邵璐 錢金明
【摘? ?要】《義務教育科學課程標準(2022年版)》提出了“引入科學史的素材,幫助學生體會科學本質(zhì)”的教學建議。以教科版《科學》六年級上冊《推動社會發(fā)展的印刷術》一課為例,教師應在解讀教材,確定教學目標的基礎上,基于“寓理于史,以史促思”的教學理念開展科學史教學,以避免科學史教學的片面化與簡單化,充分發(fā)揮科學史的教學價值。
【關鍵詞】小學科學;科學史;寓理于史;以史促思
《義務教育科學課程標準(2022年版)》在教學建議中提出要“引入科學史的素材,幫助學生體會科學本質(zhì)”。但綜觀當前的科學史教學,教師往往容易陷入兩個誤區(qū):一是簡單呈現(xiàn),把科技實物或者科學思想簡單孤立地呈現(xiàn)在課堂中,讓學生直接探究科技實物的原理及科學思想的價值,缺少對二者的演變史和發(fā)展史的詮釋;二是過度講解,在課堂上過度講解科技實物演變史和科學思想發(fā)展史,忽視了科學課堂的探究性,遮蔽了發(fā)現(xiàn)及應用原理的過程,使課堂成為簡單的科學史羅列場。如何讓科學史有機融入日常教學,讓課堂既體現(xiàn)歷史思辨性又呈現(xiàn)科學探究性?以《推動社會發(fā)展的印刷術》一課為例,教師應在確定教學內(nèi)容和認知目標的基礎上,做到“寓理于史,以史促思”,發(fā)揮科學史的教學價值。
一、解讀教材,確定教學內(nèi)容與認知目標
《推動社會發(fā)展的印刷術》一課是教科版《科學》六年級上冊第三單元“工具與技術”的第6課。教材的編排目的是讓學生了解印刷術,感受技術和科學發(fā)明對人類社會發(fā)展產(chǎn)生的深遠影響。本課教材由四個部分組成:“聚焦”部分從學生學習過的工具和技術出發(fā),引出印刷術,讓學生圍繞“你了解印刷術嗎?它是怎樣印制圖文的?”這兩個問題進行探究;“探索”部分引導學生模擬活字印刷活動,體驗活字印刷工序,并通過與手工抄寫的對比,體會活字印刷的先進性及其在文化傳播中發(fā)揮的作用,從而內(nèi)化本課的科學概念;“研討”部分旨在讓學生通過模擬活字印刷,進一步了解印刷術這項技術以及它為信息傳播帶來的影響;“拓展”部分旨在引導學生了解工具的不斷發(fā)明和技術的不斷創(chuàng)新對印刷術發(fā)展所起的推動作用。
(一)整體著手,厘清教學重點,明晰認知邏輯
可以看出,本課要開展科技史的教學。但科技史在這一課中占有什么地位并不明確。學生要在了解一系列工具與技術的基礎上再認識印刷術這項技術。但是與前幾課不同的是,學生不僅要做技術上的探索,還要學習印刷術的技術發(fā)展與社會發(fā)展的關系。所以,本課課題中多了一個定語——推動社會發(fā)展。由此可以明確,本課中技術探索的目標與人文探討的目標是并重的。教材以印刷術作為引子,引導學生建立“科學技術的發(fā)展與應用經(jīng)常會對經(jīng)濟、政治和文化的發(fā)展產(chǎn)生影響”這一個核心認知概念。
學生根據(jù)教材安排的活字印刷術模擬與對比活動,結合研討與拓展,能夠認識到使用印刷術比手工抄寫效率更高,也能夠學會印刷術的使用方法,但他們難以深刻地理解印刷術在推動社會發(fā)展過程中所起的作用。許多教師在教學此課時只是簡單地引入科學史教學素材,把活字印刷術作為活動材料讓學生進行拓展,并沒有從技術發(fā)展史的角度出發(fā),讓學生深入理解其起源與發(fā)展過程。
(二)重構教材,選擇教學內(nèi)容,明確認知目標
