[关键词]演史料，设问，瓦特，蒸汽，工业革命

中图分类号 G63 文献标识码B {文章编号}0457-6241（2016）21-0048-06

一、教学设计的缘起

上个学期，我区一位年轻的孙老师开设了《蒸汽的力量》一课，因为这堂课要参加市里的优质课比赛，大家就该课的设计和教学效果展开了讨论。

孙老师的设计思路是将该课的主题确立为“社会转型视野下的工业革命”，重点放在工业革命的影响上，从经济发展方式的转型、工业现代化道路的转型、社会形态的转型、城市化的转型等方面分析了工业革命带来的巨大的影响。从其教学效果来看，因内容过于理性，高一的学生参与率不高，整堂课没有调动起学生的主动性和积极性。因此，这个设计思路很快被大家否定了。

磨课时，我提出一堂好课的关键还是设问和史料的运用，设问和史料是一堂好课的双翼，缺一不可。就本课来说，可否由蒸汽机导入，采用“倒叙”等方式，围绕蒸汽机的发明及其影响设置问题串，同时再去找典型的材料，围绕材料进一步设问，从而步步深入，引导学生思维活动步步为营、环环相扣。这个思路得到大家赞同。但是，其难点是问题的设计和如何寻找和选择合适的史料。

长期以来，在我的心头，一直萦绕着关于历史课的一种愿景：这种课没有大场景，没有眼花缭乱的课件，没有预设的小组活动和讨论，这种课从小问题、简单的问题入手，以史料为桥梁，以问题为引导，一步步引导学生登堂入室，教师可以根据学生的课堂表现，以学定教，随时调整细节上的教学。这种教学主要是通过问题串来运行，同时辅助于史料，提出的问题很自然，不会突兀，问题一环扣一环，由浅入深，就像洞窟探险一样，越深入越有探究的乐趣。在探究的过程中，不断地引发学生积极思考，从一个问题引申到另一个问题，同时给学生以感受、启发、认识和情感的渗透。这样的课朴实无华，但学科特色鲜明。说到底，上好一堂历史课，还得在问题和史料上做文章。

活动结束以后，我再认真想了一下这个设计，从问题开始去寻找史料，而不是先找史料再设计问题，我觉得这样做，目标比较明确，更易发挥史料的价值。经过几天的努力，初步形成了《蒸汽的力量》一课的教学设计。

二、教学设计过程

设想中的这堂课是这样进行的：

导入：与瓦特有关的图片、评价引入。

师：美国作家查尔斯·穆雷的《人类成就》一书曾经做过一个调查，在历史上最知名的229位发明家中，他与爱迪生并列第一位。

他是谁？

人们这样评价他的发明：它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。

这是一项怎样的发明？

引入课题：蒸汽的力量

师：课题中的“蒸汽“指的是什么？（蒸汽机）从物理学的角度来讲，蒸汽机提供的力量是一种什么力量？（动力）蒸汽机的原理是什么？（展示蒸汽机原理图片）。蒸汽机的原理用一句话来归纳：将蒸汽的能量转换为机械功。就是通过机器把热能转化为动能。

师：蒸汽机是谁发明的？（1688年，法国物理学家德尼斯·帕潘，曾用一个圆筒和活塞制造出第一台简单的蒸汽机。但是，帕潘的发明没有实际运用到工业生产上。十年后，英国人托易斯·塞维利发明了蒸汽抽水机，主要用于矿井抽水。1705年，苏格兰人纽克曼经过长期研究，综合帕潘和塞维利发明的优点，创造了空气蒸汽机。但纽克曼蒸汽机有许多缺陷，主要是燃料耗费太大，笨拙，应用的范围有限，只能用于矿井抽水和灌溉。）

谁制成了改良的蒸汽机？（英国人瓦特）什么时候、什么地方最先应用到工业上？（工业革命时期的18世纪六七十年代。英国）

为什么制成改良的蒸汽机是由英国人瓦特来完成，而不是法国人和苏格兰人（苏格兰1707年才被并入英国）？这说明蒸汽机的改良和应用是要有条件的。那么英国具备怎样的条件呢？也就是英国当时为什么需要蒸汽机？为什么能改良并大规模地应用蒸汽机？

先看为什么需要蒸汽机？

蒸汽机提供的是动力，应用范围非常广泛。瓦特制成改良的蒸汽机后，最初应用于矿井抽水。1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。在纺织部门，蒸汽机给什么机器提供动力？（纺纱机、织布机。）

