【科學的星空】在西安，必上的七節科學課（上）

○家庭實驗室全國學校聯盟 陳耀

大約7 年前，我第一次來到西安，當時是拜訪西北工業大學的一位朋友，他帶我參觀了西安的各個有名的地方，此后我一直想著應該什么時候帶一批孩子過來，對西安進行一次深度的探索。

沒想到因為各種原因，直到2023 年暑假，夢想才實現。當我們完成所有探索任務離開西安的時候，孩子們還沉浸在興奮和收獲的喜悅之中，而我內心想到的是——“七年磨一劍”，終于完成任務，下一個地方、目標是哪里呢？回到家鄉，我給孩子們寫了一封信：

大家好！離開西安24 小時了，按照傳統，很想給大家發送一份信件，作為本次活動的一個小結，同時也讓大家知道本次活動策劃的來龍去脈，方便大家寫作文。

我相信此時此刻，大家一定懷念西安的美景、西安的飯菜、還有伙伴們可愛的笑臉以及那些激動人心的每一刻。

對于大家而言，只是5 天的時間，為了這5 天的行程，我們團隊構思了7 年。

我們在一起經歷的5 天，其實就是歷史的一部分，我們消失的每一秒都落入了歷史的長河，只不過有些人的歷史會流傳千古，而更多人的歷史卻是默默無聞，但是這都是歷史的一部分。

每個人對本次活動都會有自己的看法……

NO.1 相對的世界——兵馬俑科學課

在秦始皇兵馬俑景區，導師團給大家設計了兵馬俑科學課。

安排的行程，主要是4 個環節：秦帝國研討會、實地科考兵馬俑坑、動手制作兵馬俑、演講會等。

秦帝國研討會是在秦始皇的巨大塑像前進行的，在這里研討特別有感覺。

大家事先都搜集了很多歷史文獻資料。我們一起討論，秦始皇的家族為什么能夠從周天子的馬夫變成統一天下的王族？孩子們也很有見解，他們認為這是因為秦始皇的祖先“動物學”研究做得好，因為對動物飼養技術的探索和了解，奠定了整個家族創業的基礎。甚至還有孩子觸類旁通，提出了歷史上還有一個人也是養馬為大漢王朝攻打匈奴奠定了基礎，那就是著名的西漢名將霍去病和他的山丹軍馬場（我國最古老的馬場，至今還在傳承）。

還有孩子認為：秦始皇家族的崛起，還有一個很重要的原因就是隱忍，一個家族默默耕耘了幾百年。

整個討論會持續了30 多分鐘，這種前置課程，讓整個參觀活動具備了歷史的既視感。

進入兵馬俑坑之前，導師團提示大家要觀察兵馬俑的制作特點、材料、結構特點，不要遺漏細節，甚至是兵馬俑的頭頂、腳上都不要忽略。

在此后的2 個多小時中，大家做了認真細致的觀察，還認真做著科考筆記，有些孩子還對兵馬俑進行素描。對于普通游客來講，感覺這群孩子很奇怪。

在中場小結時，有孩子提出來一個觀點：秦朝的科學技術非常發達，我們今天對秦朝的很多科技成果是不了解的。他說秦始皇是個“物理學家”，他們那個時代已經掌握了壓強的原理，兵馬俑腳底踩著的底座，增大了表面積，從而降低了力的作用效果（壓強變小），所以不容易陷入泥地中。

真的是“讀萬卷書，行萬里路”。知識和經驗，只有在行走中，才能得到融會貫通。

中餐后，大家開始制作兵馬俑，認真地進行雕刻和打磨，一絲不茍。這個過程加深了他們對先秦時期歷史的了解，對日后學習這方面的知識起到了基石的作用。

看著大家拿著手里栩栩如生的小小的兵馬俑，我們繼續進行著研討。

這次討論的主題是：歷史是相對的。

大家圍繞著“秦始皇是好人，還是壞人”展開討論。小孩子的認知中只有好人和壞人，提法太高深，他們反而不明白。

孩子們的討論異常激烈，有人說秦始皇是壞人，統一戰爭中殺了很多人，甚至還焚書坑儒，燒了很多著作。

有人說：秦始皇時期的兵馬俑、長城等等工程今天為國家增加了無數的財政收入……

最后孩子們總結：歷史是相對的，好人和壞人也是相對的。也有很多歷史真相是不為我們所知道的。歷史給了我們一個啟示，那就是要重視科技創造的作用，因為科學技術是推動歷史進步的動力。

