的弘揚(yáng)和發(fā)展。
2015年國務(wù)院頒布的《關(guān)于加快發(fā)展民族教育的決定》中提到民族教育的發(fā)展目標(biāo):“促進(jìn)各民族文化交融創(chuàng)新,繼承和弘揚(yáng)少數(shù)民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化?!盵4]強(qiáng)調(diào)各個(gè)民族文化相互交流和創(chuàng)新?!吨袊鴮W(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)框架》構(gòu)建了包含文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會(huì)參與三個(gè)方面的核心素養(yǎng)體系,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力。文化基礎(chǔ)又包括人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神,可見兩者需要緊密結(jié)合。STEAM教育融合了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)這五科,是一種全新的教育理念,突破了固有的學(xué)科界限,強(qiáng)調(diào)融合,以體驗(yàn)和實(shí)踐為重點(diǎn)方式,旨在促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展,具有綜合性、情境性、實(shí)踐性、合作性、藝術(shù)性的特征。[5]對于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,有著不可替代的作用。
蒙古族文化是蒙古族群體在社會(huì)歷史實(shí)踐過程中創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的總和,包括特有的生產(chǎn)生活方式、宗教信仰、藝術(shù)風(fēng)格等。[6]蒙古族獨(dú)特的飲食文化、服飾文化、器具文化等承載了豐富的學(xué)科知識。本文以蒙古族傳統(tǒng)飲食文化馬奶酒的生產(chǎn)為例,融合STEAM教育理念,探討將少數(shù)民族文化與學(xué)科知識相結(jié)合的STEAM活動(dòng)的開發(fā)。
二、蒙古族傳統(tǒng)飲食文化馬奶酒簡介
馬奶酒在中國有著悠久歷史,早在兩千多年前,馬奶酒在我國西漢中原地區(qū)就有一定流傳。經(jīng)歷代傳承,蒙元時(shí)期迎來了馬奶酒制作技藝的巔峰,喝馬奶酒的習(xí)慣及其相關(guān)習(xí)俗被草原牧民們傳承下來。[7]在元代,馬奶酒主要是作為祭品出現(xiàn),而且是飲料類祭品中最重要的一種,可以分別用于祭天、祭祖和祭神。[8]由此可見,隨著馬奶酒的傳承和發(fā)展,其不光是人們的飲品,更是一種傳統(tǒng)民族文化。與此同時(shí)馬奶酒中富含了大量的營養(yǎng)成分,具備一定的食療功效。馬奶酒中含有大量的酵母和有機(jī)酸,能增進(jìn)食欲,有促進(jìn)消化的功效。[9]除此以外馬奶酒中還富含大量的微量元素以及糖、蛋白類、脂肪等有益物質(zhì),幫助人體增強(qiáng)免疫力,治療貧血癥。[10]而馬奶酒的制作有兩種方法:撞擊發(fā)酵法和蒸餾法。牧民在打獵或者遷徙時(shí),會(huì)將新鮮的馬奶放到皮囊中,騎馬顛簸,馬奶在皮囊中發(fā)生震蕩,從而變熱發(fā)酵成為了奶酒。于是牧民想出了用撞擊發(fā)酵法制作馬奶酒的完整流程:將新鮮的馬奶裝入皮囊或木桶中,用木棒不斷攪動(dòng),使馬奶變熱發(fā)酵并分離,奶渣沉下來,上面的就是馬奶酒。但是這樣制得的馬奶酒度數(shù)較低。可用蒸餾法制作48度的高度馬奶酒,將已發(fā)酵的馬奶倒人鍋中加熱,上面扣一個(gè)沒有底子的木桶,木桶上面放一個(gè)裝滿涼水的盆子,盆子連接著竹竿,竹竿下放一個(gè)盛接奶酒的容器。把鍋下面的柴火堆點(diǎn)燃后,鍋中的奶酒受熱逐漸蒸發(fā),蒸汽上升遇冷凝結(jié),會(huì)順著竹竿滴人容器內(nèi),得到奶酒,見圖1。蒸餾的次數(shù)越多,馬奶酒酒精度越高。[11]
三、基于馬奶酒的STEAM活動(dòng)設(shè)計(jì)
1.活動(dòng)選題
2016年教育部頒布的《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確了學(xué)生的人文底蘊(yùn)素養(yǎng),要求在教學(xué)中高度重視中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承和發(fā)展。[12]教師們應(yīng)將優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化作為課程資源合理開發(fā)和利用,從而提高學(xué)生的文化自信,促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。馬奶酒不僅是蒙古族傳統(tǒng)飲品,更是我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,其生產(chǎn)過程蘊(yùn)含了化學(xué)、物理、生物等多學(xué)科知識。