最初的纺纱机和织布机是用什么作动力的？（人力、水力）讲哈格里夫斯的珍妮纺纱机和阿克莱特的水力纺纱机。（出示图片）说明纺织业和织布业互相推动，英国出现了近代机器大工业。但传统动力严重地制约了机器的推广和使用。

为什么英国的工厂需要新的动力？（需要生产大量的工业产品，以满足国内外市场的需要——英国逐步成为世界上最大的殖民国家，建立起最广泛的殖民地和半殖民地。）

以上分析的是必要性。再来看可能性。为什么只有英国才能使蒸汽机改良并大规模地应用到生产中？引导学生探讨前提和条件（其实就是工业革命发生的前提和条件）。

前提：资产阶级代议制的确立。

条件：蒸汽机应用到工业上，势必要建立大规模的工厂。试想一下，建立这些工厂需要什么？（资本、劳动力、技术、市场、原料……）

资本从哪里来？（海外殖民扩张、掠夺及贸易）

劳动力从哪里来？（圈地运动使大量农民失业，成为出卖劳动力的雇佣工人）

技术从哪里来？（工厂手工业时期积累的技术成果）

市场从哪里来？（最大的海外市场以及圈地运动造成的国内市场）

原料从哪里来？（殖民地、半殖民地）

以上同时具备这些前提和条件的，只有英国。进一步设问：是不是具备了上述条件，就能够产生瓦特？瓦特在改良蒸汽机前，从他的个人经历和社会环境来看，还具备了哪些条件？

提供学习材料：

材料1：人类对蒸汽的认识和利用，经历了一个漫长的历史过程。早在公元前2世纪，古希腊人就制造过一种利用蒸汽喷射产生反作用的发动机。后出现了1698年法国物理学家巴本的汽缸—活塞装置和英国工程师托马斯·塞维利的用于矿井抽水的蒸汽机。1705年英国锻工托马斯·纽可门在另一位工人考利的帮助下，发明了一种更加适用的大气活塞式蒸汽机，称为纽可门蒸汽机。

——百度百科

材料1是为了说明瓦特制成改良的蒸汽机是在前人发明的基础上（正像牛顿说的站在巨人的肩膀上）。

材料2：瓦特生于英国造船业发达的格拉斯哥城附近的格里诺克镇，他的祖父和叔父是机械工人，父亲造船工人。因为家里穷，瓦特几乎没有上过学，但在家庭的影响下，从小就懂得了不少机械制造的知识，培养了制造机械的兴趣。瓦特18岁那年进格拉斯哥城学习手艺，后来又去伦敦专门学习机械制造业。1757年，瓦特到格拉斯哥大学当实验员，专门制作和修理教学仪器。大学为瓦特提供了良好的学习与实践的机会。他孜孜不倦地学习，还掌握了德文和意大利文，一有机会就向大学里的教授请教，有事还和他们争论科学技术问题。

——《世界上下五千年》（近代卷）

师：材料2告诉了我们什么信息？瓦特出生在一个技术工人家庭，积累了丰富的机械制造知识和生产技术。瓦特学历不高（最多是个职高生），但他具有丰富的生产实践经验。瓦特好学好问，不迷信权威。

材料3：1763年，格拉斯哥大学的技师詹姆斯·瓦特开始改进纽科门的蒸汽机。他同制造商马修·博尔顿竭诚事业上的伙伴关系，博尔顿为相当昂贵的实验和初始的模型筹措资金。

——斯塔夫理阿诺斯《全球通史》

材料4：英国工业革命实则是由发明家和企业家共同发动的。1769年，詹姆斯·瓦特发明了蒸汽机，但后来将蒸汽机转化为现实生产力的是詹姆斯·瓦特的儿子小瓦特。小瓦特与其父不同的是，他不仅是技术专家，而且是个企业家。他与商人马修·博尔顿合资经营索霍制造厂，把蒸汽机批量生产，推向市场。

——《公司的力量》

注：材料4中的博尔顿是小博尔顿，是材料3中的博尔顿之子。实际上，蒸汽机的发明和推广是瓦特家和博尔特家的两代合作。

问：材料3和材料4说明了什么？技术只有同商业结合，才能爆发出巨大的生产力。

小结：当时的世界上，中国的商业资本正流向于土地，俄国还处在农奴制时代，法国处在大革命的前夜，波旁王朝的封建统治压制着资本主义的进一步发展。北美大陆正在为建立独立国家而浴血奋战，只有英国具备了这种结合的最有利的条件。

那么，这里我们是不是还可以再深入思考一个问题，就是商人博尔特为什么愿意为瓦特投资？商人的本质是逐利，赚钱是目的，除了看中蒸汽机巨大的商业价值以外，博尔特父子和瓦特父子依靠的是什么制度？是什么制度保障了他们能够发财？

