【2022教學(xué)參考】歷史材料與解析：人教版歷史必修3-第8課古代中國的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)-

第8課古代中國的制造和發(fā)覺

四大制造

1．李約瑟對中國科技的評價

〔材料〕現(xiàn)在很多思想史家和文化史家照舊多少認(rèn)為，亞洲文明“沒有產(chǎn)生過任何我們可以稱之為科學(xué)的東西。假如他們知道一些皮毛，或許又會說，中國有過人文科學(xué)，但沒有自然科學(xué)；或者說有過工藝學(xué)，但沒有理論科學(xué)，或許還會不無正確地斷言，中國沒有產(chǎn)生過近代科學(xué)（與古代和中古科學(xué)相對而言）。這里沒有必要對這些觀點(diǎn)逐一訂正。

但是，我們的閱歷證明，那些不為一般人所知的中國科技成就，信手拈來就可以寫滿幾大卷。有案可查，早在歐洲人留意到太陽上有黑點(diǎn)以前1500年，中國人就在記錄太陽黑子周期了；在歐洲人開頭爭辯日珥現(xiàn)象一千年前，中國人已給出日珥系統(tǒng)各部分特地名稱；科學(xué)革命的關(guān)鍵儀器──機(jī)械鐘8世紀(jì)首先毀滅在中國，而不是像一般人認(rèn)為的那樣，毀滅于14世紀(jì)的歐洲。認(rèn)為只有西方文明才具有科學(xué)特性的傳統(tǒng)確定是站不住腳的。不錯，現(xiàn)代科學(xué)，即對自然現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)學(xué)假設(shè)，再用系統(tǒng)的試驗(yàn)加以驗(yàn)證的體系的確是起源于西方。

但決不行認(rèn)為中國對歐洲文藝復(fù)興后期毀滅的近代科學(xué)的重大突破毫無貢獻(xiàn)。歐幾里得幾何學(xué)和托勒密行星天文學(xué)無可置疑是起源于希臘，然而還有第三個至關(guān)重要的因素，磁現(xiàn)象的學(xué)問和基礎(chǔ)都是中國供應(yīng)的，當(dāng)西方人對磁極性還一無所知時，中國人已在關(guān)懷磁偏角和磁感應(yīng)的性質(zhì)了。

──《李約瑟文集》（中）選自《世界科學(xué)的演化》潘吉星主編，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社1986年版

【解讀】李約瑟（1900—1995）是英國出名科學(xué)家、中國科技史大師和中英文化溝通的“人民友好使者”。曾提出出名的“李約瑟難題”。

這段資料是李約瑟博士在一次中西科技比較爭辯會上的發(fā)言，他客觀地評價了中國古代科技傳入歐洲，加快了西方邁入近代社會的速度。

中國古代人民不僅在技術(shù)而且在科學(xué)方面都為人類作出巨大的貢獻(xiàn)，尤其是在磁現(xiàn)象方面。中國的制造和制造為人類文明的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)。

2．畢昇制造活字印刷術(shù)

〔材料〕板印書籍，唐人尚未盛為之。自馮瀛王始印五經(jīng)，以后典籍，皆為版本。慶歷中，有布衣畢昇，又為活版。其法用膠泥刻字，薄如錢唇①，每字為一印，火燒令堅(jiān)。先設(shè)一鐵版，其上以松脂臘和紙灰之類冒②之。欲印刷以一鐵范置鐵板上，乃密布字印。滿鐵范③為一板，持就火煬④之，藥稍镕⑤則以一平板按其面，則字平如砥⑥。若止印三二本，未為簡易；若印數(shù)十百千本，則極為神速。常作二鐵板，一板印刷，一板已自布字。此印者才畢，則其次板已具⑦。更互用之，瞬息可就。每一字皆有數(shù)印，如之、也等字，每字有二十余印，以備一板內(nèi)有重復(fù)者。不用則以紙貼之，每韻為一貼，木格貯之。有奇字素?zé)o備者，旋⑧刻之，以草火燒，瞬息可成。不以木為之者，木理有疏密，沾水則高下不平，兼與藥相黏，不行取。不若燔土⑨用訖⑩再火令藥镕，以手拂之，其印自落，殊不沾污。

