【教無憂】高中語文教案選擇性必修下冊（2019）42《天文學上的曠世之爭》

課題：天文學上的曠世之爭課題天文學上的曠世之爭課型新授課課標解讀《天文學上的曠世之爭》是部編高中選擇性必修中冊第四單元的課文，該單元屬于“科學與文化論著研習”學習任務(wù)群，該任務(wù)群要求學生通過撰寫內(nèi)容提要和讀書筆記，學習體驗概括、歸納、推理、實證等科學思維方法，把握科學與文化論著觀點明確、邏輯嚴密、語言準確精練等特點，培養(yǎng)科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。教材分析《天文學上的曠世之爭》是一篇科學史文章，篇幅長，概念多，引文多，它是用科學道理、科學知識和科學推斷作為構(gòu)成文本的基礎(chǔ)。文章主要以我國古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)模式各學說的出現(xiàn)時間為線索，梳理各學說論爭的經(jīng)過，并對之進行科學審視和哲學思考。作者在中華文明發(fā)展的大背景中評價蓋天說與渾天說之間的曠世之爭，肯定了古代天文學家對于宇宙結(jié)構(gòu)的學術(shù)貢獻和科學意義。學情分析學生剛剛學習過《宇宙的邊疆》，兩篇文章的內(nèi)容都與天文學相關(guān)，可以自然過渡到本文的教學中。但是二者的體裁不同，學習的方法也應(yīng)該有所區(qū)別。相較于通俗易懂的《宇宙的邊疆》，本文則更需要學生體會曠世之爭中蘊含的嚴謹求實、重視實踐的精神。教學目標語言建構(gòu)與運用：速讀課文，把握“天圓地方說”“宣夜說”“蓋天說”“渾天說”等關(guān)鍵概念。思維提升與發(fā)展：梳理“渾蓋之爭”的具體內(nèi)容，概括不是時代不同人物的不同觀點。審美鑒賞與創(chuàng)造：探討科學理論、思想的演變及在科學發(fā)展史上的意義。文化傳承與理解：體會文章中古人嚴謹求實、重視實踐的精神，激發(fā)對傳統(tǒng)文化的熱愛和探究真理的熱情。重點把握文章的關(guān)鍵概念，梳理文章脈絡(luò)，概括不同時代不同人物的基本觀點。難點探討科學理論演變對科學發(fā)展史的意義，激發(fā)對傳統(tǒng)科學的熱情。教學準備教具：一體機、課件學具：筆、本（課本、練習冊、作業(yè)本）教學過程教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容設(shè)計意圖導入我們常常聽到這樣大的論斷：古代中國的自然科學多經(jīng)驗、少研究，多技術(shù)、少理論？科學的發(fā)展常常受到政治等外部因素的影響。那么事實真的如此嗎？學完本文，你會對上述問題做出自己的判斷。作者簡介：關(guān)增建，1956年生，科學技術(shù)史專家，通識教育專家，國際科學史研究院通訊院士，上海交通大學特聘教授。關(guān)增建主要從事計量學史、物理學史、科學思想史和通識教育等領(lǐng)域的研究。學術(shù)論文刊發(fā)時間論文名稱期刊名稱1991年中國古代的時間觀念《自然辯證法通訊》1992年中國古代星官命名與社會《自然辯證法通訊》1994年中國古代宇宙生成學說的演變《大自然探索》2000年中國天文學史上的地中概念《自然科學史研究》2002年推薦一部與我觀點不盡相同的物理學史《中國圖書評論》2003年中國古代計量的社會功能《中國計量》2005年登封觀星臺的歷史文化價值《自然辯證法通訊》2012年先秦宇宙生成論探析《自然科學史研究》2018年中國天文大地測量的歷史演變《自然科學史研究》用日常中常用的問題導入，激發(fā)學生興趣。讓學生了解作者，突出其研究成果。新課教學活動任務(wù)一：明觀點（一）梳理文中出現(xiàn)的宇宙結(jié)構(gòu)概念，完成圖表：學說出處觀點意義不足明確：學說出處觀點意義不足天圓地方說《大戴禮記》認為天是圓形平蓋，在人的頭頂上方懸置，地是方的，靜止不動。