材料5：英国1624年制订的《垄断法规》规定：“当任何人利用他自己的费用和企业，或通过他自己的智慧和发明，确实把任何新技术引进王国或把任何过去从未应用的发明引入，促进了贸易，有利于王国，可以授予他在合理的时期内以专利权，直到国民们学会这件事为止”，在世界上第一次以法律的形式给予发明专利以肯定。250年前，英国对知识产权的保护和奖励，使几乎所有的人，都陷入了一种对新技术、新发明的狂热崇拜之中。学者指出，英国若无1624年《专利法》，那么“对18世纪纺织工业中资本主义发展具有决定性的那些发明就未必有可能出现”。晚年的瓦特，依靠被广泛转让的高效能蒸汽机的发明专利，生活非常富庶。

———《大国崛起》

专利制度保障了私有财产，推动了技术的创新和发明。专利保护制度的背后，是源自于英国1625年颁布的《大宪章》对私有财产的保护。有学者指出，对似有财产的保护，正是英国国运兴衰的一大奥秘。瓦特成为一个富翁，这正是知识和科学技术的价值所在。

综上，我们深入探讨了瓦特发明改良的蒸汽机的各种因素，除了一个前提、五个条件以外（这也是工业革命的背景），瓦特个人学习经历和学习品质是其发明改良蒸汽机的内部因素，与商业资本的结合是蒸汽机能大规模推广的重要条件，而英国的专利制度也推动了技术的创新，提供了私有财产保护的法律依据。由于具备了上述条件，改良的蒸汽机就应运而生了。

上述环节由课题中“蒸汽“两字入手，逐步展开话题，由浅入深，环环相扣，步步为营，引导着学生思维活动逐步深入。

接着设问：除了给工厂机器提供动力，蒸汽机还应用到什么领域？（交通）。紧接着讲汽船和蒸汽机车的发明。（出示图片）继续设问探讨，将话题转入到蒸汽机运用的影响。

材料6：在不到20年的时间里，蒸汽织机代替了动力织机，到19世纪20年代，棉纺织工业中的蒸汽织机已经替代了绝大部分的手工织机。在两台蒸汽机旁工作的年轻男孩所织的布匹比一个熟练的手工织工多15倍。所有这些技术革新使纺织业的产量有了极大幅度的提高，而且种类繁多，价格低廉。到1830年，棉纺织工业成为曼彻斯特的主导产业，从业者达到50万人，产品中的40%用于出口。

——杰里·本特利《新全球史》

极大地提高了生产力，人类进入“蒸汽时代”。推动了城市化进程，推动了殖民化进程。

材料7：技术革新改革了英国纺织业，18世纪晚期，工厂制度出现了，到19世纪中叶，所有的棉布都已经在工厂中生产。多数新发明的机器对于家庭生产来说都太大、太昂贵了，而工厂里有企业家和工程师为大规模生产建造复杂的机器，因此集中生产成为必然。

——杰里·本特利《新全球史》

蒸汽机的使用，推进工厂制建立，并使工厂规模扩大，加速了城市化进程。

材料8：虽然城市自古以来总是腐臭和不卫生的，但是，工业时代的废水和未经处理的污水实际上污染了每一条大河，城市中的每一寸土地都无法从水和空气污染的恶臭中幸免。被污染的生活供水和不卫生的居住条件导致了传染病的流行，霍乱、伤寒、痢疾与肺结核都是城市中常见的疾病。直到19世纪的后半叶，城市仍然是危险的地区，死亡率通常超过出生率，只是从乡村源源不断涌入的人口维持着城市的繁荣。

——杰里·本特利《新全球史》

加剧了环境的污染，促进了人口的流动。

材料9：不断扩大产品销路的需要，驱使资产阶级奔走于世界各地……这些工业所加工的，已经不是本地的原料，而是来自极其遥远的地区的原料；它们的产品不仅供本国消费，而且供世界各地消费。

——马克思、恩格斯《共产党宣言》

推动了世界市场的孕育和成熟。

总结：当瓦特看到一股小小的蒸汽把茶壶盖顶起的时候（假如我们相信这个故事是真的），谁能想到，那股小小的力量竟成为推动世界走向整体的巨大的无与伦比的推动力，这就是科学的力量，这就是技术的力量，这就是资本的力量，这就是公司的力量。但是，所有这一切力量都源自于蒸汽的力量！

曾经有一个气象学家提出了著名的“蝴蝶效应”：一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。从瓦特身上，我们见证了这种效应。

