《古代中国的发明和发现》设计 全市一等奖

《古代中国的发明和发现》教学设计【教学目标】1．知识与能力：四大发明及其对世界文明发展的贡献。2．过程与方法：列表的方法、材料分析法、讨论法等。3．情感、态度、价值观：认识古代科技在世界的地位，树立民族自豪感和近代以来的民族危机感。【教学重点】古代科技的具体成就。【教学难点】古代中国伟大科技发明发现的方法与精神；造成近代中国科技落后深刻的社会原因。教学课时：1课时古代中国伟大科技发明发现的方法与精神。教材内容分析与建议本课教材主要从五个方面的典型事例向学生介绍了古代中国几千年的科技成就：一、四大发明；二、《九章算术》和珠算；三、《石氏星表》和浑仪；四、《授时历》和四大农书；五、《伤寒杂病论》和《本草纲目》。这些成就一方面展示了古代中国人民的勤劳智慧以及对世界文明发展作出的巨大贡献，另一方面也提出了一个重大问题引起学生的思考，即造成中国科技在近代落后的原因是什么和当代中国应如何迅速发展科技振兴民族。由于本课内容涉及的学科领域及其层面较为广泛，建议在教学时应结合相关学科知识开展教学活动，适当补充相关的基础知识，尽量采用相应的实物图片及影视资料进行教学演示，增加学生对这些知识的感性了解，为培养学生的科学精神和科学方法奠定基础。本课教学分两课时进行。本课引言起承上启下的作用，通过对书写材料的追溯，引出课文第一目“四大发明”。本课导言既给学生以课文内容背景铺垫，又可以激发学生的学习兴趣。教师在教学中充分注意到这一点，设计两个问题：一、最早的书写材料有哪些？它们有哪些不足？二、古代中国的四大发明是什么？除此之外，你还知道哪些发明和古代科学家？教师在导入时，在让学生阅读的同时，应充分注意用自己充沛的情绪和情感去感染和激发学生的情绪及学习热情。第一目“四大发明”教材以简洁的语言和形象的实物图片，介绍了古代中国的四大发明及其传入欧洲，重点阐述了四大发明对推动欧洲社会的进步进而推动世界发生巨变的深远影响。本目内容共分三个层次：一、古代中国的四大发明是造纸术、指南针、火药、印刷术；二、四大发明先后传入欧洲；三、四大发明对欧洲历史发展乃至世界历史发展的重大意义。由于四大发明是本课的重要概念，建议教师在本目教学中首先增加有关四大发明产生和外传的基本内容，充分利用学生的旧知结构，并采用实观教学的手段，引导学生从感性了解走向理性思考。造纸术的发明和改进是在两汉时期，魏晋南北朝和唐宋时期，纸的质量和产量不断得到提高，唐代时传入阿拉伯帝国，后来，随着阿拉伯帝国对北非和欧洲的战争，造纸术传入北非和欧洲。这一部分内容可以指导学生阅读【历史纵横】。火药最早是炼丹家在炼丹时发明的，但应用于军事却始于唐末，指南针的前身是司南，出现于战国时期，北宋时开始应用于航海。最初的书都是手抄的，隋唐时出现了雕版印刷，北宋时期，随着文化的繁荣，对书籍的需求猛增，毕升发明了活字印刷术。这些凝聚着古代中国人民无穷智慧的发明和发现，先后经陆上和海上丝绸之路传播到东亚、东南亚、西亚、非洲和欧洲，极大地促进这些地区生产力的发展。尤其是传播到欧洲后，与其内在经济结构的深刻变化结合起来，西欧各国实现了从封建社会形态到资本主义社会形态的飞跃。西欧的发展遥遥领先于世界，从而奠定了它在近代世界史的中心地位，成为世界文明发展的火车头。由于16~18世纪西欧社会性质的根本性变化是说明四大发明重大影响的关键性因素，因此建议教师在教学中适当介绍这一时期西欧手工工场时期社会发展的基本内容，以帮助学生在掌握较丰富的新知基础上顺利实现知识结构的重组。教学建议，从本目“资料回放”提供的材料入手，调动学生的学习积极性，在教师和学生的共同参与下，将四大发明和西欧16~18世纪巨变的相关知识再现和补充进来，然后用历史比较的方法思考四大发明在中国和西欧发展命运不同的原因。第二目“《九章算术》和珠算”本目是对古代中国数学发展史上两个突出成就──《九章算术》和珠算的介绍。