一---中国古代的科学技术成就剖析.ppt

奥运会上的四大发明,中国古代的科学技术成就,中国古代科学技术成就,课程标准：,概括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。,材料一：马克思在机器、自然力和科学的应用中说：“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。”材料二：鲁迅在申报自由谈电的利弊（1933年2月16日）一文中说：“外国用火药造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神；外国用罗盘针航海，中国却用它看风水；外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃。”他在随感录中还写道：“火药除了做鞭爆，罗盘除了看风水，还有什么用处么？”,马克思的话肯定了中国古代的科技发明对于世界文明的发展做出了重要贡献。那么，在鲁迅的眼里，火药和罗盘针在中国的用处分别是什么？火药和罗盘针在中国，是否只有鲁迅所说的作用？,远古和秦朝，人们把文字书写在什么材料上？,龟甲、兽骨竹简、木牍陶器、青铜器、铁器,缺点：,布、帛,书写、携带都方便，但是价格昂贵，不适合广泛使用。,想一想？,书写比较麻烦，而且不易携带,纸的发明,1、书写材料的演变,（1）秦汉时期：,竹木简牍和丝织品；,（2）西汉：,西汉前期发明，用于书写和绘图；帛、竹、木、纸并行使用。,（3）东汉：,汉和帝元兴元年(105年)蔡伦用植物纤维造纸(即蔡侯纸)。,一,天水放马滩出土的纸张是目前世界上所知最早的纸张实物,“自古书契多编以竹简，其用缣（jin，双丝的细绢）帛者，谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意(发明、创造)，用树肤、麻头及敝布、鱼网为纸。元兴元年（105年），奏上之。帝善其能。自是莫不从用焉，故天下咸称蔡侯纸。”后汉书蔡伦传,依据材料，指出蔡侯纸的原料主要是什么？据此可知蔡侯纸有什么优点？,优点：原料易得，造价低廉，质地轻薄。,缣帛就是丝绢材料。选择缣帛的你是一个很有品位的人，你对自己和别人的要求都很高，考试要名列前茅，进餐、穿着讲求品位，而且很重视生活素质，最讨厌语言无味的人。,由于竹简木牍由无数小小的长方条组成，把它串联起来当然十分方便，可是，要是皮带或绳断了，就会很麻烦。所以选择竹简木牍的你是一个细心、有耐心及不怕麻烦的人。你做事有条理，擅长把凌乱不堪的东西处理得整整齐齐。,由于收藏金石需要占去很多空间，所以选择金石的你，可能在家里放满了心爱的摆设或装饰物，换个角度说，你喜欢把自己拥有的东西展示出来。,由于甲骨在商朝多作占卜，选择甲骨作为记事材料的你很可能是一个星相命理迷，经常要看看各种运程预测。你个性单纯，相信整个世界冥冥之中自有主宰。,小游戏：记事材料测个性,2、意义,（1）地位：,在中国古代四大发明中，纸的发明影响最为久远，对文明发展和社会进步的积极作用也最为显著。,（2）作用：,纸的发明和广泛应用，使得信息的记录、传播和继承有了革命性的进步。,据说，欧洲写一部圣经要用300张羊皮。因此，这些书写材料都不适于大量使用。我国造纸术传播出去以后，解决了上述困难，大大促进了文化教育的普及，推动了世界科学文化的传播和交流，深刻地影响着世界历史的进程。,-摘自科学的历程,美国学者德克卜德说：“纸对后来西方文明整个进程的影响无论怎样估计都不会过分。”科学的历程,指南针和方向测定技术,1、指南针的含义,指南针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。,2、方向测定技术的进步,（1）战国时期：,发明了指示方向的“司南”。,（2）北宋：,宋代航海交通上已普遍使用。,北宋军事学著作武经总要中，提到一种指南鱼。,北宋学者沈括在梦溪笔谈中记载了用磁石摩擦钢针制作指南针的技术。,（3）南宋：,南宋陈元靓所撰的事林广记中，介绍当时民间流行的木刻的指南鱼和木刻的指南龟。,二,三辅黄图说：“阿房宫以磁石为门，怀刃者止之。”,吕氏春秋载有：“磁石召铁，或引之也。”,淮南子记载：“磁石能引铁，及其于铜，则不行也。”,元和郡县志说得更具体：“秦磁石门，在咸阳东南十五里。东南有阁道，即阿房宫之北门也，累磁石为之。着铁甲入者，磁石吸之不得过，羌胡以为神。”,匋说记载：古代烧制白瓷，必先用磁石在釉水中搅动，吸走铁屑，这样烧制出的白瓷才不会有黑斑。,圣惠方记载：“治小儿误吞针，用磁石如枣核大，磨令光，钻作窍，丝穿令含，针自出。”