科学技术的发展历史实用13篇

科学技术的发展历史

篇1

当今机械的传动方式主要有以下几种,带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展,也有很多新兴技术应用在传动方面,使得传动系统的局限性变小,传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽,难度也就会相应的增加。但不管怎样,机械传动仍然是当今机械传动领域的主流,一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行,邓小平同志强调科学技术是第一生产力,使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展,尤其是最近这三十年,机械传动技术更是得到了日新月异的发展,当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的,两者相辅相成,相互推进,传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用,能够帮助我们解决生产过程中的很多问题,使我们的生产力得到飞速的发展。在古代,我国是世界上生产力最强的国家,最主要的原因是我们的农业文明发达,能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活,现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊,他们所发明的齿轮结构,在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率,指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期,齿轮已然诞生,但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间,在此期间人们也在不断地探索,直至宋代人们才发明了指南车,不过对于这一说法目前尚有争议。

2 机械传动的发展历程

据史料记载,机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代,人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷,使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术,虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子,但却是传动发展史的一个伟大的进步。

到了14世纪,时钟被人们发明了出来,始终是起到计时的作用,因此时钟的机械设计要求就需要更加精准,这就使得时钟内部的零部件必须很精细,而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构,而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求,于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮,使得齿轮既能够满足精度要求,又不至于体积过大。到了18世纪的初期,人们发明了蒸汽机,而这一发明使得英国的工业革命迅速展开,蒸汽机也被广泛运用于个各行各业,英国的生产力大大提高,经济更是迅猛发展,一跃成为世界第一大国,自称为日不落帝国,由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的,由于蒸汽机的动能更大,所以机器内部零部件的冲击力也会变大,而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏,这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。

到了19世纪末期,电动机开始出现,随之出现的还有内燃机,这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期,更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右,齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代,航天技术也在飞速发展,人们不仅在争夺地球上的空间,对于宇宙的争夺也是如火如荼,航天技术对齿轮的精度要求更高,因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代,齿轮被广泛运用于各行各业,基本上所有机器都依赖于齿轮的传动,因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要,人们根据传动系统的力学原理,开发出了相应的排查故障的方法。

3 机械传动的发展新方向

在传统的机械传动发展史上,机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状,大小,表面粗糙度,平面度等等参数进行设计和调整,而随着现代科技在围观领域的发展,高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用,材料其实对于机械的发展也是至关重要的,材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏,由于不同的材料性能各异,因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展,机械的发展离不开材料科学的发展,而材料的发展也依赖于机械的发展,未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构,更多的是取决于机械传动系统的材料,因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。

机械作业不一定是在那种常规的环境中,有时候被发送到真空的宇宙中,也可能作业在高重力的深海中,以及腐蚀性的环境中,也有可能会工作在很强的电磁场中,像这类特殊的环境,我们的机械传动要保证不受影响,必须有与之相适应的传动系统,如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求,那么不论这个机器多么精密高效,都将毫无意义。除此之外,微机械的重点研究对象也就是微型传动系统,由于微型传动系统体型很小,难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别,如何在缩小机械零件体积的同时,使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越,这需要我们更加深入的研究,因为体积减小意味着接触面积的减小,在散热,齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨,不断研究和探索,设计出最合理的方案。

4 结语

21世纪是个科技迅猛发展的时代,尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进,在很多方面都得到了充分的发展,但这显然还是不够的,我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段,我们的首要任务还是要大力发展生产力,而生产力的发展离不开工业和农业,而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高,所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题,我们不能满足于已经取得的成就,要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中,促进机械传动科学技术的发展,当然,机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的,还有赖于广大研究人员的进一步探索。

参考文献:

篇2

在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分,机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力,工作机是机械的具体功能执行系统,机械功能的种类有很多,这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征,工作机的运动具有多样性和复杂性特征,二者之间存在矛盾,因此,在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换,将其传递给工作机,使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时,就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展,机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展,因此,人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高,机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能,因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。

二、机械传动科学技术的发展历史

机械传动是机械系统的重要组成部分,在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代,指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪,时钟的发明促进了齿轮传动的发展,人们开始研究金属齿轮传动,并在排水装置中采用大型机械传动系统,将风力机械传动装置用于工厂生产中,推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了,被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中,这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升,此时,以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末,电动机和内燃机诞生,这些原动机的产生促进了机械传动的发展,并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用,但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升,实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期,摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了,这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用,且对齿形机械传动的精度要求越来越高,齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代,渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世,多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代,在大量机械传动试验研究的基础上,齿轮传动设计更加精细,齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载,并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中,有效提高其承载能力。20世纪60年代,机械传动被应用到宇航技术发展中,火箭推注系统对机械传动装置的要求很高,要求其具有体积小但、承载能力大的有点,从宇航飞船安全性角度出发,对宇航机械装置的可靠性要求也更高,细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能,才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代,机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点,这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中,这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下,使用齿轮油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能,并延长其使用寿命。20世纪80年代,空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果,空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平,空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来,在应力分析中得到广泛应用。此时,航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点,在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的,航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格,成本低、重量轻且性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代,以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点,研究的主要目的是减振降噪,对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。

三、机械传动科学技术的研究

21世纪时科技信息高速发展的时代,先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段,这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。

1.机械传动具有信息化和智能化特征

目前,我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征,机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来,根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征,使用计算机技术实现机械传动的智能控制,并对机械传动功率和速比进行实时控制,实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调,才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征,例如,汽车生产中广泛应用到机械传动理论,并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。

2.机械传动动力系统具有节能和环保作用

机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用,还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保,在机械传动系统节能环保设计上,使用无污染的剂能有效避免环境污染,并对以行星传动为代表的分流传动进行研究,使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中,充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用,根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计,使原动机和工作机实现最佳匹配效果,确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节,将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来,确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能,汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。

3.材料科学技术与机械传动的有效结合

21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中,促进科学技术的发展。随着新材料的研发,各种新材料在机械传动中的应用得到促进,在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料,由于该类材料由表至里的变化很有规律,因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和性能,在机械传动中的应用较广,塑料齿轮被广泛应用到办公设备中,并且在使用的过程中无需任何介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多,其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的,能有效改变其服役性能,实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置,能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。

总结

通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知,机械传动是机械系统的重要组成部分,机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代,各领域都应用到机械传动科学技术,将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中,才能促进机械传动科学技术的可持续发展。

参考文献

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一、科学技术史与历史科学内涵

1、科学技术史的含义

科学技术史是关于科学技术产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系及其发展规律,又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系与相互制约的辩证关系。因此,科学技术史既不是一般的自然科学,也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。

2、历史科学的含义

关于历史学的定义可谓众说纷纭,莫衷一是。但是国内更多专家学者倾向于作如下定义:历史学是一门整合型的社会科学,是历史研究主体在马克思主义哲学所提供的一般规律指导下,运用一定的思维认识方式和手段,在与历史客体发生互动作用的过程中,通过对历史客体的分析研究,以理解其特殊规律和特点的一种精神生产实践及其创造出来的产品――历史知识。

二、科学技术史与历史科学之间的关系

科学技术本质上是一种历史科学,它描述的科学和技术从生产到发展的史实,是自然科学与应用科学的历史。它是历史学领域中发展较晚、具有特殊性质的一个分支,是一门位于自然科学、技术科学与社会科学交叉接壤位置的边缘学科。美国著名科学史家萨顿曾经指出,历史学发展中最早的领域是政治史、军事史,以后才是经济史,最后才是文化史。在文化的历史研究中,宗教是最早出现的,然后是艺术史,出现最晚的则是对科学的历史研究。出现这样的研究顺序是很正常的。这是因为为系统的观察、实验与严密的逻辑体系相结合的近代科学产生于文艺复兴运动之后的17世纪。在这之前,历史的其他分支早已有人进行了认真地研究了。经过18世纪英国产业革命的技术机械化、19世纪欧美国家实现的技术科学化和科学理论化之后,从经济在市场竞争和科学技术的带动下获得飞速发展的史实中,人们逐渐认识到科学、技术对社会发展的深刻影响。马克思、恩格斯正是通过对资本主义和对科学技术历史的考察,才明确提出:科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量,是最高意义上的革命力量。马克思、恩格斯的这一科学论断,又经历了20世纪社会实践的检验,人们进一步认识到科学技术作为生产力的构成要素日益发挥了关键能动的作用。正是这种日渐深化的认识,科学技术的历史研究在历史学中的重要地位才逐渐被置于它应有的位置。

任何科学的见解被人们所理解、认同都会有个过程。科学技术史地位的上述变迁也不是一下子就被众多人所接受的。美国科学史家、《科学革命的结构》一书的作者库恩在1971年不无遗憾地说:“尽管历史学家一般口头上都承认,在过去400年中,科学在西方文化的发展中起了重要作用;但是对于多数历史学家来说,科学史依然是他们学科之外的领域。在许多场合,也许在大多数情况下,这种把科学史拒之门外的做法,看不出明显的害处,因为科学的发展对于西方近代史的许多主要问题似乎没有多大关系。但是一个历史学家,如果要深人考察历史发展的社会背景,或者要讨论价值观念、人生态度和思想意识的变迁的话,那他就必须涉足到科学史。 ”那种历史学家将科学史拒之于门外,造成科学史与历史科学相分离的现象,在中国也同样明显存在。在著作中,在课堂上,历史学学者和教师不自觉或有意地回避科学史的内容,至今仍是显而易见的。

历史学家之所以拒科学史于门外的原因很多,主要可以归纳为:

第一,研究对象不同。科学技术史的研究由于以科学技术和从事科学技术研究的人为主要对象,所以它不同一般的历史研究,它的许多特点都与科学技术研究的本身取向有直接联系。历史学家首先注意的是人与人之间的关系。科学史则是研究人与自然的关系,研究人类认识自然、适应自然、利用自然和改造自然的历史。其实,历史学研究的深人,要求历史学家的视野从战争、政治和帝王将相的范围内跳出去,向文学、艺术、宗教、经济等领域延伸,把文化和思想的发展也包括进去。这种新的历史观就必然会促进历史学的发展。当然,科学史的发展也是其中。科学史的发展不仅从内容上是对历史学的重要补充,而且它将人们的历史观从人与人的关系扩展到人与自然、人类在自然界的地位和能动作用等更广阔的领域。