教材在介绍两大突出数学成就时，其基本思路是：《九章算术》代表了古代中国在数学研究及运用方面取得的成就；珠算是古代中国发明的最伟大的计算工具，它是电子计算机出现以前最先进的计算工具。关于《九章算术》。它成书于东汉，是当时世界上最先进的应用数学著作，它采用十进位值制记数法。十进位值制记数法的产生缘于人们对自然数认识的扩大和实际需要，体现了数学发展与人类思维发展、人类生活需要之间的因果关系，揭示了数学作为一门思维科学的本质特征。马克思称颂十进位值制记数法是“人类最美妙的发明之一”，正是对这一数学方法内在特点及在数学王国中地位的精当概括。而中国先民正是这一“最美妙发明”的最早发明人，早在商代中国先民就已使用这一记数方法，甲骨文和金文中的自然数数字、《国语》中的叙述都是这一发明的最好记录。《九章算术》的问世，标志着中国古代以计算为中心的数学已经形成了完整的体系，在世界数学史上占有重要地位。本部分内容比较关健的一个名词是十进位值制，可以指导学生阅读【历史纵横】。另外《九章算术》的具体内容可以参考课文中的图注。关于珠算。它是古代中国人贡献给世界的最伟大的计算工具，它的前身是算筹。算筹是中国古代用来记数、列式和进行各种数与式演算的一种工具。又称为筹、策、算子等。它最初是小竹棍一类的自然物，以后逐渐发展成为专门的计算工具，质地与制作也愈加精致。根据史书的记载和考古材料的发现，古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为13~14cm，径粗0．2~0．3cm，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候，就把它们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。参考课文中的插图。算筹在中国的起源很早，春秋战国时期的《老子》中就有“善数者不用筹策”的记述。中国古代的算筹不仅是正、负整数与分数的四则运算和开方的运算的工具，而且还包含着各种特定的演算。算筹是在珠算发明以前中国独创并且是最有效的计算工具。中国古代数学的早期发达与持续发展是受惠于算筹。中国古代有一句成语，叫做“运筹帷幄”，意思是在军营的幕帐中对战争的全局进行细密的策划。汉高祖刘邦在打下天下之后曾经称赞他的谋士张良，说张良能够“运筹策帷幄之中，决胜于千里之外。”这里说的筹就是算筹。那么算筹是怎么用于运算的呢？实际上，算筹的运算是建立在十进位值基础上的。为什么又要有纵式和横式两种不同的摆法呢？这就是因为十进位制的需要了。所谓十进位制，又称十进位值制，包含有两方面的含义。其一是“十进制”，即每满十数进一个单位，十个一进为十，十个十进为百，十个百进为千……其二是“位值制，即每个数码所表示的数值，不仅取决于这个数码本身，而且取决于它在记数中所处的位置。如同样是一个数码“2”，放在个位上表示2，放在十位上就表示20，放在百位上就表示200，放在千位上就表示2000……在我国商代的文字记数系统中，就已经有了十进位值制的萌芽，到了算筹记数和运算时，就更是标准的十进位值制了。按照中国古代的筹算规则，算筹记数的表示方法为：个位用纵式，十位用横式，百位再用纵式，千位再用横式，万位再用纵式……这样从右到左，纵横相间，以此类推，就可以用算筹表示出任意大的自然数了。由于它位与位之间的纵横变换，且每一位都有固定的摆法，所以既不会混淆，也不会错位。中国古代十进位制的算筹记数法在世界数学史上是一个伟大的创造。把它与世界其他古老民族的记数法作一比较，其优越性是显而易见的。古罗马的数字系统没有位值制，只有七个基本符号，如要记稍大一点的数目就相当繁难。古美洲玛雅人虽然懂得位值制，但用的是20进位；古巴比伦人也知道位值制，但用的是60进位。20进位至少需要19个数码，60进位则需要59个数码，这就使记数和运算变得十分繁复，远不如只用9个数码便可表示任意自然数的十进位制来得简捷方便。中国古代数学之所以在计算方面取得许多卓越的成就，在一定程度上应该归功于这一符合十进位制的算筹记数法。