讓學(xué)生以小組合作的方式體驗(yàn)生產(chǎn)馬奶酒的兩種技術(shù)方式,將實(shí)際生產(chǎn)裝置與實(shí)驗(yàn)室儀器進(jìn)行聯(lián)系,從而提高學(xué)生解決真實(shí)情境問題的思維,促進(jìn)學(xué)生模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的發(fā)展。通過酒精度的測定,馬奶酒產(chǎn)率等數(shù)學(xué)問題,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。更要引導(dǎo)學(xué)生對目前酗酒、酒駕等社會(huì)問題反思,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感?!瘪R奶酒的生產(chǎn)過程體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)這五個(gè)方面的融合,也是對學(xué)生滲透文化自信教育的良好素材。
本次STEAM活動(dòng)將蒙古族傳統(tǒng)飲食文化馬奶酒融人其中,核心知識主要包括高中化學(xué)蒸餾操作、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、高中物理中能量守恒、馬奶酒沸點(diǎn)等相關(guān)知識,同時(shí)也整合了生物、數(shù)學(xué)、生產(chǎn)奶酒技術(shù)、藝術(shù)等學(xué)科知識。本次活動(dòng)在科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五個(gè)維度的知識分布見表1。
2.活動(dòng)目標(biāo)
在科學(xué)層面上,熟悉化學(xué)學(xué)科蒸餾法分離和提純液態(tài)有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)操作,復(fù)習(xí)溶液、化學(xué)物質(zhì)與健康以及影響化學(xué)反應(yīng)速率因素等相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)又整合生物學(xué)科中酵母菌的繁殖、呼吸作用;物理學(xué)科中能量守恒、沸點(diǎn)等知識。對馬奶酒的生產(chǎn)有全面認(rèn)識。
在技術(shù)層面上,依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)釀制馬奶酒流程,形成工程設(shè)計(jì)理念。將釀酒裝置和化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器裝置相對應(yīng),發(fā)展“模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)。[13]
在工程層面上,體驗(yàn)撞擊發(fā)酵和蒸餾制備馬奶酒。通過小組內(nèi)部的有效組織和溝通,掌握兩種技術(shù)手段的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合環(huán)境的特殊性條件,篩選優(yōu)化技術(shù)手段。
在藝術(shù)層面上,了解我國源遠(yuǎn)流長的酒文化并學(xué)習(xí)與酒相關(guān)的詩句,對酒駕、酗酒等社會(huì)問題進(jìn)行反思,發(fā)展“社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)。
在數(shù)學(xué)層面上,學(xué)習(xí)酒精度測定、產(chǎn)率計(jì)算等問題,運(yùn)用數(shù)學(xué)思維去解決實(shí)際問題。
3.活動(dòng)設(shè)計(jì)
依據(jù)活動(dòng)目標(biāo),按照STEAM教育理念設(shè)計(jì)的馬奶酒生產(chǎn)活動(dòng)流程。
(1)創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
【教師】我國酒文化源遠(yuǎn)流長,自古以來就有頌揚(yáng)馬奶酒的詩句:乳香回味長,酒洌豪氣蕩。一碗大漠男兒情,歡繞篝火唱。甘甜人綿柔,精T成陳釀。兩碗草原女兒嬌,不把須眉讓。展示圖片并播放制作馬奶酒的視頻,講解馬奶酒中所富含的大量營養(yǎng)物質(zhì)。
【學(xué)生】跟隨教師感受我國源遠(yuǎn)流長的酒文化,并且思考奶酒中主要富含哪些營養(yǎng)物質(zhì)?有什么功效?
【教師】整理歸納馬奶酒中主要的營養(yǎng)物質(zhì)及其主要作用,見表2。
設(shè)計(jì)意圖:激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,深入了解整個(gè)活動(dòng)流程,引用我國頌揚(yáng)馬奶酒的詩句,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。體現(xiàn)STEAM教育的情境性。
(2)小組合作,明確方案
【教師】結(jié)合實(shí)際生活生產(chǎn)馬奶酒的過程,嘗試用實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)儀器自己制作馬奶酒。引導(dǎo)學(xué)生分小組合作,明確生產(chǎn)馬奶酒的大致流程,找出所需要的儀器。同學(xué)們來分析制作馬奶酒的原理,思考可以用實(shí)驗(yàn)室的哪些儀器替代實(shí)際生產(chǎn)馬奶酒的裝置呢?
