岳麓版必修3 第6课中国古代的科学技术 教案.doc

教学设计第6课 中国古代的科学技术从容说课 中国古代文明包括政治的、经济的、伦理道德的、文学艺术的、哲学的、宗教的、风俗的，当然更包括科学（“格物”）技术的。古代的科技文明是先民生产、生活、生存及进步的基础，也是国家实力的基础，又是民族文明程度的象征，历史证明它是民族兴亡的关键因素之一。 课文重点介绍了中国古代在天文学、数学、农学、医药学、工程学方面的科技成就，其中包括了领先世界的四大发明等成果。本节可采用中外比较教学方法，应秉持唯物辩证法的观点，一分为二地分析和认识中国古代文化，并在此基础上引导学生形成正确的民族文化观和世界文化观。 本课是进行爱国主义教育的很好的材料，在教学中教师应适时引导，以增进学生的民族自豪感和自信心，但切忌过或不及：进行爱国主义教育不要流于浅薄和片面，应克服阿q式的“我们家祖上比你们家阔多了”的民族自慰情结；也不可因近现代的落后而妄自菲薄，而应在进行深入考察落后原因的基础上，引导学生深思民族振兴的方法和途径。更富理性的思考，才是对民族的真正热爱。 中国古代的科学技术是一个小专题，内容多，成就大，建议用两节课学习，以便从容展开教学活动。教学重点 中国古代的科技成就、原因及其影响。教学难点 中国古代科技成就的特点及原因。教具准备 设计计算机多媒体课件，内容包含有关中国古代科技成就的图片和文字材料。课时安排 2课时三维目标一、知识与能力1.掌握中国古代天文学、数学、农学、医药学、重大工程建设和四大发明成就。2.古代中国四大发明与近现代欧洲及世界进步之间的关系。二、过程与方法1.利用多媒体电教手段，提供相关图文材料，调动学生参与教学，培养学生历史比较、问题探究的能力。2.通过课前的准备、课堂的活动，培养学生动手的能力，体验科学的实验手段和探索的乐趣。三、情感态度与价值观1.古代中国人民以其勤劳智慧创造出卓异的科技成就，对世界文明的进步作出过巨大贡献。2.科学的方法和科学的精神是一切发明创造的源泉。教学过程第1课时 导入新课 师 西方学者曾经称古代中国是“发明与发现的国度”。你知道古代中国有哪些重要的发明与发现？ 生 针灸、长城、大运河 生 火药、指南针、造纸术、印刷术 师 同学们说得很好。我国的四大发明不仅对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，而且对世界文明发展史也产生了非常大的影响。马克思曾说：“火药、指南针、印刷术这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具，总的来说变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”中国古代科技成就巨大，一直处在世界的前列，它推动西方走进了近代，而我们却在近代落伍了，为什么？这节课我们将来学习这些内容。 推进新课 板 书： 第6课 中国古代的科学技术 一、中国古代的科技成就 多媒体课件显示: 1.阅读教材，了解本课主要内容。 2.分组学习，探究天文学、数学、农学、医药学、重大工程建设和四大发明成就（列表）。 3.每组重点完成一个方面。 板 书： 1.中国古代天文学成就多媒体课件显示:时期成就地位战国甘石星经我国最早的天文学著作，其中的石氏星表是世界上最早的星表秦汉秦汉浑仪；东汉张衡水运浑象仪、地动仪、地球是圆的对地球是圆的认识早西欧1000多年唐代僧一行、梁令瓒黄道游仪；僧一行实测子午线、制成以水流为动力的水运浑象仪用黄道游仪发现恒星位置的变动在世界上是首次元代郭守敬简仪、授时历简仪比欧洲同类仪器早300多年表1 师 其他同学有异议吗？有没有疑问？ 生 所填内容我同意，但其中有些仪器、运行原理我还想了解。 