──北宋沈括《夢溪筆談》卷十八《技藝》

【解讀】《夢溪筆談》是北宋沈括所著的筆記體著作,大約成書于1086年～1093年,收錄了沈括一生的所見所聞和見解，是我國古代重要的科技著作。

這條資料記載了北宋時期平民畢昇制造活字印刷以及活字印刷的過程，是最早的也是較全面介紹活字印刷術(shù)這一當(dāng)時先進(jìn)的技藝資料。

（1）唐代時，雕版印刷書籍的技術(shù)還沒有盛行；（2）北宋慶歷年間，我國已制造了活字印刷術(shù)，比歐洲早400多年；（3）當(dāng)時活字印刷的經(jīng)過，它有別于唐代盛行的雕版印刷，大大提高了當(dāng)時的印刷速度；（4）使用的木活字，與現(xiàn)今使用的鉛活字有別。

印刷術(shù)是我國古代重大制造之一，也是對世界的貢獻(xiàn)。畢昇制造的活字印刷是印刷術(shù)上的重要革新，它早于歐洲400多年，沈括的這一記載為我們了解畢昇活字印刷供應(yīng)了貴重資料。

【注釋】①錢唇：銅錢的邊緣。②冒：掩蓋。③鐵范：這里指鐵框。④煬（音ｙáｎｇ）：烘。⑤镕：通“熔”熔化。⑥砥（音ｄǐ）：磨刀石。⑦具：具備、預(yù)備就緒。⑧旋：馬上。⑨燔土：指用火燒過的膠泥活字。⑩訖(音ｑì)：完畢。

3．關(guān)于火藥成分

〔材料〕凡火藥以消石①、硫黃為主，草木灰為輔。消性至陰，硫性至陽，陰陽兩神物相遇于無隙可容之中。其出也，人物膺②之，魂散驚而魄齏粉③。凡消性主直，直擊者消九而硫一；硫性主橫，爆擊者消七而硫三。其佐使之灰，則青楊、古杉、樺根、箬葉、蜀葵、毛竹根、茄秸之類，燒使存性，而其中箬葉為最燥也。

──《天工開物》第十五卷《佳兵》

【解讀】宋應(yīng)星的《天工開物》國外爭辯者認(rèn)為是“中國17世紀(jì)的工藝百科全書”，其中記載了不少在當(dāng)時居于世界前列的工藝措施和科學(xué)創(chuàng)見。

火藥早在唐以前就被制造，唐末被廣泛使用在軍事上。這條資料介紹的是黑火藥的主要成分?；鹚幊煞忠韵跏土螯S為主，草木灰是掛念劑。硝石陰性最強(qiáng)，硫黃陽性最強(qiáng)，陰陽兩種物質(zhì)在密閉的地方相遇，爆炸起來，不論人或物都要魂飛魄散，粉身碎骨。硝石縱向的爆炸力大，所以用于射擊的火藥成分是硝九硫一，硫黃卻是橫向的爆炸力大，所以用于爆炸的火藥成分就要硝七硫三。作為掛念劑的炭粉，可以用青楊、枯杉、樺樹根、箬竹葉、蜀葵、毛竹根、茄稈之類，燒制成炭。其中以箬竹葉炭灰最為燥烈。

【注釋】①消石：礦物名，即硝石。②膺（音ｙīｎｇ）：承受。③齏（音ｊī）：切，引申為碎，齏粉，比方粉身碎骨。

《九章算術(shù)》和珠算

1．《九章算術(shù)》關(guān)于割圓術(shù)的記載

〔材料〕以六觚①之一面乘一弧半徑，三之，得十二觚之冪。若又割之，次以十二觚之一乘一弧之半徑，六之，則得二十四觚之冪。割之彌細(xì)，所失彌少。割之又割，以至于不行割，則與圓周合體而無所失矣②。觚面之外，猶有余徑③。以面乘余徑，則冪出弧表。若夫觚之細(xì)者，與圓合體，則表無余徑。

──《九章算術(shù)》

【解讀】《九章算術(shù)》是我國現(xiàn)存的一部最古老的數(shù)學(xué)書，集中先秦到西漢數(shù)學(xué)學(xué)問之大成，含有近百條普遍性的抽象公式、解法及246個例題，作者不詳。魏晉時劉徵為其注解“析理以辭，解體用圖”，不但給出明確的概念，導(dǎo)出正確的理論，而且還有很多制造制造。

