高屏地区原住民乡土科学教材发展

高屏地區原住民鄉土科學教材發展屏東師範學院自然科學教育學系施焜燿泰雅族泰雅族排灣族染料介紹染料天然染料人工染料天然染料從大自然的動、植物及礦物中，採集、粹取其色素，用來浸染布料，染色時，如果再加入灰汁、銅、鐵、石灰等適合的媒染劑，不僅可產生更富有變化的顏色，並且具有使顏色堅牢、不易褪色的效果，其中以植物性染料為最常被應用人工染料1856年英國化學家柏金，因為研究提煉防治瘧疾藥物時，無意發現試管中的紫色色素結晶後，至此以後人為就不斷地研發出各式的人工合成染料，如直接染料、還原染料、酸性染料、鹽基性染料、反應性染料、分散性染料等。何謂植物染利用自然界之花、草、樹木、莖、葉、果實、種子…等進行之植物染的研究與創作融入生活中（一）古代常用染料植物(表摘錄至中國染織史─吳淑生‧田自秉)紅花紅花草本，高四、五尺，花紅黃色，筒狀花冠，葉互生，又名紅藍花，見於《本草》。茜草紅根多年生蔓草，淡綠色小合瓣花，莖方形中空，每莖一節，輪生四葉，葉長卵形，果可食。蘇木紅心材常綠喬木，高五丈許，花黃色，羽狀複葉。李時珍：“海島有蘇枋國，其地產此木，故名”。因此蘇木又稱蘇枋。紫草紫根多年生草本，高二尺餘，白色小花，葉互生，長卵形，見於《本草》。黃櫨黃落葉喬木，陳藏器：“黃櫨生商洛山谷，蜀、川界有之，葉圓木黃，可染黃色”。黃檗黃內皮落葉喬木，高三、四丈，黃色小花，葉為對生羽狀複葉，見於《本草》。黃梔子黃果常綠灌木，高六、七尺，白花，葉橢圓，果實長橢圓形，又有木丹、越桃等名稱。槐黃花芽落葉喬木，高二、三’丈，白色蝶形花，羽狀複葉。馬藍藍莖、葉又名木藍、槐藍、莖高二、三尺，葉對生，橢圓形，綠色花。菘藍藍葉又名大青。草本，高二、三次，花黃，十字形，業倒卵形。蓼藍藍葉草本，紅色五瓣小花，葉卵形。據《本草綱目》謂藍有五種：蓼藍、菘藍、馬藍、吳藍、木藍，都可製染料。胡桃紺黑樹皮、實皮一名核桃，落葉喬木，羽狀複葉，花蒼黃色，果實如青桃狀，核仁供食用，樹皮及果實皮漚爛後可充染料。櫟紺黑皮、實落葉喬木，樹皮粗厚，色灰褐，葉披針形，花黃褐色，結球狀堅果，可食。《本草綱紀》謂樹皮可鞣獸皮或供染料。（二）近代生活週邊常用染料植物色系植物名原產地本省分佈使用部分茶褐色薯榔中國本省中、低海拔山野間塊莖荔枝中、南部為主要產地枝、幹、葉芒果印度、馬來西亞、緬甸全省各地普遍種植樹皮及葉色系植物名原產地本省分佈使用部分黃色系姜黃印度、中國華中、華南本省中、南部地下莖黃梔子中國、日本本省中、低海拔及闊葉林內果實福木菲律賓本省各地普遍可見樹皮洋蔥中亞、西亞中、南部平地外側鱗片楊梅中國、日本本省全島山麓樹皮茵陳蒿北美本省各地路旁荒地心材色系植物名原產地本省分佈使用部分紅色系檳榔馬來西亞、波里尼西亞本省各地普遍可見果實相思樹菲律賓全省低海拔山地、丘陵地樹皮、樹幹龍眼樹中國廣東、福建、長江以南各省台灣中、南部及東部丘陵地及平地村落枝、幹鳳凰木馬達加斯加全省均有、中南部多樹皮色系植物名原產地本省分佈使用部分藍色系山藍本省中、北部低海拔及闊葉林內葉龍船花全省低海拔山野果實植物名稱染用部份採集地點媒染劑檳榔果實南投中寮石灰明礬醋酸鐵以天然植物為染料所呈現出的顏色，較為自然雅致，多褐，黃，淡綠，紅褐色。薯榔塊莖南投中寮福木枝葉南投中寮相思樹枝幹南投中寮荔枝枝幹南投中寮加拿大蓬全株南投中寮鬼婆針全株南投中寮地瓜葉葉南投中寮洋蔥皮鱗莖嘉義九芎枝幹南投中寮龍眼樹枝幹南投中寮梅枝枝幹南投中寮菩提樹枝幹中興新村龍船花果實南投中「藍染」青，取之於藍，而青於藍~荀況藍靛又名青黛藍草家族五大類1.蓼藍PolygonumtinctoriumAit(蓼科)2.木藍IndigoferatinctoriaL.(豆科)歐洲＋六世紀起大量由印度進口3.崧藍(茶藍)IsatistinctoriaL.(十字花科)4.草大青IsatisindigoticaFort.從九至＋八世紀在歐洲廣泛種植,用於染棉麻毛科,書畫紙.