NO.2 與歷史對話——城墻科學課

西安城墻的科學課，是本次活動非常大的亮點。

登上城墻，不談歷史不說科學，首先團隊老師開始帶著孩子們歡快地騎著名的城墻山地車。本來是要租車的，沒想到孩子們意外發現城墻上好多車子丟在那里沒人要，經過觀察發現是游客們租車時間還沒到，就隨意丟了，人走了。孩子們自然就撿漏了很多免費自行車，只是沒想到顛簸太厲害，很多孩子把自行車輪胎的氣給放了，這樣輪胎會更軟一些，減震效果好。騎了半個多小時，大家都累了，導師團把大家召集在一起，開始我們的科學課。

有個孩子發言時說：看著綿延的城墻，我感嘆長安是一本厚厚的書，愚蠢者草草翻過，聰明人細細閱讀。以銅為鑒，可正衣冠；以古為鑒，可知興替；以人為鑒，可明得失。

看來科學愛好者的隊伍中，從來不缺少文學家。

導師團為了這個科學課可謂費盡苦心，還將一個小黑板帶上了城墻，將城墻結構圖畫出來，讓孩子們分工去仔細尋找城墻的線索。

西安城墻，是中國現存規模最大、保存最完整的古代城垣。西安城墻包括西安唐城墻和西安明城墻，西安城墻主城門有四座：長樂門（東門），永寧門（南門），安定門（西門），安遠門（北門）。我們科考的就是長樂門，明洪武七年至十一年（1374年至1378年），擴建西安府城時新建長樂門。分別有內城、甕城等，甕城上建有正樓、箭樓二重。

孩子們經過一個多小時的探索，重新聚集在一起開始了討論，講述著自己的發現。有些孩子已經寫了密密麻麻的發言材料。

大家在初秋西安的微風中，聽著《西安城墻》這首歌曲，開始了發言。

整場演講會持續了一個多小時，從剛開始的幾十人，到最后圍觀的游客上百人，見證了每一個熱愛西安的人，內心都是可以產生共鳴的，甚至有游客也加入了討論隊伍中來。

無法想象，一群人坐在城墻的地上，就開始上課，越來越多的人加入到了課堂，是如此的震撼！

“我發現城墻的磚用的粘土跟秦始皇兵馬俑的土，不一樣……”

“我發現城墻朝外的一面要高很多，這樣的好處是便于守衛城樓，防止敵人進攻……”

有孩子還說，在西安，不要聽導游說什么就是什么，我們需要質疑和思考，真相究竟是怎樣的？

NO.3 南北分界線——秦嶺科學課

廣義的秦嶺，西起昆侖，中經隴南、陜南，東至鄂豫皖—大別山以及蚌埠附近的張八嶺，是長江和黃河流域的分水嶺。秦嶺不僅是中國南北方的界山，還是南北方地理、氣候、資源差異的分割線。

由于秦嶺南北的溫度、氣候、地形均呈現差異性變化，因而秦嶺—淮河一線成為了中國地理上最重要的南北分界線。冬天，秦嶺阻擋寒潮往南進入南方地區；夏天，阻擋濕潤海風進入北方地區。秦嶺、淮河流域是南方多雨和北方干旱之間的過渡地區，從秦嶺、淮河附近向北，降雨量急劇減少。

在普通游客的心目中，來西安，要看大雁塔、逛大唐不夜城……但是在我們眼中，西安最重要的地理坐標，就是秦嶺，所以，我們特地安排了在終南山的古民居群進行考察，在這里進行一堂科學課。

秦嶺科學課，上課的地方，就位于一棵“木瓜樹”下。《詩經·木瓜》中寫道：“投我以木瓜，報之以瓊琚。匪報也，永以為好也……”這是世界上最早的感恩詩，但是今天的小學的語文老師大部分人是不會關注這首詩的。

最神奇的是，我尋找了很久的木瓜樹，居然在這里發現了。（《詩經》中的木瓜，不是今天的水果木瓜。木瓜在古代主要是中藥材，可以做藥酒用。）

孩子們先詠唱了這首感恩詩，再仔細結合地圖和現場看到的情景，快速撰寫演講草稿，最后召開“感恩秦嶺”演講會。

此前，一些家長壓根沒聽說過秦嶺這么重要，這次之后，他們會跟孩子們一起收集更多的關于秦嶺的資料。

孩子們通過討論也得出結論，正是因為秦嶺的地理價值，終南山也成了很多古人修行的好地方。

在秦嶺腳下的這節科學課，我相信會讓很多孩子從此愛上地理、愛上歷史，當科學與歷史融合的時候，人的認知將是全方位的。

在很多年前，我認為科學課就是科學課。

而在秦嶺腳下的科學課，孩子們要吟唱《詩經》、要實地考察、要查閱大量地理和歷史資料，再進行一場演講會。

我相信，這種體驗絕對是深刻的，難以復制的。

還有：西工大科學課、華清池科學課、秦直道科學課、白鹿原科學課，留著下期跟大家分享。

（待續）