第二,研究内容的差异。由于研究对象的不同,科学史家常需阅读的是一些科学著作,这些科学著作则往往专业语言很强,对于多数只是在中学阶段接触过自然科学的历史学家来说就很难看懂。不要说属 于近代科学的牛顿、欧拉、拉格朗日、道尔顿、麦克斯韦、玻耳兹曼、爱因斯坦、普朗克的著作,历史学家难看懂,就是中国二十四史中“天文志”和“律历志”等,一些历史学家也是望而生畏。这种知识结构上的差异,使一些历史学家有意或无意地回避科学史的课题。这样一代传一代,造成一些历史学家对科学史愈来愈生疏。应该看到,个别有远见卓识的历史学家已认识到这种缺陷,他们正在大力倡导 历史学的教学应加强科学史的内容,同时主张在历史教学 中开设科学史的课程,有的还身体力行地学习科学和开展有关科学史专题的研究。事实上,科学技术史,从它的内容来看,从事自然科学、技术研究的学者较熟悉;若从研究的对象和范畴来看,他更倾向于社会科学。但是无论是自然科学、技术科学的学者,还是社会科学的学者,研究科学技术史都有自己的某种局限,这正是科学技术史作为边缘学科的一个特点。科学技术史不是简单的科学和技术事件的罗列,它的研究应该深人到科学发展的过程,揭示其发展的源泉、动力和一般模式,还要从其发展的外部制约条件来探讨支配科学活动和科学研究行为的一般机制,即它不仅展现各门自然科学和技术本身的逻辑发展,揭示了它们之间的内在联系,同时也还表述了科学技术的变革或革命对经济、政治、军事以及社会制度的重要影响,以及后者对前者的强大的反作用力。基于这种认识,上述前一部分内容通常被视为科学史的内史,后一部分内容则被称为科学史的外史。这两部分内容的研究和陈述,对于科学技术史的著述同样都是重要的。从科学技术史研究的动态来看,科学技术史研究的最初成果大都属于内史的范畴,而发展至今,似乎外史的课题日愈受到重视。

总之,科学技术史与历史科学都是一门综合性学科,都具有多学科交差等特点,两者之间既密切联系不可分割,又各具特点,不能混为一谈。(作者单位:中共湖南省委党校)

参考文献:

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显然,学习科学技术史仅仅停留在自然科学发展脉络的层面,课标所规定的教学目标难以达成;完全脱离课标和学情,讨论社会达尔文主义与科学、宗教的关系,同样有失偏颇。造成这种偏颇的最重要原因之一,是将教学立意狭窄地集中于自然科学发展上。如何破解这个问题?我们认为,将科技史置于广阔的文化史视阈中,全面理解和把握科技与人文的密切关系,在此基础上,寻找切合课标、适合学情、紧扣教材的文化史视点,将对近代科技史的深刻认识体现在教学立意中,并以此统领教学设计,当可获得令人较为满意的教学效果。

从课标对近代以来世界科学发展历程的规定看,如前所述,它包含两个层次的学习目标;从教材内容的选取和设计来看,它包含着从古代科学向近代科学、从发现以求知到发明以致用的演进过程;从科学发展自身的特点来看,科学世界本身也是一个十分丰富的人文世界。科学发展依赖良好的社会环境和人文背景,需要社会人文因素的参与;反之,社会人文发展很大程度上也取决于科学的进步。只有将近代以来科学发展历程置于纵向的历史文化传统、横向的特定社会人文背景,以及深层的科学家的理想、信念、意志、兴趣、激情等文化史视阈中,才能深切理解、合理解释近代以来世界的科学历程,才能使科技史课堂彰显历史学科的价值与魅力。

纵向把握西方传统文化对于近代科学技术发展历程的关联。

包括科学技术史在内的人类历史都经历了从低级到高级的发展过程。“人是一种悬挂在自己编织的意义之网中的动物,文化就是这样一些由人自己编织的意义之网”,“人的思想、人的价值、人的行动甚至人的情感,都是文化的产物”。①可见,文化既是人的创造活动的成果,也是人的创造活动本身。进而,以往的文化传统影响并制约着以后历史中人的创造活动与创造成果,科学技术也不例外。近代以来世界的科学发展历程,必然受到古代科学、思想意识的影响。“《天体运行论》扉页的左页印有柏拉图的名言‘不懂几何者莫入’”;②解剖学创始人维萨留所说“人是艺术品,上帝就是艺术家……男人和女人都体现了艺术家的设计思想……提示设计者的思想和意图就是解剖学家的使命”,③是古代思想意识对近代科学影响的最生动注脚。

横向把握近代西方社会人文与近代科学技术发展的关联。

文化是一个包含多层次、多方内容的统一系统,或者说是由许多要素形成的有一定结构的系统。在这个系统中,文化按其所面对的问题可分为三个方面,即人和自然关系的方面、人与社会关系的方面、人自身精神与肉体的方面,科学、技术、政治、法律、文学、艺术等按其内容的侧重分别属于这三个方面,哲学、宗教处于核心的地位。④基于这种观点和方法,文化史的研究不是依据个别的、零散的事实,而是将事实整理为彼此关联的诸要素,在诸要素的相互作用下建立一个自身完备的结构总体。唯物史观认为科学技术的出发点是人的经济活动。认为人与自然的关系是在物质生产实践中形成的,但同时它又始终是一种社会性的关系,是处于一定社会关系中的人同自然的关系,科学技术是人发现自然、描述自然和适应自然、改造自然的过程和产物。“如果有望远镜,托勒密不会创立日心说”,①“技术是人类意志驾驭自然的物化方式”,②都是科学技术与各种社会因素之关系的形象注脚。

深入把握重要科学家个人的思想意志对近代科学技术发展的特殊作用。

西方的历史哲学认为,“历史不过是一群有思想的人干的事”,③科技史尤其如此,科学离不开对真理的追求和向往,离不开敢于怀疑、勇于批判的真知灼见。要理解科学技术史,不仅要关注科学技术发现、发明本身,还要透视科学技术发现发明背后的“思想”。马克思强调,“瓦特的伟大天才表现在,他在1784年4月获得的专利说明书中,预见到蒸汽机的一切可能用途,并指出利用它来建造机车锻造金属的可能性”;另一些科学家强调,“发明是一回事,会不会经营发明是另一会事”,都是有力的证明。

当我们将近代科学技术史置于上述三个维度的文化史视阈中,不仅可以“看到”,而且可以“看透”近代以来世界科学技术所取得一系列重大成果及其背后的思想文化。为达成课标所规定的基本教学目标、体现历史科学魅力与价值,迈出了实质性的步伐。

毕竟,历史课堂不是历史研究的翻版,教师的理解更不能代替学生的学习和思考,教学设计不必也不可能是鸿篇巨制的理论专著。在深入理解科学技术史背后的“思想文化”之后,需要找到合适的文化史视点、建构合理的相关教学立意,以统领教学设计。

找寻合适文化史视点的有效路径,就是在宽广的文化史视阈下,将上述研究和学习科技史的三维视角聚集于所要解决的核心问题。根据课标要求,本单元要解决的核心问题必须是,也只能是“近代以来世界的科学进展与人类进步的关系问题”,由此,本单元的教学立意即可确定为:人类与自然对话的过程漫长而曲折,科学技术是人类与自然对话的重要桥梁,它与一定的社会环境和人文因素相互作用。近代以来世界的科学技术,是在对未知真理不断探究精神的支持下、在近代特定的社会历史条件与思想文化因素交互作用下发展进步的;科学技术的发展,改变着人对自然、社会乃至科学技术本身的态度。

明确了本单元的核心问题和教学立意后,具体到每课的核心问题和教学立意,问题也就迎刃而解:

第11课《物理学的重大进展》要解决的核心问题是“探究精神、思想解放、物质条件等与物理学近代化和现代化的关系问题”,即将课标中要求的“认识经典物理学对于理论科学的意义”聚焦在研究手段的转型上,实验较之数学与逻辑的方式更加客观、更加接近客观真理,更符合科学求真求实的精神,它对于追求真理而言如此重要,以致成为近论科学的基石。将课标要求的“相对论与量子力学的意义”聚焦在对世界看法的改变上,如果说用简单法则或机械运动解释世界的经典力学给社会带来理性和规则,那么微观世界运动形式的复杂和无规律则带给社会多样性和包容性。物理学的进展就是这样与社会、人文交互作用。由此,本课的教学立意可确立为:对客观真理探究的冲动深深根植于西方文化传统,数学、逻辑都曾是西方历史上探究和认识客观真理的手段与方式。文艺复兴后对客观真理的探究进入崭新阶段,近代物理学、现代物理学相继诞生的同时奠定了理论科学最本质的特征――以实验为基础、以数学为表达。本课以近代物理学对客观真理的探究历程为线索,了解近代以来物理学在客观真理探究中取得的辉煌成就,感受社会、人文因素与物理学进展的相互作用,深入理解经典物理学、相对论、量子论的深层意义。

第12课《探索生命起源之迷》要解决的核心问题是“探究精神如何将生物学从服务信仰推向排除上帝”,即将课标明确要求的“概括宗教与科学在人类起源上的根本分歧”,聚焦在达尔文进化论诞生的过程之中,既让同学们理解科学曾服务于宗教,宗教也曾借助自己的力量使科学得到发展,又让同学们明白宗教和科学是在不同的社会历史条件下产生的两种不同的对世界的解释方式。如此,既达成课标所要求的基本目标,又不必过于复杂地涉及宗教与科学的关系问题。由此,本课的教学立意可确立为:生命起源是人类自我认识的亘古之谜。中世纪西欧基督教万流归宗的地位,使神创万物成为普遍信仰。文艺复兴以来,伴随着思想解放、先进工具的出现,在人们试图用新工具和新方法进一步理解神创万物的过程中,生理学、细胞学、进化论先后诞生并不断完善,直到将神从生命起源中的主角位置上排除。本课将以与生命科学的关系为线索,考察生命奥秘的探索历程,理解科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

第13课《从蒸汽机到互联网》所要解决的核心问题是“科学技术社会化背后的推动力”。科学技术社会化,是科技对人类社会发生影响的前提,要达成课标所规定的“理解科学技术的发展对人类社会发展的作用和网络信息技术对人类社会的影响”,必须聚焦于科学技术社会化及其背景的推动力上。近代以来,生产方式的改变,人对提高生产效率的追求,不断推动科学技术社会化,直至科学技术成为第一生产力,反之,科技社会化又为科学的进一步发展提供更先进的研究设备、更大规模的研究群体。如此,既能实现课标的要求,又不至于讲成又一堂“工业革命”。由此,本课的教学立意可确立为:科学技术史是人类社会与自然对话的历史。科技活动及其成果的本质是社会性的。把科技成果普及到社会中服务于生产生活、促进人类社会发展体现了科学技术社会性的本质特征。从蒸汽时代到电气时代再到信息时代,人类对自身发展的追求推动科学技术不断社会化,科学技术社会化程度加深反过来推动科学技术更加迅猛的发展。本课以科技社会化为线索,让同学们感受科技社会化过程中科学家们的执著与追求,认识科技成果社会化背后的真正推动力。

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一、中学历史教师专业成长的内在因素

中学历史教师本人是自身专业成长的主人,为自己的专业成长负责。中学历史教师是中学历史教师专业成长中的决定性因素。这些因素主要包括教师自我专业发展意识、教师职业认同、教师的知识观等。

1.自我专业发展意识

心理学认为,自我专业发展意识是个体基于现实的需要,对照专业发展要求而形成的对自己未来发展目标的系统化和理论化的认识。因此,中学历史教师专业成长是中学历史教师自觉的职业规划意识,是社会发展的客观要求在个体心理上的反映。

在信息技术环境下,教师专业发展意识是中学历史教师根据社会对中学历史教师赋予的特定要求,努力向目标奋进的反映。意识是一切行动的先导,中学历史教师的自我专业发展意识,使中学历史教师理智地再现自我、筹划自我,把个体发展的过去、现在及未来在潜意识中有序地连接起来。