,材料一：韩非子有度载：“故先王立司南，以端朝夕（东西方向）”。鬼谷子谋篇载：“郑(国)人之取玉也，载司南之车，为其不惑（迷失方向）也。”材料二：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”论衡是应篇东汉王充,材料一：晋崔豹古今注卷上：“大驾指南车，起黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾，兵士皆迷。于是作指南车以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。”谓风后作。材料二：太平御览卷十五引志林：“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾弥三日，军人皆惑。黄帝乃令风后法斗机，作指南车，以别四方，遂擒蚩尤。”谓玄女作。材料三：事物纪原卷二引黄帝内传：“玄女为帝制司南车，当其前。”谓周公作。材料四：太平御览卷七七五引鬼谷子：“肃慎氏献白雉于文王。还，恐迷路问，周公因作指南车以送之。”,指南车,若遇天景曀霾，夜色暝黑，又不能辨方向，则当纵老马前行，令识道路，或出指南车及指南鱼，以辨方向。指南车法，世不传。鱼法：用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火；以尾正对子位，蘸水盆中、没尾数分则止，以密器收之。用时，置水椀于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常南向午也。武经总要前集卷15制度向导,材料一：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常偏东，不全南也。水浮多荡摇。指爪及盌唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若镂悬为最善。其法取新纩（）中独缕，以芥子许蜡缀于腰，无风处悬之，则针常指南。”沈括梦溪笔谈卷二四杂志一材料二：“以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不同。”沈括梦溪笔谈补笔谈第三卷药议,3、指南针的传播：,由于宋代期间与阿拉伯地区海上往来频繁，指南针在12世纪末至13世纪初由海路传人阿拉伯，然后再传人欧洲。,4、意义：,（1）指南针应用于方向测定，对于军事实践和经济生活有着重要作用，尤其是对于航海事业的发展意义特别重大。,（2）指南针的发明和应用为明代航海家郑和远航东非等地提供了条件；为哥伦布发现美洲的航行和麦哲伦的环球航行，提供了技术保障。,材料一：书载，北宋时有人在广州看到“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”（北宋）朱彧萍洲可谈材料二：是夜洋中不可住，维视星斗前迈，若晦冥则用指南浮针，以揆南北。宣和奉使高丽图经卷34半洋焦,美国科技史学者罗伯特KG坦普尔在1986年出版的中国：发明和发现的国度一书中说：“如果没有从中国引进船尾舵、指南针、多重桅杆等改进航海和导航的技术，欧洲绝不会有导致地理大发现的航行，哥伦布也不可能远航到美洲”,火药的发明和使用,1、火药的发明：,（1）实践经验：,炼丹制药；,冶金实践：人们在冶金实践中已经广泛使用木炭。,（2）知识积累：,春秋战国时期，制作火药的原料硫磺、硝石已经为人们所熟；,据说成书于汉代的神农本草经中，硫磺、硝石都被列为重要的药材，为火药发明准备了条件。,东晋葛洪的抱朴子仙药中已提到“火药”。,三,炼丹家的贡献,中国古代炼丹家炼丹的目的甚多，但用硝石、硫黄等药料炼制长生药则是其主要目的之一。在利用燃烧方式制造丹丸时，可能由于偶然不慎将硫黄与硝石同时掉到炭火上，引发了产生火焰甚至爆炸声响。炼丹家们从实际的经验或有意的实验中了解到，将适量的硫黄与硝石混合再加上木炭会着火甚至爆炸。由此，发明了火药。东晋葛洪的抱朴子仙药中已经提到“火药”。,材料一：硫黄、硝石各二两令研，又用销银锅或沙罐子入上体药在内。掘一地坑，放锅子在坑内与地平，四面却以土填实。将皂角子不蛀者三个烧令存性，以钤逐个入之。候出尽焰，即就口上，着生熟炭三斤簇煅之。候炭消三分之一，即去余火。不冷取之，即伏火矣。唐孙思邈丹经内伏硫黄法见道藏洞神部众术类材料二：有以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起，烧手面及烬屋舍者。真元妙道要略见道藏洞神部众术类,医药家的探索,古代的医学家和药物学家为了采集标本和给人治病，到处探寻各种药物，并有人托名神农，在中国最早的药物典籍神农本草经中，记载了硝石和硫黄的医药性味、功用和主治。