最后展示一组图片和文字：

瓦特小时候因为身体较弱去学校的时间不多，主要的教育都是由母亲在家里进行。

1755年，19岁的瓦特离开苏格兰，到伦敦寻求仪器制造匠的培训。

1757年，格拉斯哥大学的教授提供给瓦特一个机会，让他在大学里开设了一间小修理店，这帮助瓦特走出了困境。

1757年格拉斯哥大学任命瓦特为其正式“数学仪器制造师”，并在校园里安排了一个车间。

瓦特的小店开业5年后，在朋友罗宾逊教授的引导下，瓦特开始了对蒸汽机的实验。

1776年，终于第一批新型蒸汽机制造成功并应用于实际生产。

1782年瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。

1785年以后，瓦特改进的蒸汽机首先在纺织部门投入使用，受到广泛欢迎。

1794年，瓦特与博尔顿合伙组建了专门制造蒸汽机的公司。

1785年瓦特被接受为英国皇家学会院士。

1814年瓦特成为法国科学院8名外籍会员之一。

在英国各地，有超过50条道路以瓦特的名字命名。

这一组材料主要作展示性呈现，同时也呼应了导入，整堂课从瓦特开始，以瓦特结束，以历史人物为主线，贯穿课的始终。呈现这组材料的目的，并不是让学生了解瓦特一生的经历，而是去体会这些叙述中的关键词：家教、培训、开修理店、大学旁听、教授引导、实验、新型、改进、专利、公司、院士……瓦特没有受过正规的教育，但他却做出了巨大的成就，瓦特的一生给我们有哪些启示？（创新意识、实践能力、科学知识、团队合作、科学无国界、尊重知识等）

这个问题在课堂上不必展开，如果没有时间的话，教师甚至可以不对这个问题做任何解释，只留给学生思考。这样设计的目的是达成这堂课的情感态度价值观目标。课在无声中结束，但留给学生以思考。情感教育从来不是靠说教能达到效果的。

三、教学设计后的反思

这个设计并未在课堂上实施过，所以也无从检验实际效果。但我觉得在以下几个地方有所突破：

在历史知识教学的要求上，通过补充新材料，突破了课本原有的知识框架，比如对英国工业革命原因和条件的分析，补充了博尔顿父子与瓦特的合作，即商业资本与技术的结合这一角度进行切入，以前我们虽然强调资本和技术这两大要素，但对两者的结合关注不够。还有英国的专利制度，瓦特成为富翁的材料，让学生从多角度理解和掌握工业革命首先在英国发生的原因。

在历史方法层面，遵循学生逻辑思维发展的规律，由浅入深，环环相扣，一问带出多问，通过多角度设问，引发学生全面而又深入的思考。学生必须首先理解了第一个问题，才能理解第二个问题，比如首先必须知道蒸汽机的工作原理，才能理解蒸汽机的物理力量，只有理解了蒸汽机的物理力量，才能进一步理解蒸汽机对真个社会的推动作用。设问也好，史料的引入也好，都是遵循真个思维渐进的原则的。

第三个是历史价值观层面，无论是导入中对瓦特的评语，还是课中讲到英国的专利制度对知识产权的保护，还是课尾对瓦特学习经历及其成就的介绍，都是这堂课价值观渗透的体现，是对教学内容的升华。

历史知识、历史方法、历史价值观构成了历史学科素养的基本要素。因此，整堂课的设计还是围绕培养学生学科核心素养这个要素来构思的。

说实话，笔者完成了这个设计以后，还是很希望孙老师能够采纳，在课堂中进行实践，并以这个设计思路参加市比赛。但同孙老师进行交流以后，很快打消了这个念头，笔者发现自以为新见的东西和得意的环节，在孙老师那里却不能完全理解其意图，比如前面提到资本与技术的结合以及公司的力量等，孙老师对这个环节的教学感到心里没底。是的，把一个人的设计和教学思路通过另一个人来实施，其效果会相差很大，因为每个老师的知识结构、教学经验、个性特点、教学风格都是不同的，照搬式的教学是不可能有任何进步的。教研员的指导应该是教学思想的引领，而不是具体环节的传授。所以让孙老师撇开他人的设计环节的束缚，吸取设计思路上的精华，重新进行教学设计。她最后以英国“棉都”曼彻斯特为主线，通过曼彻斯特崛起的原因分析以及对世界市场的推动，完成了这堂课的设计，并在杭州市高中历史教师优质课比赛中获得了一等奖。

【作者简介】陈杰，中学高级教师，杭州市余杭区高中历史教研员，主要从事中学历史教学研究和地方史研究。

【责任编辑：李婷轩】