直到明代以后，算筹才被算盘完全取代。对本目内容的教学，建议教师在充分利用教材所提供的图像资料基础上，调动学生动手参与的积极性，从而切身体会数学王国的奇妙和理解数学进步带给人类在思维发展和社会进步两方面的福祉，进一步加强学生对数学课学习的理性认识。第三目“《石氏星表》和浑仪”本目主要介绍古代中国在天文学方面的两大突出成果──《石氏星表》和天文观测工具浑仪简仪。本注目教学必须结合地理学科中的相关知识进行教学，建议教师在教学中适当补充古代中国的宇宙结构学说，或引导学生通过图书馆、网络查阅等手段获取这些知识，以帮助学生理解古代天文学成就产生的基本方法和路径。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”并常有一固定的天穹，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。关于赤道坐标，教材主要解释了这一坐标体系建立的基本内容，突出中国是最早使用赤道坐标的国家，并用历史比较的方法和现代天文学的认定来肯定其天文观测的科学价值。教师可以指导学生阅读本目【历史纵横】，加深对赤道坐标的认识。《石氏星表》就是依据赤道坐标观测和记录恒星的科学结果，从而确立古代中国在星象观测方面的领先地位。同样，浑仪也是依据赤道坐标而制作的观测仪器，它经过元代科学家郭守敬的进一步革新，成为在望远镜发明以前世界上最先进的天文观测工具。对这两个天文仪器的了解，指导学生观察课文插图，阅读图注。教学建议，本目导入可以通过观察插图简仪和浑仪，也可以从中国古代的农业社会需要天文观察说起。第四目“《授时历》和四大农书”中国是一个古老的农业大国，因此教材充分注意到了中国古代科技发展的农业国特色，着重介绍了中国古代农业技术发展的两大突出成就──历法和农学研究。本目内容的学习涉及地理和生物学科的某些知识，由于教学安排的差异，建议教师根据具体教学的实际需要，适当补充相关学科内容，也可利用初中生物教材的知识对本目的一些生物学方面的基本概念作必要的理解。本目首先指出农业的发展与历法和农学研究密切相关。因此在介绍农业科学发展的内容时主要介绍历法和农书。关于历法，先是介绍了最早的历法《夏小正》，以及商代的殷历。随后用一句“秦汉以后，我国历法越来越精确”，概述了秦汉以后我国历法的发展。重点介绍了《授时历》，郭守敬制定的《授时历》是我国古代最优秀的历法，也是当时世界上最先进的历法。它与现行公历基本相同，但要早三百年。同时，教材用【历史纵横】介绍了干支纪日法。虽然不是重点，但作为民族文化的一个内容，可以指导学生阅读了解。本目的另一个内容是农学研究，教材以四大农书为例进行了介绍，学生需要了解四大农书的书名、作者及成书时代。西汉汜胜之的《汜胜之书》、北魏贾思勰的《齐民要术》、元朝王祯的《农书》和明朝徐光启的《农政全书》，重点是《齐民要术》，需要了解这是我国现存最早、最完整、最系统的古代农业科学著作。它主要记录了东汉以后五百多年间特别是北朝时期黄河中下游地区的农业生产经验。教学建议，教师能适当采用当代中国水稻杂交育种及袁隆平的事例，来帮助学生加深对本目学习内容的印象，了解科学对农业发展的重要性。第五目“《伤寒杂病论》和《本草纲目》”本目以传统中医学名著《伤寒杂病论》和中药学的集大者《本草纲目》为范例，从最基础、最具特色的角度介绍古代中国医药学的发展成就。教材首先介绍了中医学的奠基之作《黄帝内经》，然后介绍了本目中心内容之一《伤寒杂病论》，指出东汉末年张仲景总结前人理论和经验，结合自己实践，写出了集大成的中医学著作《伤寒杂病论》。《伤寒杂病论》的贡献不仅总结，还在于它创造性地提出了辨症施治的方法，奠定了后世中医临床学的理论基础，因而被称为“万世宝典”。教材插图的图注对张仲景作了形象介绍，可以指导学生阅读，加深认识。关于针灸疗法，可以参考本目【历史纵横】。其次，教材介绍了李时珍和《本草纲目》，这是一部重要的中药学著作，是对16世纪以前中药学的系统总结，被称为“东方药物宝典”。