【學(xué)生】思考實(shí)驗(yàn)室替代的儀器裝置,并進(jìn)行整理歸納。實(shí)際生產(chǎn)的裝置包括了木棒、鐵鍋、“灶火”、冷卻水盆、竹竿和酒桶,可以對照實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)蒸餾裝置,具體包括:玻璃棒、蒸餾燒瓶、酒精燈、冷凝管、溫度計(jì)、牛角管、錐形瓶等。還包括稱量儀器以及酒精測量儀等工具。
【教師】整理歸納實(shí)際生產(chǎn)裝置與化學(xué)蒸餾裝置,[14]如表3所示。
設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)際生產(chǎn)馬奶酒的流程,對實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)馬奶酒的操作進(jìn)行深入思考,聯(lián)系已有化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識做出合理的設(shè)計(jì),將兩套裝置相對照,培養(yǎng)學(xué)生的“模型認(rèn)知”能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。符合STEAM教育的驅(qū)動(dòng)性。
(3)知識遷移,實(shí)驗(yàn)實(shí)施
【教師】提供制作馬奶酒的原料以及器材,明確制作馬奶酒的大致流程,要求學(xué)生進(jìn)行儀器組裝。提示操作過程的注意事項(xiàng),并且強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程的記錄。
【學(xué)生】根據(jù)馬奶酒生產(chǎn)原理,使用給定的儀器和原料,完成整個(gè)活動(dòng)。輕嗅發(fā)酵馬奶的味道,切實(shí)感受生物學(xué)科中酵母菌的呼吸作用。體會(huì)撞擊發(fā)酵法和蒸餾法生產(chǎn)出的馬奶酒有何差別?在撞擊發(fā)酵制作馬奶酒時(shí),觸摸玻璃杯壁溫度的變化,感受物理學(xué)中的能量守恒,明確撞擊速度和反應(yīng)速度的關(guān)系,鞏固化學(xué)學(xué)科影響反應(yīng)速率的因素等知識。在進(jìn)行蒸餾生產(chǎn)馬奶酒時(shí),及時(shí)觀察溫度計(jì)的變化,記錄馬奶酒的沸點(diǎn)。
【教師】總結(jié)生產(chǎn)馬奶酒過程中所涉及到的知識點(diǎn)。
①酵母菌的呼吸作用
有氧呼吸:C6H12O6+6O2->6CO2+6H2O+大量能量
無氧呼吸C6H12O6->2C2H5OH+2CO2+少量能量
②撞擊發(fā)酵和蒸餾操作
撞擊發(fā)酵法對溫度的要求較高,溫度太低會(huì)導(dǎo)致酵母菌活力不足、發(fā)酵不徹底,溫度過高則會(huì)導(dǎo)致酵母菌大量死亡。實(shí)驗(yàn)室采用撞擊發(fā)酵法制取馬奶酒成功率過低。蒸餾操作時(shí)需要注意:在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片,防止暴沸;溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)與支管口下端位于同一水平線;蒸餾燒瓶中所盛放的馬奶不能超過其容積的2/3,也不能少于1/3;冷凝管中冷卻水從下口進(jìn),上口出;加熱溫度不能超過馬奶的沸點(diǎn)。
③生產(chǎn)馬奶酒中主要影響反應(yīng)速率的因素
溫度:只要升高溫度,反應(yīng)物分子獲得能量,使一部分原來能量較低分子變成活化分子,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,故反應(yīng)速率加大(主要原因)。當(dāng)然,由于溫度升高,使分子運(yùn)動(dòng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多。反應(yīng)也會(huì)相應(yīng)加快(次要原因)。
④能量守恒
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,只能從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體,而且能量的形式也可以互相轉(zhuǎn)換。撞擊發(fā)酵法中,人施加的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為燒杯的內(nèi)能。
⑤溫度計(jì)的使用
使用前,應(yīng)觀察它的量程和最小刻度值;使用時(shí),溫度計(jì)玻璃泡要全部浸入馬奶中,不要碰到容器底或容器壁;待溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);讀數(shù)時(shí),玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計(jì)中液柱的上表面相平。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生深刻體會(huì)自己動(dòng)手操作的成就感,體會(huì)化學(xué)之美、創(chuàng)作之美,感受化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系?;顒?dòng)過程充分整合化學(xué)、物理、生物等學(xué)科知識,體現(xiàn)了STEAM的跨學(xué)科教育理念。
(4)成果展示,總結(jié)提升
【教師】帶領(lǐng)學(xué)生展示自己的制作成品,品嘗自己動(dòng)手生產(chǎn)的馬奶酒的味道,小組之間進(jìn)行點(diǎn)評,培養(yǎng)學(xué)生的鑒別能力。引導(dǎo)學(xué)生對當(dāng)今的酒駕、酗酒等社會(huì)問題進(jìn)行反思。帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)禁止過量飲酒的標(biāo)語。如:美酒雖好,切勿貪杯。