知识拓展（1）候风地动仪 候风地动仪最主要的部件有二：一是竖立于仪体正中的“都柱”，它相当于一种倒立型的震摆。二是设在“都柱”周围和仪体相连接的八组杠杆机械（“八道”），它们分别置于东、西、南、北、东北、东南、西北、西南八个方向上。一旦发生较强的地震，仪体随之震动，而“都柱”由于本身的惯性和仪体发生相对的位移，失去平衡而触动“八道”中的一道，这一组杠杆机械便推动连接于仪体外部的龙口所衔的小铜珠，使之落入相应的蟾蜍的口中，观测者便可据以得知地震发生的时间和方向。（2）石氏星表 星表是把测量出的若干恒星的坐标（常常还连同其他特性）汇编而成的。它是天文学上一种很重要的工具。我国古代曾经多次测编过星表。其中最早的一次是在战国时代。它的观测者叫石申，是魏人。他的活动年代大约在公元前4世纪。石申编过一部书，叫天文，共八卷。因为这部书有很高的价值，所以被后人尊称为石氏星经。 石氏星表的赤道坐标有两种表达方式。一种是二十八宿距星的，叫做距度和去极度。距度就是本宿距星和下宿距星之间的赤经差；去极度就是距星赤纬的余角。还有一种是二十八宿之外的其他星，叫做入宿度和去极度。所谓入宿度就是这颗星离本宿距星的赤经差。不论哪一种方式，它的实质和现代天文学上广泛使用的赤道坐标系是一致的。而在欧洲，赤道坐标系的广泛使用却是在16世纪开始的。 右上图是我国古代天体赤道坐标示意图。是赤道圈，是地平圈，p是天北极。a、b是相邻的甲、乙两宿的距星，ab表示甲宿的距度。s是某一天体，as表示它的入宿度，sp表示它的去极度。（3）水运浑象仪 公元117年，张衡根据自己对天体运行规律的认识和实际观察，继承和发展了前人的浑天理论，创制了一个能够精确地表演浑天思想的“浑天仪”水运浑象（类似于现在的天球仪），这台仪器的主体是一个大空心铜球，代表天球，上面布满了星辰，球的一半隐没在地平圈下面，另一半显露在地下圈上面，就像人们看到的天穹一样。仪器靠漏壶流水的力量推动齿轮系，带动铜球（浑象）缓慢地运转着，一天旋转一周。到了晚上，人们从仪器上可以看到星辰的起落，和实际天象完全相合。水运浑象是有明确记载的世界上第一架用水力推动自动运转的天文仪器。（4）浑仪 这是中国观测天体坐标的工具。它突出的优点在于赤道式装置，这对于观测星辰的周日运动最方便。在望远镜发明以前，浑仪是世界上最先进的天文观测的工具。 生 候风地动仪和浑仪模型演示。 生 跃跃欲试。 师 感兴趣的同学课后可以继续交流、探究。 板 书： 2.中国古代数学成就多媒体课件显示:领域成就地位数学专著西汉周髀算经提出“勾三股四弦五”，比西方早了约500年东汉九章算术标志着我国数学体系形成。用了当时世界上最先进的十进位制记数法南朝祖冲之缀术大明历缀术被唐朝规定为算学的主要课本圆周率三国刘徽3.1416南朝祖冲之3.1415926到3.1415927之间领先世界1000年表2 师 概括得不错。圆周率是怎么推算的？谁能讲讲？ 生 课前我查到了一段资料，还做了个模型，我边讲边演示。 知识拓展 割圆术 圆周率即圆的周长与其直径之间的比率。所谓“割圆术”，是用圆内接正多边形的周长去无限逼近圆周并以此求取圆周率的方法。越是把圆周分割得细，误差就越小，其内接正多边形的周长就越是接近圆周。如此不断地分割下去，一直到圆周无法再分割为止，也就是到了圆内接正多边形的边数无限多的时候，它的周长就与圆周“合体”而完全一致了。 师 割圆术这一数学方法中蕴含着科学思想，即微积分思想萌芽和辩证思维。 古代中国数学界一直重视对圆周率的求算，从西汉初成书的周髀算经中的“古率”到5世纪的祖冲之演算出“约率”和“密率”，历时七八百年的不懈努力，方取得了领先世界1000余年的伟大成就。这其中蕴含着怎样的一种精神？ 生 锲而不舍地追求真理的科学精神。 师 对，这种精神在我们今天的学习中同样宝贵。 板 书： 3.