中国传统文化概论（第三版） 课件 第七章 中国传统科技

中国传统文化概论（第三版）第七章中国传统科技教学目标本章教学课时设定为2课时，课堂讲授过程辅之以课上互动。旨在使学生了解到中华民族曾经有着辉煌的传统科技成就。古代中国在天文、地理、算术、医药等科学领域以及火药、指南针、造纸术、印刷术等项发明创造上，对整个人类文明的进步都产生过巨大而深远的影响。由于种种原因，近代科技革命却未能在中国发生。当西方世界的近现代科学技术获得迅猛发展之际，中国传统科技却行步迟缓。在此认识基础上，启发学生关于近代以来中国传统科技发展迟滞的原因和教训等方面的思考。

重点难点1．中国传统科学的主要成就。2．中国传统技术的主要成就。3．近代中国科技发展迟缓的主要原因。课上互动请谈谈对近代中国科技发展迟缓主要原因的看法。教学内容第一节

主要的科学成就第二节

主要的技术成就第三节中国古代科技的特点与近代科技落后的原因第一节 主要的科学成就一、天文学二、地理学三、算术学四、医药学第一节 主要的科学成就中国有着悠久的农业传统，由于古老的农业对日月递昭、四时交替的自然节律有着天然的关联性，因此，历代官方皆十分重视对天文的研究，从而促进了中国古代天文学的早熟和辉煌。屡有革新的历法编订、长期系统的天象观测、精准实用的仪器创制等，无不在世界天文学发展史上占据着重要的地位，对中国传统文化产生着深远的影响。一、天文学（一）历法编订中国古代天文学以“历象日月星辰，敬授人时”为目的去观测物候、天象，制定历法，排定节气。中国古代现存最早的历法是《夏小正》，相传为夏代的星象物候历，故也称为“夏历”。春秋战国时期，“四分历”的问世，标志着我国历法已经进入了相当成熟的时期。此间出现的重要天文学著作是举世闻名的《甘石星经》。清初《通志堂经解》版《夏小正》书影一、天文学秦汉时期，天文学也有了长足的进步。西汉落下闳等创制的《太初历》，规定以孟春正月为岁首，从此有了现在的春节；还将我国独创的“二十四节气”第一次编入历法，对农业生产起到了重要的指导作用。《太初历》自正式颁行至东汉章帝元和二年（85），一共实施了189年，这是中国有完整资料的第一部传世历法，也是当时世界上最先进的历法，对后世影响长达两千年之久。汉代木质棺椁刻纹上所见星象图一、天文学唐朝时期，僧一行编制的《大衍历》，测出了四季日行规律，历法系统周密整齐，为后世所效法。南宋杨忠辅制定的《统天历》，采取回归年长为365.2425日，这是当时世界上最精密的数值，与现今国际通用的公历值相同。元代的郭守敬编订的《授时历》，是中国古代最精确的历法，明代的《大统历》，基本沿袭其制，行用长达364年，成为中国历史上使用时间最长的历法。河北宣化辽墓壁画所见中西合璧彩绘天文图一、天文学“二十四节气”是中国传统农业社会根据自然季节循环的节律，以物候、气象、天文等自然现象为标识划分农耕周期、安排农事劳作的时间制度。《尚书·尧典》记载的仲春、仲夏、仲秋、仲冬就是四季的概念。西汉初年，《淮南子·天文训》中首次出现了完整的“二十四节气”，其名称与顺序已与当今使用的完全一致。“干支纪年法”，是中国科技的又一独创文化。中国数千年文明史的所有年代和日月皆可用“干支纪年法”准确地记录或推算出来。“干支”是“天干地支”的简称，取意于树木的幹（干）枝（支）分布有序。“十二生肖”纪年法将12种动物与12地支相配，同人的生年联系在一起，形成“十二生肖”，即子鼠、丑牛、寅虎、卯兔、辰龙、巳蛇、午马、未羊、申猴、酉鸡、戌狗、亥猪。一、天文学（二）仪器创制天文观测是古代天文历法发展的基础。圭表是中国古代最原始、最简单的测量日影长度的天文仪器，由“圭”和“表”两部分组成。陶寺遗址中期城址王级墓葬出土的距今4000多年的漆杆、玉景符、玉垂悬，是目前发现的最早的用于测量日影长度的组合工具。较早的文献记载见于《周礼·地官·大司徒》：“以土圭之法测土深，正日景，以求地中”。河南登封告城的周公测景台一、天文学浑仪是中国古代天文学者观测天体位置的重要仪器。东汉时，贾逵在浑仪上附加黄道环，改称“黄道铜仪”，用以测定二十八宿的黄道经度等。