中國人對宇宙形狀的最初認識。這種認識并沒有形成系統(tǒng)的學說，因為它本身存在著比較明顯的漏洞。宣夜說《晉書·天文志》認為日月星辰自由飄浮在虛空之中彼此沒有聯(lián)系，沒有相互作用，天的本質(zhì)是虛空，所有的天體都自由懸浮在這個虛空之中。與西方的水晶天說相比，宣夜說的描述似乎更接近宇宙的實際情形。它在本質(zhì)上是反理性的，也不能給人們提供有用的信息：初級的宇宙理論，沒有與數(shù)學結(jié)合，不能編制歷法，不能預測日月星辰的運行。蓋天說《周髀算經(jīng)》《晉書·天文志》天地是兩個中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天離地的距離是8萬里，日月星辰圍繞著北極依附在天殼上運動。測算各種天文數(shù)據(jù)，解釋人們生活中見到的各種天象，預測日月星辰的運行，編制歷法（二十四節(jié)氣）對宇宙結(jié)構(gòu)本身的描述是錯誤的。渾天說《隋書·天文志》主張?zhí)煸谕猓卦趦?nèi)，天大地小。修訂《太初歷》天在外，表里有水；地在內(nèi)，漂浮水上。沒有地球觀念，沒有意識到海洋也是大地的一部分。首先要先列出那些著名的爭論，涉及的概念有“天圓地方說”“宣夜說”“蓋天說”“渾天說”等。全文的結(jié)構(gòu)就是介紹這些學說的主要觀點，然后對這些觀點進行評議。找出關(guān)鍵概念、梳理概念之間的關(guān)系、分析作者的態(tài)度，文章的整體結(jié)構(gòu)也就清楚了——這就是閱讀路徑之一。從概念人手理清文本內(nèi)容與結(jié)構(gòu)思路之后，要引導學生理解這些科學知識蘊藏的科學精神，懂得人類探索自然前進步伐的艱難，從而培養(yǎng)科學態(tài)度和創(chuàng)新精神，形成自覺追求科技之光的意識。次要的幾種宇宙結(jié)構(gòu)作為補充，簡單帶過。水晶天說；虞喜的《安天論》；虞聳的《穹天論》；姚信的《昕天論》。理結(jié)構(gòu)，便于整體把握全篇的內(nèi)容和觀點，做到提綱挈領(lǐng)。活動任務(wù)二：理結(jié)構(gòu)這幾種學說內(nèi)容千差萬別，作者是如何統(tǒng)籌的呢？顯然不是面面俱到，平均用力，而是有的放矢，各有側(cè)重。（一）快速梳理“天圓地方說”“宣夜說”“蓋天說”“渾天說”出現(xiàn)的段落，并用一句話概括這些段落的內(nèi)容。明確：1.第2—5段：回顧中國古代天文學“天圓地方學說”和“宣夜說”，并分析“宣夜說”的意義和局限。2.第6—11段：回顧、分析“渾蓋之爭”。（二）除了以上內(nèi)容，還有第一段和最后一段，試用一句話概括內(nèi)容。明確：3.第1段：從人們熟知的西方“日心說”與“地心說”之爭，引入中國天文史上的“渾蓋之爭”。4.第12段：總結(jié)全文，評價這場曠世之爭的深遠影響。（三）歸納總結(jié)——總分總的論證結(jié)構(gòu)1．第1段：從人們熟知的西方“日心說”與“地心說”之爭，引入中國天文史上的“渾蓋之爭”。2．第2—5段：回顧中國古代天文學“天圓地方說”和“宣夜說”，并分析“宣夜說”的意義和局限。3．第6—11段：回顧、分析“渾蓋之爭”。4．第12段：總結(jié)全文，評價這場曠世之爭的深遠影響?；顒尤蝿?wù)三：辨分歧根據(jù)梳理的文章結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)題目中所指的“曠世之爭”的核心即為“渾蓋之爭”部分，接下來，我們庖丁解牛，看看作者是如何對這部分謀篇布局的。（一）快速閱讀，填寫表格。時間代表人物觀點關(guān)注點/歧義所在成就/結(jié)論明確：時間代表人物觀點關(guān)注點/歧義所在成就/結(jié)論漢武帝時期司馬遷蓋天說宇宙結(jié)構(gòu)不同，測量儀器與測量方法均不同。修訂《太初歷》漢武帝時期落下閎、鄧平渾天說西漢末年揚雄、桓譚渾天說從觀測理據(jù)、數(shù)理結(jié)構(gòu)批駁“蓋天說”。