中国古代科技思想与实践

岳麓版普通高中课程标准实验教科书必修（）第一单元第六课 吴为敏 （历史0302 030414232）中国古代的科技思想和实践一、教学目标1、内容分析课程标准：概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。知识结构（板书设计）：、中国古代的科技成就四大发明：造纸术雕版印刷术和活字印刷术火药指南针天文：天象观测的领先成就和甘石星经张衡的天文地理仪器和地圆见解僧一行测量子午线和制作水运浑象仪郭守敬创制天文仪器和编订授时历数学：先秦的乘法口诀和筹算计算法九章算术和中国古代数学体系的形成农学：贾思勰的齐民要术王桢的农书徐光启的农政全书医学：黄帝内经张仲景的伤寒杂病论名医华佗的麻沸散和五禽戏李时珍的本草纲目、中国古代科技成就高度发达的原因经济政治文化人民重点：中国古代科技取得重大成就的主要表现，四大发明的应用及它们向世界的传播所带来的影响；难点：中国古代科技取得重大成就的主要原因。2、学情分析高二学生已经具有一定的中国古代政治史、经济史的基础，而且初中也曾经学过中国古代科技成就的相关内容，对中国古代科技有一定了解。学生通过看书基本上能把握中国古代科技成就的主要表现，本课难点在于分析古代科技成就巨大的原因，学生应在此下功夫。3、目标设计知识与能力：通过对学生进行科技史的教育，使他们认识古代中国科技思想的发展和科技成果的发明创造，引导学生的学习向未知的新领域进发，学会从现象中推出原因，并学会进行古今中外的理性比较。过程与方法：通过指导学生课前阅读课本，在图书馆、互联网等查找相关资料，在课堂上进行问题探究、实验体验以及历史比较，学会总结归纳，发现我国前人成果的辉煌以及今人落后于西方国家的原因。情感、态度与价值观：使学生知道中华民族对人类文明做出了巨大贡献，古代中国人们的勤劳智慧和中国古代科学家所创造出的卓越的科技成就，造福了全人类，以及科学的方法和精神使一切科学创新和发明创造的源泉，由此激发学生的爱国主义情感和民族自豪感，学习古代科学家勤于探索、坚持不懈、勇于创新的精神。二、教学过程（2课时）第一课时：师：同学们，在上新课之前，我们先来玩一个填字游戏。“四大（ ）”大家能想到多少呢？ 生：四大天王，四大天后，四大才子、四大美女、四大名著、四大文明古国、四大发明 师：好，同学们的思维都很活跃，刚才还真怕同学们没有把问题点到点子“四大发明”上呢？那么，同学们能具体说出来，今天我们要说的四大发明分别是什么吗？ 生：造纸术、印刷术、火药、指南针。 师：嗯，非常好。但我们作为一名中国人，仅仅知道四大发明是什么还远远不够。中国古代的四大发明和其他的科技成就，不仅对中国产生了深远影响，对世界也是一个伟大的贡献，所以，我们要学习四大发明的历史，乃至整个中国古代的科技史，并学习古代科学家勤于探索、坚持不懈、勇于创新的精神。创设问题情境：师：好，下面我们打开课本，结合幻灯片展示的图片和原始材料，阅读第一单元第六课第二子目“古代科技的里程碑四大发明”的内容，思考并回答“探究一”的问题。探究：“四大发明”的发展历程分别是怎样的？它们各自有何制作方法？它们的特点、作用和影响又分别是什么？（分四个小组，每个小组负责一个“发明”的作答）情境创设：提供教师和学生查找到的部分相关资料（包括实物模型、图片、文字资料等）材料一：图片：蔡伦头像西汉纸地图造纸技术流程图示原始材料：蔡伦字敬仲，桂阳人也。自古书契多编以竹简，其用缣帛者谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年奏上之，帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称“蔡侯纸”。