要讓學生理解本課的核心概念,前提是要讓他們了解印刷術的發(fā)展史,并建立印刷術的發(fā)展與社會發(fā)展之間的對應關系。為此,筆者根據(jù)學生的實際情況對教材進行了重構。筆者將教材提供的印刷術發(fā)展史素材分解為一系列教學內(nèi)容,并且根據(jù)教學目標補充了一部分能夠引發(fā)學生思考的科學史素材,比如在課前導入時介紹了對印刷術發(fā)明起到啟迪作用的古代印章,在課中展開時介紹了古登堡印刷機等。這些科學史內(nèi)容緊扣本課的認知進階目標以及指向目標的活動,具體如下。
(1)低階目標:探究活字印刷術相較于雕版印刷術的先進之處,認識到印刷術的發(fā)明對人類社會與文化發(fā)展所起的推動作用。
(2)中階目標:完整了解印刷術的發(fā)展史,探討印刷術的運用對社會發(fā)展的意義。
(3)高階目標:對比活字印刷術在中國與西方應用推廣過程中的不同境遇,認識到不同社會文化會對技術推廣和技術發(fā)展產(chǎn)生不同影響。
學生完成學習活動,提出新的問題,實現(xiàn)認知進階,如表1。
二、寓理于史,讓科學史教學保持科學性
在小學科學課堂上開展科學史教學,首先要明確科學課的基本要求,避免將科學課上成歷史課。對于科學史的教學,教師不能只是簡單地講解展示,而要引導學生自主探究,發(fā)現(xiàn)問題。如果是介紹科技實物,最好能提供實物或模型,讓學生近距離觀察,了解科技發(fā)明的先進之處及蘊含其中的科學思想?;谶@樣的考慮,筆者在教學中適當增加了對比體驗環(huán)節(jié),讓學生“寓理于史”。
(一)創(chuàng)設對比情境,呈現(xiàn)科學技術的先進之處
教材安排了評測活字印刷與手工抄寫兩種方式的效率的活動,旨在讓學生體會印刷工具可以大大提高書寫效率。但這個對比活動并沒有體現(xiàn)出活字印刷的真正優(yōu)勢,學生很難理解該技術為什么稱得上是一個偉大的發(fā)明。所以,筆者創(chuàng)設了活字印刷與雕版印刷對比的情境。
師;剛才我們用活字印刷的方式印刷了《靜夜思》這首詩。如果老師想再印“月是故鄉(xiāng)明”這句詩,該怎么辦?
學生思考、討論,發(fā)現(xiàn)把這幾個字模重新擺列,就可以排出這句詩。學生操作后完成印刷,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:如果在這個過程中刻錯了一個字呢?
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?
學生經(jīng)過自己的思考、實踐,真正明白了活字印刷的先進之處,也對我國古代的發(fā)明家產(chǎn)生了崇敬之情。
(二)融合歷史情境,滲透科學家的思想方法
科學歷史發(fā)展過程中的每一個科學發(fā)現(xiàn)和每一項技術發(fā)明都凝聚著人類的智慧。這些智慧往往源于具體的生活,最終也應用于具體的生活。教師可以將科學發(fā)現(xiàn)與科技發(fā)明的例子融入具體的歷史情境,讓學生在情境中感受科學家在面對具體問題時是如何取舍的。這對學生科學方法的習得和科學能力的提升具有重要意義。在學生了解了活字印刷的先進之處后,筆者適時加入了轉輪排字盤的探究環(huán)節(jié)。
師:活字印刷雖然方便,但是漢字數(shù)量繁多,光是檢字這個環(huán)節(jié)就需要消耗大量的時間。讓我們穿越到古代的歷史情境中,幫助古人改進技術,讓檢字這個環(huán)節(jié)更加方便高效。
學生討論,筆者適時提示:把所有的字按某種規(guī)律分類安放,并出示轉輪排字盤的圖片(如圖1),向學生介紹這一工具。接著讓學生根據(jù)圖片,聯(lián)系當時的歷史條件,說一說這個設計的優(yōu)點。課堂上,有幾個學生還將轉輪排字盤與現(xiàn)代字典的檢字法聯(lián)系在一起,課堂效果十分明顯。
