第8課 中國古代的科技發(fā)明與發(fā)現(xiàn)

李約瑟說“在上古和中古時(shí)代，中國科學(xué)技術(shù)一直保持著一個(gè)讓西方望塵莫及的發(fā)展水平，中國科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，已被證明是形成近代世界秩序的基本因素之一?！?/p>

李約瑟:英國劍橋大學(xué)李約瑟研究所名譽(yù)所長，致力于中國科技史研究。為中國培養(yǎng)了一批優(yōu)秀科技史學(xué)家。

第八課古代中國的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)課標(biāo)解讀：概述古代中國的科技成就，認(rèn)識中國的科技發(fā)明對世界文明發(fā)展的貢獻(xiàn)。一、四大發(fā)明館——四大發(fā)明1、造紙術(shù)紙發(fā)明前的書寫材料龜甲、獸骨、青銅器、竹木簡、帛等古巴比倫古印度泥板樹皮樹葉古埃及古希臘植物紙草羊皮地區(qū)書寫材料曾炳祥在《漫話古埃及的紙草和紙卷》一文中寫道：“隨著中國造紙術(shù)西傳和紙張生產(chǎn)日益增多，紙草失去了其作為書寫材料的意義。”放眼世界

我國甘肅天水放馬灘漢墓出土的西漢早期的紙，是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的最早的紙。公元105年，蔡倫改進(jìn)造紙術(shù)。制成了植物纖維紙，取代了竹木簡和帛，為紀(jì)念蔡倫的功績，人們把這種紙叫作“蔡侯紙”。原料：樹皮破漁網(wǎng)麻頭原料易得，造價(jià)低廉古代造紙生產(chǎn)流程圖造紙術(shù)演變歷程⑴西漢：發(fā)明⑵東漢：改進(jìn)（“蔡侯紙”）⑶魏晉南北朝：技術(shù)進(jìn)步——白度增加，表面平滑，成為主要的書寫材料。造紙中心：洛陽、長安、建業(yè)、揚(yáng)州。⑷唐宋：造紙產(chǎn)地增多，竹紙、皮紙成為主要品種。造紙術(shù)的傳播2、印刷術(shù)隋唐之際出現(xiàn)◆活字印刷術(shù)：◆雕版印刷術(shù)：宋代彩色套印技術(shù)(黃金時(shí)代)11世紀(jì)中葉，北宋畢升發(fā)明《金剛經(jīng)》印刷于公元868年，于1900年被英國人斯坦因從敦煌騙購。被認(rèn)為是世界上保存的最早的有明確日期的雕版印刷品。《金剛經(jīng)注》套印本

我國世界上最早的套色印本是于公元14世紀(jì)所刻的《金剛經(jīng)注》，用紅、黑兩色套印。經(jīng)文用紅色印成，注釋用黑色印成。2008年奧運(yùn)會(huì)開幕式——活字印刷術(shù)

畢昇（約970年—1051年），北宋淮南路蘄州蘄水縣（今湖北省英山縣）人。

活字印刷術(shù)發(fā)明后，很快傳入日本、朝鮮，西傳至西亞、北非一帶，隨后又傳入歐洲。1450年，德意志人古騰堡改良了中國的活字印刷術(shù)，形成金屬活字印刷術(shù)。

突火槍：“以巨竹為筒，內(nèi)安子窠，如燒放，焰絕然后子窠發(fā)出如炮聲，遠(yuǎn)聞百五十余步?！薄端问贰?/p>

火箭3、火藥①中國古代煉丹家在煉丹時(shí)無意中發(fā)明了火藥。②唐末，火藥開始用于軍事。最早的火藥武器有突火槍、火箭、火炮等,宋朝，軍事上廣泛使用。★宋代火藥武器五代火藥武器