同时期的张衡又增加地平环和子午环，并成功利用水力使环圈运转，形成了相对完整的浑仪。此后，浑仪历经唐代李淳风、宋代沈括等改进发展，结构日趋完善。到元代，郭守敬把原有的浑仪分为两个独立的仪器，即“简仪”和“立运仪”，从而使除了北极天附近外，全部天区一望无余。中国古代“浑仪”采用的是赤道坐标系统，比西方采用的黄道坐标系统要先进得多，今天已为各国天文台广泛采用。一、天文学中国科学院紫金山天文台位于江苏省南京市玄武区紫金山上是中国人自己建立的第一个现代天文学研究机构，被誉为“中国现代天文学的摇篮”。中国现存最早的浑天仪制造于明朝，陈列在南京紫金山天文台。南京紫金山天文台陈列的浑天仪一、天文学（三）天象观测战国初期，人们就已为肉眼可见的星辰、星座确定了名称，并将地球赤道附近的恒星划分为28个星座，称“二十八宿”。在长沙马王堆三号汉墓出土的《五星占》中，测量的金星会合周期为584.4日，比现今测值仅多0.48日。到南北朝时，祖冲之的《大明历》所测火星会合周期与现代测值误差小于0.01日，至于隋代张胄玄的《大业历》所测水星误差仅为0.001日。长沙马王堆出土《五星占》局部残影一、天文学中国是世界上最早记录日食、彗星及太阳黑子现象的国家，同时还最早绘制星图并载星数目最多的国家。据统计，自春秋至清末，流传至今的日食记录就多达961次。关于哈雷彗星的观测，早在《淮南子·兵略训》中就有记载：“彗星出而授殷人其柄。”据推算其年份为公元前1057年。据统计，自上古迄于清宣统二年的2000多年间，我国记录的彗星活动达640次之多。现存英国伦敦博物馆的唐代敦煌星图，绘于公元840年，标有1350多颗星。早在周代就有了太阳黑子的观测记录，《周易·丰卦·象传》：“日中见斗”“日中见昧”。从汉武帝以后到明朝末期，记录多达265条。而且在东汉时期我国先贤就已经认识到太阳黑子是太阳自身的一种现象。二、地理学（一）地图绘制中国古代地图学起源很早，相传夏禹铸九鼎，鼎上铸有山川、道路、鸟兽、草木等图案。据西周《宜侯夨簋铭文》可知在早在商末周初之时便已有地图。春秋战国时期地图在军事上起到重要作用，并且具备了一定程度的数理基础。西周宜侯夨簋西周宜侯夨簋上的铭文拓片二、地理学西汉时期地图学已初具雏形，长沙马王堆三号墓出土的长沙国南部地形图、驻军图、城邑图的精确度已经相当高。西晋裴秀的《禹贡地域图》，为中国最早的历史地图集，提出了系统的制图学理论，即“制图六体”。唐代贾耽绘制的《海内华夷图》代表了当时制图的最高水平。清代雍正年间的《皇舆全览图》是我国首次引入经纬线绘制的地图，为近代地图学发展的开端。马王堆三号墓出土的地形图二、地理学（二）地学勘察地理学分为人文地理学和自然地理学。王士性（1547—1598），字恒叔，号太初，浙江临海城关人，著有《五岳游草》《广游志》《广志绎》等，被后人誉为中国人文地理学的开山鼻祖。徐霞客（1587—1641），名弘祖，字振之，号霞客，南直隶江阴（今江苏省江阴市）人。他耗时30多年前后出游16次，撰写的《徐霞客游记》开辟了地理学上系统观察自然、描述自然的新方向。徐霞客出游线路图王士性著的《广志绎》书影二、地理学（三）地震观测与记录中国古代先民在与地震灾害抗争的过程中，积累了大量的地震记录和丰富的实践经验，对今天的地震学研究具有重要的资料价值。目前最早的地震记录见于《竹书纪年》：尧舜期间“地坼及泉”。《后汉书·五行志》中首次专设“地震”栏，记述地震时间、破坏程度、死伤人数、地域范围、余震等。东汉阳嘉元年（132年），科学家张衡发明了世界上第一台观测地震的候风地动仪，赢得了世界地震学鼻祖的美誉。三、算术学（一）十进位值制、筹算和珠算中国古代数学领域最具代表性的成就是发明十进位值制、筹算和珠算。十进位值制是现在世界通用的记数方式，相关考古学资料表明，最迟在新石器时代晚期，十进制记数法已经在中国史前社会使用。商代甲骨文已经出现一至九，十、百、千、万等数字，并可表示十万以内的任意自然数。甲骨文中出现的基本数字三、算术学（一）十进位值制、筹算和珠算算筹是中国古代数学家长期使用的一种长条形计算工具，一般由竹制成，也有采用铁、骨或象牙等材质制作的。