寓理于史　以史促思

邵璐　錢金明

【摘? ?要】《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出了“引入科學(xué)史的素材，幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)本質(zhì)”的教學(xué)建議。以教科版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)《推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的印刷術(shù)》一課為例，教師應(yīng)在解讀教材，確定教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，基于“寓理于史，以史促思”的教學(xué)理念開展科學(xué)史教學(xué)，以避免科學(xué)史教學(xué)的片面化與簡(jiǎn)單化，充分發(fā)揮科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；科學(xué)史；寓理于史；以史促思

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在教學(xué)建議中提出要“引入科學(xué)史的素材，幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)本質(zhì)”。但綜觀當(dāng)前的科學(xué)史教學(xué)，教師往往容易陷入兩個(gè)誤區(qū)：一是簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，把科技實(shí)物或者科學(xué)思想簡(jiǎn)單孤立地呈現(xiàn)在課堂中，讓學(xué)生直接探究科技實(shí)物的原理及科學(xué)思想的價(jià)值，缺少對(duì)二者的演變史和發(fā)展史的詮釋；二是過度講解，在課堂上過度講解科技實(shí)物演變史和科學(xué)思想發(fā)展史，忽視了科學(xué)課堂的探究性，遮蔽了發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用原理的過程，使課堂成為簡(jiǎn)單的科學(xué)史羅列場(chǎng)。如何讓科學(xué)史有機(jī)融入日常教學(xué)，讓課堂既體現(xiàn)歷史思辨性又呈現(xiàn)科學(xué)探究性？以《推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的印刷術(shù)》一課為例，教師應(yīng)在確定教學(xué)內(nèi)容和認(rèn)知目標(biāo)的基礎(chǔ)上，做到“寓理于史，以史促思”，發(fā)揮科學(xué)史的教學(xué)價(jià)值。

一、解讀教材，確定教學(xué)內(nèi)容與認(rèn)知目標(biāo)

《推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的印刷術(shù)》一課是教科版《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)第三單元“工具與技術(shù)”的第6課。教材的編排目的是讓學(xué)生了解印刷術(shù)，感受技術(shù)和科學(xué)發(fā)明對(duì)人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。本課教材由四個(gè)部分組成：“聚焦”部分從學(xué)生學(xué)習(xí)過的工具和技術(shù)出發(fā)，引出印刷術(shù)，讓學(xué)生圍繞“你了解印刷術(shù)嗎？它是怎樣印制圖文的？”這兩個(gè)問題進(jìn)行探究；“探索”部分引導(dǎo)學(xué)生模擬活字印刷活動(dòng)，體驗(yàn)活字印刷工序，并通過與手工抄寫的對(duì)比，體會(huì)活字印刷的先進(jìn)性及其在文化傳播中發(fā)揮的作用，從而內(nèi)化本課的科學(xué)概念；“研討”部分旨在讓學(xué)生通過模擬活字印刷，進(jìn)一步了解印刷術(shù)這項(xiàng)技術(shù)以及它為信息傳播帶來的影響；“拓展”部分旨在引導(dǎo)學(xué)生了解工具的不斷發(fā)明和技術(shù)的不斷創(chuàng)新對(duì)印刷術(shù)發(fā)展所起的推動(dòng)作用。

（一）整體著手，厘清教學(xué)重點(diǎn)，明晰認(rèn)知邏輯

可以看出，本課要開展科技史的教學(xué)。但科技史在這一課中占有什么地位并不明確。學(xué)生要在了解一系列工具與技術(shù)的基礎(chǔ)上再認(rèn)識(shí)印刷術(shù)這項(xiàng)技術(shù)。但是與前幾課不同的是，學(xué)生不僅要做技術(shù)上的探索，還要學(xué)習(xí)印刷術(shù)的技術(shù)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。所以，本課課題中多了一個(gè)定語(yǔ)——推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。由此可以明確，本課中技術(shù)探索的目標(biāo)與人文探討的目標(biāo)是并重的。教材以印刷術(shù)作為引子，引導(dǎo)學(xué)生建立“科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用經(jīng)常會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)、政治和文化的發(fā)展產(chǎn)生影響”這一個(gè)核心認(rèn)知概念。