五代時(shí)，戰(zhàn)場上出現(xiàn)了“火毬、“火蒺藜”。火蒺藜的包中除了火藥以外，還裝著“鐵蒺藜”。鐵蒺藜上面有尖刺，象菱角形。用火點(diǎn)著藥線拋出去，不但會(huì)燃燒，里面的鐵蒺藜還會(huì)把敵人打死打傷?！锩鞔鹚幬淦鳌帮L(fēng)火震天雷”“三眼銃”筒型火箭架明朝萬戶試飛

在12,13世紀(jì),火藥首先傳入阿拉伯國家,然后傳到希臘和歐洲乃至世界各地。英法各國直到十四世紀(jì)中葉,才有應(yīng)用火藥和火器的記載。

“火龍出水”水陸兩用的火箭，也是二級火箭的始祖4、指南針戰(zhàn)國的“司南”（世界上最早的指南儀器）宋指南針

將磁針與辨別方位的裝置合而為一,稱羅盤。在12世紀(jì)末和13世紀(jì)初由海路傳入阿拉伯，然后傳入歐洲探究：四大發(fā)明對世界的影響“火藥、指南針、印刷術(shù)—這是預(yù)兆資產(chǎn)階級社會(huì)到來的三項(xiàng)偉大發(fā)明?；鹚幇羊T士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術(shù)則變成了新教的工具，總的來說變成了科學(xué)復(fù)興的手段，變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿。

——馬克思閱讀材料，談?wù)勊拇蟀l(fā)明如何推動(dòng)人類文明的發(fā)展？①造紙術(shù)傳入歐洲，推動(dòng)了歐洲文化的發(fā)展②印刷術(shù)在歐洲的使用，推動(dòng)了文藝復(fù)興和宗教改革。③火藥幫助歐洲的資產(chǎn)階級戰(zhàn)勝了封建貴族。④指南針為新航路開辟、殖民擴(kuò)張?zhí)峁┝藯l件。結(jié)論：推動(dòng)了歐洲由封建社會(huì)向資本主義社會(huì)過渡。二.《九章算術(shù)》和珠算1.《九章算術(shù)》

《九章算術(shù)》作者已不可考。一般認(rèn)為它是經(jīng)歷代各家的增補(bǔ)修訂，而逐漸成為現(xiàn)今定本，成書在東漢，現(xiàn)今流傳的大多是在三國時(shí)期劉徽所作的注本。劉徽【課外拓展】他在幾何方面，提出了"割圓術(shù)"，即將圓周用內(nèi)接或外切正多邊形窮竭的一種求圓面積和圓周長的方法。他利用割圓術(shù)科學(xué)地求出了圓周率π=3.1416的結(jié)果。

該書系統(tǒng)總結(jié)了戰(zhàn)國、秦、漢時(shí)期的數(shù)學(xué)成就。同時(shí)，在數(shù)學(xué)上還有其獨(dú)到的成就：不僅最早提到分?jǐn)?shù)問題，也采用了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的十進(jìn)位值制記數(shù)法?！斗匠獭氛逻€在世界數(shù)學(xué)史上首次闡述了負(fù)數(shù)及其加減運(yùn)算法則。

《九章算術(shù)》是當(dāng)時(shí)世界上最簡練有效的應(yīng)用數(shù)學(xué)，它的出現(xiàn)標(biāo)志中國古代以計(jì)算為中心的數(shù)學(xué)形成了完整體系。算籌

在算籌計(jì)數(shù)法中，以縱橫兩種排列方式來表示單位數(shù)目的，其中1-5均分別以縱橫方式排列相應(yīng)數(shù)目的算籌來表示，6-9則以上面的算籌再加下面相應(yīng)的算籌來表示。這種計(jì)數(shù)法遵循十進(jìn)位制。明清時(shí)期的算盤珠算盤起源于北宋時(shí)代。隨著商業(yè)的繁榮，珠算應(yīng)用得到普及和發(fā)展。明朝時(shí)，珠算法已傳播到朝鮮、日本以至世界其他地區(qū)。聯(lián)合國教科文組織將珠算正式通過為人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。這也是我國第30項(xiàng)被列為非遺的項(xiàng)目。三.《石氏星表》和渾儀1、天文學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的原因