自我专业发展意识能够使人的已有发展水平影响以后的发展方向和程度,使自觉意识到的发展目标支配自身的行为。如果没有中学历史教师的自我专业发展意识,就很难有中学历史教师理想的追求,难以有在信息技术环境下对自我潜能的不断挖掘,不可能有中学历史教师的快速成长。在这个层面上来说,自我专业发展意识是在信息技术环境下中学历史教师专业成长的基础。

2.中学历史教师的职业认同

中学历史教师的职业认同在很大程度上决定着中学历史教师的教学方式和教育态度,进而影响中学历史教师在信息技术环境下的专业发展。中学历史教师是人类历史文化的继承者、传播者。通过历史教师的言传身教,会很大程度地影响着学校的学风、班风,为学生掌握中国历史知识、世界历史知识,以及人类发展与历史学科之间的密切关联等科学文化知识提供强大保障。历史教师的教学工作直接影响着学生价值观、人生观的形成。中学历史教师如果能对自己所从事的职业高度认同,并深刻理解其所从事的工作对于个人、对于社会的重大意义,就能产生职业责任感和光荣感,更加努力地工作,更加自觉地完善历史专业素质,更好地加快自身的专业成长。

3.中学历史教师的知识观

在信息技术环境下,中学历史教师不同的知识观会导致不同的教育观念与教育行为。一方面,中学历史教师与学生都是带着各自关于对历史知识的看法和拥有历史知识的不同信念走进教学课堂的。中学历史教师的知识观对中学历史教师的教育观念有着重要的影响。因为中学历史教师的教学观往往隐含一定的对历史知识的假定。

在这个层面上讲,中学历史教师的知识观比中学历史教师的教学观更为关键。在很多时候,它是历史课堂教学活动,尤其是多媒体教学活动得以顺利进行的前提。比如,中学历史教师在教学的时候,是将自己对历史知识的理解传授给学生,还是直接将习题答案通过投影告诉学生,直接关系到学生历史学习思维的形成。

另一方面,中学历史教师的知识观与中学历史教师的教学观乃至中学历史教师的教学行为有不可忽视的内在联系。中学历史教师的知识观可以为学校在信息技术环境下进行课程与教学改革提供科学的知识基础,有助于中学历史教师在信息技术环境下的专业成长,为中学历史教师教学思路的形成与中学历史教师教学品质的提升提供强大支持。

二、中学历史教师专业成长的外在因素

内在因素是事物发展的根据,外部因素是事物发展的条件。中学历史教师专业成长主要是由自身因素所决定的。然而,其外部环境的作用也是不可忽略的。因为中学历史教师的专业发展是在一定的社会环境中才能进行的。这些外部环境主要包括学校学科的规划、教师间的合作关系、历史校本教材的有效开发、历史探究性教学等。

1.学校学科的规划

中学历史教师专业化不仅是一种观念,还是一种制度。推进中学历史教师专业化必须健全中学历史教师继续教育在内的各种政策法规制度。对于一所中学来说,要合理制定、实施学校信息技术配合教育方面短期,以及中长期发展规划,为中学历史教师专业发展提供制度上的有力保障。比如,对于个性鲜明的中学历史教师,学校可以不要求他们按照固有模式讲课,只要开展的教学活动符合教学规律,有利于学生历史科目新旧知识的重温与建构,有利于学生历史学习能力和学习思维的形成即可。学校应在满足中学教师共同需求的基础上,重视各位中学历史教师个性特点的张扬,促进不同中学历史教师教学风格与教学特色的形成。

2.中学历史教师间的合作关系

中学历史教师间的合作主要强调在中学历史教师专业发展方面的合作与互动。中学历史教师间的合作直接影响着中学历史教师的专业发展。当前,大部分学校都建立了历史科组,但这种合作的方式是相当程式化的,过于强调统一规格。这种合作其实并不利于中学历史教师的专业发展。

我认为,要促进中学历史教师专业发展,就必须把过于模式化的、重在教学规范管理的组织,转化为以中学历史教师专业发展为核心的、能激发中学历史教师在教学创新,尤其是在信息技术环境创新方面的内在潜能和动力的组织。这样的合作既可推动学校历史学科教学的良性发展、促进历史学科教学质量的提高,最大限度地满足每个中学历史教师在信息技术环境下的专业发展需要,又可提升中学历史教师在专业能力、专业知识、多媒体课件应用等方面的发展。

3.历史校本教材的有效开发

历史校本教材的开发是当前重要的课改任务。中学历史校本教材的有效开发可以与中学历史教师专业成长有机互补。在某种程度上来说,历史校本教材的有效开发可以成为中学历史教师专业发展的最佳途径。我们的历史校本教材应从学校专业建设的实际需要出发,根据学生的知识结构和接受能力,科学地增加最新的、有用的信息技术内容,使学生易学易懂易接受。一本实用、好用的历史校本教材一定是历史专业知识扎实、能够熟练应用信息技术进行教学而且教学工作优秀的中学历史教师积累所得。因为只有优秀的中学历史教师才有能力编写历史校本教材。带着开发任务,中学历史教师会更加注重自身专业技能的提升,会更加主动地投入多媒体教学实践。在这样的循环中,中学历史教师的专业能力与多媒体应用技术在提高,中学历史教师的专业思想会不断升华。所以说,历史校本教材的有效、有序开发是一个长期的系统的过程,中学历史教师的专业成长更不是一蹴而就的事。历史校本教材开发与中学历史教师专业成长是相辅相成的,通过历史校本教材的有效开发,可以由内而外地促进信息技术在历史学科教学中的运用,促进学校中学历史教师团队的整体专业成长。

4.历史探究性教学

新课程的亮点之一是探究性学习得以正名。在信息技术环境下,历史学科探究性学习的目的在于通过历史新课程的实施促进学习方式的转变。这种转变是建立在中学历史教师的专业成长基础上的。只有教师的专业素质与多媒体应用技术提高了,才能自觉或不自觉地更新教学理念,进而转变在教育教学活动中的角色。中学历史教师的专业成长需要中学历史教师自己的教学实践与教学总结。历史探究性教学是一种富有挑战性的富有成效的教学实践活动。

在历史探究性教学中,中学历史教师要为学生的学习设置探究情境,营造探究氛围,主持探究评价。由于受师生间、师师间、生生间的多向互动和不同思维角度的碰撞,教与学的潜能得以创新型地发挥,中学历史教师的专业素养在历史探究性的课堂中不断接受挑战并逐渐实现自我升华。历史探究性教学以开发创新智慧和锻炼实践能力为主要目标,特别注重探究过程和创新思维,强调教与学的主体性、探究性、多向性。因此,历史探究性教学,是在信息技术环境下促进中学历史教师专业成长的有效途径。

信息技术使中学历史教师得到更快的专业成长,而中学历史教师的专业成长也必将推动信息技术在教育教学中的应用与发展,使中学历史教师体验到更多的成长快乐和职业光荣感。因此,无论是中学历史教师本人还是各级学校,都必须认真对待在信息技术环境下影响中学历史教师专业成长的各个要素。只有理顺内、外部环境中各主导要素的关系,才能促使中学历史教师专业成长。

参考文献:

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对此,笔者有着非常深刻的认知与体会。例如,在教学“甲午战争失败原因”这一知识点时,笔者特意提前搜集、整理了甲午中日战争中方得以惨败原因的影视视频、图片、文献纪录片、名人评价语录等宝贵的资源,并在课堂教学时依次播放给了学生。如此一来,学生借助现代教育技术呈现出的历史史料仿若置身于那段风雨飘摇的战争岁月,也得以去更好地对甲午中日战争进行深入的分析与思考,从而真正认识到正是因为清政府的腐朽无能以及腐朽落后的封建制度致使中国在甲午中日战争中惨败。这一历史认知的形成建立在大量直观、形象历史相关史料的基础之上,更有利于学生实现对其的深刻认知与记忆,而这显然要比脱离现代教育技术单纯平铺直述地向学生宣告这一结论要更具实际意义与作用。

二、借助现代教育技术,创新历史学习模式

高中历史新课改提倡“尊重、落实学生的主体学习地位”“积极转变传统应试教育背景下死板、单调向学生灌输历史知识的‘填鸭式’‘注入式’等落后的教育教学模式,改为在尊重学生学习主体地位的基础上,尽量多地给予学生充足的自主探究学习空间,以此在锻炼、发展学生自主探究学习能力的同时,为其良好历史学习习惯的养成奠定良好的基础。”新课改的这一指示有利于高中学生历史修养的长远发展与进步。

要想更好地达到这一效果,笔者认为现代教育技术的科学、合理运用不失为一个有效的切入点。对此,笔者感受颇深。如,在在学习“儒家思想”这一历史知识点时,笔者没有将儒家思想的相关知识全都事无巨细、一股脑儿地直接灌输给学生,而是要求学生借助自身已有的现代信息技术基础,从网络上搜集关于儒家思想的相关图片与文字记载资料,并将其进行综合的分类与整理,最终要以PPT幻灯片的形式呈现出来。这样一来,就充分做到了尊重学生的历史学习主体地位,而且借助现代教育技术,不仅有利于高中历史学习模式的创新,还能在诱发学生历史学习兴趣与积极性的同时,提升他们学习高中历史的效果与质量。

三、借助现代教育技术,渗透历史德育

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一、科学技术史是沟通科学与人文的桥梁

素质教育包括多个方面,比如提高受教育者的政治素质、专业素质、文化素质、身体素质,等等,其中很重要的内容在于提倡人文教育与科学教育的结合,培养学生具有科学的理性思维方式、深刻的历史意识和高度的人文关怀。要实现这一点,开设相应课程是必不可少的。而在这些课程中,科学技术史不可或缺。

素质教育的核心之一是人文教育和科学教育的结合,而科学技术史是实现这种结合的最佳桥梁。科学技术史立足于过去与未来、自然与社会、科学与技术的交叉点,是沟通科学文化与人文文化的理想工具,是现行文理分科教育体制下联结文理学科的一座桥梁。是文科学生学习科学知识、了解科学精神的理想途径,是理工科学生培育历史意识、学习人文精神的优选课程。对于培养具有健全人格的人才来讲,科学技术史的重要性更是不容忽视。

但是,就中国高校而言,科学技术史的教育现状并不理想。其原因一方面在于缺乏相应的人才,另一方面就教学过程来说,如何把握科学史的内容,使之适合素质教育的需要,学者们因为多关注于自己的专业研究,很少有人对之作深入探究,因而显得缺乏相应的思路和理念。

科学技术史是一门古老而又年轻的学科。所谓古老,从某种意义上说,早在古代社会就有了其萌芽。古代社会的学者也探讨自然现象,他们在探讨自然现象时,不可避免地要对前人已有的工作进行梳理,这就是科学技术史的萌芽。而到了十八世纪,就已经出现了一批以各门学科为对象的专门史著作,这更标志着科学技术史的发展。但科学技术史作为一门学科,树立了自己的价值判断标准和研究目的,实现了建制化的要求,并且得到了社会的承认,则是二十世纪上半叶的事情,是经由比利时学者乔治・萨顿坚韧不拔的努力而得以实现的。从这一时间节点来看,科学技术史仍然是一门相当年轻的学科。