學(xué)生根據(jù)教材安排的活字印刷術(shù)模擬與對(duì)比活動(dòng)，結(jié)合研討與拓展，能夠認(rèn)識(shí)到使用印刷術(shù)比手工抄寫效率更高，也能夠?qū)W會(huì)印刷術(shù)的使用方法，但他們難以深刻地理解印刷術(shù)在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展過程中所起的作用。許多教師在教學(xué)此課時(shí)只是簡(jiǎn)單地引入科學(xué)史教學(xué)素材，把活字印刷術(shù)作為活動(dòng)材料讓學(xué)生進(jìn)行拓展，并沒有從技術(shù)發(fā)展史的角度出發(fā)，讓學(xué)生深入理解其起源與發(fā)展過程。

（二）重構(gòu)教材，選擇教學(xué)內(nèi)容，明確認(rèn)知目標(biāo)

要讓學(xué)生理解本課的核心概念，前提是要讓他們了解印刷術(shù)的發(fā)展史，并建立印刷術(shù)的發(fā)展與社會(huì)發(fā)展之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為此，筆者根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)教材進(jìn)行了重構(gòu)。筆者將教材提供的印刷術(shù)發(fā)展史素材分解為一系列教學(xué)內(nèi)容，并且根據(jù)教學(xué)目標(biāo)補(bǔ)充了一部分能夠引發(fā)學(xué)生思考的科學(xué)史素材，比如在課前導(dǎo)入時(shí)介紹了對(duì)印刷術(shù)發(fā)明起到啟迪作用的古代印章，在課中展開時(shí)介紹了古登堡印刷機(jī)等。這些科學(xué)史內(nèi)容緊扣本課的認(rèn)知進(jìn)階目標(biāo)以及指向目標(biāo)的活動(dòng)，具體如下。

（1）低階目標(biāo)：探究活字印刷術(shù)相較于雕版印刷術(shù)的先進(jìn)之處，認(rèn)識(shí)到印刷術(shù)的發(fā)明對(duì)人類社會(huì)與文化發(fā)展所起的推動(dòng)作用。

（2）中階目標(biāo)：完整了解印刷術(shù)的發(fā)展史，探討印刷術(shù)的運(yùn)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義。

（3）高階目標(biāo)：對(duì)比活字印刷術(shù)在中國(guó)與西方應(yīng)用推廣過程中的不同境遇，認(rèn)識(shí)到不同社會(huì)文化會(huì)對(duì)技術(shù)推廣和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生不同影響。

學(xué)生完成學(xué)習(xí)活動(dòng)，提出新的問題，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知進(jìn)階，如表1。

二、寓理于史，讓科學(xué)史教學(xué)保持科學(xué)性

在小學(xué)科學(xué)課堂上開展科學(xué)史教學(xué)，首先要明確科學(xué)課的基本要求，避免將科學(xué)課上成歷史課。對(duì)于科學(xué)史的教學(xué)，教師不能只是簡(jiǎn)單地講解展示，而要引導(dǎo)學(xué)生自主探究，發(fā)現(xiàn)問題。如果是介紹科技實(shí)物，最好能提供實(shí)物或模型，讓學(xué)生近距離觀察，了解科技發(fā)明的先進(jìn)之處及蘊(yùn)含其中的科學(xué)思想。基于這樣的考慮，筆者在教學(xué)中適當(dāng)增加了對(duì)比體驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生“寓理于史”。

（一）創(chuàng)設(shè)對(duì)比情境，呈現(xiàn)科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)之處

