寓理于史 以史促思

邵璐　钱金明

【摘   要】《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出了“引入科学史的素材，帮助学生体会科学本质”的教学建议。以教科版《科学》六年级上册《推动社会发展的印刷术》一课为例，教师应在解读教材，确定教学目标的基础上，基于“寓理于史，以史促思”的教学理念开展科学史教学，以避免科学史教学的片面化与简单化，充分发挥科学史的教学价值。

【关键词】小学科学；科学史；寓理于史；以史促思

《义务教育科学课程标准（2022年版）》在教学建议中提出要“引入科学史的素材，帮助学生体会科学本质”。但综观当前的科学史教学，教师往往容易陷入两个误区：一是简单呈现，把科技实物或者科学思想简单孤立地呈现在课堂中，让学生直接探究科技实物的原理及科学思想的价值，缺少对二者的演变史和发展史的诠释；二是过度讲解，在课堂上过度讲解科技实物演变史和科学思想发展史，忽视了科学课堂的探究性，遮蔽了发现及应用原理的过程，使课堂成为简单的科学史罗列场。如何让科学史有机融入日常教学，让课堂既体现历史思辨性又呈现科学探究性？以《推动社会发展的印刷术》一课为例，教师应在确定教学内容和认知目标的基础上，做到“寓理于史，以史促思”，发挥科学史的教学价值。

一、解读教材，确定教学内容与认知目标

《推动社会发展的印刷术》一课是教科版《科学》六年级上册第三单元“工具与技术”的第6课。教材的编排目的是让学生了解印刷术，感受技术和科学发明对人类社会发展产生的深远影响。本课教材由四个部分组成：“聚焦”部分从学生学习过的工具和技术出发，引出印刷术，让学生围绕“你了解印刷术吗？它是怎样印制图文的？”这两个问题进行探究；“探索”部分引导学生模拟活字印刷活动，体验活字印刷工序，并通过与手工抄写的对比，体会活字印刷的先进性及其在文化传播中发挥的作用，从而内化本课的科学概念；“研讨”部分旨在让学生通过模拟活字印刷，进一步了解印刷术这项技术以及它为信息传播带来的影响；“拓展”部分旨在引导学生了解工具的不断发明和技术的不断创新对印刷术发展所起的推动作用。

（一）整体着手，厘清教学重点，明晰认知逻辑

可以看出，本课要开展科技史的教学。但科技史在这一课中占有什么地位并不明确。学生要在了解一系列工具与技术的基础上再认识印刷术这项技术。但是与前几课不同的是，学生不仅要做技术上的探索，还要学习印刷术的技术发展与社会发展的关系。所以，本课课题中多了一个定语——推动社会发展。由此可以明确，本课中技术探索的目标与人文探讨的目标是并重的。教材以印刷术作为引子，引导学生建立“科学技术的发展与应用经常会对经济、政治和文化的发展产生影响”这一个核心认知概念。

学生根据教材安排的活字印刷術模拟与对比活动，结合研讨与拓展，能够认识到使用印刷术比手工抄写效率更高，也能够学会印刷术的使用方法，但他们难以深刻地理解印刷术在推动社会发展过程中所起的作用。许多教师在教学此课时只是简单地引入科学史教学素材，把活字印刷术作为活动材料让学生进行拓展，并没有从技术发展史的角度出发，让学生深入理解其起源与发展过程。

（二）重构教材，选择教学内容，明确认知目标

要让学生理解本课的核心概念，前提是要让他们了解印刷术的发展史，并建立印刷术的发展与社会发展之间的对应关系。为此，笔者根据学生的实际情况对教材进行了重构。笔者将教材提供的印刷术发展史素材分解为一系列教学内容，并且根据教学目标补充了一部分能够引发学生思考的科学史素材，比如在课前导入时介绍了对印刷术发明起到启迪作用的古代印章，在课中展开时介绍了古登堡印刷机等。这些科学史内容紧扣本课的认知进阶目标以及指向目标的活动，具体如下。

（1）低阶目标：探究活字印刷术相较于雕版印刷术的先进之处，认识到印刷术的发明对人类社会与文化发展所起的推动作用。

（2）中阶目标：完整了解印刷术的发展史，探讨印刷术的运用对社会发展的意义。

（3）高阶目标：对比活字印刷术在中国与西方应用推广过程中的不同境遇，认识到不同社会文化会对技术推广和技术发展产生不同影响。

学生完成学习活动，提出新的问题，实现认知进阶，如表1。

二、寓理于史，让科学史教学保持科学性

在小学科学课堂上开展科学史教学，首先要明确科学课的基本要求，避免将科学课上成历史课。对于科学史的教学，教师不能只是简单地讲解展示，而要引导学生自主探究，发现问题。如果是介绍科技实物，最好能提供实物或模型，让学生近距离观察，了解科技发明的先进之处及蕴含其中的科学思想。基于这样的考虑，笔者在教学中适当增加了对比体验环节，让学生“寓理于史”。

（一）创设对比情境，呈现科学技术的先进之处

教材安排了评测活字印刷与手工抄写两种方式的效率的活动，旨在让学生体会印刷工具可以大大提高书写效率。但这个对比活动并没有体现出活字印刷的真正优势，学生很难理解该技术为什么称得上是一个伟大的发明。所以，笔者创设了活字印刷与雕版印刷对比的情境。