科学技术史成为独立学科后。首先在欧美国家得到发展,后来逐渐扩展到其他国家。中国的科学技术史事业,在民国时期已有李俨、钱宝琮、钱临照等前辈从事过开创性的研究工作。共和国成立后,首先在中国科学院成立了专门的科学技术史研究机构――中国科学院自然科学史研究室,该研究室后来升格为中国科学院自然科学史研究所,成为中国科学史研究的大本营。除此之外,在高校中也存在着少数科技史研究机构,如中国科学技术大学自然科学史研究室、内蒙古师范大学科学史研究所等。这些研究机构的设立,标志着科学技术史学科的建制化在我国得到了初步的实现。

1999年3月,上海交通大学科学史与科学哲学系隆重成立,这是中国历史上第一个科学史系,它的建立是科学史学科在中国建制化进程中的里程碑式的事件。嗣后,中国科学技术大学科技史与科技考古系、内蒙古师范大学科技史与科技管理系,以及别的高校中的科技史系也相继成立。这些,标志着中国高校中的科学史学科的发展进入了一个新的阶段。

在高校中大力发展科学技术史学科,是这一学科发展的当然选择。因为科学技术史的一项重要功能是其教育功能。科学技术史以历史上的科学为自己的研究对象,涉及范围极其广泛。中国科学技术大学李志超教授曾经动情地说:“科学史是纵览古今,兼治文理,横参中外,汇通天人的大学科。”此殆非虚言。正是由于科学技术史学科的这一功能,它在帮助人们正确理解科学本身和认识应该如何正确应用科学方面具有其他学科不可替代的重要作用,同时在对于沟通自然科学与人文科学这两种不同的文化、全面提高受教育者的素质、为营造和谐社会作出贡献方面的作用也是不可或缺的。高校是现代社会教育的制高点,具有如此重要教育功能的科学技术史学科,当然应该在高校中得到应有的发展。

二、作为素质教育内容的科学史课程在授课过程中应该把握的方方面面

科学技术史联结中外,纵贯古今,横跨文理,包罗万象,内容十分丰富,这既为教师的授课提供了丰富的素材,为教师在七尺讲台上的思想驰骋提供了足够的空间。又为教师高屋建瓴纵览全局深入浅出的讲解制造了障碍。内容的博大精深与课时的有限及学生学业的繁重构成了一对矛盾,这一矛盾如果解决不好,不但不能实现在素质教育中开设科学史课程的初衷,反而会把学生吓跑。因此,教师在讲授科学技术史课程的过程中,就必须下决心将一些东西不列入教学内容之中。惟有如此,才能突出主线,简明扼要。

科学技术史属于历史学的范畴,在授课时要充分体现这一点,把科学技术发展的历程揭示出来,以此培养学生的历史意识。历史意识是一种高级思想体验,只有具备历史意识的人,其知识结构才是健全的,才会用发展的眼光看问题,才会对人更加宽容、对事更易理解,才会在面对各种问题时,持更符合社会实际的态度寻找相应的答案。在培养学生的历史意识方面,科学技术史大有用武之地。科学不是用一个个概念串起来的,也不是用一堆堆成果堆积起来的,而是从活生生实践的历史中走出来的,是一个有机的整体。把科学发展的前因后果讲述出来。有助于学生形成科学的历史观。可是我们现有的科学技术史著作,特别是中国科学史著作,大多注重对细枝末节的考证,忽视了对宏观发展过程的把握;注重对具体科学史事件的研究,忽视了对隐藏在各种具体科学史事实后面的原因的探讨。缺乏对因果关系的探讨的著作,极容易误导学生的思维方式,使那些缺乏历史感的学生产生一种错觉,认为他们在其他课程中接触到的那些科学概念是先天就有的。或者是科学家造出来的,从而不知不觉地形成先验论的思想方法。既然已有的供学生参考的科学技术史著作已经包含了这样的不足,教师在授课过程中就应该注意这一点,设法通过自己的教学活动弥补这一缺陷。任何科学知识体系都有其历史的发展形成过程,好的教师在教学过程中应该用最精练的语言表述这个过程。

在当今的时代,高度发达的科学技术成为社会生活的重要组成部分,任何人文社科类学子都不能以“科盲”自居。而要对人文社科类大学生进行现代科技教育,弥补其因过早实行文理分科而导致的知识缺陷,科学技术史就应该是一门优先考虑的学习课程。对于理工科学生来 说,他们所拥有的科技知识,大都局限于其专业领域之内,因此对他们也同样存在着进行科普教育的问题。面对这种现实,在对学生进行科学技术史教育时,必须重视对重大科学技术史事件中所蕴含的具体科学知识的讲解。例如,我们在学习“开普勒的历史作用”时,不可能不涉及对太阳系天体运动状况的介绍,以及对开普勒行星运动三定律的阐释,这种介绍和阐释本身就是对学生进行的科学知识教育。同样,在讲授“量子力学”时,如果对量子力学所涉原理讲述不够,未能使学生充分把握,那么,要让学生懂得量子力学史,就是不可能的。因此,教师在授课过程中。必须注意对相关知识的讲授,使学生在接受科学技术史教育的同时,学到相关的自然科学方面的知识。学习科学技术史有助于加深人们对科学本身的理解,这是科学技术史教育多年经验的总结,已经为教育界所公认。作为一个科学技术史教育者,我们的任务是充分发挥科学技术史学科的这一功能,让它为传播和普及科学知识作出应有的贡献。

三、注重弘扬科学与人文精神

在讲授作为素质教育课程的科学技术史课程时,还要重视对科学精神的宣扬。科学界在发展科学的过程中,逐渐形成了一些共识,例如从自然本身出发来解释自然的信念,不迷信、不盲从的理性批判意识,注重实验、讲求实证的实践精神,等等。这些,就是我们所说的科学精神。科学精神是科学的灵魂。有些人在日常生活中常常上伪科学的当,究其原因,不在于他们缺乏科学知识。而在于他们没有掌握科学精神。正因为如此,我们党和国家才一直在提倡大力弘扬科学精神。科学之所以能够有今天的历史地位,正是它一次又一次超越伪科学、超越迷信的结果。讲授科学的发展历程,可以使人们更清醒地认识这一点。

进行科学技术史教育,在整个教育过程中应该充满人文精神。科学技术活动处理的是人与自然的关系,活动的主体是人,因此,要发展科学技术,科技工作者首先就要处理好人的关系。这些关系,就包含人文因素在内。所谓人文精神,主要体现在人能否正确对待自我,对待他人、社会和自然。这些因素既是科学能否发展的前提。更是人类社会肌体是否健康的关键。科学正是在自己的发展过程中,逐渐认识到了它们的重要性。科学技术史所记录的,就是这一过程。一部科学技术发展史,实际上就是一部人类不断完善自己、发展自己、提升自己,使自己从“自在”状态过渡到“自为”状态的历史。这正是人文精神的体现。作为素质教育的一部分的科学技术史教育,对此应该有充分的反映,以期使学生通过学习,能够在正确对待自己和他人,学会与人合作共事,对群体、社会和国家有责任感等方面有所提高。

四、高职院校尤其应引进科学技术史教育

关于高职院校实施人文教育的情况,中央教育科学研究所《教育研究》杂志社主编高宝立同志曾于2007年对北京、河北、浙江、广东、山东、重庆、河南、吉林、安徽、江苏、陕西等省市所属的不同类型、不同专业的26所高等职业院校的987名教师、4035名学生进行问卷调查,并对有关高职院校的校(院)长进行访谈。调查表明,由于大部分高等职业院校办学时间短,学术底蕴不厚,加之当前在职业技术教育领域存在着技术主义和功利主义的价值取向,一些高等职业院校单纯注重学生操作技能的训练。片面强调专业技能的培养,仅仅满足于让学生获得从事某个职业所需的实际知识和技能,而对于培养学生独立人格、健全心理,以及较强的创新精神和社会适应能力的人文教育则重视不够,对学生的人文知识教育、人文精神培养没有给予应有的重视,人文教育处于边缘状态。具体表现在:(1)人文教育未列入学校整体规划;(2)学生的人文素质有待提高;(3)高等职业院校人文教育不能满足学生的需求;(4)高职院校人文教育缺少职业特点;(5)教师的人文教育能力不高。为解决这些方方面面的问题,作者作了诸多探索,其中一条是:树立科学教育与人文教育相融合的办学理念。虽然作者只谈原则,未能给出具体的操作手段,但却引起了笔者强烈的共鸣。

大力加强科学技术史的学习是一个再合适不过的操作手段,高职院校尤其应引进科学技术史教育。

但考虑到高职院校的实际情况,除注意以上所述基本原则之外,还应注意以下两个方面。

1 对课堂讲授内容要有合理的偏重和进行合理的取舍。

科学技术史可讲授的内容非常多,而本课的课时数又肯定非常少。所以我们必须遵循“有所为、有所不为”的原则,精选精讲,凡涉及的内容一定要讲深讲透,确实做到让学生领会要点,并能举一反三。

避免只讲授抽象的理论,通过讲授具体案例生动地展现科学技术史的发展历程。使学生在具体的人和事中学习科学知识、了解科学方法、领悟科学精神。注重在教学中结合本校或本人的学科与专业特点。让学生在学习一般的科学史知识的同时,了解本专业的历史渊源及发展方向,或更进一步体会学术研究的要领和规范。

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(一)应用现代教育技术,培养学生审美意识

随着我国教育技术的快速发展,计算机技术以及网络技术越来越多地应用到了社会生产与生活的各个方面。在教学活动中应用现代教育技术,能够让高中历史教学跟上时代的步伐,也能够让课堂教学现代化水平提高,促进教学工具的丰富与教学手段的多元化。通过现代教育技术的应用,学生对于历史学科内容的了解更加全面,能够通过各个感官去感受历史学习内容。比如在讲解有关于抗日战争的知识时,教师就可以在课堂中先利用多媒体设备为学生展示一些图片,吸引学生的注意力,在多媒体课件的配合下对教材内容进行讲解,提高学生的理解能力。面对相对形象与直观的多媒体课件,学生通过视觉感官进行学习,了解抗日战争时期的历史知识,有利于学习效率的提高。教师更可以利用多媒体设备,为学生播放有关于抗日战争中著名事件的电视或视频,像《七七事变》与《东京审判》都是比较合适的电影。课件的欣赏与视频的观看,会让学生通过不同的角度去审视历史学习内容,发现其中的人性美,认识残酷的战争。现代教育技术在高中历史课堂中的应用,不仅促进了教学内容的丰富,更让课堂具有真实的情境。