這條資料是劉徵對割圓術(shù)的注解，是中國古代割圓術(shù)最早最為詳盡的描述。劉徵經(jīng)過推導(dǎo)認(rèn)為：圓內(nèi)接正6邊形的一邊乘圓半徑，以3乘之，便得到正12邊形之冪。假如再分割它，接著以正12邊形的一邊乘圓半徑，又以6乘之，便得到正24邊形之冪，分割得越細(xì)，正多邊形與圓的差別就越小。分割了又分割，始終分到不行再分割的境地，則正多邊形就與圓周完全合體而沒有什么差別了。一般狀況下正多邊形每邊之外，還有余徑。以邊長乘余徑，則其冪超出了圓弧的表面。至于其邊格外微小的多邊形，由于與圓合體，那么每邊之外就沒有余徑。

（1）魏晉時期布衣劉徵首創(chuàng)割圓術(shù)，為計(jì)算圓周率建立了嚴(yán)密的理論和完善的算法。（2）劉徵這種以“直”代“曲”，通過“無限靠近”，使“近似”轉(zhuǎn)化為“精確”的極限思維，含有近代微積分思想萌芽。（3）后世的中國數(shù)學(xué)家結(jié)合當(dāng)時社會實(shí)際需要，引入新的數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)方法，超出了《九章算術(shù)》的范圍，為后世中國數(shù)學(xué)的進(jìn)展奠定了基礎(chǔ)。

【注釋】①觚（音ｈú）：多棱角的器物。②設(shè)第一次分割將圓內(nèi)接正6邊形割裂成12邊形，其面積為S，第n次分割將圓內(nèi)接正6．2n-1邊形分割成正6．2n邊形，其面積為Sn，此即表示極限過程。③余徑：即圓內(nèi)接正多邊形邊心距與圓半徑之差。

2．中國古代的記數(shù)法

〔材料〕凡算之法，先識其位，一縱十橫，百立千僵，千十相望，萬百相當(dāng)?！环e五不只。

──《孫子算經(jīng)》卷上

【解讀】《孫子算經(jīng)》原名《孫子算術(shù)》，相傳作者是春秋末年軍事家孫武，是中國算經(jīng)十書中較早的一本普及讀物。

數(shù)學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，十進(jìn)位值制記數(shù)法在數(shù)學(xué)進(jìn)展過程中有著至關(guān)重要的作用，這條資料介紹，在進(jìn)行計(jì)算時，首先必需懂得數(shù)字的位和結(jié)構(gòu)。個位以縱畫表示，十位以橫畫表示，百位是縱的，而千位則是橫的，所以，千位和十位看起來是相同的，萬位和百位也是這樣……到了6這個數(shù)字，數(shù)字就不再單靠縱畫的堆砌來組成了，而數(shù)字5則不是由單畫組成的。

（1）春秋戰(zhàn)國時期，中國已毀滅算籌記數(shù)法，這種記數(shù)法完全具有現(xiàn)代通行的十進(jìn)位值制的功能，今日國際通用的記數(shù)法就是這種算籌記數(shù)法的連續(xù)。（2）中國古代人民已建立位值制概念，馬克思說“這是人類最奇怪的制造之一”。中國也是世界上最早使用十進(jìn)位值制記數(shù)法的國家。

《石氏星表》和渾儀

1．魯僖公親自參與天文觀測

〔材料〕僖公五年，春，王正月辛亥朔，日南至。公既視朔，遂登觀臺以望而書，禮也。凡分至啟閉，必書云物，為備故也。

──左丘明《左傳·僖公五年》

【解讀】《左傳》是記載春秋（前770～前476年）歷史的史學(xué)名著，屬于編年體史書，和《公羊傳》《谷梁傳》一樣，是解釋《春秋》的三傳之一。

這段資料記載的是公元前654年春至日魯僖公親自參與天文觀測的事，這是中國古代現(xiàn)存文字中記載和觀測二至有關(guān)系的最早的一條資料，因此值得引用在這里。這段資料記述了魯僖公五年春季的正月，辛亥日，太陽到達(dá)最南點(diǎn)，魯僖公親自到太廟報告朔日之后，便登上觀看臺去觀看日影，而天文官員們則依據(jù)慣例作下記錄，在春秋時的魯國凡是春分、秋分、冬至、立夏、立春、立秋等氣節(jié)。史官都必需記錄下云霧的顏色和樣子，以便對即將到來的變故作出猜想和預(yù)備。

