《第二次科技革命》與學科滲透教學方法

摘 要：文章通過介紹第二次科技革命主要教學內容，闡述如何在歷史教學中適當的介入物理、化學、英語、思想政治等各門學科的滲透，并且探討在歷史教學中進行學科滲透中應注意的問題，展望學科滲透教學方法在中學歷史教學中的前景。

關鍵詞：第二次科技革命 學科滲透

在世界近代史和各國工業化的發展中，19世紀70年代開始的第二次科技革命具有極其重要的意義。在這次科技革命中，科學技術有了新的突破，新能源、新機器、新產品和新的通訊設備的應用，使社會生產力有了迅速發展。生產力的提高又使生產和資本迅速集中，產生壟斷，主要資本主義國家進入帝國主義階段，世界資本主義體系也在這一階段完全確立，可以說，這是一個具有里程碑性質的時期。而如何上好這一課，能讓學生清晰地理解其中的各個知識點甚至一些跨學科的知識不能不說是對每一位歷史教師的挑戰。下面筆者就自己對本課的教學來談談學科滲透教學方法在這一課中的運用。

第二次科技革命的主要內容包括新能源的利用(發電機原理的創立，電燈泡的發明)，電訊事業的發展(電話、電報的發明)，新機器、新產品的創制(汽油內燃機、柴油內燃機、汽車飛機的發明)，新興工業部門的出現(鋼鐵工業、化學工業)。這些內容牽涉到物理、化學等各個學科的相關知識，而教師只有把這些知識深入淺出的介紹給學生之后，學生才會形成一個初步的概念:第二次工業革命是怎么回事，相對于第一次工業革命，第二次工業革命有哪些科技上的創新，從而才能更使學生體會科技是第一生產力，生產力推動歷史發展這一歷史發展規律。

第二次工業革命是以電力應用為標志的，而講清發電機電的知識是本課的一個難點。一般的歷史教科書對法拉第的發電機工作原理都略有描述，在上海地區的歷史教材中是這樣描述的：1831年8月29日，他（法拉第）把一根長8.5英寸，直徑3/4英寸的圓柱形磁鐵插入用220英尺銅線繞成的線圈時，發現電流表的指針動了，表明產生了電流……這對于學過電磁感應的人來說可以理解，但電磁感應的內容學生在初中時接觸較少，因此對高一的學生解釋這一原理就比較困難。筆者在網上下載了一個動態的電磁感應示意圖：閉合線圈以固定軸勻速轉動切割靜止磁鐵的磁力線，從而在線圈內產生電流（接入安培表可觀察到）。這樣直觀的圖片使學生對發電機工作原理有深刻的印象。可是又有學生提出：要保持持續的電流，必須使線圈不停地轉動，根據能量守恒定律，產生電能必須有其他能量的轉化，那么其他能量從何而來呢？這時教師可以不失時機地復習前面我們學過的知識：蒸氣機。當時蒸汽作動能已經十分普遍了，通過蒸氣機帶動搖柄轉動，這樣蒸汽機內能就轉化為機械能，使線圈持續勻速轉動，切割磁力線又產生了電能，這樣，蒸汽機內能→機械能→電能的轉化就完成了，電能是人類繼通過蒸氣機獲得內能之后獲得的又一種具有廣闊前景的新能源。

本課的第二個難點是講清其他幾個新能源的問題，如果說電能解決的是人們的日常生活方式問題，那么幾個新能源發動機的問世則解決的是人們的出行問題。第一次工業革命發明了火車和汽船，時速在40KM左右，但是兩者都有自己的局限性，汽船只適用水路，火車必須鋪設鐵軌，在這樣的情況下，人們需要一種高效、便捷的能源發動機來提升自己的速度，柴油內燃機和汽油內燃機就是出現在這樣的背景下。教師在這里要做的，就是講清楚這兩種內燃機為何要比蒸汽機優越。內燃機的工作原理是化學物質燃燒在汽缸內燃燒，氣體急劇膨脹，推動活塞運動，活塞帶動曲桿，通過方向性的轉換驅動想要驅動的機器。從能量守恒方面看，這幾種發動機的工作原理無非都是把熱能轉化為動能，而要獲得高效的熱能，就要使燃燒更充分，蒸汽機的燃料是煤炭，后兩者的燃料是柴油和汽油，燃燒要比煤炭充分。再從能量守恒方面看，蒸汽機燃燒煤炭使水沸騰產生蒸汽，產生的動力是間接的，而柴油或汽油發動機是直接通過氣體燃燒獲得推助力，熱能直接轉化為動能，能量轉化越直接，能量流失就越少。這就是后者比前者進步的要點。對于感興趣的學生，教師還可以布置一個小任務：柴油發動機和汽油發動機有哪些不同，讓學生回家查查資料。