（后汉书宦者列传第六十八） 材料二：图片：古代雕版印刷作坊雕刻木板咸通金刚经毕升全身像毕昇发明的泥活字版示意模型阿拉伯数码铁板印刷商标用的模铸铜版 原始材料：雕版印刷每印一页书就得雕一块版，雕错一个字就要重新换版。北宋初年刻印大藏经，雕版多达13万块，费时12年。（摘自课本）若止印三二张未为简易，若印数十百千本，则极为神速。（沈括梦溪笔谈） 材料三：图片：炼丹引爆图突火枪元至顺三年铜炮火龙出水火箭模型独轮车装载火箭战车火炮和火蒺藜 原始材料：用硫磺、硝石各二两，加上三个皂角，放在铁罐子里，用熟炭三斤，在罐子口上煅烧。如果不小心把炭火倒到罐中，就会引起火药的燃烧。（孙思邈丹经）声如雷震,热力达半亩之上,人与牛皮皆碎迸无迹，甲铁皆透。（金史）唐天佑元年（904年），郑磻率军攻打豫章（今江西南昌），战斗十分激烈，突然，郑军“发动飞刀”，烧了龙沙门。郑磻身先士卒，趁着守军不知所措之际冒火登城，浑身都被烧伤。有人讲，“飞火”就是火箭、火炮一类火器。它是战争史上第一次应用火药的战役。（赵明等主编中国古代发明图话） 材料四：图片：司南水浮指南针指南鱼指南龟缕悬法指南针指南车（模型）记里鼓车（模型） 原始材料：指南针大约出现于我国战国时期。最初的指南针是用天然石制成的，样子像一只勺，底圆，可以在平滑的“地盘”上自由旋转，等到它静止的时候，勺柄就会指向南方。古人称它为“勺南”。（赵明等主编中国古代发明图话）舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。（宋朱彧萍洲可谈） 生（第一组）：造纸术的发展历程：纸出现前的书写材料如甲骨、青铜器、竹木简、缣帛等都太笨重或太贵，很难推广；西汉时，发明了植物纤维纸；东汉时，蔡伦改进造纸术，制成适合书写的纤维纸。造纸用的原料：绳头、乱麻、树皮、桑根、藤苔、竹子、稻草、麦杆、布片。纸的优点：原料易得，质地细腻，集中了缣帛与竹简的优点，被时人称为“蔡候纸”。造纸术发明后的影响：它是“四大发明”中影响最久远的一项，对文明发展和社会进步的积极作用也最为显著，纸的广泛应用，使得信息的记录储存、传播和继承，都有了革命性的进步。 生（第二组）：印刷术的发展历程：隋唐时期发明雕版印刷术，世界上现存最早的有明确时间记载的印刷品是唐朝咸通九年（868年）印刷的金刚经；北宋时期毕升发明活字印刷术；13世纪中期，活字印刷术传到朝鲜，以后又从西域传到欧洲。毕升活字印刷术的制作特点及其优点：活字印刷所用的活字是用胶泥刻成单个反体字烧制而成，排版印刷后可拆散保存，反复使用，而雕版印刷没印一页书都要雕一块版，错一个字都得重新换版，二者较之，活字印刷节省了印刷费用，提高了印刷的效率。印刷术发明后对世界影响：为欧洲的进行宗教改革，走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备了条件。 生（第三组）：火药的发展历程：唐代在炼丹时偶然发现了火药；最早的记载见于孙思邈著的丹经，称作硫磺火法；唐末，用于战争；五代和宋朝时，还广泛应用于狩猎、开山、采石和火器；14世纪初，由阿拉伯人传入欧洲。火药制作方法：用硫磺、硝石各二两，加上三个皂角，放在铁罐子里，用熟炭三斤，在罐子口上煅烧。如果不小心把炭火倒到罐中，就会引起火药的燃烧。火药的影响：在西方社会产生巨大震动，推动世界从冷兵器时代进入热兵器时代，使封建统治阶级日益衰落，封建制度最终被消除。生（第四组）：指南针发展历程：战国时期，我国就利用磁石指南的特性发明了指南仪器司南，此后又出现了指南车、指南鱼等；北宋时，进而发明了使用人工磁体的指南针，应用于航海；13世纪，指南针传入西欧。