在采集、狩獵和農(nóng)牧業(yè)活動(dòng)中萌生和發(fā)展起來，其目的是觀天象，明方向，知季節(jié)，告農(nóng)時(shí)。2、成就（1）設(shè)置天象觀測機(jī)構(gòu)（2）中國古代天象觀測記錄，世界公認(rèn)最悠久最系統(tǒng)A.世界最早的日食、月食、太陽黑子及哈雷彗星的記錄B.戰(zhàn)國石申用赤道坐標(biāo)記錄八百多顆恒星位置，原書失傳，后人輯錄編成《石氏星表》，是世界上最古老星表。（3）天文觀測儀器：渾儀、簡儀等。

渾儀是中國古代用于測量天體球面坐標(biāo)的觀測儀器。它是由一重重的同心圓環(huán)構(gòu)成，整體看起來就像一個(gè)圓球。有資料表明，在公元前4世紀(jì)中葉，中國就已經(jīng)使用渾儀觀測天象了，比古希臘約早60年。

郭守敬簡儀

簡儀的創(chuàng)制是當(dāng)時(shí)世界上的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。歐洲直到三百多年之后才由丹麥天文學(xué)家第谷發(fā)明類似裝置。簡儀的主要裝置是由兩個(gè)互相垂直的大圓環(huán)組成，其中的一個(gè)環(huán)面平行于地球赤道面，叫做“赤道環(huán)”；另一個(gè)是直立在赤道環(huán)中心的雙環(huán)，能繞一根金屬軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫做“赤經(jīng)雙環(huán)”。四.《授時(shí)歷》和四大農(nóng)書1.歷法

西漢氾勝之《氾勝之書》（1）古代農(nóng)業(yè)與歷法制訂和農(nóng)學(xué)研究密切相關(guān)（2）《夏小正》，商朝改進(jìn)為“殷歷”（3）元朝，郭守敬編訂《授時(shí)歷》，是我國古代最優(yōu)秀的歷法。這比現(xiàn)行公歷的頒行早了三百年。

2.農(nóng)書北魏賈思勰《齊民要術(shù)》元朝王禎《農(nóng)書》明朝徐光啟《農(nóng)政全書》北魏賈思勰《齊民要術(shù)》

內(nèi)容：主要記錄了東漢以后五百多年，特別是北朝時(shí)期黃河中下游的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。

地位：世界農(nóng)學(xué)史上最早的專著之一，是中國現(xiàn)存最早、最完整、最系統(tǒng)的一部完整的農(nóng)書。五.《傷寒雜病論》和《本草綱目》1.中醫(yī)《黃帝內(nèi)經(jīng)》，戰(zhàn)國問世、西漢編訂是我國現(xiàn)存最早的醫(yī)書，中醫(yī)學(xué)的奠基之作。

《傷寒雜病論》東漢末年，張仲景編訂，奠定了后世中醫(yī)臨床學(xué)的理論基礎(chǔ)，被后世醫(yī)家譽(yù)為“萬世寶典”。

傷寒是中國古人對外感病的通稱，并不是某一疾病的專門病名。寒不僅是現(xiàn)代所說的受寒，而是所有外邪(風(fēng)﹑寒﹑暑﹑濕﹑燥﹑火和疫癘之氣等)從外侵入人體的致病因素.2.藥學(xué)：《本草綱目》明朝卓越的醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍寫成《本草綱目》，是對16世紀(jì)以前中醫(yī)藥學(xué)的系統(tǒng)總結(jié)。被譽(yù)為“東方藥物巨典”。展廳三：天文學(xué)館展廳二：算學(xué)館展廳一：四大發(fā)明館展廳四：農(nóng)學(xué)館展廳五：醫(yī)學(xué)館門廳古代中國發(fā)明和發(fā)現(xiàn)展覽館【橫縱聯(lián)系，知識提升】