《難蓋天八事》東漢王充蓋天說批駁“天在外，表里有水；地在內(nèi)，漂浮水上”的觀點頗有說服力東晉葛洪渾天說針對王充提出“橫破鏡”依據(jù)，承認渾天說是較為正確的證明蓋天說是錯誤南北朝何承天渾天說辯解太陽從水中出沒的問題未起太大作用南宋朱熹渾天說從天文測量儀器制作角度反對蓋天說《朱子語類》活動任務(wù)四：談感想通過以上的梳理，我們基本了解了“曠世之爭”的內(nèi)容，理解了不同學術(shù)觀點之間的區(qū)別與聯(lián)系，但作為一篇“科學史”文章，其價值還有很多很多……（一）除了學術(shù)的爭鳴，同學們覺得這場曠世之爭還有哪些價值呢？試用原文中的話來回答：明確：①實踐的基本原則：縱觀中國古代的這場曠世學術(shù)之爭，我們發(fā)現(xiàn)，古人在這場爭論中，秉持著一個重要原則：判斷一個學說是否正確，關(guān)鍵在于其是否符合實際情況，而不是看其是否遵循某種先驗的哲學觀念。②學術(shù)的發(fā)展規(guī)律：除了不以先驗的哲學信念為依據(jù)判斷是非之外，渾蓋之爭在其他方面的表現(xiàn)也完全符合學術(shù)發(fā)展規(guī)律。政治和宗教等非學術(shù)因素沒有介入到這場爭論之中。③其他的天文成就：持續(xù)了一千三四百年之久的渾蓋之爭，是中國天文學史上的一件大事，它貫串于這個時期中國天文學的發(fā)展過程之中，促成了與之相關(guān)的眾多重要科學問題的解決，促成了中國古代天文學諸多重要成就的獲得。（二）思考：站在今天的角度，我們看古人的這種探索過程，看他們身上表現(xiàn)出的這種探索精神，其意義何在？對我們有何啟發(fā)？參考：“蓋天說”和“渾天說”這兩個概念在本質(zhì)上完全不同，雙方主張的宇宙結(jié)構(gòu)不同，所采用的測量方法也不同，所以爭論持續(xù)一千三百多年之久。在“渾蓋之爭”中，中國古人始終秉持的是重視校驗和非學術(shù)因素不干預的原則，這是完全符合學術(shù)發(fā)展規(guī)律的。在這一爭論過程中，促成了諸如《太初歷》的產(chǎn)生、“勾股定理”的出現(xiàn)等學術(shù)成就，表現(xiàn)了中國古人的宇宙觀和對待科學問題的態(tài)度。這場論爭啟發(fā)我們：理性的學術(shù)之爭，能夠幫助人類祛除蒙昧、發(fā)現(xiàn)真理；論爭要秉持實證精神，不能摻雜學術(shù)之外的諸如利益紛爭、個人恩怨等因素，更不能異化為博眼球、博出位的鬧劇，不能背離探索真理的純粹性。如果沒有古代天文學家們對夢想的執(zhí)著探索和實事求是的態(tài)度，或許古代天文學的諸多重要成就都只是一場空想，足以見得執(zhí)著追求的重要性。我們應(yīng)同樣秉持這種態(tài)度去學習，我相信我們會在史書上留下一抹屬于自己的痕跡。談感想，能深化對古人求真求實精神的認識。拓展閱讀圭表的創(chuàng)制及對中國文化的影響馮時表是一根直立于平地上的桿子，古人用來測量日影長短。古人何以學會了立表測影？原因就在于人們對自己身影的了解。由于古人最早認識的日影只能是自己的身影，因此最原始的測影工具也就是人體自身。然而，長期以人身測影既不現(xiàn)實，也不準確。于是古人為解決他們在空間與時間上所遇到的麻煩，就必須創(chuàng)造出一種足以替代人體測影的天文儀具，這便是表。正是由于原始的表為模仿人體測影而出現(xiàn)，所以支撐人體直立而完成測影的股骨之名便被自然地移用作為表的名稱。《周髀算經(jīng)》說：“周髀長八尺。髀者，股也。髀者，表也?！焙苊黠@，原始的表名“髀”，而髀的本義正是人的股骨。由于先民測影歷史悠久，這種以髀股作為表的創(chuàng)造，至遲在公元前第四千紀的中葉就完成了。傳統(tǒng)的表的高度被規(guī)定為八尺，剛好相當于人的身長，這同樣顯示了早期人體測影的遺俗。古人立表必先校正表的垂直，這使他們逐漸認識了直角三角形三邊的關(guān)系，并以直立的表取于人的髀股而名“股”，晷之長名“勾”，完成了對勾股定理的證明。