算筹产生的年代尚无定论，到了春秋战国时期已经成为非常普遍的计数工具。战国时期中山国出土的的骨算筹算筹是用来记数，而筹算是利用算筹进行计算的技术，筹算的方法是从高位向低位逐一进行，同珠算基本相同。三、算术学（一）十进位值制、筹算和珠算珠算是在筹算的基础上发展而来，具体的起源时间尚无定论。元代时已经在民间广为流传。《乾坤一担图》中货郎后筐内的算盘十六世纪后期珠算著作大量涌现，算法也得空前发展，《算法统宗》是珠算算法的大成之作，书中确立了算盘的用法，完善了珠算口诀，并收录近600道应用题，有些练习题直至今日还在使用。三、算术学（二）圆周率的精确值我国古代圆周率计算精度早期相对落后，南北朝以后达到世界一流水平。南北朝时期，著名数学家祖冲之将圆周率有效数字精确到小数点后7位，并用“盈朒二限”的方法表示出来，即3.1415926<π<3.1415927。祖冲之又算得分数值，即：22/7（约等于3.14）和355/113（约等于3.1415927），前者称为“约率”，后者称为“密率”。这比德国奥托、荷兰安托尼斯早了1000多年，后人称为“祖率”。著名数学家祖冲之画像三、算术学（三）数学著作中国古代在数学方面有很高的成就，涌现出许多优秀的数学家，撰写了大量的数学著作。其中，《周髀算经》《九章算术》《海岛算经》《张丘建算经》《夏侯阳算经》《五经算术》《缉古算经》《缀术》《五曹算经》和《孙子算经》合称《算经十书》，是汉至唐一千多年间最重要的十部数学著作，尤其是前两部对我国传统数学产生过巨大而深远的影响。《周髀算经》最晚在公元前1世纪定本，是中国最古老的天文学和数学著作。书中记述了勾股、方圆的基本知识，以及数学在测量天地、制定历法中的作用。《九章算术》经历代各家增补修订，最终在两汉之际定本，是中国古代数学家的大成之作。四、医药学（一）医学理论中医药学是以脏腑经络学说为理论基础，以唯物论、阴阳五行学说为理论指导，从动态整体角度研究人体生理、病理以及疾病的诊断和防治的一门学科。在医学理论方面，中医认为人作为一个有机的整体，在各个脏腑组织、器官之间，其生理功能是相互协调、制约和互为所用的统一整体活动。非常重视疾病与人体自身精神状态、生活状态以及外部环境，特别是气候变化的关系。在临床治疗中，中医反对单纯的“头痛医头，脚痛医脚”，强调整体而观、全面诊断、辩证施治。四、医药学（二）诊断方法中医诊断注重个体与自然环境的关系，结合望、闻、问、切收集病症信息，通过辩证求因的指导思想寻找出病因的“本原”。望、闻、问、切也被称为四诊。其中望诊、闻诊、切诊是医者运用视觉、听觉、嗅觉、触觉来对病人进行诊察，而问诊涉及较广通常是了解病人的一般情况、生活习惯、既往病史和现在的症状等。四诊所得结果相互补充，再结合辩证方法在错综复杂的现象中确定病因。四、医药学（二）诊断方法根据《史记·扁鹊仓公列传》记载，战国时扁鹊已能“切脉、望色、听声、写形、言病之所在”。扁鹊，姓秦，名越人，医术精湛，相传著名的中医典籍《难经》为他所著，书中确立了独取寸口的诊脉方法，指出了气口部位寸、关、尺三部的阴阳属性以及论述脏腑生理功能、五脏六腑的形态、奇经八脉的内容等等。被后代医家奉为“脉学之宗”“中医学的开山鼻祖”。春秋战国时期名医扁鹊的画像四、医药学（三）治疗方法中医的治疗方法主要有针灸和中药方剂。针灸是指以针刺、艾灸治疗病症的方法，两者均以经络学说、腧穴学说为理论基础。针剌法是以针剌入人体的穴位，运用相应手法以调整营卫气血，达到治疗病症的目的。艾灸是用艾绒搓成艾条或制成艾炷，点燃以温灼穴位处，以达到温经通络、调和气血的作用。灸疗法最早源于人类对火的认识，由于寒冷会使人发生寒痹、疼痛等，而火的热度可使人血脉通畅，解除疼痛的症状。四、医药学（三）治疗方法中药主要来源于天然的植物、动物、矿物及其加工品，由于以植物药居多，故又称“本草”。商代伊尹创制了汤液，即将药物放在水中煎煮使药性进入汤液中，这样能够有效降低药物的副作用，还催生了中药炮制法的诞生。炮制是根据中药理论、用药需要和药物的自身性质，以及调剂、制剂的不同要求进行加工处理的过程。方剂是在辩证审因、确定治法后，选择适宜的药物，并明确其用量、用法的药物配方。