(二)融入多个学科内容,培养学生审美意识

历史学科具有综合性,因此,高中学生所学的多个学科都可以与历史学习结合起来。在人类历史的发展过程中,政治、经济与文化、军事等多个元素共同构成了社会历史,同时,文学、与哲学等也是历史教学的重要组成部分。许多学科内容都在历史学科内容中有所体现,一件历史事件的发生具有复杂的社会背景与原因。在历史教学中,教师引导学生全面分析历史事件,突破片面思维的限制,有利于学生发现历史学科的综合美,培养学生的审美意识。要真正剖析一个历史事件,就要综合各个学科的内容进行分析,还原历史真相,让学生感受到历史的统一美。比如在讲解有关于新中国成立的历史时,教师不能只让学生记住新中国成立的时间以及具体事件,更要了解一些有关于国旗设计与国歌设计的内容,将历史教学与美术、音乐这些艺术类学科结合在一起。通过多学科知识的涉猎,让高中学生从更多的角度去感受新中国成立的不易,以及各方面人才对新中国建立的付出,从而加强学生对历史知识的理解,也促进学生审美意识的提高。

(三)开展丰富实践活动,培养学生审美意识

要在高中历史教学过程中对学生的审美意识进行培养,不能单单组织学生学习历史知识,讲解历史课本。实践活动的设计与开展,能够让学生深入到历史学习情感中,通过感悟与体验历史知识,体会到历史学习的真谛。高中历史教师可以从学生的兴趣点出发,组织学生到当地的历史博物馆参观学习,也可以对当地的历史古迹进行历史探究,让学生通过自己的眼与耳去感受真实的历史发展过程。实践活动的开展,会让学生的历史学习积极性得到提高,乐于深入到现实中开发历史知识,明确学习主体地位,促进学生审美能力的自然形成。

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1.运用信息技术的必要性

当今社会是信息化的社会,如果学生还是单纯地学习课本上的知识,“一心只读圣贤书,两耳不闻窗外事”,并不能满足社会发展的需要,最终会被淹没在历史的潮流中,老师要通过历史课堂让学生获得大量信息并学会正确处理信息,能为社会的发展做出贡献。信息技术的运用可以帮助老师收集历史材料,再现历史情景,让学生在接触现代信息的基础上系统掌握历史知识,优化历史课堂。信息技术不仅可以协助老师的教学,还可以帮助学生的学习,如运用网络查找和搜集资料,让学生主动学习,提高学习有效性。信息技术中的多媒体技术,运用声音、动画等多种效果,可以丰富学生的想象,产生身临其境的感受,调动学生的多种感官,提高课堂效率。由此可见,在初中历史课堂上运用信息技术是社会发展的需要,也是学生发展的需要,我们老师在教学过程中要认真学习和研究,熟练运用信息技术辅助我们的教学。

2.运用信息技术的优越性

信息技术辅助教学是一种先进的教学手段,在教学活动中充分显示了它不可比拟的优越性。多媒体技术可以很好地融合初中历史知识,根据学生的个性特点进行随机调整,安排教学内容,整合历史知识,强化师生互动,从而培养学生的自主学习能力。现代化信息技术集图形、图像、声音、动画等多种教学效果于一身,能给学生创造直观生动、形象逼真的教学情景,提高历史知识的趣味性,促进学生进行主动学习,顺利达到教学目标。历史教学具有很强的思想教育功能,成功的历史教学活动可以陶冶学生情操,激发学生的爱国热情,培养学生刻苦努力的拼搏精神,多媒体技术有利于创设历史场景,协助老师顺利完成以上教学任务。因此,信息技术辅助教学在初中历史课堂教学上的优越性是不容忽视的,我们老师要与时俱进,掌握多媒体辅助教学手段,提高自身的业务水平,适应现代社会教育的发展。

二、恰当运用信息技术

在这个信息泛滥的社会,老师要学会收集和选择信息,恰当运用信息技术辅助教学,以学生的发展为本,切实提高学生的学习效率和质量。老师在运用信息技术辅助教学时,所选择的教学方式要能激发学生兴趣,调动学生的积极性,丰富学生视野,充分展示信息技术的优势,否则在运用信息技术辅助教学时不但达不到教学目标,反而会阻碍教学活动的顺利进行。

1.激发学生兴趣

历史学科的一个最大特点是所学的知识与学生的生活关联不大,在现实生活中找不到与历史知识相贴和的生活现象,让学生在学习中感到茫然,从而失去学习历史的兴趣。而发展迅速的信息技术则蕴含丰富的历史资源。信息技术强大的处理功能,可以把历史情景用文字、声音、图像、动画、数据等逼真地显现出来,让学生直观感受历史场面,变抽象为形象,使初中历史课堂变得生动活泼,激发学生学习热情,培养他们学习历史的兴趣。在初中历史教学中运用信息技术时,老师要慎重选择,否则会使课堂变得繁重而无趣,让学生对历史学科产生抵触心理。

2.调动学生积极性

学生是学习的主体,因此我们的教学活动要能调动学生学习的积极性,培养学生的自主学习意识,让学生能够主动学习。合理科学的信息技术辅助教学手段,可以为学生创设开放、活泼的学习环境,为学生提供自主学习的机会,释放学生的潜能,开发学生的智慧。如运用信息技术手段设计编演历史剧,让学生扮演课本中的历史人物,把课本中的历史事件“搬到”现实。在活动中学生的热情空前高涨,积极参与演出,主动查找资料,很好地调动了学生的积极性,同时培养了学生的团队合作精神。

3.开阔学生视野

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二、在历史教学中运用现代信息技术,进行网络资源整合是由现代信息技术的特点决定的

现代信息技术运用的重要平台是计算机网络。计算机网络以其海量信息存储与共享,为历史学习提供了前所未有的丰富的学习资源。现代信息技术具有很多的优点,例如:(1)具有信息量大的特点,其信息存储量超过任何其他的信息承载方式。(2)具有检索方便的特点,在快速搜索信息上大大胜于其他方式。运用计算机技术和网络技术进行文献检索,速度快、效率高。(3)具有合成性的特点,可以把各种教学媒体相互连接,整合在一起,形成多媒体教学。各种电子设备的综合使用,能够大大发挥其整体的优效性。(4)具有虚拟情境的特点,可以模拟出需要的情景以便教学,使学生获得感性认识和真实体验,大大拉近学生与学习对象之间的距离。(5)具有智能化的特点,直接适应学生的具体学习。现代信息技术可以加强教与学的双向活动,通过人机互动,随时调整教学的进程。(6)具有交互性的特点,人机对话的功能加强了教师、学生与教学媒体之间的互动。(7)具有网络化的特点,打破了地域界限,实现了信息资源共享,为教与学提供了广阔的场所,使得教学工作可以充分而广泛地利用各种信息资源。(8)具有个性化的特点,适于学生的个别差异和个性特点,有利于学生的自主学习。(9)具有延伸性的特点,可以选择任何时间进行学习,还能够把课堂的学习扩展到课外的学习。

正是因为现代信息技术具有如此多的优点,把现代信息技术与历史学科进行有机整合,才有利于历史教学的进行。而网上资源异常的庞杂,常常使学生感到无所适从,这也要求对网络资源进行有效整合,选取与教学主题密切相关的学习资源,体现网络资源的丰富性。

三、在历史教学中运用现代信息技术,进行网络资源整合是基础教育课程改革的要求

在我国新一轮的基础教育课程教材改革中,现代信息技术的运用成为一个重点。如,教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》明确提出:“用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系,使我国教育信息化整体上接近国际先进水平,推进教育事业的科学发展。”《湖北省教育信息化发展规划(2014-2020年)》也要求:“以广泛应用为前提,以深度融合为核心,以教师信息技术应用能力提升为突破口,有序推进信息技术与教育教学的融合。”在教育部制定的《义务教育历史课程标准》中也提出:“要努力创造条件,利用多媒体、网络组织教学,开发和制作历史课件,开展历史学科的计算机辅助教学。”在《普通高中历史课程标准》中,也提到“可以利用信息技术和网络技术,收集丰富的网上资源、制作历史课件、展示历史资料、制作多媒体教学软件、开发历史网页和进行远程教育……在更大的范围内共享高质量的教学资源”。世界上的很多国家也是这样,如在英国的历史课程标准中,就专门提到信息传播技术的运用,要求提供给学生机会使之发展运用信息传播技术的能力,在教学中组织学生运用信息技术进行学习活动和完成作业,如,对资料进行选择、综合和判断,提高作业的质量,通过电子媒体交换和共享资料,检查、修改和评价作业等。

四、在历史教学中运用现代信息技术,进行网络资源整合是由历史学科的专业特色和基本特征决定的

历史知识教学必须充分体现历史学科的专业特色,认真研究传授历史知识的具体特征,这是历史教师进行历史课堂教学设计、提高教学效果、完成教学目标的出发点。历史知识的基本特征包括历史知识的过去性、具体性、综合性和因果联系性。

历史知识的过去性是历史知识一个最显著和最基本的特征,历史知识的过去性即它的不可重复性。历史过程发生以后便是时过境迁,但历史学习者又必须尽量全面地去认识它,这是历史学习中的一个困难问题。我们只能凭借前人遗留下来的间接的历史材料来认识历史过程(包括历史遗址、历史文物、文字记载、照片以及实录性的音像材料),史料成为了解过去的媒介,重证据是学习历史的一个最基本的意识。网络资源的繁杂,需要我们根据教学要求进行整合,形成有效的信息供学生学习使用,并引导学生去收集处理网络资源。

历史知识的具体性特征是指历史知识包含生动、具体的内容,历史过程通过具体的历史现象和历史事件表现出来,而具体的历史事件和历史现象又包含具体的人物、时间、地点、条件等要素,历史人物同样也被赋予了具体的时代特征,具体性特征包括了人类历史的全部内容,它是一个包含复杂关系,具有丰富形态和情感变化的有机整体。把网络资源进行整合,为学生搭建一个合适的、可操作的平台,既不会被难度过高的材料难道,又不会因材料的浅显而失去兴趣,努力让学生参与到针对具体材料进行的生动的、兴趣盎然的探究活动中,让学生用感官全方位地接触历史事物,并鼓励学生对数据进行收集、展示和解读。这是突出历史知识具体性的最佳方式,在教学中具有重要的作用。

历史知识的因果联系性是指历史知识构成的复杂性与结构性。理清历史知识之间的因果联系,构建完整的历史知识系统,形成宏阔的历史发展过程,深刻分析各知识板块之间的结构联系,这是历史教学的要求。通过网络资源整合,建构一个完整的知识结构框架,同时,在电脑所显示的结构性图表或内容中,可以设置热字或其他热对象,从而激活包含在各个知识结构层次中的具体内容(包括视频、动画、图片、文字等),在历史知识框架中包含具体内容;使复杂而抽象的知识联系形象清晰,构成一个完整的有机体,这无疑解决了传统教学中的一个难点问题。

历史知识的综合性特征反映了历史作为一门社会科学其知识的广泛性。通过网络资源整合,可以在有限的时间内呈现相对较多的知识量,将属于不同领域的内容,以各种不同的现代化表现方式展现出来,形象具体,同时,便利而博大的信息存储技术,为多领域、多学科、多种类的教学材料的编辑运作提供了条件。教学可以以科学的理论为指导,以自身教学优势为基础,充分展开教学过程,拓展知识的深度和广度,以较大的知识量进一步激发学生的求知欲。