唐代的名医孙思邈被尊为药王。对硝石和硫黄特性的探索，于火药的发明都具有重要的意义。唐代医药学家孙思邈在孙真人丹经中记载了世界上最早的火药配方。,2、火药的应用,（1）唐末至宋初：,（2）北宋：,唐福、石普等人先后向朝廷进献火箭、火球、火蒺藜等燃烧性火器；,成书于1044年由曾公亮、丁度等人编著的武经总要中介绍了多种火药武器，并记录了当时的3种火药配方。,（3）明代：,战争中已开始使用火药箭，随后出现火炮,创造了早期的自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹等现代武器雏形的兵器，在当时都是世界上最先进的武器。,世界上最原始的火药火箭,北宋火药火球箭（示意图）,宋代“西川唐家”献给朝廷的毒火球,武经总要中记录三个火药配方,南宋寿春府(今安徽寿县)“制造了一种突火枪，以巨竹为筒，内安子窠。如烧放，先起火焰然后从子窠中发出，如炮声，远闻百五十余步（约230米）。”,突火枪（元）,南宋突火枪,单兵手榴弹：震天雷,金史记载，“震天雷”威力很大，火药发作声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆“碎迸无迹，甲铁皆透”。,元朝至顺三年（公元1332年）铜火铳,三眼铳,使用三眼铳的明军士兵,明架火战车,多管火箭炮：一窝蜂,大规模使用一窝蜂的明军防御阵地,对人杀伤地雷,霹雳炮毒火球,杀伤燃烧弹：万人敌,神火飞鸦,多级火箭：火龙出水,“震天雷炮”,14世纪末，一位名叫万户的明朝官吏，制造了一把“飞天椅”。他在椅子后面捆绑了47支“飞龙”火箭，本人坐到椅子内，手持两只大风筝。点燃火箭，随着一阵阵轰响声，“飞龙”火箭把座椅推向半空，随风筝飞了起来，但很快一声爆炸，“飞天椅”在火光中摔到山坡下，万户不幸献出了宝贵的生命。万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。他的努力虽然失败了，但他借助火箭推力升空的创想是世界上第一个，因此他被世界公认为“真正的航天始祖”，为了纪念他，世界科学家将月球上的一座环形火山命名为“万户山”。,人类航天鼻祖在中国明代万户火箭飞天,第一颗定时爆炸水雷水底龙王炮,虎蹲炮,明朝水底龙王炮模型,“正因为其爆炸的威力和远距离的杀伤效果远胜于封建骑士所作用的大刀长矛，所以对埋葬旧世界，开创新时代起了较大的作用。火药的发明，改变了中世纪的战争模式，这是军事史上划时代的一件大事。中国火药的西传，成了欧洲市民反对封建贵族的锐利武器。”正是由于火药的广泛使用，才使大规模地开采矿产成为可能，才有了近代的矿冶业，从而推动了近代工业的长足发展。正是在这个意义上，我们有理由说火药改变了世界的面貌。中国四大发明及其对世界历史的影响,3、影响,传到欧洲后，推动了欧洲火药武器的发展，帮助欧洲资产阶级攻占封建堡垒，打败骑士阶层，促进了欧洲采矿业和金属制造业的发展。,印刷术的进步,1、印刷术的发展：,（1）隋唐：,（2）活字印刷术的发明,发明：,北宋平民毕升创造了泥活字印刷技术，实现了印刷史上的一大革命。,作用：,节省了雕版的费用，提高了印刷效率，以经济、方便的形式推进了文化的传播。,（3）活字印刷术的改进：,元代王祯成功创制木活字，又发明了转轮排字盘；,明代中期，铜活字在江苏无锡、苏州、南京等地得到较多应用。,清代编订的今古图书集成是使用铜活字印刷的最大一部书。,“刻版印刷术”(亦称“雕版印刷术”)的发明,四,在印刷术发明前，人们用手抄书，既费时耗力，又易出错。到隋唐时期，人们从印章和拓石中受到启发，把字雕刻在木板上，使它成为反的凸字。然后刷上墨，铺上纸，一张一张地就印成了，它大大方便了文化地传播。,司南,据材料归纳雕版印刷术的不足是什么？,材料一：,材料二：,宋初，最艰巨的雕版工程是太祖开宝四年（971）于成都开始版印全部大藏经，计1076部，5048卷，历时12年才雕印成功，雕版有13万块。,三费：费时、费力、费钱,刊印于公元868年的金刚经迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。,庆历中，有布衣毕升，又为活版。其法用胶泥刻字，薄如钱唇，每字为一印，火烧令紧。先设一铁板，其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁板上，乃密布字印，满铁范为一板，持就火炀之。药稍镕，则以一平板按其面，则字平如砥。若止印三二本，未为简易；若印数十百千本，则极为神速。