师；刚才我们用活字印刷的方式印刷了《静夜思》这首诗。如果老师想再印“月是故乡明”这句诗，该怎么办？

学生思考、讨论，发现把这几个字模重新摆列，就可以排出这句诗。学生操作后完成印刷，课堂气氛热烈。

师：如果用雕版印刷的方式该怎么做呢？

生：只能重新刻一块雕版。

师：如果在这个过程中刻错了一个字呢？

生：就只能重新刻一块了。

师：你们觉得活字印刷相比于雕版印刷有什么优势？

学生经过自己的思考、实践，真正明白了活字印刷的先进之处，也对我国古代的发明家产生了崇敬之情。

（二）融合历史情境，渗透科学家的思想方法

科学历史发展过程中的每一个科学发现和每一项技术发明都凝聚着人类的智慧。这些智慧往往源于具体的生活，最终也应用于具体的生活。教师可以将科学发现与科技发明的例子融入具体的历史情境，让学生在情境中感受科学家在面对具体问题时是如何取舍的。这对学生科学方法的习得和科学能力的提升具有重要意义。在学生了解了活字印刷的先进之处后，笔者适时加入了转轮排字盘的探究环节。

师：活字印刷虽然方便，但是汉字数量繁多，光是检字这个环节就需要消耗大量的时间。让我们穿越到古代的历史情境中，帮助古人改进技术，让检字这个环节更加方便高效。

学生讨论，笔者适时提示：把所有的字按某种规律分类安放，并出示转轮排字盘的图片（如图1），向学生介紹这一工具。接着让学生根据图片，联系当时的历史条件，说一说这个设计的优点。课堂上，有几个学生还将转轮排字盘与现代字典的检字法联系在一起，课堂效果十分明显。

学生融入历史情境，思考解决方案，既掌握了科学方法，又发展了创新思维。

三、以史促思，让科学史教学更具思辨性

科学史教学不应是一个个科学发现或发明创造的点状呈现，而应是科学发展过程的线性展示。教师要让学生逐步了解思想更替的内在逻辑，理解技术迭代的条件驱动，分析影响不同民族科学发展方向的文化因素等。可以说，一部科学史就是一部科学方法产生和发展的历史。从这个角度来看，科学史教学充满了思辨性，教师要有意识地对此进行引导和渗透，以提升学生的思辨能力。

（一）补充史料，让学生理解科学发展的内在逻辑

部分小学科学课堂中，科学史只是作为点缀，并没有真正用于帮助学生理解科学。很多史料素材只是孤立地呈现，没有体现科学家发现某种现象后产生怀疑、提出假设、反复求证的曲折过程。学生很难对科学历程有深刻的理解，也很难准确把握科学精神。因此，当教材中的科学史资料不够完整时，教师有必要对其进行补充。

在《推动社会发展的印刷术》一课中，笔者先补充了人类书写工具的发展史以及印刷术的发明史，让学生明白一项技术不是凭空产生的，而是脱胎于客观的历史环境。接着，笔者补充介绍了雕版印刷术，并与学生一起刻了一块雕版，演示印刷的全过程。学生只有了解了雕版印刷术，才能够真正理解活字印刷术的科技价值。最后，笔者还介绍了古登堡的铅活字印刷术与现代印刷术，让学生知道没有一项技术是完美的，技术总是处于不断改进和完善的过程中。

由此，学生对印刷术的发展有了全面的认识，也理解了科学技术的发展需经历一个循序渐进、不断改进的过程。

（二）问题驱动，让学生理解科学史发展的外在联系

科学发展的过程是人类不断探索的过程，科学发展根植于具体的文化背景，是特定历史条件下的产物。科学的发展与政治、经济、文化等有着密切的关系。启发学生理解这些关系，有助于学生建立更完整的科学观、世界观，沟通科学教育与人文教育。

课堂上，笔者以问题驱动教学，提供印刷术发展的史实材料，让学生探讨科技与文化之间的关系。

问题1：为什么活字印刷术在古代中国没有取代雕版印刷术的地位？

学生先是疑惑，思考后发现：由于汉字数量庞大，检字环节会耗费大量的时间，且浩繁的文字对检字工匠的要求非常高，活字印刷不如雕版印刷方便。这导致在古代中国，活字印刷术未能取代雕版印刷术。

问题（2）：为什么活字印刷术传到欧洲后就迅速推广开了？

学生再次思考、讨论，得出结论：因为欧洲使用字母拼写文字，所用的字母数量少，如所有英语单词均由26个字母组成，所以检字环节不需要消耗太多时间，对工匠的文化要求不高，方便推广。

通过对古代中国与欧洲的活字印刷术推广过程进行对比，学生进一步理解了技术发展与社会文化之间的关系。

科学史在小学科学教育中的作用不可小觑，教师要充分理解科学史对科学教学的意义。基于“寓理于史，以史促思”设计理念的科学史教学尊重学生的发展规律，从学生的学习需求出发。这样的教学既达成了科学探究目标，又提升了科学课的趣味性、思辨性。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］哈伦.科学教育的原则和大概念［M］.韦钰，译.北京：科学普及出版社，2010.

［3］汪明，张睦楚，贾彦琪，等.当前科学史教学常见问题盘点［J］.教育评论，2015（5）.