STEAM視角：高中歷史探究課拓展新探
——以《綜合探究：破解“李約瑟難題”》一課為例

沈詠梅 林德田

（晉江市平山中學，福建 晉江 362200）

隨著中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)的提出，高中課程改革逐步走向深化，教育界對STEAM 教育的了解和應用日漸增多。STEAM 教育是指包括Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Arts（藝術）、Maths（數(shù)學）等多學科融合的教育。在具體教學實施過程中，STEAM 教育往往呈現(xiàn)三個鮮明的特點：基于項目的主題學習、注重創(chuàng)新的融合學習、面向未來的深度學習。我們從以上三個特點出發(fā)，嘗試將這一教育理念用于高中歷史探究課教學，引導學生從項目解決、學科融合、深度學習等角度探究歷史，旨在拓展歷史探究課的教學思路，改變教與學的慣性思維，培養(yǎng)學生的整體觀念、問題意識、邏輯思維、創(chuàng)新能力和學科素養(yǎng)等。本文以岳麓版高中歷史必修三第16 課《綜合探究：破解“李約瑟難題”》的教學為例，試作闡釋。

一、基于“項目解決”追尋探究學習的主題價值

傳統(tǒng)的“李約瑟難題”探究課往往從“難題”是什么、為什么會提出、如何解決這三個步驟進行教學。而從STEAM 教育理念出發(fā)，學習活動往往基于現(xiàn)實中的實際問題，通過確立主題鮮明的探究學習項目，賦予學習情境性，鼓勵學生獨立思考，主動參與學習問題的設計與解決。在解決的過程中，學生既可以拓展多學科知識，又可以培養(yǎng)多方面能力，理解完成這一項目的現(xiàn)實價值等。我們從這一思路出發(fā)，結合學術界對于“李約瑟難題”表述缺陷的質疑，確定了“文明之問”這一主題去探究破解“李約瑟難題”，引導學生探討其學術價值、歷史價值和社會價值。

李約瑟先生是英國生物化學家，他在20 世紀40年代游歷中國，并與中國多位知名學者進行過深度交流，產(chǎn)生出諸多疑問，形成所謂“李約瑟難題”，這一難題在歷史教材中的表述為“中國古代在經(jīng)驗技術的發(fā)展水平上遠遠超過西方，但為什么近代科學卻首先在西方誕生，而中國反而遠遠落在西方后面呢？”［1］這一難題從產(chǎn)生之時起就受到了一些科學家、哲學家的質疑，認為其中的表述混淆了“科學”與“技術”的概念，是一個“偽問題”，容易模糊這一難題研究的現(xiàn)實價值。如果把這一問題探究放在“文明之問”的主題下，就可以清晰地感受到研究這一難題的價值。站在西方文明話語體系中的李約瑟對中國文明的態(tài)度十分堅定：他從西方文明的角度肯定了中國古代的科技成就，之后又通過《中國科學技術史》的編撰，第一次全面系統(tǒng)地向世界展示中國古代科技成就，一定程度上改變了近代中國在世界舞臺上的孱弱形象，這直接鼓舞了中華民族的自信心，同時推動了中國科技史的研究與發(fā)展。而當前繼續(xù)研究破解這一難題，加深對“不同文明類型”的探究，對如何發(fā)展現(xiàn)代中國科技提供了可以借鑒的經(jīng)驗，尊重不同的文明也可以促進不同文明之間的交流，互學互鑒。正如范岱年先生所說“我們可以對‘李約瑟難題’的表述中的缺陷進行修正，但有關從古到今中國與西方的文化史、科學史的比較研究，始終是一個既有學術意義又有現(xiàn)實意義并具有巨大魅力的課題?！保?］我們正是被這一“巨大魅力”所吸引，開啟了這一富有意義的主題探究。