根據(jù)下表并結(jié)合所學(xué)知識，歸納總結(jié)中國古代科技的特點(diǎn)。

類別數(shù)學(xué)天文歷法氣象地學(xué)化學(xué)農(nóng)學(xué)機(jī)械水利輕工兵器項(xiàng)數(shù)2225259257788①實(shí)用性：大多是服務(wù)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)；②經(jīng)驗(yàn)性：大多是對生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的直接記載或?qū)ψ匀滑F(xiàn)象的直觀描述，缺少實(shí)驗(yàn)；③封閉性：古代科學(xué)理論的技術(shù)化傾向嚴(yán)重，又不具有開放性，沒有轉(zhuǎn)化為普遍的社會(huì)生產(chǎn)力。④片面性：對社會(huì)科學(xué)的研究多于自然科學(xué)。⑤全面繁榮、多種成就世界領(lǐng)先。1.中國古代科技特點(diǎn)——《中國的世界記錄》(全品)年代科技發(fā)明（件）中國世界其他國家件百分比件百分比公元1—400年452862%1738%公元401—1000年453271%1329%公元1001—1500年673857%2943%公元1501—1840年472194%45396%2.中國古代科技發(fā)明世界地位變化統(tǒng)計(jì)

閱讀材料并結(jié)合所學(xué)知識，指出中國古代發(fā)明大致從何時(shí)開始落后世界，并思考其領(lǐng)先與落后的原因。16世紀(jì)1.政治上：國家長期統(tǒng)一，提供了相對穩(wěn)定的政治格局。2.經(jīng)濟(jì)上：封建經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展，農(nóng)業(yè)、手工業(yè)長期領(lǐng)先世界，促進(jìn)了科技的進(jìn)步4.文化上：教育與科舉的發(fā)展促進(jìn)了科技的進(jìn)步。3.外交上：重視對外交往，各民族互相學(xué)習(xí)，中外交流頻繁，吸收了外來先進(jìn)文化。5.民族特性：中國人民的勤勞和智慧，富有創(chuàng)造力。中國古代科技長期領(lǐng)先世界的原因1.政治：腐朽的封建制度阻礙了中國現(xiàn)代科技產(chǎn)生。

重農(nóng)抑商政策：不利于科技成果的產(chǎn)生、推廣和應(yīng)用。

文化專制：禁錮了思想，不利于自然科學(xué)的發(fā)展。

閉關(guān)鎖國：阻礙了東西方文化的正常交流。2.經(jīng)濟(jì)：明清時(shí)期自然經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)，限制了生產(chǎn)力發(fā)展，無法對科技的發(fā)展提出迫切要求和推動(dòng)力。3.思想：重人倫輕自然的文化傳統(tǒng)和迷信落后的思想阻礙科技的發(fā)展。4.科技結(jié)構(gòu)自身的缺陷限制著中國科技的發(fā)展。16世紀(jì)以后中國科技落后于世界的原因【連線高考】（2014年全國卷1）（25分）閱讀材料，完成下列各題。材料一宋應(yīng)星(1587-約1666)青年時(shí)曾考取舉人，后來連續(xù)六次赴京參加進(jìn)士考試，均名落孫山。45歲以后，面對明末流民遍地的現(xiàn)實(shí)，宋應(yīng)星不再追求科舉功名，轉(zhuǎn)而探求“致富”之術(shù)。他全面搜集整理傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)，撰成《天工開物》-書，書名取“天工人其代之”“開物成務(wù)”之義。正如宋應(yīng)星在該書的序言中所說，“是書與科舉功名毫無關(guān)系”，當(dāng)時(shí)士大夫?qū)@部書不屑一顧。后來乾隆時(shí)鳊《四庫全書>，不予收錄，民間因此更不敢印行。這部書在19世紀(jì)傳入歐洲后，被譽(yù)為“17世紀(jì)中國科技的百科全書”，是我們今天探討古代科技成就的重要文獻(xiàn)。