指南鱼的制作方法：把铁片剪成鱼形，放在火里烧红，趁热夹出，顺南北方向放在地面上，等到冷却后因受到地磁感应而带磁性，这样就做成了“指南鱼”。指南针发明后的巨大影响力：在地理大发现中其了重要作用，使西欧人开辟了新航路，导致发现美洲，因而使全世界，而不再是欧洲成为历史的舞台。师：（设问一）好，各小组都归纳总结得很好。那么，除了能说出“四大发明”的历史，大家知道中国为何能发明四大发明吗？下面给四分钟大家一起讨论一下。（课堂热烈讨论中）（四分钟后）好，其实老师也为大家大致总结了一下这两个问题的原因，但是，这些总结都不是全面的，所以大家在阅读完以下总结后，自己再认真思考还有一些什么其他方面的原因。下面请大家看一下幻灯片：（中华文明在历史上不断创新，与时俱进。博大精深的中原文明具有强大的吸引力和凝聚力。具有强大的包容性，能够不断吸收来自外部的先进成果来充实和发展自身。强大而稳定的中央集权政权，繁荣的封建经济。中国古代的科技成就大多与社会生产、生活直接相关，易于在社会上传播。）（设问二）为什么四大发明对中国和对西方造成的影响又大不相同呢？同样给四分钟大家讨论。（四分钟后）下面大家看幻灯片，对比自己想到的和老师总结的有什么不同，说说大家的理由。（对比：火药：中国，做爆竹敬神；西方，做子弹御敌；指南针：中国，看风水；西方，航海；远洋航行：郑和下西洋，宣扬国威，加强与诸国的联系，满足统治阶级对异域珍宝的需求，但无益于国计民生。哥伦布远航，掠夺财富，开拓殖民地。为新兴资产阶级开辟了新的活动场所，促进了资本主义迅猛发展，加强了世界各地的联系。结论：经济决定政治，政治对经济有反作用。“四大发明”对古代中国的经济、政治没有起到很大的促进作用；但在西方，“四大发明”对他们的影响是深入到各个方面的，特别是政治和经济经历了翻天覆地的变化，而科技文化是社会政治经济的反映，在其政治经济发生巨大变革的同时，科技也得到迅速发展。）师：同学们，这节课我们暂时上到这里。现在布置一个小小的作业：请大家阅读课本第一子目的内容，按四个小组分别负责天文、数学、医学和农学成就的资料搜索，下节课各小组分别派一到两个代表到讲台上来展示你们的成果，并制作相应的幻灯片。 第二课时：师：同学们，上节课我们学习了“四大发明”，当然，除了四大发明，勤劳智慧的中国人民和中国古代科学家在天文、数学、农学和医学方面创造卓异的科技成果。大家通过上节课的作业，应该也有非常深刻的了解了，现在请各组代表上来展示你们组的丰硕成果。1、探究一：根据课前布置的让大家分四个小组负责搜集有关古代天文学、数学、农学、医学成果的各种文字、实物图片、影视资料、实物等的作业，请各小组派一或两位代表到讲台展示。情境创设1：生（第一组）展示甘石星经书中的石氏星表全文复印件、张衡的“候风地动仪”纸做模型、放映关于张衡的纪录片、展示关于古代天文学成就的幻灯片。（第一组学生）（“展示关于古代天文学成就的幻灯片”另附） 情境创设2：生（第二组）展示九九乘法口诀表、在黑板演示圆周率的计算、展示关于古代数学成就的幻灯片。（第二组学生）（“展示关于古代数学成就的幻灯片”另附） 情境创设3：生（第三组）展示从农村或郊区拍摄到的农民使用新式翻车等各种农具的图片、展示关于古代农学成就的幻灯片。（第三组学生）（“展示关于古代农学成就的幻灯片”另附） 情境创设4：生（第四组）展示黄帝内经、本草纲目两本书的现代版本、放映关于本草纲目的纪录片、展示关于古代医学成就的幻灯片。