中国古代农学成就 多媒体课件显示:时期作者与书名主要内容或特点地位南北朝贾思勰齐民要术北方生产经验；包括农、林、牧、副、渔等方法;提出因地制宜等思想我国现存第一部完整的农书元代王祯农书兼论南北的农业技术；图文并茂；重点在生产工具介绍综合性农书，最早图文并茂的农具史料明代徐光启农政全书总结历代农业、手工业的经验；吸收西方自然科学知识；具有科学性、创新性和先进性达到传统农业科学的顶峰表3 师 对于这一板块，你想讲什么？ 生 我想讲讲徐光启。 （多媒体课件显示徐光启像） 生 生活于公元15621633年，字子先，号玄扈，上海人，明代科学家。第一个把欧洲先进的科学知识，特别是天文学知识介绍到中国，可谓中国近代科学的先驱。他学习西方传教士利玛窦带来的西方天文、历算、火器等，尽通其术。著有崇祯历书，对于中国古代历法的改革是一次飞跃性的突破，它奠定了中国近300年历法的基础。 我觉得他的身上有一种可贵的品质，不泥古，敢于接受新的知识，勇于创新。 师 对，我也非常欣赏你敢于钻研、善于发现的精神。 板 书： 4.中国古代医学成就 多媒体课件显示:时期作者与书名主要内容或特点地位战国至西汉黄帝内经现存较早的一部医书，奠定了中医学理论的基础东汉张仲景伤寒杂病论论述了“望、闻、问、切”四诊疗法中医临床医学的经典。张仲景被称为“医圣”华佗精于方药针灸，擅长外科手术，发明“麻沸散”和五禽戏在世界上最早发明了“麻沸散”。五禽戏是最早的体育保健体操明代李时珍本草纲目药物学著作全面系统地总结了中国16世纪以前的药物学成就，创立了当时世界上最先进的分类法，推动了世界生物学的发展表4 生 谁今天不太舒服？我来给大家针灸治疗。 （气氛活跃，但谁也不敢上去） 师 看样子，单有医疗器械还不行，还得有高明的医术才能赢得大家的信任啊。 生 有个疑问。中医与西医到底有什么不同？ 师 西医是以人体解剖学为基础而建立起来的医学理论体系。中医不是，它神奇的理论体系之基石是经络学说和阴阳学说。特别是经络学说，在今天依然无法用现代科学技术加以验证，无法在解剖学中得到有效的证实，因而有人将它与相关医术如针灸等贬为巫术，但运用经络学说而进行治疗的针灸疗法却每每奏响攻治疑难杂症的凯歌，令人百思不得其解。对这个问题，如果同学们有兴趣，我们课后可以继续探讨。 课堂小结 根据自然科学大事年表的统计，从公元前6世纪至公元1000年，中国在世界重大科技成就中占的比例约达50%71%，公元1000年后的宋元时期的几项重大发明对促进世界文明的发展又作出了极其重要的贡献。那么中国对世界影响最大的发明是什么呢？大家不妨思考一下，我们下节课继续探究。第2课时 导入新课 师 大家认为中国对世界影响最大的发明是什么？ 生 四大发明。 师 今天我们就来具体学习一下我国的四大发明。 推进新课 板 书： 5.古代科技的里程碑四大发明 多媒体课件显示:成就时间过程地位造纸术西汉发明植物纤维纸,粗糙,不宜于书写是中国古代科技的里程碑，促进了文化的传播与发展，对近代世界的形成起了重要的作用东汉蔡侯纸，原料易得，宜于书写印刷术唐代已经有雕版印刷术，代表是金刚经，世界上现存最早的有明确时间记载雕版的印刷品北宋毕升活字印刷术。后有金属活字火药唐代炼丹制药中发明；丹经上最早有关于火药的记载；唐末用于战争；后产生火器指南针战国发明司南；此后又有指南车、指南鱼北宋发明指南针，并用于航海表5 师 这部分内容大家比较熟悉。大家也许有话要说？ 生 四大发明为什么推动西方率先进入近代社会，却没有推动我们中国进入近代社会？ 师 很有深度的一个问题。我们先来看几段材料。 多媒体课件显示: （1995年全国卷）阅读下列材料：材料一：韩非子有度载：“先王立司南以端朝夕。”（朝夕指东西方向）鬼谷子谋称：“郑（国）人之取玉也，载司南之车，为其不惑也。”