初中世界历史（科技部分）教学的总体设计

在初中世界历史的教学中，科技史是相对困难的部分。分析其原因并依据新教材从总体上设计和构想出一个国际性的方案，应是制定和实施任何具体教学计划的前提。

一、原因分析

科技史教学的困难首先是内容性质决定的：它本质属于历史，但又处在文理交叉的边缘；它既要说明科技与外部环境关系的发展又要展示科技内部发展的过程。这就要求教师具有与之匹配的知识结构。很难想象一个科技知识甚少的人能够讲得清楚主要科技领域的由来与发展，及其与外部环境是如何适应的。当前中学科技史教学的最大困难就是许多教师对科技史的生疏。其次是学生缺乏为理解科技史的基本问题，必须掌握的最起码的科技知识。而且，愈是内容与现实贴近、价值愈高。然而，对于初中学生说来这是不能苛求的。第三，教学时间的紧迫。粗略计算的结果，初中世界史科技部分的累计授课时数在 7—10 节左右（约占总课时数的 1／6），以如此短暂的时间处理约计 75 个独立的知识点是不容易的。第四，理科教学的重要原则是真实与直观，然而，作为“半理”的科技史教学却极为缺乏配套的教学工具和手段，空对空地讲述那些内容学生就很难理解。

二、对策与方案

指导思想是：一方面，正视现实困难，不提出过高的设想；另一方面，较大幅度地改变现状，实现条件允许下的最佳状态。

（一）教学目的

作为通史的一个部分，科技史教学必须贯穿知识传播、思想教育与能力培养。

思想教育

既要弘扬爱国主义精神，又要尊重、学习世界其他民族长处的精神。我们是中国人，讲授世界科技史理当中外结合、为我所用；而且，不联系中国科技成就的世界科技史是不完全的。当然，祖国的科技成就已在本国史中较为系统地讲过，但真正使学生在比较中理解中国古代科技的辉煌（位居世界前列大体是在两汉至元、明时期，和古罗马、阿拉伯时代，和西欧的封建社会相对应）和近代以来衰落乃至因全面落后而被动挨打（大体是 18 世纪中期以后，于世界近代的前两次技术—产业革命相对应）的局面。我们同时看到，当今世界科技的百花园是历史上各个国家、各个民族共同培育的产物。如中世纪阿拉伯、文艺复兴以来的意大利、英国、法国、德国、美国、俄国

（包括前苏联）相继出现过不少明显超过我们的科技成就。具体情况虽然不尽相同，但社会需要、政府重视、思想解放、引进科技人才的成果，教育相对发达应是共同的原因。

辩证唯物主义和历史唯物主义的教育。在辩证唯物主义方面主要是

强化唯物史观和对立统一的发展观。对于前者，重点是渗透科学取代宗教的总趋势：文艺复兴以来，宗教在天文、生物、物理、化学各领域的统治地位陆续动摇了。应该指出：在古代，科技是经验和思辨式的，满足于对表面世界的探讨。文艺复兴以后，科学向数学、物理、化学、天文、地学、生物学全面展开，技术向机械动力（蒸汽、电、核）和机械信息（有线、无线通讯、电子计算机）全面展开，科技深入到难以想象的宏观和微观两个层次。科学、技术、生产的结合日益紧密。到了高科技时代，除某些尖端科学外，三者已趋向一体。在历史唯物主义方面，关键是提高学生对科技与社会相互作用的认识。科技史反复告诉我们：社会综合实力的大小既决定也受制于科技水平的高低。中国的情况如此，近、现代世界科技中心从意大利经英国、德国向美国的转移，也反映了这条规律。

众多科学家、发明家高尚品德与风格的榜样教育。除了教材明确点到的热爱祖国（如巴斯德）、追求真理（如亚里斯多德）、为科技献身（如布鲁诺）、淡泊名利（如居里夫人）等可贵品质的例证外，还应特别注意阐述的，一是将个人志趣与社会需要统一起来的志向（如爱迪生）；二是以继承为手段，以创新为目的的批判精神（如牛顿和爱因斯坦）。因为说到底，今天国家迫切需要的科技人才，是不尚空谈、能解决理论和实际问题的人，而科技进步的灵魂、跨世纪人才最重要的素养不是守成而是创造！

