近些年,优质的国产纪录片真的越来越多了。
尤其央视出品的一些“大片”,比如《航拍中国》《河西走廊》《跟着书本去旅行》《如果国宝会说话》等,不仅内容专业、制作精良,更能让孩子们身临其境地了解祖国、学习知识。
今天,我又给大家找来了一部央视最新推出的文教类纪录片——《典故里的科学》

这部纪录片一共5集,每集25分钟,体量不大,非常适合孩子观看。
它不仅讲述了一个又一个言简意赅、蕴含哲理的历史典故,还借助现代科学的技术手段,历经模型计算、实验分析和合理推演,从不同角度验证这些典故的准确性。

比如,诸葛亮凭借20艘草船,真能“借”来10万支箭吗?
杨柳叶这么小,古人怎么能在百步之外,精准射中呢?
唐代的皇家快递真能在七日之内,让杨贵妃吃到新鲜的荔枝吗?

六七岁大的司马光,如何用一块大石头,砸缸救人?

匡衡在墙上凿出多大一个洞,才能获得足够多的光线……
这样一来,除了可以让孩子重温历史典故,
培养传统文化素养,学好大语文

还能通过对典故的质疑和求证促进不同学科的融汇贯通培养孩子的批判性思维跨学科思维
接下来,我就带大家具体看一看,这部纪录片是如何做到这一点的~
区区草船,真能借来上万支箭吗?
纪录片中的第一集,说的是《草船借箭》的故事。
故事中,周瑜向诸葛亮提出一个不可能完成的任务——“十日,造十万支箭”。
诸葛亮非但没有推脱,反而立下军令状,称“三日即可完成”。

他先找鲁肃借来20艘快船,每艘船配有30名军士,然后命人制作千余个草人,分布在船身两边。
第三天,诸葛亮趁着大雾弥漫、天还未亮,率领船队驶向曹军大营。

生性多疑的曹操,不敢轻举妄动,只能调遣一万余人“乱箭射之”。
结果,待收船返回时,诸葛亮已轻松筹得十万余支箭。


这个典故,出自我国古典名著《三国演义》中的“赤壁之战”,很多人可能都以为它是虚构的。
但其实,根据《三国志·吴主传》的记载,历史上真的有“草船借箭”一说,只不过它的主人公并非诸葛亮,而是东吴的开国皇帝孙权。

为了验证这个典故的准确性,记录片找来一位历史细节发烧友,代表观众提出了三大疑点
然后,通过寻访专家,探索故事发源地,以现代的科学技术分析细节,依照历史典籍进行复古实验,从而分析、判断出典故的真实和准确性——
首先,历史上的东吴大军,能在两天之内扎好那么多草人吗?
根据计算可得出,要想“借”得10万支箭,一个草人身上起码得有一百支。
可见,这草人不仅要扎得快,质量也不能太差。
带着疑问,拍摄团队来到内蒙古呼和浩特,找到了两位扎草人的民间高手。

经过学习和测试,主持人与两位民间高手合力在30分钟内,制作出4个符合标准的草人。
平均下来,每个草人耗时约7分钟。
若按45个士兵计算,每3人一组,共分成15组,制作1000个草人,需要8个小时左右。

与此同时,扎一个草人大约需要4公斤草料,1000个草人就是4000公斤草料。
这是什么概念呢?
一捆10公斤的草料,大约是边长为50厘米的一个立方体,4000公斤草料整齐排列后,也就相当于一间20平米客厅的大小。
所以,无论从时间还是草料消耗来看,当时兵强马壮的东吴,都有足够条件来准备好草人。
第二,确保草人能够扎好后,就需要考虑战船的性能问题。
为了搞清三国时期东吴的战船情况及性能,拍摄团队找到武汉理工大学、从事船舶设计与造船史研究的席龙飞教授。