（惑指迷失方向）材料二：据萍洲可谈载，北宋有人在广州看到“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”。材料三：马克思在机器、自然力和科学应用中说：“火药、指南针、印刷术这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具，总的来说变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的强大的杠杆。”材料四：鲁迅在电的利弊中说：“外国用火药制造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神；外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃。”请完成：（1）从材料看，司南至迟发明于什么时候？司南和指南针在哪些方面发挥了它辨别方向的功能？（2）应如何理解材料三的内容？（3）材料四中鲁迅揭露了当时中国社会的什么问题？（4）指南针在近代西欧和中国的不同用途说明了什么？ 生 多媒体课件显示: 参考答案（1）战国。生产（或采玉）、导航、迷信活动（或看风水）。（2）马克思指出了中国的三大发明传到欧洲后，在欧洲从封建社会向资本主义社会转变中起了促进作用。（3）旧中国愚昧落后，中国古代先进科学技术未能充分发挥其推动社会进步的作用。（4）科技能否产生巨大经济效益和社会效益，取决于社会环境。 师 （3）（4）两点也就部分地回答了这位同学的问题。另外，四大发明出现在中国，当时中国正处在封建社会的发展时期，农业是主要的经济部门，近代社会应具备的工商业基础还不充分，这也是原因之一。 师 学习了这节课，大家还有什么疑问？ 生 中国古代数学、天文学等领域曾以一系列杰出的成果走在世界的前列，但是它们辉煌了若干世纪以后，却停滞了、落后了，以至于被西方近代科学技术所取代。然而，中国的传统医学是个例外，在漫长的发展过程中，一直保持着强大而旺盛的生命力，而且日益走出国门，进入西方世界，这是为什么？ 师 大家来谈谈这个问题吧。 生 医学事关大家的健康，所以一直发达。 教师精讲 首先是科学发展本身的问题。中国古代的科技，除医学外，基本上都是经验性的，没有从感性认识上升到理性认识即实现从实践到理论的飞跃。中医学就不同了，黄帝内经就奠定了中医学理论的基础，此后，形成了一整套完整而独特的中医重要理论体系，从而独步世界医学领域。 其次是社会历史的原因。封建社会的文化专制是一因，焚书坑儒摧残了文化，独尊儒术排斥它学，文字狱禁锢文化等。科举制度长期推行，使人们一辈子钻进儒家“四书”“五经”的故纸堆中，而把有利于国计民生的科技视为“奇技淫巧”，从而阻碍了中国古代科技的发展。明清之际的锁国政策，影响了我们对世界先进科技的吸收。重农抑商政策的实行阻碍了工商业的发展，使得与近代工业相适应的近代科技无法产生。自古以来，医书基本没有受到禁锢。医学的发展是人们，包括皇帝生存的需要。 因而，正是由于学科自身理论根基有力和社会条件相对有利这样的双重原因，中国传统医学才能够独领风骚，独步青云。 师 我来提几个问题。 （1）中国古代科技有哪些突出成就？ （2）中国古代科技的发展有什么特点？为什么？ （3）中国古代科技发达的原因是什么？有什么影响？ （4）是什么让中国的科学技术在近代落后了？在古代中国科技发展和近代西方科技发展中我们得到哪些启示？ 教师精讲 （1）表1表5。 板 书： 二、中国古代科技的特点 （2）中国古代科技的发展有三个特点：实用性：大都服务于农业。经验性：大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直观描述。技术化：没有独立的理论，以师带徒的形式传递。 合作探究 多媒体课件显示:材料一：中国历代王朝坚持“以农为本”的立国治国方略，坚持中央集权的治国组织方法，因而科技成果直接为农业生产和强化大一统的君权服务。