能力培养

融会贯通自然科学与社会科学的能力。初三学生已有粗浅的天文、地学、物理、化学、动植物、数学以及若干技术领域的知识；然而，对于这些知识，特别是它们与哲学、经济、政治、法律等内容的联系，则主要是通过科技史的学习才能有所了解。成功的科技史教学能使学生在分析、论断问题时，以马克思主义哲学为指导，利用自然科学与社会科学的综合知识和方法，作出事半功倍的明智处理。
思维，特别是创造性思维的能力。核心是以历史上伟大科技家的科学方法论武装学生：像牛顿、瓦特那样，善于从平凡中发现疑点、确定创造选题的能力；像哥白尼、伽利略、哈维、巴斯德、居里夫人那样，以锲而不舍的观察、实验、解剖手段，作为创造基础的实证科学能力；像布鲁诺那样，通过逻辑推导，得出崭新结论的能力；像门捷列夫、达尔文那样，利用排列、类比大量实证材料抽象出重大理论规律的能力。诚然，上述思维能力的培养既需要前人的启示，更需要思维的实践，但是如果没有思维目标又何谈科技活动中的思维实践呢。
自学、开拓知识视野的能力。初中世界历史科技部分的内容比较零散、艰深。单靠教师的有限讲述是不会取得圆满效果的，必须辅以学生的自学，锻炼他们独立思考、总结规律的能力。而且，高水平的课堂教学必然引发学生对科技史诸多问题的兴趣，并调动他们积极性，这将有助于各科知识的全面增长。

知识传播的教学目的结合教学内容一并叙述

（二）教学内容

科技史是讲授科技基本史实及其发展的历史。教学内容应以新教材为蓝本。在备课时，教师应理解，各个时期科技的发展与外部环境的关系，具体地说，古代部分：

大河流域文明古国的科技同自然环境、中央集权政治和宗教的关系；
古希腊哲学对科学的包容导致公理化几何学和亚里斯多德体系的诞生；
后起的阿拉伯帝国虽然基础薄弱，但因热衷于西亚和地中海文明圈故地进行军事扩张的商业文化交流而起到保留、融会、发展和传播东西方科技的独特作用。

文艺复兴后的近、现代部分：则要突出三次科学革命和三次技术革命与资本主义的兴起、发展和进入垄断阶段的交相促进关系。在内容方面，教师备课时可将教材内容按照分类和演进顺序纳入下列体系，会更有利于对科技发展的理解。

科学史

天文历法：包括起源（古埃及的太阳历、古两河的太阳历）、从地心说到日心说的发展（托勒密的地心说→阿拉伯人的天文成就→哥白尼创立日心说→布鲁诺的多中心论→伽利略以观测证明日心说→开普勒依日心说对行星运动规律的理论归纳）和牛顿天体物理学的建立，即对行星运动规律力学根源的阐发。
数学：包括起源（古埃及萌芽态的几何学，古两河的六十进位法、古印度的十进制和十数字）、初步发展（古希腊的公理化几何学，阿拉伯数字和它的代数学）和近代数学的建工（代数与几何的统一——解析几何和不规则变量的数学——微积分）。
物理学：只涉及近代经典物理学的建立（牛顿力学）、发展（电磁理论）和更新（x 射线和放射性，相对论和质能转换论）
生物学：除古罗马的血液说外，只涉及近代血液循环理论、生物进化理论和微生物学的确立。
化学：只涉及近代原子—分子论和元素周期律的确立。需要明确指出的是：文艺复兴以来，几乎所有的重大科技成就都集中在三次科学革命时期（第一次：16——18 世纪文艺复兴至二顿时代的天文、解剖学、力学革命；第二次：19 世纪的电磁、化学、生物学革命；第三次：19 世纪末至 20 世纪的相对论和微观粒子，特别是电子革命）

技术史

古代部分：大体只涉及建筑和医学两项。前者包括古埃及的石建筑、古两河的“空中花园”、希腊、罗马的石建筑、圣索菲亚教堂和阿拉伯建筑；后者包括古埃及的木乃伊和阿拉伯医生拉齐斯、阿维森纳。
近、现代部分：内容丰富、集中，全部包容在三次技术革命的叙述里，即第一次：18 世纪 60 年代至 19 世纪中期的机器、特别是蒸汽机革命；第二次：19 世纪 70—90 年代的内燃机、特别是电力革命；第三次：20 世纪40 年代以后高技术群的兴起、特别是电子计算机和信息革命。

当然，在讲述时还是按教材的顺序进行，到期末复习时，就可按上述体系帮助学生复习。

（三）教学方法 1．少而精，突出重点，减轻量的压力。尽管教材涉及的每个知识点都是

重要的，但教师对它们的点拨力度却不能也不需等同。总的原则是：讲解详细的应是科技史上起标志作用的，或对说明重大社会问题和对理解当代科技有直接价值的知识。要详细讲解教学内容，古代部分应是天文历法、数学的最初起源和初步发展，近、现代部分应是各科技领域质的突变。循此原则，