教材安排了評(píng)測(cè)活字印刷與手工抄寫兩種方式的效率的活動(dòng)，旨在讓學(xué)生體會(huì)印刷工具可以大大提高書寫效率。但這個(gè)對(duì)比活動(dòng)并沒有體現(xiàn)出活字印刷的真正優(yōu)勢(shì)，學(xué)生很難理解該技術(shù)為什么稱得上是一個(gè)偉大的發(fā)明。所以，筆者創(chuàng)設(shè)了活字印刷與雕版印刷對(duì)比的情境。

師；剛才我們用活字印刷的方式印刷了《靜夜思》這首詩(shī)。如果老師想再印“月是故鄉(xiāng)明”這句詩(shī)，該怎么辦？

學(xué)生思考、討論，發(fā)現(xiàn)把這幾個(gè)字模重新擺列，就可以排出這句詩(shī)。學(xué)生操作后完成印刷，課堂氣氛熱烈。

師：如果用雕版印刷的方式該怎么做呢？

生：只能重新刻一塊雕版。

師：如果在這個(gè)過程中刻錯(cuò)了一個(gè)字呢？

生：就只能重新刻一塊了。

師：你們覺得活字印刷相比于雕版印刷有什么優(yōu)勢(shì)？

學(xué)生經(jīng)過自己的思考、實(shí)踐，真正明白了活字印刷的先進(jìn)之處，也對(duì)我國(guó)古代的發(fā)明家產(chǎn)生了崇敬之情。

（二）融合歷史情境，滲透科學(xué)家的思想方法

科學(xué)歷史發(fā)展過程中的每一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和每一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明都凝聚著人類的智慧。這些智慧往往源于具體的生活，最終也應(yīng)用于具體的生活。教師可以將科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科技發(fā)明的例子融入具體的歷史情境，讓學(xué)生在情境中感受科學(xué)家在面對(duì)具體問題時(shí)是如何取舍的。這對(duì)學(xué)生科學(xué)方法的習(xí)得和科學(xué)能力的提升具有重要意義。在學(xué)生了解了活字印刷的先進(jìn)之處后，筆者適時(shí)加入了轉(zhuǎn)輪排字盤的探究環(huán)節(jié)。

師：活字印刷雖然方便，但是漢字?jǐn)?shù)量繁多，光是檢字這個(gè)環(huán)節(jié)就需要消耗大量的時(shí)間。讓我們穿越到古代的歷史情境中，幫助古人改進(jìn)技術(shù)，讓檢字這個(gè)環(huán)節(jié)更加方便高效。

學(xué)生討論，筆者適時(shí)提示：把所有的字按某種規(guī)律分類安放，并出示轉(zhuǎn)輪排字盤的圖片（如圖1），向?qū)W生介紹這一工具。接著讓學(xué)生根據(jù)圖片，聯(lián)系當(dāng)時(shí)的歷史條件，說一說這個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。課堂上，有幾個(gè)學(xué)生還將轉(zhuǎn)輪排字盤與現(xiàn)代字典的檢字法聯(lián)系在一起，課堂效果十分明顯。

學(xué)生融入歷史情境，思考解決方案，既掌握了科學(xué)方法，又發(fā)展了創(chuàng)新思維。

三、以史促思，讓科學(xué)史教學(xué)更具思辨性

科學(xué)史教學(xué)不應(yīng)是一個(gè)個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明創(chuàng)造的點(diǎn)狀呈現(xiàn)，而應(yīng)是科學(xué)發(fā)展過程的線性展示。教師要讓學(xué)生逐步了解思想更替的內(nèi)在邏輯，理解技術(shù)迭代的條件驅(qū)動(dòng)，分析影響不同民族科學(xué)發(fā)展方向的文化因素等。可以說，一部科學(xué)史就是一部科學(xué)方法產(chǎn)生和發(fā)展的歷史。從這個(gè)角度來看，科學(xué)史教學(xué)充滿了思辨性，教師要有意識(shí)地對(duì)此進(jìn)行引導(dǎo)和滲透，以提升學(xué)生的思辨能力。