教参材料二：古代中国科学实用取向的价值观是有其深刻的历史和社会背景的，是同中国2000多年的封建社会的小农经济价值观相适应的，更是同作为封建正统思想的儒家的“世俗哲学”“经世致用”相吻合的。儒家对科学技术采取轻视的态度，如孟子对于墨家科技的歧视，使得科学技术在中国古代始终没有取得应有的地位，像四大发明这样的重大技术成就也被视为雕虫小技，更多的科技成果知识作为统治者娱乐的“小玩意”。央视论坛材料三：近代科学的思想源头在古希腊，而古希腊的科学脱胎于以探索世界本原为出发点的自然哲学。在这方面，中国先秦时期的诸子百家丝毫不逊色于古希腊的哲人。我们知道中国上古时期和古希腊的科学，东西方自然哲学的思想理论有着明显的相似性，特别是对世界本原的看法，无论是中国的阴阳，八卦，金、木、水、火、土五行，还是亚里士多德等人的水、火、气和干、湿、冷、热，很难说它们之间有什么本质的区别。实质上，它们都认为世界是由某种实物演变和发展而来的。 尽管古代中国和古希腊的自然哲学相近，但由于发展方向不同，却产生了两种完全不同的结果：其一是进一步理论化，形成严密的符号化的逻辑系统，并和严格的实验相结合，形成自然科学理论。其二是进一步抽象概括，并和政治伦理道德观念相结合，形成远离自然科学的社会政治伦理观念系统，走向政治伦理哲学。很显然，后来的历史是，西方走上了第一条道路，而中国走上了第二条道路。 这样，中国的自然哲学总体上离自然科学越来越远，最后终成为封建统治者进行宣传和说教的工具。例如：把帝王受命和五行联系起来，汉朝的皇帝就自称受命于五行“火”运之时，故称“火德王”，又名炎汉。而中国的自然科学在刚开始时就远离了严密的理论指导，只是凭着人们的经验来选择科学研究的方向。结果，经过2000多年的发展，中国古代的自然科学就形成了零散、没有理论系统的经验知识体系。各门学科及各类知识之间的关联性很差，因而也无法形成像牛顿力学那样把天上、地下统一起来的理论体系。央视论坛请完成： 中国古代科技的发展为什么具有实用性、经验性、技术化的特点？ 生 “以农为本”的立国治国方略的实施决定了它的实用性。 生 与小农经济价值观相适应，与儒家的“世俗哲学”“经世致用”相吻合。 生 中国古代自然哲学与政治伦理道德观念相结合，最后终成为封建统治者进行宣传和说教的工具。中国的自然科学在刚开始时就远离了严密的理论指导，只是凭着人们的经验来选择科学研究的方向，因而具有经验性、技术化的特征。 师 非常好。我们再来看第三个问题。 板 书： 三、中国古代科技发达的原因及影响 生 （3）原因：统一多民族国家的巩固与发展。 农耕经济的高度繁荣。 交通四通八达促进了科技的交流与传播。 科学家的努力。 生 影响：重农政策有利于农业技术的发展。 师 很全面，也很精练。 板 书： 四、明清时期中国科技落后于西方的原因 教师精讲1.中国落后的原因（1）资本主义萌芽发展缓慢，自然经济仍占统治地位。（2）统治者推行的重农抑商政策与后期闭关政策进一步限制了科技的发展。（3）明清统治者实行文化专制。（4）教育的落后。总之，日趋腐朽的封建制度是阻碍中国近代科技出现的最根本原因。2.西方领先的原因（1）新兴的资本主义生产方式提供了物质基础和动力。（2）文艺复兴和启蒙运动提供了思想武器。（3）资本主义制度的确立提供了政治保障。（4）工业革命使科学技术得到迅速发展。 师 下面我们来看第四个问题。 生（4）封建社会的文化专制。科举制度长期推行阻碍了中国古代科技的发展。明清之际的锁国政策影响了我们对世界先进科技的吸收。重农抑商政策的实行阻碍了工商业的发展，使得与近代工业相适应的近代科技无法产生。 生 得到启示：要重视科技发展；要创造有利于科技发展的社会环境；要开放，吸取他人所长。 