通过以上分析,我们可以认识到:历史学科网络资源整合是时展的要求,是基础教育改革的要求,是历史学科自身发展的要求,而现代信息技术的发展为其提供了可能。

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(一)音频修复项目研究为各方人员搭建了交流沟通的平台2011年,云南艺术学院正式启动珍贵历史音频修复项目,在课题组所有成员的共同努力下,整个研究项目已取得了较好的社会经济效益,并为音乐专业人员、社会历史研究人员、文化历史研究人员和相关专业工作者及音乐爱好者搭建了一个交流欣赏的平台。首先,项目组已修复并数字化保存珍贵历史音频资料100套。项目组在保留原有介质历史风貌的基础上,利用先进的音频采集与修复技术,对一些珍贵的、使用胶木制作的戏曲资料和音乐老唱片资料进行修复,累计修复时长为100小时;对一些民间音乐和戏曲音乐磁带音响资料也进行了修复和调整,总时长为100小时以上。经过修复的唱片和磁带资料,从声学角度来讲,频响带宽由一般100hz~3Khz,扩展到70hz~6Khz以上;爆点噪声下降6dB;持续高频噪声下降3dB;背景低频噪声下降8~9dB。从听觉角度来说,所有唱片和磁带的音质明显得到改善,音声清晰度得到较大提升,已基本接近当代人的音响审美感。其次,项目组建立了“云南民族文化珍贵历史音频文献资料库”。项目组在前期修复过程中,不仅整理并筛选出第一批急需抢救的云南民族文化珍贵历史音频资料目录,且根据已修复好的音频资料,初步建立起了一个专门向专业技术人员开放的“云南民族文化珍贵历史音频文献资料库”。该文献资料库主要包括上世纪五十年代中唱公司为云南歌手录制的一些老唱片,如黄虹录制的老唱片《弥渡山歌》[4]《小河淌水》以及中唱公司录制的民族器乐曲《大寨红花遍地开》等。文献资料库的管理系统对已经过数字化采集和进行过音频信号降噪、修复、输出的各种云南民族文化音乐资料音频文件提供主要信息编目、整理及存储等功能,同时对已存储的数字化音频资料进行综合利用,采用网上试听和下载格式[5],对访问用户提供各种服务。第三,交流平台的搭建。项目组修复珍贵历史音频资料和建立“云南民族文化珍贵历史音频文献资料库”,除了传承云南民族音乐文化历史以外,还在于为各行各业人员提供一个可交流与探讨的平台。当代,随着修复技术的不断提高以及数字化、网络化、云技术等数字音乐技术的发展,已经完全打破传统音乐交流的模式。以往欣赏音乐只能亲临现场或者购买唱片、CD等,想要聆听老版或绝版唱片也有诸多不易,尤其是想要欣赏云南音乐历史上具有少数民族地方特色的音乐作品及歌唱家的演唱等更为困难。而现代通过网络链接,各地专业技术人员、音乐教师、学生以及音乐爱好者随时可以登录资料库查找所需音频资料,选择不同时期的音乐作品;专业音乐人能够突破时间与空间的限制,开展对音乐的欣赏、研讨、创作、制作等全方位的合作;音乐历史研究者尤其是民族音乐史的研究人员,则更需要这个平台来获取自己所需。可以说,这种为音乐的交流与合作而搭建的平台,不仅有助于将云南民族音乐文化历史推而广之,大大促进人们对云南珍贵历史音乐文化的理解和接受,还将加强不同学校之间、不同行业之间以及不同学科之间的音乐文化交流,极大地提高民族音乐交流的范围和水平。

(二)“云南珍贵历史音频文献处理与保护技术标准(草案)”的拟定珍贵历史音频修复,目的在于再现历史,原汁原味地向听众展示以往音乐作品的特点、歌唱家的演唱风格以及不同的民族风情。因此,历史音频修复对于修复后的音频资料有更高的要求,也就是经过修复后的音频和原有音响资料是否一致,应该达到什么样的标准。目前国家对于音频修复标准并没有确切规定,业行会也较少涉及,散见于报端及各行会网站的多为一些音响标准、建筑声学标准以及噪声标准等,而从国家标准化管理委员会网站[6]及《中国国家标准汇编》等书中也未找到相关规定。因此,在没有可借鉴的局面下,此次研究过程中项目组根据数字音视频编解码技术标准[7]、语言声学[8]、心理声学[9]及音乐声学测试[10]等,初步拟定出“云南珍贵历史音频文献处理与保护技术标准(草案)”。“云南珍贵历史音频文献处理与保护技术标准(草案)”的拟定不同于目前国内一些高校正在进行的类似研究,例如中央音乐学院“中国古琴音乐文化数据库”是中国历史上第一部关于古琴音乐文化的百科全书式的数字文献,它提供的是音乐数字化服务的标准体系;上海音乐学院图书馆“历史音频修复与数字化保存”项目侧重的是音频数据库管理系统的研发;贵州大学“民族音乐数字化保护与研究中心”则关注的是利用数字技术进行艺术创作;而云南艺术学院项目组着重研究了“珍贵历史音频文献处理与保护技术标准”。该标准草案对修复后的音响资料在频响带宽、爆点噪声下降、持续高频噪声下降以及背景低频噪声下降等声学评价指标上都有确切的规定。例如在使用频响带宽评价修复后的音频资料时,主要从相对于某一频率或频段的音高是否具有一定的强度,并且在要求的频率范围内、同一音量下,各频点的幅度是否均匀、均衡、饱满,频率响应曲线是否平直,声音的音准是否准确,是否忠实地呈现了音源频率或成分的原来面目等方面来进行。可以说,“云南珍贵历史音频文献处理与保护技术标准(草案)”将结束目前修复技术和修复成果无据可依的现状,也将对规范未来音频修复产品的鉴定和认证起到积极作用。当然,随着修复技术的不断提高,音频文献处理与保护技术标准也将在专家及同行的努力下不断更新。

(三)音频修复项目研究对人才的培养此次研究中,共吸收了5位本科生和两位研究生参与初步的修复工作。这些学生分别来自不同专业,不仅有音乐学院声乐演唱、民族器乐演奏、音乐学(民族音乐和音乐美学方向)的学生,还有影视学院录音工艺及声音制作专业及美术学院艺术与信息技术专业学生的参与。此外,为保障研究的顺利实施,项目组还专门聘请了声学专业教师以及上海音乐学院音乐工程系教师作为指导,从各自的学科背景出发,帮助项目组草拟“云南珍贵历史音频文献处理与保护技术标准(草案)”。从研究内容和研究过程可以看出,这样一个“专业学习结合学科交叉、应用技术结合创新实验”的综合研究项目仅依靠自身力量是难以完成的,必须是多专业、多学科的通力合作才能保障项目研究的顺利进行。目前,项目组的7名学生已掌握了基本的修复技术。此外,项目组除了培养出已具备基本修复技术的学生外,还建设完成了一个具备基本的声学测量分析仪器、专业录音话筒、音频采集卡、监听音响、监听耳机、64路数码调音台、乐器录音的专用话筒、录音机、CD播放机、老式留声机以及高性能的计算机等音频输入和输出设备的现代化音乐音响实验室。实验室的建立,不仅使老旧音响资料得到完整保存,还将形成一个服务云南及全国的珍贵历史音频资料修复与数字化保存产业基地以及专业音频修复人员的培养基地。

二、特色研究项目对加快高校学科建设的意义

“云南民族文化珍贵历史音频资料修复与数字化保存关键技术研究与示范”是云南艺术学院与云南省科技厅合作的一个特色研究项目,该项目的顺利实施对我院学科建设将起到积极的推动作用。

(一)特色研究项目有助于加快高校特色学科的发展高等学校办学特色虽然具有多样性,但其最核心的体现还是在学科建设上。从某种意义上看,一所高校如果没有在国内外占据领先地位的优势学科,那么要想在同类高校中具有较强竞争力,则需拥有一批具备较高水平和较大影响力的特色学科,也就是特色学科的生成、凝练与强化,是高校学科建设发展的重要保障。而在高校特色学科建设中,特色项目的研究和建设既是特色学科建设的一种有效措施,又是特色学科整体建设的重要组成部分,二者关系辩证统一。即特色学科支撑特色项目,特色项目又推动特色学科的发展,特色学科与特色项目在互动中相互促进,相互融合,共同发展。从云南艺术学院的办学定位来看,学习民间并传承民族艺术文化是其办学特色,音乐与舞蹈学既是云南艺术学院的特色学科又是优先发展的学科,那么树立“以特色求生存、求发展、求效益”的理念,设计“独树一帜、人无我有”的加快学科发展之路尤为重要。应该说,“云南民族文化珍贵历史音频资料修复与数字化保存关键技术研究与示范”项目为加快音乐与舞蹈学特色学科的发展提供了良好的思路。第一,特色研究项目有利于特色学科地位的提升。特色学科与特色项目在一定程度上是大学品牌形象的重要标志,二者良好的互动可以集中优势力量,实现共同发展。特色研究项目可以进一步提高特色学科的师资队伍水平,加强学科梯队建设,增强创新人才培养能力以及培养质量。例如特色项目可以吸引一部分不同专业的教师共同参与研究,提高教师的研究兴趣和创新能力,借此培育一批科研水平高的教师组成学术团队,促进学科整体实力的提高。第二,特色研究项目有助于特色学科产学研结合。当代高等教育已进入一个全新的发展阶段,大学的职能已不再是传统的教学、科研。随着高校功能从人才培育、科学研究到社会服务的延伸,高等教育、科技、经济一体化呈现出越来越强的发展趋势。尤其是在知识经济社会中,高校更多的被赋予了服务当地经济的职责,成为社会经济发展的重要动力。音频修复项目的研究成果将有助于音乐与舞蹈学特色学科与音像出版业的产学研结合。以往,云南的音像出版业空守着巨大的音乐资源,却苦于没有技术优势得不到开发,使许多弥足珍贵的音响资料随着年代和时间的侵蚀,濒临消亡,而珍贵历史音频资料修复技术和现代化音乐音响实验室的建立将有效改善这一局面。在双方的共同努力下,项目的研究成果将更加开放地走出校门、融入社会,为云南音像出版业发展带来巨大动力,产生可观的经济效益,真正形成一个产、学、研一条龙的合理、优化的产业模式。

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综国内目前的冶金史研究,在其研究方法上,主要是采取“实地考察、抽取样品~实验分析一文献印证一得出结论”的研究程序,即科技史研究领域所谓的实证性研究方法;从其研究所涉及的内容来说,按科技史研究界的通俗分类,处于内史的研究阶段。