早期先民们只是用单味药治病，但是随着经验的积累汤液法的出现，发现多味药配合起来治病效果更好，于是便形成了方剂。第二节 主要的技术成就一、火药二、指南针三、造纸术四、印刷术五、丝绸织造一、火药中国是最早发明火药的国家，也是最早将火药应用到军事上的国家。中国古代发明的火药是由硝石、硫黄、木炭三者按比例混合而成。火药的主要成分最早见于医药学著作，它们都有治疗疾病的功效，古代炼丹家们在炼制“长生不老药”时，将三者混合后引起爆燃，无意间发明了火药。火药在军事领域的应用，开创了人类由冷兵器向火器过渡的全新时代。唐代炼丹家撰写的《伏火硫黄法》书影二、指南针指南针是中国古代的伟大发明之一，它是古代劳动人民在长期的实践中对磁石磁性认识的结果。战国时期，中国古人根据磁铁的指向性发明的指向仪器司南，《韩非子·有度》载：“故先王立司南以端朝夕”。北宋时期，《茔原总录》载：“客主的取，宜匡四正以无差，当取丙午针。于其正处，中而格之，取方直之正也。”这里所说的“针”就是带有磁性的针，此时磁针已与罗经盘配套使用，还发现地球的磁偏角为正南偏东。中国的磁针和罗盘先后经由陆水两路西传，给人类文明的进程带来重大的影响。指南针在中国古代航海中的使用，打破了先人们狭隘的地理观念，创下了明初郑和七下西洋的航海壮举。三、造纸术我国目前发现最早的纸是西汉文、景时期制造的麻纸。东汉时期，负责监制宫廷御用器物的宦官蔡伦，集中前人经验改进了造纸术，采用树皮、麻头、破鱼网等为原料，造出了价格低廉、质地较细、便于书写的纸，人称“蔡侯纸”。东汉造纸术的改进为纸张的普及做出重大贡献，大大加速了中国古代文明的积淀、传播与发展。汉代造纸工艺流程示意图《说文解字》中对纸的定义是“纸，絮一苫也”，意思是漂洗丝帛时沉落在池底竹筛上的一层杂丝（纤维），将杂丝用细帘模捞起把水滤净，并加已干燥处理便形成纸。四、印刷术古代印刷技术分为雕版印刷和活字印刷两种，其中雕版印刷术应来源于印章、石刻和传拓等领域，但具体的发明时间还无确切定论。由于雕版印刷术的普及，唐代时不仅印刷了大量的佛经、历法，还印有占星术和字典类图书。五代时官方开始刻印儒家经典进行出售，这是古代官方出售图书的开端。敦煌石窟所遗唐代雕版印刷金刚经残卷（公元868年）北宋毕昇发明了泥质活字印刷术。到了元代，王祯又发明了木活字和转轮排字架，使得拣字、排字、印刷都得以完善。雕版印刷一直是中国古代最主要的印刷形式，沈括评价活字印刷术时曾说“若止印二三本，未为简易，若印数十百千本，则极为神速”。五、丝绸织造2019-2022年，吉林大学考古团队在山西运城夏县师村遗址发掘出石雕蚕蛹和陶制蚕蛹6枚，距今年代约6000年。我国丝绸纺织的上限，可以上溯到距今5500年前后的仰韶文化晚期。到了商周时期，随着织造技术的长足进步，古代的中国已经成为盛产丝绸的绵绣大国。河南荥阳青台遗址出土距今5500年丝织品残片山西运城夏县师村遗址发现距今6000多年的石制蚕茧五、丝绸织造秦汉魏晋之际，植桑养蚕，缫丝织帛已经成为社会经济的基础产业。陏唐时期，官方丝织机构不断壮大的同时，民间丝绸生产也越来越普遍，出现相当数量的手工业作坊和专门从事丝绸生产的匠人。两宋时期商品经济空前繁荣，丝绸纺织行业不断细化，为丝绸的商品化发展创造了有利条件。此时织造工艺达到了历史最高水平。明清两代，随着商品生产的发展壮大，丝绸生产的商品化趋势日渐明显，丝绸的海外贸易发展迅速。此间出现的各种妆花锦缎和巨幅缂丝屏风、壁饰，都属极尽艺匠经营能事的代表之作。现藏于美大都会艺术博物馆的宋代《树色平远图》缂丝卷包首第二节传统科技特点与近代落后的原因一、中国古代科技的特点二、中国近代科技落后的原因一、中国古代科技的特点（一）实用性从中国传统科技文化的发展来看，具有鲜明的“务实”传统，呈现出“实用性”的特点。中国古代各种领域的研究均为实用而展开，并主要表现为“绝对地以国家的实用为主”。过分偏重功能和实用，必然会轻视对自然做出抽象理性的研究。这种对自然只求利用、不求改造的顺乎自然属性的特点，也就注定了中国传统科技不可能进入更高的理性层面以构建起独立的科学体系。一