建议教师安排学生到本地中医院进行社会考察，向老中医请教关于传统中医学的基本知识，并了解在当今传统中医的发展趋向，使学生逐步形成在宏大的历史视野中观察具体历史现象的思维方式和认识能力。教学中还应充分注意发挥【历史纵横】、【学思之窗】、“清代复制的针灸铜人图”等所补充史料的作用，也可组织学生进行适当的网络搜寻和学习。三、教学设计与案例1.教学设计由于本课内容涉及的知识面极广、跨越的历史时期颇多，因而教师在教学中切不可因循旧而使课堂教学零碎杂乱，应该以培养学生的科学精神与科学方法为宗旨，让学生在深切的知识体会中获得深刻的思想体悟。建议充分挖掘教材中的可实验性材料，在注意教学内容体系、知识结构完整和教学流畅的基础上，适当留给学生自己动手的时间和空间，将相关学科的知识在学生的动手中糅合成有用的实用的知识模块，有利于学生逐步培养科学精神与科学方法。建议有条件的学校，在教学中采用探究性活动学习的方法，在事先动员和组织学生的基础上，将第一课时定位为教材基本内容学习及相关知识领域拓展，第二课时定位为主题讨论与探究。事先充分的动员和精心的组织工作是确保整个教学活动顺利进行的基本条件。因此，教师应依据学生的心理特点和知识能力状况安排活动的开展，让每一个学生都能以较大的热情投入到学习活动中去。第一课时以学生汇报和交流其课外学习的知识成果和思想感悟为主要内容，教师以主持人的方式介入或以质询、咨询的方式介入，引导学生的活动、启发学生的思维。在第一课时学习的基础之上，教师可以提出一系列问题要求学生来解答，最后教师将古代中国科技的辉煌与近代中国科技作一比较，提出第二课时的讨论主题：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？然后布置学生依据自己已有的材料、兴趣、观点、能力等自由结合成几个小组，这些小组在课后依据自己的观点倾向整理和补充相应的材料，拟成发言稿，以备第二课时开展讨论。第二课时，学生围绕主题进行讨论。讨论可参照辩论赛形式进行，先后开展小组观点陈述、相互攻辩、自由辩论、总结陈述四个阶段。教师可以主持人身份或评讲人身份介入课堂，起到点拨、引领方向的作用。最后，可要求各组将本组的所有发言整理成文，打印分发给全体同学，作为课后继续进行深入讨论的材料和依据。2.教学案例案例一探究性活动学习方案（一）目标设定1.从感性与理性结合上，了解中国古代科学文化的发展线索和中国古代科学技术文化上的重大事件，增强民族自豪感；同时，从近代落后的事实和原因思考中，激发学生“为中华之崛起而读书”的意识。2.引进“研究性学习”方法，采取“长作业”、编印《中国古代科学文化例选》等形式，阅读有关中国古代科学文化的主要资料、典籍，使信息素养、问题意识、文言阅读、运用多学科知识解释科学现象、有条理地进行说明事理等能力获得训练。（二）教学活动组织学习内容组织：1.依据本课教学内容，可以从以下自选一项：①中国古代科学发明实例（实物、技术、原理、现象）。（每人一项，班级内不能重复）②中国古代科学家与科学著述（生平事迹、著述内容与体例、科学史上地位、影响）。（每人一项，不能重复）③中国古代科学技术发展大事年表（时间、地点、出处）。（每人负责一个朝代，不能遗漏）④中外科学技术交流的事例（时间、内容）。（每人1~2项，有中外印证）2.成果形式：①中国古代科学发明实例──题目、原文、现代科学观点的原理说明。②中国古代科学家与科学著述──传记、著作题解、著作或传记选段介绍。③中国古代科学技术发展大事年表──对相应时期科学发展述评。④中外科学技术交流的事例──从历史角度的述评。以上成果形式均应制作成相应课件，用于课堂交流。操作步骤设计：1.操作过程①从教材或资料中（历史教材；科普读物；辞书、科技著作、网络等）找到线索；②依据线索，找到有关的原始记载，摘录并作好翻译，同时进行复述或改写；③用自己所学过的相关学科知识，对这一事物的有关原理等作出分析解释，或整理翻译；④按照要求整理成文，用统一格式进行“电子化处理”后打印装订；⑤对作业作综合评价。