宋元时期的科技教材分析和教法建议mht.doc

宋元时期的科技教材教法重点与难点分析本课的主要内容是宋元时期的科技成就。在本课当中，第一次集中讲到了中国古代的四大发明。对于七年级的学生来说，四大发明一般是了解的，但具体到四大发明的应用、传播以及对世界文明发展所起的巨大推动作用，就不一定了解得很清楚了。所以，本课的重点是：活字印刷术、指南针、火药的应用和向世界的传播，以及对世界文明的贡献。四大发明和宋元时期的科学家，毕竟涉及到很多科学知识，所以七年级的学生理解起来还有一定的难度，如活字印刷术的原理、郭守敬的授时历等。本课的难点是对四大发明原理和科学家成果的理解。教法建议1关于本课的整体设计。本课是典型的科技文化课，所以学生的兴趣可能会高一些，关键是要通过活动，调动学生参与进来的兴趣。可以根据实际情况设计几个小活动。2关于课文的导入。可以以四大发明来导人，如四大发明的图片。亦可用教具导人，如司南模型或者指南针等，以引起学生的兴趣，尽快进人本课的氛围。3关于活字印刷术。要讲清楚3个问题：一是唐朝的雕版印刷技术；二是宋朝人毕昇发明的活字印刷术；三是活字印刷术的传播及对世界文明发展的贡献。在讲述第一个问题的时候，教师可以拿来一枚图章，首先让学生观察，图章上面的字是反刻的；然后用图章印字，体会雕版印刷的原理。之后，教师就可以讲述唐朝雕版印刷的内容了。可以出示一些雕版印刷品的图片来增加感性认识。还可以设计一个课下的小活动：用一块橡皮雕刻出你的名字，做一个小小印章。接着，教师可以提出问题让学生思考：唐朝的雕版印刷术有什么不方便的地方?以引出毕昇发明的活字印刷术。在讲述毕昇的活字印刷术的时候，可以利用第76页的课文小字部分，先让学生自学，然后由学生来复述印刷的过程。之后可以引用沈括在梦溪笔谈中记述的关于活字印刷术的内容，让学生从资料当中找出活字印刷术优点的原话，同时也为后面讲述沈括打下基础。在讲到印刷术的传播的时候，最好结合造纸术一起，指出它们对于世界文明的发展起到了极为重要的作用。4关于指南针。有条件的话，教师不妨拿一个指南针来作为教具。在这一个子目中，教师可以讲述一下从司南到指南针演变发展的历史，同时利用课文中的小资料和读一读，讲述指南针对航海业的巨大推动作用。这里也可以设计一个小活动：在课下自己做一个指南针，可以和物理、地理老师联系，在专业上给以更多的指导。对于学生的手工制作，教师要及时给予评价。5关于火药。教师可以不必补充太多的资料，主要讲清楚火药在唐朝的发明、在宋朝的改进以及火药对世界历史发展的巨大作用。利用课文当中的小字部分，将火药从唐朝发明到宋朝改进的历史讲清楚即可。同时，在讲述火药的历史的时候，可以进行适当的升华：如我国火药的发明是和道家的炼丹活动相联系的，宋朝战争频繁，刺激了火药技术的改进和使用。在讲述火药的传播时，可引用课文的“读一读”中培根的话来印证。6关于沈括和郭守敬。关于沈括，可指出刚才读到的活字印刷术的记载，就是出自他的代表作梦溪笔谈，指出这部书的价值，可以结合“议一议”中的问题来讨论：如果没有古代科学家对古代科学技术的及时记载，这样的科学技术可能会失传或者流失，今天的我们就无法知道当时的情况了。教师还可以从梦溪笔谈中摘取一些简单易懂的段落，来加深学生对它的认识。关于郭守敬，教师主要强调他在天文学方面和历法方面的成就即可。可让学生回顾此前学过的中国历法有哪些，对比来学习。问题探究1想一想：活字印刷与雕版印刷有什么不同?提示：活字印刷与雕版印刷相比，有很多改进，活字印刷比雕版印刷更省时、省力、省料。雕版印刷由于整块刻板，出现错别字不易改动，活字印刷就能很好地解决这个问题，更换方便，效率提高。2议一议：我国古代有很多科学发明，如果没有梦溪笔谈记载，会出现什么情况?提示：宋朝科学家沈括的梦溪笔谈集科学研究、社会考察、文史掌故于一书，是一部综合性的巨著。其中最有价值的是自然科学和科技部分，有200多条，包括天文、动物、地理、制图、地质、气象、数学、物理、化学、水利、建筑、冶金、医药、农业、动植物、武器造等方面。如果没有这样一部总结性的著作来记载，宋朝及以前我国科学技术成就的很多内容，我们今天就无从知晓。比如毕昇发明活字印刷术，对人类文明做出了很大贡献。可是，像这样一位有重大贡献的发明家，要不是沈括把他的发明在梦溪笔谈中记载下来，我们就会连他的名字都不知道。3温故知新：列举宋朝推动社会进步的科学技术成就。