实践证明,在科技史研究的历程中,内史的研究首先是科技史研究的重要领域与首要关注点,这是符合事物发展的客观规律的。因为人们认识事物,首先总是从认识其本身而开始的。浏览一下目前国内唯一的国家级的科技史期刊《自然科学史研究》,我们就会发现:从其创刊伊始直至1999年,该刊所公开刊登的科技史学术论文绝大多数都是属于内史的研究范畴,即驻足于史料的收集考辨或论证的阶段,特别是在其20世纪80年代所刊登的科技史论文,几乎概莫能外,而对于与科技史密切相关的社会政治、经济、文化等外在的因素则很少涉及。这是我国国内科技史研究初创时期的研究大气候、大环境、大氛围,所以这也必然影响到冶金史研究的小气候、小环境、小氛围,或者我们也可以这么说:正是由于众多的犹如冶金史研究一样的其他科技史研究的小气候、小环境、小氛围,而最终形成了当时国内科技史研究的现状。其实,目前国内科技史的研究的大气候、大环境、大氛围仍然还裹足于内史研究的阶段,还处于蹒跚前进之状态。然而,放眼国外的科技史研究同行,他们早已走出内史研究的圈子,而关注于和科技本身密切相关的一切外在因素——经济、政治、文化、思想、哲学等等。例如苏联物理学家赫森1931年发表的《牛顿(原理)的社会经济根源》和默顿于1938年发表的《17世纪英格兰的科学、技术与社会》,其实就标志着科技史研究之外史研究的转向。前者后来发展为以贝尔纳为代表的科学学,后者发展为以默顿为代表的在西方有着重大影响的科学社会学。这两者都把科技的发展作一种外在的、社会学的理解,从而开创了科技史研究的新领域,而且此领域的研究也取得了众多的伟大的研究成果。例如贝尔纳的《科学的社会功能》、李约瑟的《中国科学技术史》等等,成为科技史研究领域的经典研究之作,并形成了所谓的贝尔纳学派;而以默顿为代表的科学社会学,或称之为默顿学派,除默顿本人的成名作及其《科学界的规范结构》和《科学发现的优先权》之外,其他代表性研究人物及其著作还有本·戴维德的《科学家在社会中的角色》、戴安娜·克兰的《无形学院——知识在科学共同体的扩散》以及科尔兄弟的科学界社会分层研究等;同时,从其中还发展出了所谓的“后默顿”传统,即以爱丁堡学派为代表的兴起于20世纪70年代的科学知识社会学的研究。它的出现,不仅在科学社会学领域取得了话语霸权,而且在科学社会学界、科学哲学界、科学史界乃至更广泛的范围内产生了巨大的影响。所以,外史研究的转向,能给科技史研究提供更广泛的研究视野与研究领域。其实,国外除了从社会学的视角研究科学技术之外,从哲学的视野来研究科学技术也是硕果累累的。从逻辑主义历史主义新历史主义后现代思潮;从石里克、卡尔纳普波普库恩、费耶阿本德、拉卡托斯劳丹、夏佩尔这一连串如雷贯耳、耳熟能详的“主义”与名字中,我们确实感到了我国科技史研究的滞后。于是乎,我国著名的科学史家刘钝先生提出了新世纪科学技术史研究的“再建制化”问题,按笔者的理解:“再建制化”问题除了是科技史研究机制的继续提高与完善之外,更应该是科技史研究方法的再建制。

事实证明,作为一门连接文理学科的跨学科研究——科技史研究,在经历了目前萦绕于科技史研究界的那种“目前中国科技史似乎没有什么可以再搞”的梦魇之后,我们的研究视野、研究领域必须跨出内史的门槛,走向与科技史密切关联的社会政治史、经济史、文化史、思想史等等一切相关的领域,从而探讨它们之间的直接或间接关系,寻找自己更大的生存空间与发展领域,并借鉴其他学科的研究方法,如人类学、民俗学的研究方法,拓展自己的研究视野,开创新的研究思路,走向与外史研究相结合之路、走向外史的研究之路,这也许是目前国内科技史研究也包括冶金史研究在内的研究方法“再建制化”的发展方向。

目前国内冶金史研究的学术论文,还大都遵循“矿冶遗址考察、抽取样品一实验分析一文献印证一得出结论”之研究范式[从严格意义上来说,这只是冶金考古(archaeometallurgy)的研究范畴,而非严格意义上的冶金史(history of metallurgy)研究],不能否认,这种实证性的研究方法曾为国内冶金史研究的进步起了重大的推进作用,并取得了一系列重大的研究成果,而且受到了国际冶金史研究同行学人的高度赞誉。然而,作为对人类文明三大标志之一的冶金技术的研究却抛开与之密切相关的社会政治、经济、文化等外因因素而进行纯冶金内史的研究,视野确系过于狭窄。因为科技史本身发展的历程表明:任何一项科技的发展并不是孤立的,它与社会的经济发展、政治变革、文化思想等密切关联。因此,今后开展冶金史与社会经济、政治、文化之间的关系的研究以及其他一些目前还没有涉及或很少涉及的研究,或许是其在新世纪取得更大研究成果的研究新领域。

笔者认为,今后国内的冶金史研究除继续从事所谓的内史研究之外(这种内史性的研究是不可或缺的,因为随着国内科技考古遗址的逐年发掘、新的矿冶遗址或者新的冶金文物的出土,都需对它进行内史性的研究与考证),还可以而且是必须从以下一些方面进行研究:

1.中国古代冶金史与中国古代文明的关系冶金技术的发明作为人类文明出现的三大标志之一(其他两项标志分别是文字的发明与城市的出现),它在促进中国古代文明历史的进程中起着非常重要的作用。在某种程度上甚至可以这样说:中华民族的文明史其实也是一部冶金技术不断迭进的历史。从早期的铜、铁、锡、铅等的冶炼而造就的中国古代辉煌灿烂的青铜器文明到今天现代化的钢铁冶炼而形成的钢铁文明等,一直渗透着中华民族的智慧与聪明才智。在此期间,中华民族冶金技术的许多次世界领先,充分体现了中华民族在这一领域的独步天下的豪气。因此,通过冶金史的研究,有利于使人们更好地理解中国古代文明史的形成、发展与兴盛的历史进程。

2.冶金史与各个朝代的社会生产力之关系

人类从最初的刀耕火种发展到青铜农具特别是铁制农具,大大地促进了社会生产力的发展,因为这不仅使国家富强、人民生活富足,而且也大大地提高了人类认识自然、改造自然的本领。与此同时,社会生产力的发展,反过来又促进了冶金技术的发展,所以冶金技术与社会生产力之间的关系是密不可分的,两者互相促进、互相发展。因此,如果割裂这种联系而只是单纯地研究各个朝代的冶金技术的发展情况,确实有一种历史的单薄感。

3.冶金技术思想(史)研究

中国是一个拥有浓厚哲学思维与历史文化积淀的国度,一部中国文明史,其实也是一部中国思想史。作为时代中人,不论之于达官贵人抑或是从事被称为“雕虫小技”的如从事冶金技术操作的卒与徒,都不能不受到社会思潮或思想的浸淫,而这种影响的结果,便是体现于他们劳动产品或技术产品中的各种各样的技艺或工艺。例如常见于商代中晚期及西周早中期青铜器上的饕餮与夔龙纹饰,这一方面给人以威严恐怖之感,另一方面又仿佛是沟通人神的化身,含有巨大的原始宗教力量,体现出超越现世间的权威神力的观念,但春秋中期以后,青铜器的纹饰从那些威震一时的饕餮、夔龙等种种神灵,已经变成了人兽搏斗、武士刺虎、妇女采桑、弋射飞雁等形象,充分反映了人与自然界的题材开始大量涌现,这其实表明了人的价值开始被认识,社会生活的内涵成为青铜器纹饰的一个重要母题。这种变化,其实体现了中国古代从以神为中心到以人为中心的价值思想观念的变化。此外,中国古代的“五行说”、“阴阳说”、道教、宋明理学等等传统思潮都曾对中国的冶金技术有着深厚的影响。例如灌钢技术的发明,就与中国古代“和”的哲学思想有着密切的关系。《天工开物·五金·铁》记载:“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”在这里,作者用“生熟相和,炼成则钢”这一简洁有力的语言,不仅是对这种灌钢工艺所作的生动描述,同时也是用“和”的哲学思想对冶炼技术所作的精辟总结。推究其原因,就在于人们通晓了生铁与熟铁的各自属性,同时又受到“和”这种哲学思想的影响,因此通过多年的亲身实践后,发明了“灌钢”这一工艺技术,这对中国古代冶金技术产生了重要的影响。

4.冶金史与社会政治之关系

综观中国古代冶金史的发展历程,冶金史也像其他事物的发展一样,有高潮也有其低迷的时期。这其中与历朝历代的政治制度及其所推行的政治意识形态有着不可分割的联系。宋代的矿冶业之所以如此发达,这就得益于宋朝政府对矿冶业的重视的国家政策,例如宋政府对矿冶业的鼓励开发的告发政策、矿产品的售卖政策以及对矿冶业的管理政策等,都为宋代矿冶业的兴隆提供了政治上的保障;但在清末,由于清政府政治上的腐败、矿冶管理政策的失误以及当时国外近现代冶金技术的引进等原因,导致了中国冶金技术在清末的逐渐衰弱与萎缩。

5.中外冶金技术交流史研究

正如任何事物的发展与其同类其他事物的发展存在着密切的交流与联系一样,中国的冶金技术也必然与国外的冶金技术存在着一定程度的交流。不论是驼铃声声的塞上古道之丝绸之路,还是碧波荡漾的海上丝绸之路,都曾带去了中国古代的冶金技术,同时也捎回了国外先进的冶金技术。科技交流史研究表明:中国古代同阿拉伯国家、日本、朝鲜、越南等周边国家确实存在着冶金技术的交流。例如梅建军教授认为:由砷铜的存在及铜器的特征,可以初步肯定,甘青地区在齐家和四坝文化阶段同新疆及欧亚草原地带存在文化上的联系及相互影响。所以进行这方面的研究可以丰富我们的视野,同时也可以澄清中国古代冶金技术的起源问题。

6.多学科多视野的综合研究之路

因为科技史本身就是一个边缘性、交叉性的学科,这也就决定了对它的研究必须采取多学科多视野的综合研究,而“冶金史的研究涉及到采矿、冶金、材料、历史、考古等多学科的知识和物理及化学组成分析研究手段与方法,因此这不仅要求冶金史研究者本身要不断学习,扩大知识面,改进知识结构,同时多学科的结合,更是开展冶金史研究的重要途径”。在现阶段,冶金史研究与考古或者说是科技考古结合得较为紧密,依靠这种结合,冶金史研究取得了一系列较为重要的研究成果。例如对古代铜镜表面“黑漆古”生成原因和机理的研究成果便是其中典型的一例。其实,从更广泛的学科综合来看,冶金史研究还可以与其他学科进行结合,即除了传统的“矿冶遗址实地考察一实验分析一文献考证一结论”的研究思路之外,我们还必须吸收或借鉴其他学科的优势方法,例如人类学、文化学、民俗学等方法,融冶金史的文化价值及社会价值之综合取向,从而拓展我们的研究领域与研究空间。例如从民俗学的角度研究冶金史就是一个非常新颖且充满生机的研究领域。在此方面,对西南民族地区的铜鼓研究就是一个充满生机的研究领域,但目前对铜鼓的研究,也还处于铜鼓制造技术、铜鼓金属成分分析等方面,从民俗学的视野进行研究尚待来日。

7.对国外冶金技术进行研究

由于语言的限制、文献的不足以及金属器物的缺乏等原因,目前国内冶金史的研究几乎没有涉及对国外冶金技术的相关研究,然而在国外,却有相当一批冶金史研究者对中国古代冶金技术进行研究,这除了与中国古代的金属器物流失海外而给国外的研究者提供了实物考证之便之外,还同他们有着充足的研究经费密切相关。所以,目前国内冶金史研究的这种现状,也就决定了国内的冶金史研究者很难与国际同行进行高水平、全方位的对话与交流,这种状况其实也是国内目前整个科技史研究的窘境。