2.保障措施①统一动员：印发“导引”，自寻方向和课题，一周内初报。②活动机制：采取“主题协作组”的形式。③教师介入：不设“指导教师”，让学生根据需要主动上门求教。（三）教学程序安排1.寻找线索，确定方向──以收到“预研究”报告结束。2.找到凭证，初步整理──以填妥“开题报告”开始，以收到“中期报告”为标志结束。3.整理成文，交流评价──以学生交出“研究报告”为标志，课堂交流，共同参与。4.从学生的“研究成果报告”找出较好的内容，编成《中国古代科学文化例选》小册子。印发全体学生。案例二在介绍“四大发明”时，用实物投影、电脑、幻灯打出四张图片。图片1：西汉的纸和东汉蔡伦改进造纸术早在西汉时期，中国人就制造出了纸。近年出土了这张西汉时代的纸绘地图，充分证明了这一点。至东汉时，宦官蔡伦改进了造纸术，使植物纤维纸逐渐取代竹木简成为古代中国的主要书写材料。后传入欧洲，结束了羊皮纸和小牛皮纸的时代，有力地推动了欧洲文化的发展。图片2：汉代的司南模型和北宋的指南针模型战国时期中国人就已经知道了磁性指南的特征。汉代就制作出了实际可用的司南，至北宋时即制作了用航海的指南针，并在南宋时期制作了更为方便和精确的罗盘针，大量使用于当时的海上商船。后经阿拉伯人传入西欧，为西欧开辟新航路、进行殖民扩张提供了条件。不过在茫茫大海上，仅仅知道了方向还是不够的，还必须知道自己船只所处的位置，才能确定自己的航线。那么，海上定位这个问题，咱们智慧的先人是如何解决的呢？请大家课后注意下本课的最后一项学习内容。图片3：宋代的突火枪、突火箭和元代火药铳实物图中国古代的练丹家最早发明了火药，到唐代末年战争频仍，火药开始应用于军事。宋元时期各民族政权之间战争不断发生，火药在军事的应用更为广泛，技术也得到进一步发展。火药传至欧洲后，经欧洲人的进一步改进，使得冷兵器时代首先在欧洲结束了。先进的西方火药武器不仅使欧洲封建贵族走向衰落，而且成了西欧资产阶级开拓殖民地的有力武器。然而火药武器在中国却没有得到高度重视，其技术一直没有得到重大改进，直到鸦片战争中国的冷兵器被西方的热兵器所打败。图片4：唐代雕版印刷品《金刚经》卷子和毕升活字版模型隋唐时期中国即盛行雕版印刷，《金刚经》卷子是唐代雕版印品中的精美之作。到北宋年间，雕版工毕升发明了活字印刷术，极大推进了中国的文化事业发展。后来传播到东亚、西亚、欧洲等地，为世界文明的发展和传播作出了伟大的贡献。尤其是欧洲人采用活字印刷术，大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，使欧洲更快地迈入近代社会门槛。案例三《九章算术》和珠算教师可以拿一个算盘做实例，通过算盘上个位、十位、百位等的设置，了解十进位值制及其与珠算的关系。通过结合学生已经学过的相关数学知识，阅读课文中《九章算术》的图注，认识《九章算术》在数学史上的地位。案例四《石氏星表》和浑仪可以从日常生活中对天空的观察说起，张衡从小就对天文感兴趣，喜欢在夏天的夜晚数星星。这个故事对所有学生来说几乎耳熟能详。那么，对着满天星星，我们如何数得清呢？第一必须分区计算，第二考虑到星空不断发生位移，应建立适当的坐标体系。古代中国早就有了这方面的科学创造。将星空划分为二十八个分区即二十八宿，建立起了赤道坐标体系。二十八宿是哪些呢？赤道坐标体系是怎么回事呢？长大了张衡是怎样用这些知识来数星星的呢？案例五“《授时历》和四大农书”一目的导入古代中国作为古代亚非四大文明古国之一，农业生产是一切中国文明、文化产生和发展的基石。生活资料的生产技术改进，从根本上决定了中国社会的演进包括其他科学技术文化的进步。作为一个农业文明非常灿烂的古代中华民族，在农业生产和农业气象等科学技术方面又有怎样的成就而傲视世人呢？拓展：郭守敬头像。大家在前一目的学习中已经认识了元朝科学家郭守敬，他不仅在浑仪的基础上造出了简仪，促进了我国古代天文观察的进步，同时他主持编制的《授时历》，也是我国古代最优秀的历法，这也是当时世界上最先进的历法。