课堂小结 综观中国古代科技成就，我们既豪情满怀，又万分惆怅，铭记荣耀，认清不足，好好学习，创造中华民族的新辉煌。 布置作业1.僧一行在受唐玄宗之命编制大衍历时发现：日南至（冬至），其行最急，急而渐损，至春分及中，而后迟，迨北至（夏至），其行最舒，而渐益之，以至秋分又及中，而后益急。这实际上是（ ）a.发现了在一年中地球公转速度变化的现象b.因设备简陋造成的观测误差c.发现了地球自转的周期d.更精确地测算出地球公转的周期答案：a2.与贾思勰的齐民要术相比，徐光启的农政全书最能体现首开风气之先的一点是（ ）a.介绍并传播西方农业知识 b.我国古代农业的百科全书c.被译为多种外文,影响广泛 d.提出了有价值的农学理论答案：a板书设计第6课 中国古代的科学技术第1课时一、中国古代的科技成就1.中国古代天文学成就2中国古代数学成就3.中国古代农学成就4.中国古代医学成就第2课时5古代科技的里程碑四大发明二、中国古代科技的特点三、中国古代科技发达的原因及影响四、明清时期中国科技落后于西方的原因活动与探究 怎样走出“李约瑟难题”的怪圈？ “李约瑟难题”：为什么公元前2公元16世纪之间，在将人类的自然知识应用于实用目的方面，中国较西方更为有效？而近代科学关于自然界假说的数学化及其相关的先进技术，只是辉煌而短暂地兴起于伽利略时代的欧洲？步骤学生活动教师指导目的1到图书馆、上网查阅相关书籍介绍相关书籍1.进行中外比较，增强学生的现实参与感2.培养学生动手和独立思考的能力2根据查阅的资料，确定文章主题观点解答学生提出的具体问题3相互交流活动的感受对优秀文章进行评点习题详解 阅读与思考 解题关键：中国古代科技发达的原因。 思路引领：提炼材料观点，拓展思路。答案提示：有道理。中国古代科技发达的原因有：统一多民族国家的巩固与发展。农耕经济的高度繁荣。交通四通八达促进了科技的交流与传播。科学家的努力。 解析与探究 解题关键：郑和远航与哥伦布远航的差异。 思路引领：结合所学知识，提取材料中的有效信息，列出比较点，比较两者的不同。 答案提示：（1）人物规模与水平目的与性质历史影响郑和大。皇帝特遣船队宣扬国威郑和下西洋加强了明朝与海外诸国的联系和友好往来；但是，它所采取的不计经济效益的政策，给明朝造成巨大负担，最终导致航海壮举悄然结束哥伦布小。私人航海探险队探险、寻找新土地、黄金和香料西洋人开辟了新航路，航海事业进一步发展起来，引起了“商业革命”和“价格革命”，推动了西欧资本主义的发展；但是同时也给拉美人民造成了巨大的灾难（2）落后的原因资本主义萌芽发展缓慢，自然经济仍占统治地位。统治者推行重农抑商政策与后期闭关政策进一步限制了科技的发展。明清统治者实行文化专制。教育的落后。总之，日趋腐朽的封建制度是阻碍中国近代科技出现的最根本原因。 自我测评1.答案提示：参见本教案表1表5。2.答案提示：（1）促进了世界文化的传播与发展。（2）促进了西方近代社会的产生。备课资料1.相关网址和书籍 科学网 中国科技网 发明的国度中国科技史 周瀚光 王贻梁 2.古代中国的宇宙结构学说 主要有三家,即盖天、浑天、宣夜说。盖天说即“天圆地方”说，“天员（圆）如张盖，地方如棋局”，天地之间有八根柱子撑着。浑天说则主张大地是个球形，外裹着一个球形的天穹，地球浮于天表内的水上（后来发展为“地在气中”），日月星辰附在天壳上，随天周日旋转。宣夜说认为“天”只不过是无边无涯的气体，日月星辰就在气体中飘浮流动。而其中浑天说对于观测天象而言，其价值和意义要远远高于宣夜说。赤道坐标、石氏星表、浑仪和简仪的发明都与浑天说分不开。3.“李约瑟难题” 为什么公元前2公元16世纪之间，在将人类的自然知识应用于实用目的方面，中国较西方更为有效？而近代科学关于自然界假说的数学化及其相关的先进技术，只是辉煌而短暂地兴起于伽利略时代的欧洲？4.近代科学与传统文化无太