提示：毕昇发明活字印刷术，引起了印刷业的革新，极大地推进了中国和世界文明的进步；宋朝在司南的基础上，制成了指南针，推动了航海业的发展；宋朝改进了火药制造技术，提高了军事战斗力，传播到西方的火药制造技术，改变了世界的面貌；宋朝沈括的梦溪笔谈总结了宋朝的科技成就。4问题探究：通过课文与其他途径了解我国古代的四大发明，想一想如果没有四大发明，我国以及整个世界会是怎样的状况。与同学进行讨论，交流自己的体会。提示：这是一道开放性的问题，教师可以在讲完四大发明之后，利用这个课后的问题进行讨论。同时教师可以把一些材料展现给学生，如培根对三大发明的高度评价、马克思对火药的评价等。只要学生能指出中国古代的四大发明对世界文明的进步做出了极大的贡献即可。图画说明唐咸通九年的雕版印刷品金刚经唐咸通九年的雕版印刷品金刚经，全称为金刚般若波罗密经，是现存最早有明确日期记载和精美扉画的唐朝佛教印刷品。这件印刷品原藏于甘肃敦煌千佛洞，1899年在洞中发现。由于这里的干燥气候，虽经千年存放，发现时仍完整如新。但它于1907年被英国人斯坦因盗走，现藏于英国大英博物馆。这幅印刷品呈卷子形式，全卷长4877毫米，高244毫米，是由6个印张粘接起来的卷。卷子前边有一幅题为祗树给孤独园的图画，内容是释迦牟尼在祗园精舍向长老须菩提说法的故事。卷末刻印有“咸通九年四月十五日王为二亲敬造普施”题字，有明确的年代记载，证明是唐朝懿宗咸通九年（868）的雕版印刷品。经卷首尾完整，刻画精美，文字古拙遒劲，刀法纯熟，墨色均匀，印刷清晰，表明这是一份印刷技术已臻成熟的作品，说明这时印刷术的高度发达，印刷术发明已久。这幅印刷品也是今存于世的我国早期印刷品实物中惟一的一份本身留有明确、完整的刻印年代的印晶。毕昇毕昇是北宋时期的平民、科学家、活字版印刷术的发明人。籍贯、经历均无考。仁宗庆历年间发明活字印刷术：用胶泥刻字，每字一印，以火烧硬后制成活字。排版时，先在置有铁框的铁板上，匀敷以松脂、蜡、纸灰等混合而成的黏胶物，活字排满一框后，再在火上加热至蜡消熔，用平板按压字面，使全版字面平整，活字也固着于铁板上，即可印刷。再加热，即可将活字拆下。毕昇是世界上用活字印书的第一人，比德国的谷登堡用铅活字印书早400年左右。泥活字版宋仁宗庆历年间，平民毕异在雕版印刷普及的基础上，发明了活字印刷。它用胶泥刻字，使字画凸出，每字单独成为一印，用火烧硬，制成字印。另用铁板，上敷松脂、蜡和灰合制的黏胶物。当印刷时，将一颗一颗字印排列，镶嵌于铁板，以火烤之，再用一平板压在字印上，使板面子整，便可印刷。这种早期的活字印刷方法已具备现代印刷术的基本过程铸字、排版、印刷。这就是按照毕昇的发明制作的胶泥活字版。水浮法指南针指南针是中国古代四大发明之一。它是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，有多种形体。而指南车是依靠机械结构，而不是依靠磁性指南的，所以指南车与指南针没有关系。中国是最早发现磁铁的指极性，并且利用它制成指向仪器的国家。早在战国时期，就发明了一种称为“司南”的磁铁指南仪器。司南的形状像一把勺子，是用天然磁石磨制而成。把它放置在一个有24个方位刻度的地盘（即罗盘）上，勺把的顶端就会指向南方。这就是所谓的“司南之勺”，“其柄指南”。据说战国时郑国人到远方去采玉，随身带着它，可以避免迷失方向。但用天然磁石制造的司南不容易找出准确的极性，且制造时琢、磨加工也容易失磁，加上司南与地盘的接触面大，转动时摩擦阻力大，效果不太好，所以司南还不是一种理想的指向仪器。为了研制理想的指向仪器，人们经过不断探索，终于发明了人工磁化方法，制造出了指南针。至迟在11世纪中叶以前，指南针已经出现。最早明确记述指南针的文献，是北宋沈括所著的梦溪笔谈：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”明确出I指南针是方家（风水先生）所发明的，用的是磁石磨针锋的人工磁化方制成指南针，常微偏东则是由于地球磁偏角的作用。该书还介绍了4种支挂磁针的方法：将指南针放在指甲上的指爪法，将指南针放在碗口边上的碗唇法，将指南针悬挂在新蚕丝上并用蜡粘住的缕悬法，将指南针横贯而浮水面的水浮法。人们普遍采用的是浮于水面的水浮法：在木制罗盘中央挖一圆形水池蓄水，放上贯有灯芯草的磁针，罗盘周边刻有24个方向，整个装置也叫水罗盘，又称指南浮针。