有了它，农民可以更清楚农时，便于更加合理地安排农业生产。案例六“《伤寒杂病论》和《本草纲目》”一目导入大家知道中医和西医，很明显，西医是西方传入的医学方法，有谁知道它们之间最主要的不同有哪些？西医是建立在以人体解剖学为基础上的，而中医则讲究望闻问切，重在观察。尽管按照西医的观点，中医有很多所谓的不科学之处，但是，中医不仅几千年来久盛不衰，而且至今它仍然可以治疗许多西医不能医治好的疾病。中医和中药得到世界上越来越多人的重视和认可。学习本目，我们可以了解我国古代中医和中药的重要成就有哪些。四、问题解答【学思之窗】谈谈四大发明如何推动了人类文明的发展。解题关键：四大发明的技术在中国成熟和应用，四大发明传播到西方和西方的应用。思路引领：结合文艺复兴、新航路开辟以来世界历史的发展，分析四大发明对人类文明发展的影响。答案提示：中国封建社会自然经济成份超稳定的强大，在此基础上封建制度不断得到高度强大，在这样的社会和制度框架内，四大发明这样的先进技术并未能充分发挥其推动社会进步的作用，相反，其技术始终得不到更深入的发展和更广泛的应用。【探究学习总结】一、本课测评中国古代科技发明对世界文明进程作出过什么贡献？解题关键：古代中国重大科技成就外传，在世界范围内发挥积极作用。思路引领：应选择对世界文明进程的作出贡献的突出科技成就。答案提示：四大发明传入欧洲以后，对欧洲社会和文化的发展作出了伟大贡献。造纸术、印刷术，促进欧洲文化的发展，推动了文艺复兴和宗教改革；火药在欧洲的应用与发展，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；指南针的使用，使西欧人开辟了新航路，西方用殖民征服的方式开始将世界联结成一个以资本主义为主导的整体。西欧率先进入近代社会，整个世界在其推动下，逐步从古代向近代演变。二、学习延伸古代科技对现代还有影响，你能从日常生活中找到中国古代科技影响的事例吗？解题关键：现实生活中的古代科技思路引领：日常生活中古代科技的影响答案提示：如中医、中药、农历、纸等。因为学生生活环境不同，事例可能大不相同，鼓励学生发言，培养学生的历史学习兴趣，提高他们的口头表达能力。五、资料与注释1.原始资料《后汉书·蔡伦传》关于蔡伦与“蔡侯纸”的记载蔡伦，字敬仲，桂阳（郡治在今湖南郴州）人也。以永平（东汉明帝的年号，公元58~75年）末始给事宫掖（入宫当宦官）。建初（汉章帝的年号，公元76~83年）中，为小黄门（宦官的官职）。及和帝即位，转中常侍，豫参帷幄。伦有才学，尽力敦慎，数犯严颜，匡弼得失。每至休沐（休假，《汉津》：‘吏五日得一下沐’），辄闭门绝宾，暴体田野。后加位尚方令。永元九年（97年），监作秘剑及诸器械，莫不精工坚密，为后世法。自古书契多编以竹简，其用缣（ｊｉāｎ，细绢）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”（汉安帝时，蔡伦被封为龙亭侯）。沈括《梦溪笔谈·技艺》记载毕升发明活字版庆历中，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。宋以前有关制造火药的记载硫黄、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》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》指南鱼、指南针的使用若遇天景曀霾，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、没鱼数分则止，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》方家以磁石面磨针锋，则能指南，然常微偏东，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（ｋｕàｎɡ）中独缕，以芥子许蜡缀于腰，无风处悬之，则针常指南。