學生融入歷史情境,思考解決方案,既掌握了科學方法,又發(fā)展了創(chuàng)新思維。
三、以史促思,讓科學史教學更具思辨性
科學史教學不應是一個個科學發(fā)現(xiàn)或發(fā)明創(chuàng)造的點狀呈現(xiàn),而應是科學發(fā)展過程的線性展示。教師要讓學生逐步了解思想更替的內(nèi)在邏輯,理解技術迭代的條件驅動,分析影響不同民族科學發(fā)展方向的文化因素等??梢哉f,一部科學史就是一部科學方法產(chǎn)生和發(fā)展的歷史。從這個角度來看,科學史教學充滿了思辨性,教師要有意識地對此進行引導和滲透,以提升學生的思辨能力。
(一)補充史料,讓學生理解科學發(fā)展的內(nèi)在邏輯
部分小學科學課堂中,科學史只是作為點綴,并沒有真正用于幫助學生理解科學。很多史料素材只是孤立地呈現(xiàn),沒有體現(xiàn)科學家發(fā)現(xiàn)某種現(xiàn)象后產(chǎn)生懷疑、提出假設、反復求證的曲折過程。學生很難對科學歷程有深刻的理解,也很難準確把握科學精神。因此,當教材中的科學史資料不夠完整時,教師有必要對其進行補充。
在《推動社會發(fā)展的印刷術》一課中,筆者先補充了人類書寫工具的發(fā)展史以及印刷術的發(fā)明史,讓學生明白一項技術不是憑空產(chǎn)生的,而是脫胎于客觀的歷史環(huán)境。接著,筆者補充介紹了雕版印刷術,并與學生一起刻了一塊雕版,演示印刷的全過程。學生只有了解了雕版印刷術,才能夠真正理解活字印刷術的科技價值。最后,筆者還介紹了古登堡的鉛活字印刷術與現(xiàn)代印刷術,讓學生知道沒有一項技術是完美的,技術總是處于不斷改進和完善的過程中。
由此,學生對印刷術的發(fā)展有了全面的認識,也理解了科學技術的發(fā)展需經(jīng)歷一個循序漸進、不斷改進的過程。
(二)問題驅動,讓學生理解科學史發(fā)展的外在聯(lián)系
科學發(fā)展的過程是人類不斷探索的過程,科學發(fā)展根植于具體的文化背景,是特定歷史條件下的產(chǎn)物??茖W的發(fā)展與政治、經(jīng)濟、文化等有著密切的關系。啟發(fā)學生理解這些關系,有助于學生建立更完整的科學觀、世界觀,溝通科學教育與人文教育。
課堂上,筆者以問題驅動教學,提供印刷術發(fā)展的史實材料,讓學生探討科技與文化之間的關系。
問題1:為什么活字印刷術在古代中國沒有取代雕版印刷術的地位?
學生先是疑惑,思考后發(fā)現(xiàn):由于漢字數(shù)量龐大,檢字環(huán)節(jié)會耗費大量的時間,且浩繁的文字對檢字工匠的要求非常高,活字印刷不如雕版印刷方便。這導致在古代中國,活字印刷術未能取代雕版印刷術。
問題(2):為什么活字印刷術傳到歐洲后就迅速推廣開了?
學生再次思考、討論,得出結論:因為歐洲使用字母拼寫文字,所用的字母數(shù)量少,如所有英語單詞均由26個字母組成,所以檢字環(huán)節(jié)不需要消耗太多時間,對工匠的文化要求不高,方便推廣。
通過對古代中國與歐洲的活字印刷術推廣過程進行對比,學生進一步理解了技術發(fā)展與社會文化之間的關系。
科學史在小學科學教育中的作用不可小覷,教師要充分理解科學史對科學教學的意義?;凇霸⒗碛谑罚允反偎肌痹O計理念的科學史教學尊重學生的發(fā)展規(guī)律,從學生的學習需求出發(fā)。這樣的教學既達成了科學探究目標,又提升了科學課的趣味性、思辨性。
參考文獻:
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