——摘編自潘吉星《宋應(yīng)星評傳》等材料二牛頓(1643-1727)自幼喜歡鉆研科學(xué)。1687年，他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》出版，闡述了其后被視作真理的物體運(yùn)動(dòng)三大定律。該書受到學(xué)術(shù)界的贊頌，很快銷售一空。同年，牛頓被選為國會(huì)議員，后被封為爵士，成為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)長和法國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。當(dāng)時(shí)他被公認(rèn)為活著的最偉大的科學(xué)家，英國有學(xué)識的人都把牛頓“奉為他們的首領(lǐng)，承認(rèn)他是他們的主帥和大師”。伏爾泰全面接受了牛頓的自然哲學(xué)，并與人合作發(fā)表了一本關(guān)于牛頓力學(xué)體系的通俗著作。18世紀(jì)中期，牛頓的理論體系在歐洲各國得到廣泛認(rèn)可，對整個(gè)歐洲和世界的科學(xué)與哲學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?！幾哉材匪埂じ窭卓恕杜ｎD傳》等(1)根據(jù)材料一、二并結(jié)合所學(xué)知識，分別指出宋應(yīng)星、牛頓二人科技成果的特點(diǎn)及它們出現(xiàn)的背景。（15分）(2)根據(jù)材料一、二并結(jié)合所學(xué)知識，分析指出二人科技成果命運(yùn)不同的原因。(10分)1.特點(diǎn)（1）宋應(yīng)星：①傳統(tǒng)科技的集大成?！叭嫠鸭瘋鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)”；“傳統(tǒng)科技的總結(jié)性著作”；“古代科技成就的重要文獻(xiàn)”；“17世紀(jì)中國科技百科全書”；“與農(nóng)業(yè)、手工業(yè)密切相關(guān)”；集中于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和手工業(yè)；以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和手工業(yè)技術(shù)為主；與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和手工業(yè)發(fā)展相適應(yīng)，具有實(shí)用性；具有實(shí)用性；主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)與手工業(yè)。②多總結(jié)，少創(chuàng)造。

多總結(jié)；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)；少創(chuàng)造；缺乏創(chuàng)新；缺少突破。（2）牛頓：①長期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的理性探討。

實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；注重實(shí)驗(yàn)；科學(xué)理論體系完整②突破性的科學(xué)成果。

《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》；牛頓的自然哲學(xué)；物體運(yùn)動(dòng)三大定律；牛頓的力學(xué)體系；牛頓的理論體系；注重對自然科學(xué)的研究；關(guān)注自然現(xiàn)象，重創(chuàng)新。2.背景（1）宋應(yīng)星的成果：①中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、手工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)。中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)；中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)或發(fā)展；中國手工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)；中國手工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)或發(fā)展；小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)達(dá)。②科舉失利后的發(fā)憤之作。

宋應(yīng)星不再追求科舉功名，轉(zhuǎn)而探求“致富”之術(shù)；宋應(yīng)星科舉考試失敗；“明末流民遍地的現(xiàn)實(shí)”的觸動(dòng)（2）牛頓的成果：①科學(xué)突破了中世紀(jì)神學(xué)的束縛。文藝復(fù)興推動(dòng)了近代科學(xué)的發(fā)展；中世紀(jì)神學(xué)受到挑戰(zhàn)；文藝復(fù)興、宗教改革極大解放了人們的思想。②近代科學(xué)研究方法的形成。

實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)；嚴(yán)密的邏輯體系；數(shù)學(xué)研究方法；伽利略等科學(xué)家的奠基。③長期從事科學(xué)研究?！芭ｎD自幼喜歡鉆研科學(xué)”例1：特點(diǎn)：宋應(yīng)星：重實(shí)用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)手工業(yè)發(fā)展；重經(jīng)驗(yàn)積累。

牛頓：以數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)；邏輯嚴(yán)密；自然與哲學(xué)共同研究。背景：宋：科舉考試失敗，轉(zhuǎn)而探究致富之術(shù)；明末流民遍地，社會(huì)矛盾突出。牛頓：文藝復(fù)興、宗教改革等影響、