他介绍说,三国时期的战船主要分为楼船、艨艟、斗舰、游艇。
其中,楼船相当于现在的旗舰,有三层楼高,一般只有大型舰队才会配备。

艨艟,相当于现在的装甲舰,用牛皮包裹防卫,左右有射箭的窗口,速度也很快。


斗舰,相当于现在的战船,上面有类似城墙的设施,人在里边射箭,长度可达30米。

游艇,相当于现在的侦察船,速度非常快。
而“草船借箭”的原文记载中,每艘船配有30名士兵+50个草人,再加上“借”来的5000支箭,承重至少达到2800公斤。
而且,战船“借”完箭后,仅凭风力就驶出20余里。
结果,席教授结合史实推断,这些战船大小在25~28米,速度需要达5海里(相当于现在的10公里左右)。
这样的战船,在当时的历史条件下,也是完全可以实现的。
而且,我们中国古船还有一个特点:帆是可以旋转的。

根据不同风向旋转船帆,就可以对船形成升力或阻力,从而利用船舵控制航向。
如此一来,就能像典故中说到的那样,当一面船体“借”够箭后,通过调转船头,让另一面也落满箭。
第三,想集齐10万支箭,不光要有草人和快船,曹军士兵的射程及命中率也很重要。
为此,拍摄团队来到内蒙古师范大学,找到对古法弓箭颇有研究的仪德刚教授。

他告诉我们,三国时期使用的弓箭以筋角弓为主。
筋角弓弓背上的肌腱具有很高的拉伸强度,弓腹侧的动物角材有很高的复原系数,增强弓体反弹能力,比全木质单材弓飞得更快、更远。
但这种筋角弓制作复杂,对使用者也有很高的臂力要求。

为了测试命中效果,拍摄团队找来多位射箭教练。
还模拟当时的战争场景,将30个草人一字排开,释放烟雾,让大家在50米外连续射箭。
结果,命中率达到30%以上。

而相比模拟实验,“草船借箭”中的数万曹军训练有素,从凌晨三点连续射击到天蒙蒙亮,时长超过2个小时。
再加上,诸葛亮的船队紧密排列在江面上,虽然大雾弥漫,仍然很容易被射中。
所以综合计算,凭借20艘快船、1000个草人,是有可能“借”来10万支箭的。

当孩子们看完这集纪录片,不仅可以去伪存真、寻找答案;
还能在纪录片的引导下,通过质疑典故、科学求证、分析判断的过程,逐渐养成一定的“批判性思维”
批判性思维,是一种审慎地判断是非和正确决策的能力,是集知识、价值和思维方法于一体的综合能力和品格。其中,包含以下几个要素:
理性:即尊重事实,实事求是。
怀疑:保持审慎的态度和质疑的精神,既不轻易否定,也不轻易肯定,根据确凿的事实和证据进行判断的习惯。
独立:即不盲从,自己独立作出判断。
思维自觉:批判性思维还是一种反思的意识,反思是人类成熟的重要成果和重要标志。
千万不要小看这种思维,如果没有它,孩子们就会习惯于人云亦云、盲从权威,缺乏独立思考、判断的能力。
只有拥有批判性思维,才能去伪存真、理性思考,更好地认识和适应未来多元化的世界。
也正因如此,许多欧美国家才会把培养批判性思维,作为高等教育的目标之一。
司马光真的砸缸救人了吗?
除了“提出疑问”,片中还结合历史、地理、文化、物理、生物等不同领域的理论知识,对每个典故的真实性、准确性进行分析和判断。
在无形之中,就给孩子提供了最好的通识教育,培养了跨学科的思维模式
大家都知道,要适应环境的不断变化,创造力是根本。那创造力从何而来呢?
一个重要的来源,是跨学科的交叉和融合,俗称“跨界”。
这就需要有广泛的知识面、触类旁通的架桥能力,才能在不同领域知识和思想的碰撞中,发现其中的创新火花。
正因为如此,通识教育现在被看得越来越重要了。
在影响西方教育进程的十大著作之一的《哈佛通识教育红皮书》中,也提出了:
提供给学生一个广泛而比较完整的科学知识体系,能让孩子更综合更全面的成长。