二、基于“學科融合”引導探究學習的思維方法

思維方法“是指學習者在面對生活實踐或學習探索問題，進行獨立思考和探索創(chuàng)新的內在認知品質”，是“個體在信息時代所必需的核心認知品質，也是未來社會人才所需要的終身素養(yǎng)”，其中包含有“科學思維、人文思維和創(chuàng)新思維”。［3］“李約瑟難題”對中國古代科技未能轉化為近代科技之因進行發(fā)問，其后他所編撰的《中國科學技術史》除總論外，還涉及哲學、歷史、科學思想、數(shù)學、物理學、機械工程、天學、地學、生物、農(nóng)學、醫(yī)學等諸多領域，從學科融合的角度探究“李約瑟難題”，有利于學生養(yǎng)成科學的思維方法。

我們借助科學思維梳理“李約瑟難題”，進一步規(guī)范其表述，將其分解為幾個小問題：中國古代科技水平遠遠超過西方，為什么誕生不了近代科學？西方古代科技比較落后，為什么誕生了近代科學？中國古代科學技術、近代科學技術分別有何特點、有何體現(xiàn)？教學重點因此聚焦在兩個關鍵點上：一是了解中國古代科學技術與近代西方科學技術的區(qū)別以思考二者無法直接轉化的原因，二是了解15-17 世紀的中國和西方分別出現(xiàn)了什么局面導致二者不同的文明走向。

課堂上，我們融合各學科知識，對兩個關鍵點逐個突破。對于第一個關鍵點，通過探究中國古代科技在諸多領域里的成就，發(fā)現(xiàn)成就主要集中在與農(nóng)業(yè)相關的天文、立法、數(shù)學、農(nóng)學、醫(yī)學等相關領域，得出其“重實踐、重實用”等特點，這種特點匹配了古代中國的專制主義中央集權制度和小農(nóng)經(jīng)濟，在長達數(shù)千年的時間內發(fā)揮過積極作用。西方近代科技則從天文學領域開始，在物理、化學、生物學等多個科學領域中取得了重大突破，各領域之間相互促進、相互推動，在實驗的基礎上創(chuàng)立出近代科學的一系列理論，形成“重實驗、重理論”特色，為資本主義發(fā)展及人類社會進步起到了重大推動作用。由此得出兩種科技形態(tài)歸屬于不同的文明形態(tài)，從研究對象及研究方法上有諸多不同，理念上的分歧也非常明顯，因此，中國古代科技不可能直接轉化為西方式的近代科技。

對于第二個關鍵點，將時空定位到15-17 世紀的中國和西方，運用時空軸上的歷史概念體系圖譜梳理當時發(fā)生的重大事件，探究不同的文明類型對科學技術的深遠影響。中國當時仍然固守傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟，商品經(jīng)濟的發(fā)展不足以推動新經(jīng)濟因素的突破，在維護中央集權的君主專制制度的前提下，以八股取士等文化專制制度鉗制思想，更加忽視對科學技術的研究，因此，重“實踐”和“實用”的傳統(tǒng)科技也就只能在原有科技的成就上總結整理，無法實現(xiàn)大的突破。而當時的西方處于資本主義產(chǎn)生及發(fā)展時期，資產(chǎn)階級民主制度逐漸確立，文藝復興、宗教改革和啟蒙運動不斷解放人們的思想，近代科學一路高歌猛進，在諸多領域突破傳統(tǒng)，對時代產(chǎn)生了重大的影響。這說明社會環(huán)境與科學技術之間的密切關系，引發(fā)學生對當下中國科技發(fā)展需要怎樣的社會環(huán)境的思考，從文明發(fā)展的角度綜合考量科技發(fā)展需要的制度保障、經(jīng)濟基礎及人才培養(yǎng)。

多學科融合的思維方法，調動了學生各學科所學知識和已有認識，引發(fā)了學生發(fā)散性和綜合性思維，有利于問題的解決，長期堅持下來將更有利于良好的科學思維習慣的養(yǎng)成。