（一）補(bǔ)充史料，讓學(xué)生理解科學(xué)發(fā)展的內(nèi)在邏輯

部分小學(xué)科學(xué)課堂中，科學(xué)史只是作為點(diǎn)綴，并沒有真正用于幫助學(xué)生理解科學(xué)。很多史料素材只是孤立地呈現(xiàn)，沒有體現(xiàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某種現(xiàn)象后產(chǎn)生懷疑、提出假設(shè)、反復(fù)求證的曲折過程。學(xué)生很難對(duì)科學(xué)歷程有深刻的理解，也很難準(zhǔn)確把握科學(xué)精神。因此，當(dāng)教材中的科學(xué)史資料不夠完整時(shí)，教師有必要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。

在《推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的印刷術(shù)》一課中，筆者先補(bǔ)充了人類書寫工具的發(fā)展史以及印刷術(shù)的發(fā)明史，讓學(xué)生明白一項(xiàng)技術(shù)不是憑空產(chǎn)生的，而是脫胎于客觀的歷史環(huán)境。接著，筆者補(bǔ)充介紹了雕版印刷術(shù)，并與學(xué)生一起刻了一塊雕版，演示印刷的全過程。學(xué)生只有了解了雕版印刷術(shù)，才能夠真正理解活字印刷術(shù)的科技價(jià)值。最后，筆者還介紹了古登堡的鉛活字印刷術(shù)與現(xiàn)代印刷術(shù)，讓學(xué)生知道沒有一項(xiàng)技術(shù)是完美的，技術(shù)總是處于不斷改進(jìn)和完善的過程中。

由此，學(xué)生對(duì)印刷術(shù)的發(fā)展有了全面的認(rèn)識(shí)，也理解了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需經(jīng)歷一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷改進(jìn)的過程。

（二）問題驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生理解科學(xué)史發(fā)展的外在聯(lián)系

科學(xué)發(fā)展的過程是人類不斷探索的過程，科學(xué)發(fā)展根植于具體的文化背景，是特定歷史條件下的產(chǎn)物。科學(xué)的發(fā)展與政治、經(jīng)濟(jì)、文化等有著密切的關(guān)系。啟發(fā)學(xué)生理解這些關(guān)系，有助于學(xué)生建立更完整的科學(xué)觀、世界觀，溝通科學(xué)教育與人文教育。

課堂上，筆者以問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，提供印刷術(shù)發(fā)展的史實(shí)材料，讓學(xué)生探討科技與文化之間的關(guān)系。

問題1：為什么活字印刷術(shù)在古代中國(guó)沒有取代雕版印刷術(shù)的地位？

學(xué)生先是疑惑，思考后發(fā)現(xiàn)：由于漢字?jǐn)?shù)量龐大，檢字環(huán)節(jié)會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，且浩繁的文字對(duì)檢字工匠的要求非常高，活字印刷不如雕版印刷方便。這導(dǎo)致在古代中國(guó)，活字印刷術(shù)未能取代雕版印刷術(shù)。

問題（2）：為什么活字印刷術(shù)傳到歐洲后就迅速推廣開了？

學(xué)生再次思考、討論，得出結(jié)論：因?yàn)闅W洲使用字母拼寫文字，所用的字母數(shù)量少，如所有英語(yǔ)單詞均由26個(gè)字母組成，所以檢字環(huán)節(jié)不需要消耗太多時(shí)間，對(duì)工匠的文化要求不高，方便推廣。

通過對(duì)古代中國(guó)與歐洲的活字印刷術(shù)推廣過程進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生進(jìn)一步理解了技術(shù)發(fā)展與社會(huì)文化之間的關(guān)系。

科學(xué)史在小學(xué)科學(xué)教育中的作用不可小覷，教師要充分理解科學(xué)史對(duì)科學(xué)教學(xué)的意義。基于“寓理于史，以史促思”設(shè)計(jì)理念的科學(xué)史教學(xué)尊重學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求出發(fā)。這樣的教學(xué)既達(dá)成了科學(xué)探究目標(biāo)，又提升了科學(xué)課的趣味性、思辨性。

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