（第四组学生）（“展示关于古代医学成就的幻灯片”另附） 师：同学们都做得非常出色，这样我们每个小组都在不同的学科领域有了较为全面的了解，请同学们在课后交换你们资料，互相了解学习，以便大家对天文、数学、农学和医学各个方面都有一个更为深入的了解。同学们也可以自己制作一个表格，把不同学科领域的科技成果进行归纳总结。 2、探究二：分析中国古代科技成就高度发达的原因。 师：通过学习古代科技丰硕成果的具体表现，我们是否会有个疑问，为什么古代的科技成就能高度地发达呢？有哪些因素促进了它们的发展？同学们可以阅读我们课本后面的“阅读于思考”一题给出的材料，尝试从经济、政治、文化、人民等四个方面进行思考并展开讨论。 生：从经济上来讲，中国古代农耕经济高度繁荣，这为中国古代科技的发展提供了经济基础，中国古代很多科技成就是因应古代农耕经济的发展需要而产生的，是为古代农耕经济服务的。 师：回答得非常好，经济是基础，比如农业科学的发展就需要农业经济的发展，两者是互相促进的。 生：从政治上来讲，统一多民族国家的巩固与发展，为中国古代科技的发展提供了政治保障；而中央集权国家的支持与组织，政府的重视，也是中国古代科技发展的重要条件； 师：政治的稳定是发展经济的基础，也是保障科技文化发展的条件，这一点我们不能忽略。 生：科技、文化等的发展总是离不开继承和吸收的，继承前代科技文明成果，吸收其他国家、民族的优秀文明，是我国古代科技逐步发展的重要原因。比如，现代科技得以迅速发展有一部分原因是各国之间交流的越来越密切了。 师：嗯，有道理。大家可以扩散思维，想想还有哪些原因，因为事物的发展总会有着许多主观或是客观的原因在推动它们前进的。 生：还有，主观上来说人民也是一个很重要的因素。中国古代科技的辉煌成就是中国古代劳动人民辛勤劳动和创造的结果。 师：不错，同学们的思考能力都非常的强。除了在课堂上要积极思考外，我们在平时的生活、工作中也要养成善于思考的好习惯，学习我们中国古代科学家勤于探索、勇于创新的精神。 拓展探究：对中西方科技进行比较，思考近代中国科技相对于西方从先进转为落后的原因。（阅读课后练习“解析与探究”） 师：这道题有一定难度，但也让大家有很大的想象和发挥的空间。除了可以按照课本题目中的例子“郑和下西洋与哥伦布远航的比较”进行分析外，也可以用其他方面的科技成就进行比较，并得出结论。 生：我认为，中国科技领域主要是应用科学，科学研究仍主要是采取传统的整理典籍和总结经验的方法。 生：对，西方则主要是理论研究，大多数科学家研究的方法是观察和实验的方法，以及数理逻辑推导的方法。他们能迅速把科技上的发现用于实践中，创造发明新的机器，应用于经济领域，发展政治经济。 师：这确实是中西方科技很大的差异所在，也是中国科技得不到长远发展的原因。那么具体的原因有哪些呢？我们同样可以像之前的分析一样，从几个方面来展开，大家请看幻灯片：（放映幻灯片）（原因分析： 社会经济发展方面：西方是社会生产力的提高和资本主义的产生、发展；而中国是分散落后的小农经济；文化教育方面：早在13世纪，西欧各国便产生了一些综合性大学；而中国的教育制度完全是为皇权专制培养奴才，以儒学为教育内容，脱离社会实际；思想文化状况：中国从秦汉时期就实行严厉的文化专制主义，明清时期更是登峰造极；而西方则经历了文艺复兴运动及宗教改革，思想解放；政治方面：中国的封建专制极力限制和阻挠资本主义发展；而西方的专制王权则是站在了资本主义势力一边，奉行重商主义，从而推动了近代科学的发展。） 师：同学们，我们这节课就上到这里。希望大家通过对“中国古代科技思想和实践”这一课的学习，不但能了解到中国古代有哪些科技成果，也能知道中国古代科技高度发达的原因，学会总结分析问题的能力，并在学习中感受到我们中国人民的伟大创造力，增强我们的民族自豪感和