中國古代統(tǒng)治者格外重視天文觀測，把天文和國家社稷聯(lián)系起來。甚至在重要日子，比如夏至、冬至還要親自參與觀測并進(jìn)行重要儀式，這就不難理解，中國古代天文學(xué)之所以發(fā)達(dá)的緣由。

2．中國關(guān)于古代赤道坐標(biāo)的記述

〔材料〕黃道進(jìn)退之?dāng)?shù)也，檔以銅儀日月度之，則可知也。以儀一歲乃竟，而中間又有陰雨，難卒成也，是以作小渾，盡赤道、黃道，乃名調(diào)賦三百六十五度四分之一，從冬至所在始起?！”睒O及衡各針之為軸，取薄篾，穿其兩端，令兩穿中間與渾半等，……令篾半之際從冬至起，一度一移之，視篾之半際多少黃赤道幾也。其所多少，則進(jìn)退之?dāng)?shù)也。從北極數(shù)之，則去極之度也。各分赤道、黃道為二十四氣，一氣相去十五度十六分之七。每一氣者，黃道進(jìn)退一度焉。所以然者，黃道直時，去南北極近，其處地小，而橫形與赤道且等，故以篾度之，于赤道多也。

──《后漢書》志第三律歷下

【解讀】《后漢書》是中國東漢斷代史，為紀(jì)傳體體裁。共一百二十卷,包括紀(jì)十卷、傳八十卷、志三十。其中，傳為南朝宋范曄撰，志為晉司馬彪撰。

本條資料記述的是用赤道坐標(biāo)表示天體沿黃道運(yùn)動的主要方法，這種方法在中國始終使用了1500年，直到元、明時才廢止。從資料可以看到：黃道度數(shù)削減或增加的差數(shù)，本應(yīng)使用青銅渾儀終年觀看日月的運(yùn)行來測量，可是由于有時天陰下雨無法觀看，難于獲得全年的記錄。因此，人們制成小型渾儀，從各至點(diǎn)起將赤道和黃道都分刻成36514度，接著，將一根可彎曲的竹片，兩端固定在兩極，正好構(gòu)成一個半圓弧……于是從冬至點(diǎn)起，轉(zhuǎn)動竹片，記錄下黃道上度數(shù)的增減和赤道上度數(shù)增減的關(guān)系，這些就是進(jìn)或退的數(shù)值。不僅如此，計(jì)算半圓弧形竹片上的度數(shù)，就可以得出任何一點(diǎn)的北極距，赤道和黃道均分為二十四氣（十四天為一氣），每氣長15716度，與赤道相比，黃道每氣進(jìn)退1度，由于季節(jié)的不同，黃道有時近北極，有時近南極，可見，黃道的位置和赤道是成傾角的，因而它們的度數(shù)各不相同。

中國古代至少在漢以前已經(jīng)建立了一套完整的赤道天文坐標(biāo)體系，這在世界上是最早的，其明顯優(yōu)于世界其他國家產(chǎn)時通用的黃道天文坐標(biāo)。就是現(xiàn)代天文學(xué)家也借鑒中國古代天文坐標(biāo)，用赤道坐標(biāo)取代了黃道坐標(biāo)。

3．關(guān)于渾儀

〔材料〕楊子云好天文，問之于黃門作渾天老工。曰:我少能作其,但隨尺寸法度，殊不曉達(dá)其意。然稍稍益愈，到今七十，乃甫適知，已又老且死矣。今我兒子愛學(xué)作之，亦當(dāng)復(fù)年如我乃曉知，已又且復(fù)死焉，其言可悲可笑也。

──《全上古三代秦漢三國六朝·全后漢文》卷十五

【解讀】渾儀是古代中國觀測天體坐標(biāo)的工具，它最突出的優(yōu)點(diǎn)在于赤道式裝置，這對觀測星辰的周日運(yùn)動最便利。在望遠(yuǎn)鏡制造以前，渾儀是世界上最先進(jìn)的天文觀測工具。