三、基于“深度學習”構建探究學習的智慧課堂

深度學習的智慧課堂是以現(xiàn)代信息技術智能化手段支持的指向學科核心素養(yǎng)的課堂，體現(xiàn)在學習目標的深層、學習過程的深入、學習結果的深刻。信息技術創(chuàng)造了跨時空的生活方式、工作方式和學習方式，信息技術與教學的深度融合是STEAM 教育理念在歷史教學中實踐的重要探索方向，結合學科核心素養(yǎng)的落實，使我們能夠制定深層次的教學目標；“萬物互聯(lián)”“資源共享”的理念為我們的教學研究提供了新的方向和無限可能，使我們的學習過程更為深入；通過構建技術融合的學習環(huán)境，創(chuàng)造高效的教育學習方法，讓學習者獲得適宜的個性化學習服務和美好的成長體驗，并最終達到涵養(yǎng)學科核心素養(yǎng)的目的，學習結果將更加深刻。

從技術支持角度落實深度學習，主要分“三步走”：第一步是在課堂教學之前，我們給學生提出明確的學習目標和任務，利用網(wǎng)絡推送學習資源包，將有關“李約瑟難題”的相關資料上傳到資源平臺，學生利用周末時間在家自主學習，完成“文明之問”的預習項目，制作時空軸上的歷史概念體系圖譜，梳理不同文明的發(fā)展軌跡，提出自己的預習問題，將問題發(fā)布在福建省教育資源公共服務平臺教師空間，用技術手段加強師生、生生互動；第二步是在教學過程中利用智慧教室的平板電腦實現(xiàn)信息共享，隨時調取在線資源，分享學生的課前學習成果，利用大數(shù)據(jù)分析和互動評價，增強探究學習的情境性和體驗性，及時進行針對性指導，讓學生體驗沉浸式的學習；第三步是在課堂教學之后，利用思維導圖及量化表格引導學生梳理所學知識，使用信息技術工具完成項目任務，如制作“文明之問”相關主題的思維導圖，完成項目式學習的質量評估等，讓學習活動能夠得到拓展和升華。

從素養(yǎng)培育的角度進行深度學習，主要是以唯物史觀為指導，對教材原有學習內容的創(chuàng)新，以“疑問”“探問”“追問”為主線，層層遞進，引導學生通過思考“李約瑟之問”“袁偉時之問”“錢學森之問”的意義，進而深度探究對比不同的文明價值，重視史料實證，提高歷史認識，批判歷史虛無主義，增強文化自信。“李約瑟難題”站在世界的角度看中國文明的發(fā)展，“用他的著作架設起來的一座橋梁——溝通中國和西方文化的橋梁——這是李約瑟最重要的貢獻。”［4］袁偉時則是站在中國的角度看世界文明的發(fā)展，對東方文明尤其是中國在現(xiàn)代化文明中的“遲到”發(fā)出了質疑，將這些問題綜合在一起探究，更容易激發(fā)學生的深層思考。錢學森之問則以“為什么我們的學?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”引導學生從現(xiàn)在看未來，引發(fā)學生的思維碰撞：如何培養(yǎng)適應未來發(fā)展的杰出人才？學生圍繞這些問題的討論觀點不一，認知層次也有差別，體現(xiàn)了思維被激活之后的深度思考，從某種角度說，培養(yǎng)深入思考的能力是中學歷史教學十分重要的價值追求。

課堂上，學生提出的深刻問題也令人欣喜：“盛極一時的古代中國科技文化為何走向衰落？稱霸百年的英國為何也會衰落？是否所有強盛的文明都會迎來衰落……這其中又有什么規(guī)律？”通過對比了解西方近代科技強盛之因，學生認識了科學的本質和特性，克服對于科學和技術的種種片面認識，加深對中國近現(xiàn)代科技發(fā)展道路的認識，為當下中國的科技文明建設提出意見建議，培養(yǎng)了學生為中國科技發(fā)展而努力的責任感和使命感，升華了家國情懷。