這體現(xiàn)了天文學對數(shù)學的促進。表的另一個更常使用的名稱叫“臬”。由于時空的規(guī)劃必須依靠立表建準，而時空制度的完善又是一切人文制度賴以建立的基礎(chǔ)，于是作為表桿的臬與作為度尺的主彼此結(jié)合的“圭臬”也就具有了標準和準則的意義。東周時期，人們普遍將表稱為“祖臬”，已將圭臬視為建立時空體系、人文制度及人倫道德的法則。從天人關(guān)系發(fā)展出的道德觀念以誠信為本，這種認識源于天時具有的不期而至且恒久不變的特點，所以古人將時間視為誠信的象征，用以測度時間的表與圭也都被賦予了誠信的意義。古代盟誓將盟辭書于石圭，也是借圭所具有的誠信內(nèi)涵體現(xiàn)盟誓見信的宗旨。這種文化觀念與圭表致日的密切關(guān)系充分反映了天文對中國傳統(tǒng)文化的深刻影響。表還有一個更富政治意義的名稱——“中”?！爸小北緸榱⒈頊y影與建旗取中的會意字，這些活動可引申出“中”所具有的中正與中央的雙重內(nèi)涵。立表首先要保持表的垂直，這意味著表處于一種不向東、西、南、北任何一方傾倚的中正狀態(tài)，這使“中”具有了中正的含義。立表建旗而聚眾，表的位置處于四方的中央，這使“中”又具有了中央的含義。從這一含義發(fā)展出的居中而治的政治傳統(tǒng)，要求統(tǒng)治者必須找到天地的中央，那里是建立王廷的理想之所。而天地之中的求測，需要用圭表來完成。先民的測影實踐使他們逐漸懂得，夏至之日以八尺之表測影，當正午時刻的影長為一尺五寸，這個地點便是天地的中央。商周兩代，人們在嵩山測得了這個影長，并以此作為天地之中，創(chuàng)造出中域、中土、中原、中國等重要的政治地理概念。而由此發(fā)展出“中華”的思想，最終成為我們民族和國家的名稱，同樣留有天文立表活動影響的深刻印跡。圭表是我國最古老的天文儀具，古人以其觀天地陰陽之體，正位辨方，定時考閏，并由此發(fā)展出一系列作為中國文化核心內(nèi)涵的人文傳統(tǒng)。它不僅是天文建時所奉之準則，更是經(jīng)緯人文制度之準繩。中國天文學作為傳統(tǒng)文化之源，于此可見一斑。問題：文章從哪幾個方面闡述了“中國天文學作為傳統(tǒng)文化之源”這一觀點？明確：①古人立表測量天文數(shù)據(jù)先校正表的垂直，使他們逐漸認識了直角三角形三邊的關(guān)系，完成了對勾股定理的證明，促進了中國古代數(shù)學的發(fā)展。②古人將圭臬視為建立時空體系、人文制度及人倫道德的法則，從而衍生出以誠信為本的道德觀念等，中國古代天文對中國傳統(tǒng)文化產(chǎn)生了深刻影響。③表的另一個名稱“中”具有中正、中央等含義，古人以此創(chuàng)造出中域、中土、中原、中國等重要的政治地理概念，進而發(fā)展出“中華”的思想，最終成為我們民族和國家的名稱。總結(jié)行文特色（1）語言簡練。本文語言文白相間，既不像白話文那樣過于通俗，也不像文言文那樣過于深奧。文言文與白話文互為注解，令文章深刻而不失簡潔，風趣而不失嚴肅，瑣碎中傳遞著思考，平實中蘊藏著哲理。（2）內(nèi)容翔實。文章引經(jīng)據(jù)典，大量引用古典書籍記載，像《大戴禮記》《晉書》《隋書》《朱子語類》等典籍中的內(nèi)容，很好地佐證了各個天文學說的觀點，體現(xiàn)了曠世之爭的真實性，充實了文章內(nèi)容，增強了文章的說服力。（3）觀點公允。本文作者對于各個時代的學說與內(nèi)容客觀記錄，沒有主觀的評價和感情的褒貶，而是真實地再現(xiàn)歷史，還原歷史，公正客觀地梳理概括了中國古代宇宙結(jié)構(gòu)學說的發(fā)展歷程?；乜蹎栴}古代中國的自然科學多經(jīng)驗、少研究，多技術(shù)、少理論？科學的發(fā)展常常受到政治等外部因素的影響。那么事實真的如此嗎？本文既對史料進行搜集和梳理，還原歷史面貌，又以史料中體現(xiàn)的科學思維和科學方法為