濃度弱5.馬藍BaphicacanthuscusiaBrem.(爵床科)傳統中國鄉間製作藍靛的過程水解,去醣,氧化:十月中,收割８５公分高的藍靛,割下葉子,丟進土坑浸泡,多次搗動加速溶解,發酵七天後撈出葉‧加入蠣灰後不停急劇擊搗打成靛花泡沬,擴增與空氣中的氧接觸面,再加適量茶油,沈澱數小時後,初次篩過,沉澱數日,蒸發多餘水份,再用籮筐細濾,就成為泥塊狀的染料.傳統中國鄉間製作藍靛的過程染布:將塊狀的藍靛溶解於溫水缸,不斷搗拌,多次加熟石灰去調酸鹼度,放置數小時,讓靛水再次發酵.發酵過程中產生氫氣、二氧化碳,可將靛藍還原成靛白.染布時重覆多次把布放入染缸浸染,提出,這時布織維帶上的靛白與空氣中的氧氣進行氧化作用,白布才漸轉為藍色.基本染色過程染布前布的處理方式染料植物的萃取與染色「媒染劑」的使用染完的布後製處理過程染布前布的處理方式1.買回來的布通常是胚布，胚布內含有雜質若不先處理，色素很難附著上去。2.先將胚布精練一下，所謂精練就是先用熱水煮過，將雜質去除。3.接著使用漂白水來漂洗布，漂白後將布洗乾淨才能染染料植物的萃取與染色（一）熱染萃取染液及染色步驟：1.被染物：染材為1：1或1：2或1：32.先秤被染物重量（被染物重量需先經過精練處理）3.將秤取過的染材放置入清水中清洗掉表面灰塵或不純物4.分三次萃取染液5.將洗淨後的染材放入清水中浸泡10-15分（水量為被染物總重量之40倍÷3）6.將4.移往爐火上開始第一次的染液萃取7.染液萃取時間為中火煮20分至水沸後續持溫15分鐘（一）熱染萃取染液及染色步驟：8.以相同方法進行第二.三次之染液萃取9.將第一.二..三次萃取所得染液混合為總浴量10.待染液降溫1-2小時至常溫時即可開始進行染色11.被染物放入染液中浸泡10-15分後開始加熱升溫12.染色時間為中火煮20分至水沸後持溫續染20分鐘（溫度為90-95℃）13.關閉熱源待其自動降溫至常溫14.取出被染物充分清洗、晾曬、完成（二）薯榔冷染之萃取染液及染色步驟薯榔冷染（地下塊莖）染材量以萃取所得染液能將被染物完全覆蓋為準採掘染材挑選色素呈深濃紅色染材清洗染材萃取染液，薯榔染材較其他薯類堅硬，萃取其汁液較不易，可用菜萷或刀子先將之切細，再以果汁機加少許水磨碎被染物放入薯榔染液中揉搓，使其入色。染色時需反復搓揉浸泡至少三小時以上水洗，充份洗去沾附在被染物上之殘渣陰乾完成植物染料的色系色系植物名藍色系山藍、木藍、龍船花果實黃色系山黃梔、石榴、蒲公英、洋葱、楊梅紅（赤）色系紅花、茜草、樟樹、鳯凰木、檳榔、相思樹、龍眼樹黑色系九芎茶褐色系薯榔、龍眼、芒果、荔枝、茶紫色系紫草、榕樹、仙人掌果實「媒染劑」的使用天然染料染色及其局限性大多數天然染料染色時，需要用重金屬鹽進行媒染，同樣會產生很大的污水，並會使染色後的紡織品上含有重金屬物質有人認為天然染料不是從根本上解決紡織品染色生態問題的途徑，實現紡織品生態染色的最重要途徑還是選擇符合紡織生態學標準的染料進行染色。天然染料染色及其局限性天然染料包括所有從植物、動物和礦物中提取的色素，它們多數對紡織纖維沒有親和力或直接性，需要和媒染劑一起使用才能固著在纖維上天然染料中的大部分是天然有機染料或顏料，其化學結構分別屬甲炔、甲酮、亞胺、苯、酮、奈、黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、靛類以及葉綠素類等相思染枝＋銅媒染→淡棕色枝＋石灰→牛皮紙色葉＋銅媒染→淡土黃色葉＋石灰→米色樹皮＋鹽（染棉）→淡膚色樹皮＋鹽（染絲）→淡赭色樹皮＋銅媒染→棗色木灰醋石灰锈鐵釘明礬染色的技巧絞染夾染型版印染紮染蠟染泰雅族煮染麻線煮紗天然浸染法煮薯瑯染線法漂白煮紗煮線清洗擠乾日曬天然浸染法用搗米器將九芎樹葉搗碎麻線攪拌九芎葉的汁液浸泡於水田黑色泥沼中清洗附著於紗線上之黑泥清洗過之紗線曬乾儲放黑紗煮薯瑯染線法薯瑯清洗削皮切成顆粒將薯瑯顆粒與麻線一