歷史課的人文因素要多于自然科學因素，因此我們在與其他學科的滲透中不能忘記對學生進行人格教育。最好的素材莫過于科學家的小故事。在這里，教師可以讓學生講述他們知道的科學家的小故事，學習他們的事跡以勵志成才。而教師則提供了這樣一則小故事：多年前，一位窮苦的牧羊人領著兩個兒子以替別人放羊維持生計。一天，他們趕著羊來到一個山坡時，一群大雁鳴叫著從他們頭頂飛過，并很快消失在遠處。牧羊人的小兒子問父親：“大雁要往哪里飛？”“它們要去一個溫暖的地方，在那里安家，度過寒冷的冬天。”牧羊人說。他的大兒子羨慕地說：“要是我們也能像大雁一樣飛起來就好了，那我要飛得比大雁還高，去天堂看媽媽。”小兒子也對父親說：“做個會飛的大雁多好啊！那樣就不用放羊了，可以飛到自己想去的地方。”牧羊人沉默了一下，對兩個兒子說：“只要你們想，準能飛起來。”兩個兒子試了試，并沒飛起來。他們用懷疑的眼神瞅著父親。牧羊人說，讓我飛給你們看，于是他飛了兩下，也沒飛起來。他肯定地說，我是因為年紀大了才飛不起來，你們還小，只要不斷努力，就一定能飛起來。兒子們牢牢記住了父親的話，并一直努力，長大后果然飛起來了——他們發明了飛機。他們就是萊特兄弟。展示完這個故事，教師沒有作任何評價，只是讓學生談談自己的看法，一半以上的學生認為萊特兄弟給自己的印象比較深，因為他們能為自己的理想而奮斗，少數幾位學生認為飛機的發明得益于萊特兄弟豐富的想象力，能從大雁聯想到人類的飛翔，個別學生認為人應該有一個堅定的信念，應該有夢想，這才是每個人的翅膀。而教師個人比較推崇萊特兄弟的父親，是他用善意的謊言給了孩子一個夢，并用這個夢造就了一代發明大師。那的確一個充滿夢想的時代，而教師在這節課上要做的，就是鼓勵學生要從各個角度看問題，甚至從一個小故事上折射出不同的的人生理念。

考慮到當今英語學科已經與歷史學科緊密地聯系在一起，尤其是在上海地區歷史學科的二期課改教材中，雙語教學勢不可擋，但本課內容因為涉及跨學科的內容比較多，一些科技術語需要用一大段中文解釋學生才能明白，如果再用英文敘述這些知識會增加教學難度，所以筆者選擇的英語資料偏重于學生比較感興趣的人物軼事。筆者挑選了一位個性鮮明、享譽全球的人——諾貝爾的生平簡介:Alfred Nobel， the great Swedish inventor and industrialist， was a man of many contrasts. He was the son of a bankrupt， but became a millionaire; a scientist with a love of literature， an industrialist who managed to remain an idealist. He made a fortune but lived a simple life， and although cheerful in company he was often sad in private. A lover of mankind， he never had a wife or family to love him; a patriotic son of his native land， he died alone on foreign soil. He invented a new explosive， dynamite， to improve the peacetime industries of mining and road building， but saw it used as a weapon of war to kill and injure his fellow men.就趣味性而言這段材料主要講述的是諾貝爾的一生，因為他的一生充滿了戲劇色彩和傳奇性，比較容易引發學生的興趣；就難度而言，材料中的詞匯量基本上沒有超出高一學生的學習范圍，因此這一段材料比較通俗易懂，所以在教師出示了材料以后，大家都能看懂。教師根據材料He made a fortune but lived a simple life提問:你怎么看待諾貝爾獎自己的財產捐贈給科學事業?很快，全班開始積極討論諾貝爾獎對全人類做出的巨大貢獻。而針對:He invented a new explosive， dynamite， to improve the peacetime industries of mining and road building， but saw it used as a weapon of war to kill and injure his fellow men.對于諾貝爾發明炸藥的問題，教師應該引導學生認識到:發明炸藥的初衷是為了發展和平時期的工業、礦業、筑路業，但是炸藥又是一把雙刃劍，成為極具殺傷力的武器，因此，討論如何利用這樣一把雙刃劍再次把課堂氣氛推向高潮。不少學生都能慷慨陳詞，積極闡述自己的想法。而又因為這是一節歷史課而非英語課，教師不必強調學生發言都用英語講，教師運用英語僅僅起到提供原始材料的作用。