常做二铁板，一板印刷，一板已自布字，此印者才毕，则第二板已具。更互用之，瞬息可就。每一字皆有数印，如“之”“也”等字，每字有二十余印，以备一板内有重复者。不用则以纸贴之，每韵为一贴，木格贮之。有奇字素无备者，旋刻之，以草火烧，瞬息可成。不以木为之者，木理有疏密，沾水则高下不平，兼与药相粘，不可取。不若燔土，用讫再火令药镕，以手拂之，其印自落，殊不沾污。升死，其印为予群从所得，至今宝焉。沈括梦溪笔谈技艺,泥活字的工艺,王祯（生卒年不详），字伯善，山东东平人，元代著名农学家、活版印刷术改进者。他撰写的农书是继贾思勰齐民要术之后的又一部杰出的农业科学著作。,中国古代的科学技术成就,活字印刷术,后期印刷术：,早期印刷术：,雕版印刷术,活字印刷的优点,1)活字占用空间不大2)不需要大量人力刻版3)不需要大量木材4)提高制版时效，因活字是预制的5)活字用后回收，可反复排版,省工、省时、省力、省料,2、印刷术的传播：,向西经波斯传到埃及和欧洲。,材料一：“印刷术的发明以及商业发展的迫切需要，不仅改变了只有僧侣才能读书写字的状况，而且也改变了只有僧侣才能受高级的教育的状况。在知识领域中也出现劳动分工了。新出现的法学家把僧侣们从一系列很有势力的职位中排挤出去了。僧侣从此也就多半变成了多余的人。”材料二：“印刷术的推广，给市民阶级和王权反对封建制度的斗争带来了好处。”“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最强大的杠杆。”摘自马克思恩格斯全集,3、对欧洲影响：,（1）推动文教发展：,14世纪末出现木版雕印刷品。1450年前后德国出现金属活字印刷书籍。,（2）推动社会进步：,为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备条件。,今天的印刷技术,在现代化的今天，活字印刷退出历史舞台了吗？,中国木活字印刷文化村位于浙江瑞安市平阳坑镇东源村，东源木活字印刷术是已知的我国唯一保留下来且仍在使用的木活字印刷技艺，至今已有800多年的历史，堪称世界印刷术的活化石。该村木活字印刷完全继承了中国古代的传统工艺，完整地再现了古代四大发明之一活字印刷的作业场景，是活字印刷术源于我国的最好实物证明。,中国古代的四大发明,造纸术,西汉：植物纤维纸,东汉：“蔡侯纸”,使信息的记录、传播和继承都有了革命性的进步。,指南针,战国：司南,北宋：指南鱼,南宋：指南鱼、指南龟,对军事、经济、航海意义重大；推动近代的地理大发现,火药,唐末：应用于军事,宋朝：火药武器广泛运用,推动欧洲火药武器发展；及采矿业、金属制造业的发展,印刷术,隋唐：雕版印刷术,北宋：活字印刷术（毕升）,为世界文明作出重大贡献，为文艺复兴运动准备条件,向东：朝鲜、日本向西：西亚、欧洲,12世纪末13世纪初传入阿拉伯，后传入欧洲,13世纪中期传入阿拉伯，后传入欧洲,向东：朝鲜、日本向西：埃及、欧洲,中国古代科技的特点,1.从历史进程来看,长期走在世界前列，明清时期才逐渐落后于西方,2.从科学思想来看,（1）重视完善人和自然的关系,（2）重视总结实践经验，轻视理论概括和抽象,五,中国古代科技长期发达并世界领先的原因是什么？,我国古代人民积累的丰富的知识经验，成为了古代科技发展的源泉。,国家长期统一，社会稳定，中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件；,中国古代社会生产力的发展，这为科技的进步提供了经济基础；,政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注；,清朝以前，对外交往活跃，中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧；,中国古代教育的发展，为科技发展奠定了人才基础；,7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素。,阅读课文思考：中国古代科学思想有哪些进步的地方？又有哪些局限性？,进步性：孔子提倡“多闻阙疑，慎言有余”；“知之为知之，不知为不知，是知也。”古代思想讲究天人合一，尊重自然，重视完善人和自然的关系是有合理意义。局限性：儒家注重以社会人文问题作为论说的主题，对于自然的探求和技术的总结，没有给予足够的重视。比较重视总结实践经验，而轻视理论概括和抽象。,思考：中国为何能发明四大发明？,1）中华文明在历史上不断创新，与时俱进。2）博大精深的中原文明具有强大的吸引力和凝聚力。3）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