指南针作为一种指向仪器，被广泛应用于军事、测量和日常生活中。其最大的历史功绩，用于海上导航。它在航海中的应用，引起了航海技术的重大变革，开创了人类航海活动的新纪元。在此之前，人们航行于茫茫大海中，判定航线，辨别航向，靠的是夜间观测星辰，白天观测太阳。这种观测主要是定性的，难于准确。而在阴天或下雨天时，星星、太阳都观测不到，只能凭藉经验，因此容易迷失航向，偏离航线，甚至发生海难事故。指南针的出现给航海提供了一件有力的工具，弥补了原有测向技术的缺陷。指南针大约于北宋末期（11世纪末）开始在航海中应用。南宋咸淳年间（12651274）吴自牧在梦梁录里记道：“风雨冥晦时，惟凭针盘而行，乃火长掌之，毫厘不取差误，盖一舟人命所系也。”这是中国航海中使用指南针的最早记载。海船使用罗盘导航时，每条航线都是由许多针位点连接起来的，这就是“针路”。将针位方向记录下来，就是“罗经针簿”，作为航行的依据。明初的郑和七次下西洋，皆得益于指南针之助。指南针经阿拉伯人于1180年左右传人欧洲后，不仅给欧洲人带来了巨大的商业利润，也导致了哥伦布对美洲大陆的发现和麦哲伦的环球航行。指南针促成了世界大航海时代的到来，使欧洲打开了世界市场并建立了殖民地，为资本主义的发展提供了必不可少的前提。因此英国著名科学史家李约瑟博士说，指南针在航海中的应用，是“航海技艺方面的巨大改革”，它把“原始航海时代推进到终点”，“预示计量航海时代的来临”。课文中展示的是水浮法指南针。罗盘罗盘是利用磁针确定方位的仪器。把指南针装置在方位盘上，就称为罗盘。罗盘由罗盘盒、照准装置和磁针组成，构造简单，使用方便，但精度较低。旧时阴阳家看风水、清丈田地和判决土地诉讼时，都使用地罗。现在常用于测定独立测区的近似起始方向，以及路线勘测、地质普查、森林普查中的测量工作。元朝铜火铳火铳是元朝和明朝前期对金属管形射击火器的通称，有时又称火筒。火铳以火药发射石弹、铅弹和铁弹，是在南宋长期使用的各种火枪的基础上，随着火药性能的提高而逐步发展起来的，是元明时期军队的重要装备。火铳的发明是世界战争史从冷兵器时代向火器时代过渡的标志。火铳用铜或铁铸成，铜铸较多，是中国古代第一代金属管形射击火器。它的出现，使火器的发展进入一个崭新的阶段。明朝建立后，大量制造火铳加强边防、海防和城防设施，并于永乐年间组建了专用火器的神机营。嘉靖以后，逐渐被鸟铳和火炮所取代。这是元至顺三年（1332）制造的铜火铳，现藏于中国国家博物馆，一直被视为中国和世界最早的火炮。1987年7月，在内蒙古锡林郭勒盟一牧民院落内的羊圈边，偶然发现了一件“元大德二年”的铜火铳。该铳为铜质，铸造而成，铜色紫，表面略有绿锈，铳身竖刻有两行八思巴字铭文。铳体坚固，重6210克，全长347厘米，保存完好。1998年10月，这件火铳入藏蒙元文化博物馆，并于2004年经过中国社会科学院考古研究所、中国人民解放军军事科学院战略部历代战争和战略研究室、内蒙古大学蒙古学研究中心的有关学者共同认定为世界上最早的火炮。沈括沈括（约10331097）是北宋科学家，字存中，钱塘（今浙江杭州）人。父沈周，任泉州知府、开封府判、明州等官。至和元年（1054），以父荫入仕，任海州沭阳县（今属江苏）主簿。修筑渠堰，开发农田，颇有政绩，次年调任代理东海县令。嘉祜八年（1063）中进士，曾担任昭文馆编校、翰林学士，提举司天监等官职。熙宁年间，宋神宗用王安石为相，锐意改革，沈括也参与了当时的许多活动。八年夏，辽人意欲侵占宋朝河东路沿边土地，引起边界纠纷。沈括以翰林侍读学士的身份，奉使交涉。到辽廷后，据理力争，先后6次辩论，辽人不能屈，获成而还。他在出使途中绘记了辽国山川险阻及风俗人情，成使虏图抄，上于朝廷。元丰三年（1080）到延州任官，防御西夏。后二年边将徐禧在永乐城（今陕西米脂县）为西夏所败，沈括兵少不能救援，因而连累，被罢职，此后脱离仕途。元祜二年（1087），他完成了在熙宁九年即已奉命编绘的“天下郡县图”，定名为守令图。元祜三年，沈括移居到润州（今江苏镇江），将他以前购置的园地，加以经营，名为“梦溪园”，在此隐居8年后去世。其间，写成了他的科学名著梦溪笔谈，以及农学著作梦溪忘怀录（已佚）和医学著作良方等。沈括博学多能，于天文、律历、音乐、医药、卜算，无所不通。一生著作甚多，仅据宋史艺文志所录就有22种，共155卷，但现在有传刻本的仅有梦溪笔谈26卷、续笔