──《梦溪笔谈》卷24《杂志》舟师识地理，夜则观星，昼则观日，晦阴观指南针。──《萍洲可谈》卷2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》刘徽在《九章》“圆田术”注中提出“割圆术”假令圆径二尺，圆中容六觚（即正六边形）之一面，与圆径之半，其数均等。合径率一而外周率三也。又按为图，以六觚之一面乘半径，因而云之，得十二觚之冪。若又割之，次以十二觚之一面乘半径，因而六之，则得二十四觚之冪。割之弥细，所失弥少。割之又割，以至于不可割，则与圆合体，而无所失矣。《汜胜之书》记载的无性杂交技术实例下瓠子十颗……既生长二尺余，便总聚十茎一处，以布缠之五寸许，复用泥泥之。不过数日，便合为一茎，留强者，余悉掐去，引蔓结子，子外之条亦掐去之，勿令蔓延。（编者注：用此法种瓠，可得巨型瓠。按书中说法，“先受一斗者，得收一石；受一石者，得收十石。”）贾思勰《齐民要术序》仲长子曰：“鲍鱼之肆，不自以气为臭。四夷之人，不自以食为异。生习使之然也。居积习之中，见生然之事，夫孰自知非者也。”斯何异蓼中之虫而不知蓝之甘乎！今采捃经传，爰及歌谣，询之老成，验之行事。起自耕农，终于醯醢资生之业，靡不毕书。号曰《齐民要术》，凡九十二篇，分为十卷，卷首皆有目录。于文虽烦，寻览差易。其有五谷果蓏，非中国所殖者，存其名目而已，种莳之法，盖无闻焉。舍本逐末，贤哲所非，日富岁贫，饥寒之渐，故商贾之事，阈而不录、花草之流，可以悦目，徒有春花而无秋实，匹诸浮伪，盖不足存。……2.课文注释10进位值制记数法10进就是逢10进1，位值制是较高的单位不必创设新的符号。譬如，同一个数码2可以表示2，也可以表示20或200，只要将它放在10位或100位上，222即表示二百二十二。中国自古以来就使用10进制，甲骨文和金文的10进制很明确，但不是位值制而是中国独特的乘法累数制。使用从一到九的9个数码，再加上十、百、千、万这4个较高单位的符号，就能表示很大的数。大约在公元前7世纪出现了算筹，同时有算筹记数法。用9个符号（每个符号有横、纵两种写法）便足以表示一切数。除了数码的写法在形式上不同之外，它完全具有今天通用的10进位值制的功能。算筹数码采用横纵两种写法，显然是为了避免混淆。今天如果将323用汉字直写，就极易看错。世界上具有位值制思想的地区有玛雅、古巴比伦、印度和中国。玛雅的位值制十分明确，可是却用20进位，有时是18进，而且时间较晚。古巴比伦的位值制是60进的，60以下又采用10进简单累数制。印度10进位值制虽已在巴克沙利手稿上看到（见本书上册第592页，时间大约不早于世纪），实际到6世纪末才正式使用。中国算筹记数尽管数码有两种形式，但完全有10进位值制的特点，即既是10进，又是位值制。因此可以说是世界上最早的10进位值制记数法，这是值得我们自豪的。有的学者认为，现今通用的10进位值制记数法，真正的源泉是中国的算筹记数法，而不是印度的婆罗米文字。这是有一定道理的。（摘自梁宗巨、王青建、孙宏安著《世界数学通史》下册）珠算与算筹算筹指算具，最初的筹码用小棍，木制、竹制、骨制都有，算筹长短约一二十厘米。在运算中，占地较大，算筹也易于被移动。后来，算盘取代算筹。珠算地盘小，算珠即使移动也易被发觉。珠算简化了算筹的运算方法，运算起来也迅速便当。因此，得以推广普及，很受欢迎。算盘是我国的发明，起源很早，在宋元著作中多有提及。明代中晚期是珠算发展的黄金时代，出现了许多专门介绍珠算的书籍和珠算家。现存最早的珠算专著是徐心鲁著于1573年的《盘珠算法》，收藏在日本内阁文库。在珠算的推广和普及上贡献最大的专著是程大位的《算法统宗》。世界最古老的星表之一──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四世纪。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》。