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怎样为张衡地动仪“画像”?未成功复原也承载启蒙功能

时间:2018-10-13 14:40:46  来源:上观新闻  作者:许沁浏览:  评论:  条  加入收藏

原标题:怎样为张衡地动仪“画像”?课后要求搜集不同复原模型,即使未成功复原也承载启蒙功能

近期,网上反映国家统编教材删除有关张衡及地动仪的内容,引起广泛关注。10日,人民教育出版社在其官网上回应:统编教材中有张衡及地动仪的详细介绍。其实,这次张衡地动仪的事,热议甚广,也源于一个原因――一直以来,张衡地动仪早已口耳相传为中华古代科技文明的标识之一。这一脉传承,牵动人心。

未成功复原,也能承载科技启蒙功能

同济大学老教授、中国机械史专家陆敬严,半生致力于复原有记载的中国古代机械,传说中能自由行走的木牛流马等,均在他手中复原重现。对于张衡地动仪,他虽未着手,也有所研究。

今人对张衡地动仪的了解究竟源其何处?陆老师介绍,《后汉书・张衡列传》记载候风地动仪仅百余字,对其外形有详细描写,如“以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际。如有地动,尊则振龙机发吐丸,而蟾蜍衔之。振声激扬,伺者因此觉知。虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在。”

而对于这其中的原理如何、内部构造如何,可以查到的文籍表述中仅有“樽中有都柱,傍行八道,施关发机”。由此,也为后人复原追索留下了极大空间。

在确定了有都柱、八道、铜丸、蟾蜍等基本硬件基础上,复原学派大类上分为三种,其一是哪里有震,都柱就往哪里倒,从而激发铜丸下坠入蟾蜍口中;其二出自美国宾夕法尼亚大学明史学专家席文教授研究,他认为铜丸为都柱所承托;第三种看法更新一些,认为都柱是悬坠于器械中心,一直晃荡着,方能对于震动保持高度敏感。

“无论形式如何,无论是否成功复原,在历史教育中传承张衡地动仪,都是很有意义的,因为这也是一种特殊的科技启蒙教育,”陆敬严教授说,“由于近代西方科技的崛起,一些人的认知里,往往对中国古代科技成就有着不客观的否定看法。实际上,深入研究典籍可以发现,自秦汉到明代后期,我们的科技是处于领先水平的。”

统编教材“课后活动”,搜集不同复原模型

对于网上的热议,人民教育出版社日前在其官网上回应称:经查阅,实际情况是统编教材中对张衡及其发明的地动仪有专门介绍。解放日报・上观新闻记者在统编历史教材七年级上册“两汉科技与文化”一课中发现,教材专门设计了活动。在历史统编教材“课后活动”中,具体内容及要求包括:“东汉张衡发明创制出世界最早的地震仪器地动仪。但是,这个地动仪早已毁损失传。后来,人们根据《后汉书》的记载,结合自己的研究,做出了各不相同的地动仪复原模型。请搜集不同的复原模型,并尝试理解这件古老的验震器的设计原理。”

在上海,目前初中七年级学生正在使用国家统编历史教材,大部分学校近期就将学到第15课“两汉科技与文化”。延安初级中学历史教研组长赵寿凤说,秋季开学前,老师们拿到统编教材,就对教材进行了认真备课。对于这一课后活动,将计划先让学生上网收集有关模型,再要求学生在学校社会实践时去上海科技馆实地观看模型,了解其功能,希望通过引导学生以实践探索的方式,更好了解张衡及地动仪的相关知识,体会中国古人的智慧,增强民族自豪感,提升学生综合素质。

文来中学历史组组长赵永华表示,打算安排一个课时,进行“两汉科技与文化”的课后活动,计划通过走访、调查、介绍等方式进行。

跨学科创新教育,为科研破题带来新启发

在上海,通过学科整合等方式进行传统文化方面的学习,已不是新鲜事。在延安初级中学,中华传统文化课程一共有6个专题,汉服是其中之一。由艺术老师给予指导,劳技老师进行配饰设计,鼓励学生尝试制作汉服;在开元学校,劳技创新课《中华机械文化遗产探秘》中,老师会使用中华机械文化遗产,如:远古指南车、周庙欹器、候风地动仪、木牛、流马、千里船、水转百戏等,作为探密对象展开教学,将部分古代机械改编成为可供学生制作拼装的板式模型,让学生着手复原。为了满足不同兴趣学生的发展需求,学校还以“木牛流马闹岐山”动画片制作为主线,开设《木牛流马动画人物形象设计》、《动画人物配音》、《主题曲创作》等课程,让喜欢动画、设计、音乐的学生也能参与进来,最后合成一部由学生自己创作制作、编写主题曲、配音的动画短片。

根据上海中考改革方案,今后初中学业水平考试中将有60分的历史计分,其中日常考核计30分、统一开卷考试计30分。在业内人士看来,新中考考试形式的变化,如历史的开卷考等,有别于传统闭卷纸笔测试形式,突出以学生为中心,追求的就是让学生在探究、实践、活动的过程中完成考试,由知识性、记忆性的考查,转向学生运用时空观念、史料实证、历史解释等学科关键能力和必备品格,解决学科问题、提升学科认识的考查。

战国后期的墨家典籍《墨经》,就有对光线折射的详细观察和记录;汉代有了可以计算道路里程的计里鼓车;元代发明了凭一个大水轮驱动十二齿轮让9个磨同时工作的“高性能水动机”,宋代立轴式风车可以自动适应不同的风向,完全可以为我们现在研发利用清洁能源开辟新思路……在陆敬严看来,这不仅仅事关民族自豪感,对这些在青少年中的传承也是科技创新教育。对从事古代机械复原研究的专家来说,这又何尝不是对中国古代科技文明的探索。这与西方现代科技文明并无交集、且同样创造出璀璨成果的科技文化,或许也将为当今科技研究的破题带了新启发。

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