起煮清洗曬乾儲放漂白山黃麻鋸成木塊脫落樹皮稍成灰麻線與山黃麻的灰土一起煮麻線漂白彩繪生活教學活動教學單元設計人員：施焜燿、陳軒孟排灣族、魯凱族常用的染色原料白色：石灰黑色：木炭紅色：紅藤仔草(莖)藍色：野木藍黃色：雜雜司(原住民語)主題名稱彩繪生活教學班級高年級教學領域自然與生活科技教學日期教材來源自編教學者教學規劃學習領域節次分鐘教學重點自然與生活科技第一、二節80染色原理介紹第三節40染色創作壹、教學研究貳、教學目標參、教學流程壹、教學研究設計理念本教學活動利用原住民生活周遭常用的器材與植物作為染色的原料，透過改變染液的濃度、染液的溫度、媒染劑的種類等等，染出許多種的顏色出來。另外，藉由本教學活動使學童認識「魯凱族」、「排灣族」的染布文化，並瞭解相關的科學原理。壹、教學研究教材分析1.本單元主要結合自然與生活科技學習領域。2.經由工藝作品、圖片認識原住民染布文化。3.學童藉由實際操作、實驗來了解染布原理及其背後科學意義。壹、教學研究教學準備排灣族、魯凱族的服飾及綴珠等手工藝品或教學影(圖)片、石灰、紅藤仔草、木藍、手繪顏料、水彩筆、不繡鋼鍋、湯匙、燒杯、量筒、已去漿布料、手套、水桶、石頭、細鐵絲、橡皮筋、竹棒、攪拌棒、夾子、手提電腦、投影機。貳、教學目標單元目標1.探討原住民的生活環境當中，哪些東西適合當染料。2.了解染布原理及其背後科學意義。3.能夠透過教學活動，了解影響染布的顏色的因素。貳、教學目標能力指標1-3-1-1能依規劃的實驗步驟來執行操作1-3-5-5傾聽別人的報告，並做適當的回應2-3-1-1提出問題、研商處理問題的策略、學習操控變因、觀察事象的變化並推測可能的因果關係。學習資料整理、設計表格、圖表來表示資料。學習由變量與應變量之間相應的情形，提出假設或做出合理的解釋。貳、教學目標能力指標3-3-0-5察覺有時實驗情況雖然相同，也可能因存在著未能控制的因素之影響，使得產生的結果有差異5-3-1-3相信現象的變化有其原因，要獲得什麼結果，需營造什麼變因6-3-3-2體會在執行的環節中，有許多關鍵性的因素需要考量參、教學流程一、準備活動二、發展活動師生討論染布實驗及創作三、綜合活動一、準備活動手工藝品展示：藉由作品展示，吸引小朋友目光。進一步詢問小朋友展示服飾、手工藝品的特徵及來源，從而引起學習興趣。二、發展活動師生討論染布實驗及創作師生討論小朋友，認識這是那一族的原住民服飾嗎？有見過這些手工藝嗎？(綴珠、布繡等)族人會親手製做這些服飾和手工藝品嗎？這麼多顏色是用水彩畫上去的嗎？還是有其它材料？你能想到生活周遭有那些可供作染色的材料呢？(學生自由發表)除了老師手中材料，那裏可以找到不同顏色的植物染料呢？染布時，你會選擇水彩或植物性染料？為什麼？染布實驗及創作研磨萃取染料將染色植物搗碎取色(加少許水)，並塗繪在染色卡上(誘導學生發現植物外表顏色並不完全等於染液顏色。)染布實驗及創作加熱萃取燃料濃度試驗：將學生分成五組(各負責一種顏色)，再將白、黑、紅、藍、黃染色植物各分成2組，重量均為500克，一組加水1500毫升，一組加水3000毫升，同時加熱30分鐘。將染液顏色塗繪在染色卡上。(加熱期間，老師可指示學生先構思待會染色時，染布如何設計圖案。)師生共同討論實驗結果染布實驗及創作加熱萃取燃料媒染劑效果試驗：老師說明明礬和石灰等媒染劑的功能(固色、發色和變色)，將濃度試驗中藍色染液分成三組，一為不加媒染劑，一為加明礬，一為加石灰，同時加熱5分鐘，最後將染布浸泡5分鐘。(加熱期間，老師可指示學生先構思待會染色時，染布如何設計圖案。)師生共同討論實驗結果染布實驗及創作加熱萃取燃料染色創作：每位學生利用事先備妥之布料、夾子、石頭、鐵絲等材料，並將之浸泡於濃度試驗煮製成的染液中續熱15分鐘。取出布料晾乾實驗及晾乾期間，播放以溫度為控制變因，進行染布的相關影帶。三、綜合活動學生發表對於未來原住民文化發展的想法及意見。學習單的填寫