本課涉及了物理、化學、政治、英語等各門學科的知識，因此是一節比較典型的學科滲透課，歷史教學中運用學科滲透的教學方法就是以歷史學科為載體，聯系其他學科相關知識，在與其他學科的融和中，使學生更好地理解與掌握歷史知識、拓寬思路、發展能力的教學方法。學科滲透是將來各個學科教學的必然趨勢，尤其是像歷史課這樣綜合性比較強的學科。但是怎樣才能將這種課上好，筆者認為要注意以下幾方面：首先，學科滲透不能上成綜合課。綜合課是在同一節課里，平行地、平均地講述各學科的知識，而進行學科滲透應該是以歷史知識為線索，以歷史課堂為載體，將歷史上出現的各種自然知識、人文知識簡明地介紹給學生，通過歷史課里面的學科滲透，學生既明白各個歷史事件的來龍去脈，又拓寬了他們的知識面。在進行這樣的教學活動時，學科滲透是手段，也可以是目的，但前提是在歷史的視野中。為什么這樣說呢？我們向學生講授其它學科的知識，只是一種將歷史知識講透徹的手段。如果學生不能明白發電機比蒸汽機的優越性，他就不能理解為何第二次科技革命比第一次科技革命先進；如果學生不理解內燃機比蒸汽機優越，他就不能理解人類的物質文明是不斷進步的，因此學科滲透也是教師更好的進行歷史教學的手段。學科滲透又是目的，歷史課的目的是為了培養學生分析問題、解決問題的能力，高一學生應該有論從史出、史由論證、史論結合的初步能力，而只有綜合的掌握歷史課這一坐標體系中的各項知識，才能培養出學生的這些能力，真正實現歷史教學的目的。

其次，始終保持歷史知識的傳授為主，其他學科為輔的教學秩序，不能喧賓奪主。比如本課在講到內燃機的問題時，還有很多內容是可以深入講解的:汽油機和柴油機的區別主要在于壓縮比、點火方式、所用燃料及用途。汽油機的壓縮比為4～6。柴油機的壓縮比為15～18。從理論上講，壓縮比越大，效率越高。但因為氣缸受材料強度的限制，而且氣缸內工質的溫度不能超過燃料的燃點，所以壓縮比不能太大。它們的點火方式不同，汽油機是把吸入氣缸的汽油蒸汽與空氣混合、加壓，然后用火花塞點火。柴油機是由噴油嘴噴出的霧狀柴油與空氣混合、加壓，靠壓縮來提高混合氣體的溫度自動點火。汽油機是用汽油做燃料，柴油機是用柴油做燃料，它們的名稱就是由此而來的。汽油機使用鋁合金、塑料等材料制成，體積小，重量輕，起動方便，運轉平穩，轉速快，適用于汽車、飛機等要求體積小、速度快的運輸工具。柴油機的壓縮比大，氣缸因為要承受較大的壓力而做得較為牢固笨重，一般用鋼鐵等材料制成。它的功率大，適用于載重較大的大型卡車、拖拉機、機車和船艦……但是如果教師如此滔滔不絕地講下去就變成了主次不分，將歷史課變成了物理課，所以教師要適可而止，將此內容作為學生的課外作業就可以了。

再次，對歷史教師自身的業務水平提出了更高的要求。要完成這樣一節與各門學科滲透的歷史課，教師必須具有廣博的知識面。這些知識面包括:（一）教學內容的知識。教師必須非常熟悉自己所教授的這節課的知識體系，清楚在什么時候適時地插入其他學科的知識。（二）自身的知識素養。教師在平時應該廣博群書，積極吸收其他學科的有關知識，這樣才能在上課時將一些課外知識傳授給學生。（三）對學生所掌握的其他學科體系的知識。教師應該對學生的學力有一定的認識，知道在這一課中牽涉的其它學科的知識學生學過多少，以便在上課時適時對學生進行提問或者與學生一起討論。

當然，除了知識面，教師還要有一定的教學組織能力。這包括備課過程中能積極挖取交叉學科知識點，比如能夠把蒸汽機工作原理、內燃機工作原理在歷史的視野下進行比較，能夠說清楚貝爾的電話與馬可尼的電報的工作原理的區分……在講述這些內容的時候能夠積極與學生交流，尤其像柴油與汽油的區別這一類的問題，學生是知道的，那么，這時候就可以讓學生自己來講，避免一言堂。這樣，既提高了學生的興趣，又加深了師生之間的交流，還能激勵學生積極在課外學習知識，活學活用。

就歷史學科特征而言，歷史是各門學科發展進程的坐標系。歷史學科的廣博性決定了歷史教學必然與其他學科相關聯；當今社會的發展決定了培養跨學科的復合型人才是大勢所趨；新課程改革的理念決定了學生應該以綜合性的研究方法和思維方式來解決問題。因此，在一些合適的教學內容中采用學科滲透的教學方法，并且能夠注意到綜上所述的一些問題，這種教學方法還是值得我們去積極實踐的。

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（作者系華東師范大學歷史系2004級教育碩士，上海市北蔡中學教師）