【學(xué)生】展示自己的制作成果,測定自己小組制作馬奶酒的酒精度,并計(jì)算產(chǎn)率。提升數(shù)學(xué)思維以及數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。每小組派代表分享自己組的實(shí)驗(yàn)操作,依據(jù)操作過程,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。探討撞擊發(fā)酵法和蒸餾法生產(chǎn)馬奶酒的差異。掌握兩種技術(shù)手段的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合環(huán)境的特殊性條件,篩選優(yōu)化技術(shù)手段,思考提高馬奶酒酒精度的措施。
【教師】概括歸納。
①酒駕檢測乙醇的原理
重鉻酸鉀能被乙醇還原而變色,+6價(jià)鉻能被酒精蒸氣還原為+3價(jià)鉻,顏色發(fā)生變化,鉻離子由橙黃變灰綠,可以判斷司機(jī)是否酒后駕車,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下:
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11lH2O
②可以通過增加蒸餾的次數(shù)提高馬奶酒的酒精度
設(shè)計(jì)意圖:通過結(jié)合STEAM理念教學(xué),進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生解決綜合實(shí)驗(yàn)的能力。提高學(xué)生的跨學(xué)科知識,促進(jìn)學(xué)生對當(dāng)今社會(huì)酒后駕車現(xiàn)象的反思,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。
四、討論
《普通高中課程方案(2017年版)》規(guī)定課程內(nèi)容應(yīng)遵循思想性等基本原則,即提升道德修養(yǎng),有機(jī)融人中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、社會(huì)主義先進(jìn)文化等教育,充分體現(xiàn)中國特色,使學(xué)生堅(jiān)定文化自信,引導(dǎo)學(xué)生形成正確的人生觀、價(jià)值觀。[15]在漫長的歷史發(fā)展過程中,中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與少數(shù)民族文化相互交流,相互影響,已經(jīng)形成“你中有我,我中有你”的關(guān)系。中華傳統(tǒng)文化是各民族文化的統(tǒng)一體,每一個(gè)民族文化又是對中華文化的補(bǔ)充,沒有各民族文化也就沒有中華文化。然而隨著我國的現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加快,對于少數(shù)民族中的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化造成了巨大的沖擊。如何能夠在現(xiàn)代化進(jìn)程中對少數(shù)民族的文化進(jìn)行傳承和發(fā)展已經(jīng)成為亟待解決的問題之一。[16]在少數(shù)民族地區(qū)將民族文化以情境素材或以問題導(dǎo)人等方式應(yīng)用于課堂教學(xué),不僅能夠使學(xué)生在真實(shí)的情境下學(xué)習(xí),從科學(xué)、技術(shù)、工程的角度理解學(xué)科知識,更能夠喚醒學(xué)生的民族認(rèn)同感,開發(fā)體現(xiàn)地區(qū)特色的課程資源,促進(jìn)當(dāng)?shù)貙W(xué)生對本民族文化的理解和傳承。STEAM教育活動(dòng)強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識交叉,讓學(xué)生自己動(dòng)手真實(shí)體驗(yàn)技術(shù)工藝,以小組合作的形式完成知識的學(xué)習(xí)。少數(shù)民族的飲食文化、工藝技術(shù)、日常用具等都是STEAM教育活動(dòng)的有效載體。將少數(shù)民族文化與STEAM活動(dòng)相融合,打造多層次,滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的中學(xué)化學(xué)課堂,使得學(xué)生能夠建立起學(xué)科知識與生活經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。將結(jié)合少數(shù)民族文化的STEAM活動(dòng)應(yīng)用于中學(xué)教學(xué)的過程中,前提是正確理解民族文化的地位與價(jià)值,不可舍本逐末,放棄對學(xué)科知識的學(xué)習(xí)。應(yīng)將民族文化與STEAM活動(dòng)進(jìn)行有機(jī)融合,使學(xué)生在二者的融合中加深對知識的理解,豐富視野,促進(jìn)少數(shù)民族文化的傳承和發(fā)展。融合少數(shù)民族文化的STEAM教育活動(dòng),不僅符合新課標(biāo)的要求,更為當(dāng)前的中學(xué)課堂注入了新的活力。
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*本文系陜西師范大學(xué)研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于核心素養(yǎng)發(fā)展的化學(xué)專業(yè)學(xué)位案例教學(xué)與案例庫建設(shè)研究”(GERP-20-38)階段性成果。