這條資料記述了漢朝時一位做渾儀老工匠的感慨，這位老工匠說：我年輕時會制作這種渾儀，但只知道依據(jù)尺寸去分度，并不明白其中的道理，后來愈懂愈多。我現(xiàn)在已經(jīng)七十歲了，才開頭懂得關(guān)于它的一切，可是我不久就要死了，我有一個兒子，也寵愛學(xué)著制作這些儀器；他也得重復(fù)我多年的閱歷，我想，有一天他也會懂得其中的道理的，不過，到了那時，他也同樣將是快要死的人了。他的話是多么凄慘，又多么可笑??！

《授時歷》和四大農(nóng)書

1．關(guān)于良種選擇

〔材料一〕（1）種傷濕郁熱則生蟲

取麥種，候熟可獲，擇穗大強(qiáng)者，斬束立場中之高燥處，曝使極燥①無令有白魚②，有輒揚(yáng)治之。取乾艾雜藏之，麥一石，艾③一把；藏以瓦器竹器。順時種之，則收常倍。

取禾種，擇高大者，斬一節(jié)下，把懸高燥處，苗則不?、?。

欲知?dú)q所宜，以布囊盛粟等諸物種，平量之，埋陰地。冬至后五十日，發(fā)取量之。息最多者，歲所宜也。

──《汜勝之書》上卷《收種》

〔材料二〕（2）凡五谷種子，抑郁⑤則不生；生者亦尋死。

種雜者，禾則早晚不均，舂復(fù)減而難熟，糶賣以雜糅見疵⑥，炊餐失生熟之節(jié)：所以特宜存意，不行徒然。

粟、黍、粱、秫，常歲歲別收：選好穗純色者，劁⑦刈高懸之。至春，治取，別種，以擬明年種子。量家田所須種子多少而種之。

其別種種子，常須加鋤。鋤多則無秕也。先治而別埋⑧，先治，場凈不雜；窖埋，又勝器盛，還以所治穰草蔽窖。不爾，必有為雜之患。

將種前二十許日，開出水淘，浮秕去則無莠。即曬令燥，種之。

──《齊民要術(shù)》卷一《收種》

【解讀】西漢的《汜勝之書》與北魏賈思勰編寫的《齊民要術(shù)》都是我國古代重要的農(nóng)書，不僅對當(dāng)時指導(dǎo)農(nóng)業(yè)有重要作用，就是今日也有很多值得我們借鑒的地方。

這兩條資料都記述了“收種”，《汜勝之書》較早，它主要介紹了要怎么選良種，介紹的是穗選法。而《齊民要術(shù)》已超越了單純的“收種”，進(jìn)入良種保存和繁育的階段，強(qiáng)調(diào)種子必需保存，即選擇成熟且健壯的，先曬干，而后放在干燥的地方保存，來年出苗率高，單收、單打、單種，嚴(yán)防混雜，年年如此選育就有可能培育新的優(yōu)良品種。

我們的祖先格外重視農(nóng)業(yè)科技，很早就有關(guān)于農(nóng)業(yè)科技的專著，所接受的選種方法：混和選擇法，也是現(xiàn)代常用的選種方法。這是中國古代之所以成為農(nóng)業(yè)大國的緣由。

【注釋】①斬束立場中之高燥處，曝使極燥：割下大穗扎成一束，掛在曬場較高的一方，曬干（以免與其他谷物混雜）。②白魚：一種小蟲。③艾：一種植物，可防蟲。④不?。簛砟昝玳L勢好。⑤郁（音ｙì）：指受潮或回潮發(fā)熱。⑥以雜糅見疵：糅（音ｒóｕ）：攙和，混雜。見疵（音ｃī）：被嫌惡。疵，毛病。⑦劁：割。⑧先治而別埋：先治，最先脫粒。別埋，分別窖埋。

2．關(guān)于梨的嫁接

〔材料〕種者，梨熟時，全埋之。經(jīng)年，至春地釋，分栽之，多著熟糞及水。至冬葉落。附地刈殺之，以炭火燒頭。二年即結(jié)子。（若生及種而不栽者，則著子遲。每梨有十許子。唯二子生梨，余皆生杜。）

插者彌疾。插法：用棠、杜。（棠，梨大而細(xì)理；杜次之；桑，梨大惡；棗、石榴上插得者，為上梨，雖治十，收得一二也。）杜如臂以上，皆任插。（當(dāng)先種杜，經(jīng)年