在这部纪录片中,仅第二集《百步穿杨》,就涉及到历史学、空气动力学等多个学科,还找来技术史专家复原牛角弓,找来风动实验室测试风力干扰,找到动力学家计算可行性……

还有第四集《司马光砸缸》,同样从“器物、技术、物理”三个角度,对故事的真实性,进行了探究与还原。
比如有历史学家认为,以北宋的工艺水平,烧制不出能够容下一个小孩那么大的水缸。
但实际上,无论是湖北襄阳檀溪出土的宋墓壁画,还是清代许之衡撰写的《饮流斋说瓷》文献,都能证明宋代已经具备了烧制大缸的技术。
只不过当时讲究“薄葬”,很少将大件的生活器具随葬于墓中,导致我们很难在宋代的出土文物中,发现大缸的身影。

还有人根据《宋书》记载,提出司马光砸的不是缸,而是瓮。

但从形状及用途上看,瓮的口部向内收缩,多用于腌菜、制酱。
而缸是敞口,壁呈坡形,经常摆放在庭院中,用于生活储水或预备灭火等。
所以,就现实可能性而言,一个六七岁小孩在庭院里玩闹时,掉进的更有可能是缸,而不是瓮。

至于,为什么有些史料中,写的是司马光砸瓮呢?
一方面可能是各地方言不同,将“缸”与“瓮”通用;另一方面,则跟记述者的生活习惯及语言用法有关。
除此之外,关于“司马光砸缸”,还有一个非常常见的疑问——

一个七岁大的男孩,举起一块大石头已经够吃力了,他真能靠撞击力,砸破一口注满水的大缸吗?

拍摄团队找来多名同龄的小朋友,分别让他们举起4公斤~7公斤的铅球,并尝试投出。
经过测试,六七岁的孩子大多可以举起5公斤的铅球。

个别力气大的,可以举起7公斤的铅球,但想要举起来再扔出去,就非常费尽了。


那么,小朋友扔出去的铅球,能产生多大的撞击力呢?
在武汉理工大学的力学实验室中,通过一台拳击测力器的碰撞试验可以看出——
当孩子将不同质量的石块,从不同角度抛出时,石块落在撞击面的速度不同,所产生的撞击力也会不同。

在评估出砸缸所需要的力量参考值后,拍摄团队又找来3位年纪相仿、体型不同的小朋友,分别由小至大拿起不同质量的石块,重现司马光当年的砸缸壮举。

结果发现,体型相对瘦弱的小朋友,即使勉强搬起5.67公斤的石块,也无法将水缸砸破。
而体型健壮的小朋友,仅用1.18公斤的石块,就将缸砸出了裂痕。等扔到5.67公斤的石块时,更是让大缸彻底破裂,水涌了出来。

不难看出,受到不同因素的影响,砸缸这个动作本身存在很多的不确定性。
或许在危急的情况下,司马光确实发挥出百分百的力量,石头质地也足够坚硬,同时院中的水缸也不是很结实……
总之,很多巧合的因素,促成了历史上经典时刻的出现。
但无论是司马光临危不惧、英勇砸缸救人的优秀品质,还是像这部纪录片一样,不人云亦云、盲从权威,严谨求证的科学精神,都值得每一代孩子学习。
这也是我将这部纪录片推荐给大家的原因。
每个孩子在成长的过程中,对身边的事物、对所处的世界,总是充满了强烈的好奇心。
如何在保有这份好奇心的同时,让他们学会独立深刻地思考,辩证全面地看问题,更客观地认识这个世界,是我们每个家长都要思考的问题。
尤其在这个信息大爆炸的时代,早一天养成这些能力,就能让孩子们早一天开始受益。
川妈说说
寒假正是孩子集中阅读的好时候,配合这部纪录片,孩子边读书边思考,边学习科学知识,1集只要25分钟,太合适了。
对了,以在央视官网上免费观看这部纪录片。我把观看链接,也放在这里了👇:
https://tv.cctv.com/2021/10/09/VIDEYuZ2JAFl8BgKaluuXtXI211009.shtml
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