《石氏星经》这部书已经在宋以后失传，今天我们只能从一部唐代的天文学书籍《开元占经》里见到《石氏星经》的一些片断摘录。从这些片断中我们可以辑录出一份石氏星表来。其中有二十八宿距星（每一宿中取作定位置的标志星叫做这一宿的距星）和其他一些恒星共一百一十五颗的赤道坐标位置①。①按《开元占经》所编星号看，《石氏星经》原文应该有星一百二十一颗，但是其中六颗在今本《开元占经》中缺佚了。我国古代天体赤道坐标示意图。I是赤道圈，II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。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十六世纪开始的。恒星的赤道坐标会作缓慢的变动，这种变动的绝大部分是岁差造成的。因此，按照岁差规律，比较一颗恒星古今坐标的变化，可以推求出这个古赤道坐标的测定年代。运用这个方法对石氏星表的数据进行推算，结果表明：其中有一部分的确是公元前四世纪测定的，而另一部分却是在东汉时代大约公元二世纪重新测定的。古希腊最早的星表是希腊天文学家依巴谷在公元前二世纪测编的。依巴谷之前还有两位希腊天文学家也测量过一些恒星的位置，但是那也是在公元前三世纪。他们都比石申的工作要晚。《开元占经》中辑出的石氏星表里，在二十八宿部分还附有二十五个“古度”的数据。这些数据比石申观测的年代更早，对于这个问题，人们还没有很好地研究。石氏星表是后世许多天体测量工作的基础。诸如测量日、月、行星的位置和运动，都要用到其中二十八宿距度的数据。这是我国天文历法中一项重要的基本数据。从这个意义上讲，石氏星表也是战国到秦汉时代天文历法发展的一个重要基础。（摘自自然科学史研究所主编《中国古代科技成就》）《黄帝内经》《黄帝内经》一名《内经》。《内经》是我国现存最早、内容较完整的一部医学理论和临床实践相结合的古典医学著作。成书约在公元前三世纪前后。这部著作并非出自一时一人的手笔，而是在长时期内由许多人参与编写而成。原书十八卷，包括《素问》和《针经》（唐以后的传本把《针经》改称为《灵枢经》）各九卷。《内经》在朴素的唯物主义观点指导下，以论述中医基础理论为重点，兼述卫生保健、临床病症、方药、针灸等多方面内容，为祖国医学的学术理论体系，奠定了广泛的基础。阴阳学说，作为我国古代自发的唯物观和朴素的辩证法思想，在《内经》中贯串于学术体系的各个方面，用以说明人体组织结构、生理、病理、疾病的发生发展规律，并指导临床诊断和治疗。阴阳学说从事物正反两个方面的矛盾对立、相互依存、相互消长、相互转化来认识和观察事物的变化发展，认为人体阴阳的相对平衡和协调（所谓“阴平阳秘”），是维持正常生理活动必备的条件。也就是说，如果失掉人体阴阳这种相对的平衡和协调，就会产生疾病。拿发热这个症状来说，阳盛可以引起，阴虚也可以引起，病因、病理各不相同。如何区别？又须结合患者发热的特点和其他临床表现进行整体分析。这种整体观念在后世医学又有所丰富和发展，是中医诊疗和分析病症的主要思想方法之一。脏腑、经络学说，是中医独特的理论体系中用以说明生理、病理的重要理论。《内经》关于脏腑、经络的论述，已经比较系统和全面。《内经》介绍脏腑功能，有一段不平凡的记载。《素问·经脉别论》提到饮食经过胃和消化系的吸收，其中水谷精微之气，散之于肝；精气的浓浊部分，上至于心，由心脏输送精气滋养血脉，血脉中的水谷精气，汇流于肺，所谓“肺朝百脉”；由肺（通过心）再把精气转输到全身，包括体表皮毛和体内脏腑等组织。这是对人体体循环和肺循环概况的大致正确的论述。《素问》还提出“心主身之血脉”和“经脉流行不止，环周不休”的理论，表达了心脏和血脉的关系和血液循环的概念。（摘自自然科学史研究所主编《中国古代科技成就》）3.学术观点关于蔡伦发明造纸术的争议从前，人们一直认为造纸术是东汉蔡伦在和帝元兴元年（公元105年）发明的，依据是《后汉书·蔡伦传》，凡蔡伦以前的“纸”都被归为缣帛或丝