古印度的天文学（同古埃及和古两河相比）、普林尼（同亚里斯多德相比）以及木乃伊这样的孤立事例可以一带而过的。而且，即使是同有标志作用或同有某种直接价值的史事，亦应区别处理：在教材提到的众多古代建筑中，古埃及的金字塔和古希腊、古罗马的代表性建筑是最突出的；在近代日心说的确立中，哥白尼和牛顿的历史作用远胜于布鲁诺、伽利略和开普勒；近代数学的关键是微积分；而近代以来三次技术革命的实质和主导方面分别是蒸汽机革命（在机器制造业诞生前，手工制的纺织机具的发明只是改良蒸汽机诞生的催化剂；而火车、轮船的出现是蒸汽技术推广的实例）、电力革命（内燃机一般局限于交通和农业工具，在动力世界中远逊于电机）和信息革命（当代历史证明，其它高技术不具备以电子计算机为中心的信息技术的社会广泛性和深远影响力）

系统法——点、线、面、体的结合。

这是从结构上优化教学的主要手段。和通史教学的任何分支一样，教师必须把握科技史的系统。科技史上的每一重大事件作为点在内容、时间、空间上必然串联于相应的线索中，正是许多条不同性质的历史线索交错配合才编织起了科技史的平面和主体网络。这里仅举一例：瓦特改良蒸汽机的发明只是世界机械发展史线索上的一个点，但它在周围线、面、体的任何方向都不是孤立的。从线上说，纺织机的革命是其产生的诱因，而蒸汽机不可克服的笨重、热效率低、传输不便又导致了以后电机、内燃机的产生；从面上说，改良蒸汽机的出现是在 18 世纪后期英国广阔社会背景下研究热学和流体力学的进步（科学线）、以毛、棉纺织为中心的生产力（经济线）、资产阶级的财力和政府法规的支持（社会线）等因素交叉融会、相互加强的结果。它完全改变了此后英国和西方先进国家的历史面貌，而对世界历史的统一体来说，工业革命导致了西方在综合实力上超越东方的转折，从而铸就了“蒸汽大王翻转了整个世界”的历史地位。

相关理科知识的处理。

对于学生熟悉的知识，教师仅需必要的提示，对于未学的，乃至高科技的知识，教师可区别情况，分别采用：

以旧带新的导引法，即以初中学过的知识做跳板、鱼跃、涉猎新知识，如用代数和几何中的数形结合理解解析几何；从化学中已学过元素金属性和非金属性的变化引伸出元素周期律的概念；从动植物的分类比较上升出生物进化论的概念。
化繁就简的方法，将抽象的概念翻译为可理解的比喻。如从生活中的例证浅释牛顿力学三定律；以生动的假设和联想说明时间和空间的相对性；以核反应中巨大能量的特殊来源说明质能转换律。
回避概念的转移法。如讲解微积分、x 射线和放射性可立足于它们广泛的实用功能，完全不涉及概念的原理。在使用这些方法时，应该注意：a．点到为止，不求周密、全面。b．要尽量复原科技成就的历史原型。拿主要交通工具说，最初蒸汽机车的体积只有现代的 1／20；最初的汽车是三轮的，没有刹车和倒车装置；最初的飞机是帆布双翼，没有轮子，用车牵引起飞⋯⋯ c．要有严格的科学性。深入浅出是必须的，信口开河是不允许的。拿不准的东西可讲得超脱些，也可暂时避开。

直观的教学手段。

少数有条件的地方应配合理科教学参观科技馆、博物馆，历史教师

可巧妙引导，适当融入“史”的色彩。

精心搜集有代表性的资料、图片，向学生展示；绘制重要科技原理和装置的示意图；仿造或创制简单模型。
使用电化教学手段，如有关内容的幻灯片、录像片。

无论从落实“科学技术是第一生产力”的战略口号、必须加强科技普及教育的角度，还是从实现文理结合、全面提高学生素质的角度来看，我国的科技史教育都肯定将不断强化。当前教材、教师和其它配套措施的不适应情况比较严重，提高科技史教学质量成为历史教学的突出问题。由于传统的忽视和一系列现实困难，它的起步维艰，根本改变面貌更需时日。当前，对于广大教师来说，一要改变历史是纯文科的观念，正确认识科技史的性质；二要加强学习，弥补自己知识的不足；还要了解教学对象的知识底码，使自己的教学繁简得当、生动活泼。（董大业）