8.对近现代的冶金技术进行研究

“厚古薄今”是中国科技史研究的一贯传统,也是其研究特点,所以中国科技史研究的“国家队”——中国科学院自然科学史研究所近几年来力倡对中国近现代科技史进行研究。例如从2000年底开展了“中国近现代科技发展综合研究”,其研究成果已以《中国近现代科学技术史丛书》的面目出现,但其中缺失中国近现代冶金史研究这一环节,因此作为冶金史研究者,应该义不容辞地承担这一历史性任务,从而补上这一缺失的环节。

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一、历史教学与现代信息技术的有效整合的必要性

历史教学与现代信息技术的有效整合是适应素质教育发展的需要,对提高教学效率,优化教学过程有着积极的作用。这有利于将教师从“教书匠”转变成教学的主导者。同时,也能使学生从被动地学习转向主动学习,即变“要我学”为“我要学”,充分调动学生的学习积极性,激发学生的创新意识,使历史课堂教学变得轻松、愉快。

1.历史教学与现代信息技术的有效整合,有利于学生综合能力的培养

现代信息技术在历史教学中的应用,可以让教师轻松地设计教学过程,可以和学生一起设计课堂过程,共同领略历史知识与现代信息技术有效整合的魅力。学生们的探索思维会让学生求知欲增强,有些学生甚至会在创新过程中超越了教师提供的思维空间。

历史教学与现代信息技术的有效整合会极大拓展学生的知识面。学生可以直接阅读原始的文字、图片和音像资料,学生可以根据本人的学习水平和实际情况自主选择学习资源,量力而行。

历史教学与现代信息技术的有效整合,有助于发展学生的多种能力,如筛选能力、归纳能力、比较能力等。通过对原始材料的阅读、分析、运用,会提高学生搜集和处理信息的能力,学生可以通过网络与他人联系,进行学术讨论,共同完成某项作业,借鉴别人的学习方法。历史教学与现代信息技术的有效整合突破了传统历史教学受限于时间、人员、内容的局面,拓展了师生、生生之间交流的空间,有助于培养学生的创新能力与合作能力。

2.历史教学与现代信息技术的有效整合,必然促进历史教师的教育教学水平不断提高

网上资源丰富了教师和学生的历史知识,具体分类有古代史、近代史、现代史、军事史、考古学、史学理论、科技史、战争史、生活史、博物馆与文物、历史人物、参考资料、艺术史、地域文化、史学专家争鸣等,这些知识开阔了学生的视野。通过网站,我们不仅可以下载很多教学用的图片和课件,还可以看到一些教学理论、教学总结、试题集锦等内容。

运用现代信息技术进行历史教学,更有利于教师因材施教。在有限的教学时间内,使每个学生都在原有的基础上得到发展。在掌握历史学科知识的同时,既培养了学生的学习能力,又可以提高教学效率。

近年来,在一些硬件建设比较好的学校中已经利用计算机和网络技术进行网络教学,众多中青年骨干教师通过自己的学习和探索,已掌握了多种工具软件的使用技术,一方面,他们开始以现代教育理论为指导,学习发达国家有效的教学模式,如英特尔项目新模式。今年暑假期间,笔者参加了教育部师范教育司中小学教师继续教育工程办公室组织的英特尔未来教育核心课程项目培训,获益匪浅。如能充分利用现代信息技术的优势、立足于校园网,尽量查找、利用互联网上历史学科和与之有密切联系的其他学科的知识资源,会丰富学生的学习资源。同时,也能促进师生关系的融洽。传统教育模式中,教师一直占据课堂的中心地位,而历史教学与现代信息技术的有效整合更有利于学生真正成为教学的主体,教师成为学生学习的引导者、组织者、帮助者、合作者、答疑者。学生在掌握大量教学资源和材料的基础上,主动大胆提问,质疑现有的史学观点,考察教师的知识面和水平,面对学生的“车轮战”提问,教师无疑会在某些问题上卡壳,甚至只能说“我暂时解决不了某某同学提出的问题。”其实,这不是什么丑事情,正是教学相长的大好契机。这种培养学生的提出问题的能力,分析问题的能力,教师角色大转变的趋势,这必然要求教师不仅应具有更加丰富而扎实的历史知识,而且还需要跨学科知识,更要领悟先进的教育理念,正确引导学生开展自主学习。这无疑是历史教学与现代信息技术的有效整合的双重意义,既锻炼了学生,又督促了教师。

此外,历史教师的教育观念的优化和计算机水平的提高,为其对传统的教学模式、教学体系、教学内容和教学方法进行反思提供了可能,进而对传统的教学模式进行改革,以提高教学质量和效益。历史教师学习新的教育教学理论和现代信息技术,关注世界上最新的教学技术和教学观念,这必然促使教师教育教学水平的不断提高。

二、促进历史教学与现代信息技术的有效整合的路径

如何促进历史教学与现代信息技术的有效整合呢?我认为应从以下几个方面入手:

1.围绕以学生为主体的教学模式进行设计,引导学生自主学习

新的教学模式主要是体现素质教育中以教师为主导、学生为主体的原则。结合高中学生身心发展、现代信息技术的特点和历史教学大纲的要求,在设计课件中要倾向于指导学生自主学习,提供学习方法、学习资源,体现教学目标,由学生自己根据自身的学习情况自主选择。教师在教学过程中主要起引导、组织、督促、调控、评价作用,在不同范围内解答疑难问题,随时控制教学进度。让每个学生都可根据自己的情况确定本人的学习活动,让学生每个人建立自己的文件夹,文件夹主要内容有学习环节的时间,重点阅读的内容,自己赞同的学术观点,完成作业的方法等。学习环节可以多元化,比如反复阅读、边讨论边作业、在完成作业的过程中进行阶段流,不参与讨论直接进入作业环节等。在学生过程中教师可以直接通过网络对阅读、讨论、作业进行个别或普遍的指导、帮助和评价。学生的文件夹共享后,就可以让学生相互学习和评价。

现代信息技术的一大优点是交互性。课件的制作要考虑到在学生能够达到基本要求的基础上,充分发挥他们的个性。采用人机交互作用的方式,在总机平台上随时可以了解每个学生掌握的程度,根据其历史学习的实际水平,提供更佳的思路,自动提高或降低学生学习难度。

2.在操作演示过程中,要注意设置思考,使历史信息和思辩相结合

要注意让学生把握历史发展的基本线索和进行探索性思考的结合。比如,一部中国近代史,有清晰的线索,既是一部列强侵华史,也是一部中国人民的屈辱史,更是一部中国人民的抗争史,同时也是一部中国人民的探索史。

如设计历史网络教学软件等,都应特别注意教学内容的启发性,给学生留出足够的思维空间,坚决避免网络上的“满堂灌”。要根据学生学习能力不尽相同的特点,提出不同层次的学习目标,提供不同的学习资源,创设不同的问题情境,给学生提供不同的思维空间。所以在备课时,要设计出一些可以引导学生思考的问题,利用媒体引导学生进行创造性地思考,既可达到我们历史教学的目的,又能使学生在经过思维运作得到答案的同时,获得心理上的满足,也更有效地激发了对历史学科的学习兴趣。如在讲授鸦片战争时,既要让学生们认识到这是过去,同时今天我们国家还要禁毒反毒,怎么看待当时的禁烟与今天的禁毒?学生就会主动去分析其各自的时代背景、具体措施和意义,历史与现实就有了密切的联系,既达到了教学目的,又激发了学生对历史学科的学习兴趣。

3.提高学生的实践能力和调查研究能力

指导学生自己制作演示文稿,并加以展示。这既可以调动学生的积极性,又可以增强学生学习的能力和动力,提高学习水平和质量。如在讲《太平天国运动》时,有的学生家就是桂平市的和贵港市的,通过教师的引导,他们利用周末时间去收集太平天国的资料,通过采访获得了珍贵的口述史料,有实物资料(如建筑、文物等),学生用相机把实物拍摄下来,制作成演示文稿,与其他同学共享,极大表现了太平天国运动的真实感,学生们还关注了桂平原金田村现在的面貌,了解了太平天国运动发源地150多年来的历史变迁。各班成立了历史兴趣小组和课题研究小组,使每一个学生都有展示自己成果的机会,极大提高了学生的学习历史的积极性,也体现了以学生为主体、教师为主导的教学要求。

三、促进历史教学与现代信息技术的有效整合的要求

1.历史教师要成为“杂家”

历史教师平时要努力充电,扎实掌握本学科知识,还要拓宽视野,了解跨学科知识,历史教师也要对语文、数学、物理、化学、地理、生物、政治、英语等学科知识有所了解,这样学生才会认识到教师的博学,才会从内心里佩服教师。

2.要充分发挥现代信息技术的特殊功能

如对中学历史教材涉及的地图进行分析和综合,是传统教学手段体现不出来的。这时,我们可以充分应用现代信息技术,结合课堂教学环节的设计,以点、线、面的方式将地图的演示出来,并进行颜色搭配,声音处理,客观上强化了地图的作用。

3.突出重点

演示文稿中要体现教学的重点,要体现出如何引导学生提出问题、分析问题、讨论问题、解决问题,以提高学生的综合能力。现代信息技术要围绕中学历史课堂教学的设计方案,突出重点、详略得当,不可堆砌文字和图片,文稿花哨或者过多的声音会分散学生的注意,当然也不可面面俱到,平铺直叙,要体现教学过程安排的科学性和有效性,做到突出重点。

4.加强教师团队合作

新的教学模式必然会打破过去教师各自为战的旧模式,教师与教师之间的合作加强,师生的合作也加强了,同样也会促进校际合作,所以教师之间要增强团队合作精神,相互帮助,共同进步。

5.现代信息技术服务于历史教学

我们给现代信息技术在历史教学中的定位是辅助作用。现代信息技术让表现效果强烈、声像结合、动态展示、色彩丰富等效果成为现实,无疑弥补了传统教学中的许多不足。但需要注意的是,现代信息技术仅仅是弥补了传统模式的不足,尚不能完全取而代之,以我们现有的考试政策、教育水平和教学条件,还必须重视教材,我们是在利用现代教育技术来丰富教材,因此,我们所开展的历史教学与现代信息技术的有效整合,并不是寻求一种替代教材的全新“模式”,而是借助于现代信息技术来开展有效的历史教学。

综上所述,历史教学与现代信息技术的有效整合,必然会提高历史教学效果。当然,这种有效整合没有终点,可以无限地去探究。今后,我还会继续探索,“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,愿与同仁们共同探索之。

参考文献:

[1]叶小兵.论中学历史教学中的现代信息技术.历史教学,2003,(9).

[2]孙远杰.信息技术与课程整合.

[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法.

[4]郝慧芬,潘德昌.谨防历史教学中多媒体应用的误区.教学与管理(理论版),2006,(6).

[5]王润兰,李嵬,魏轶娜.对中学教师信息素质现状的分析[J].现代教育技术,2005,(02).

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