第6课中国古代的科技思想与实践

第6课　中国古代的科技思想与实践
【细说教材】
一、天文学成就
（一）概况
中国古代在天文学方面成绩突出，逐渐形成了一套完整的古代天文学体系。
中国古代的天象观测在很长时间内处于前列。
★阅读提示　阅读本课教材，特别注意掌握我国古代在科技方面取得的领先于世界的成就，并在此基础上深刻认识我国对世界文明发展所做出的贡献。
（二）具体成就
　1．天文学著作——《甘石星经》：成书于战国时期，是我国最早的一部天文学专著。书中的《石氏星表》测定了120多个恒星的位置，是世界上最早的星表。
★热点链接　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。其中最早的是战国时期《甘石星经》中的《石氏星表》。其测绘者是魏人石申，时间大约在公元前四世纪。
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。
2．天体测量方面的成就：
（1）秦汉时期，已经发明创制了浑仪。
★热点链接　“盖天说”和“浑天说”：汉代对宇宙的构成问题主要有哪两种观点：一种是“盖天说”，认为天如盖，地如盘，天覆盖着地；一种是“浑天说”，认为天地都是圆的，天在外，地在内，地象蛋黄一样被天包在里面。后一种说法是两汉时出现的一种新学说，比较接近真实。“浑仪”就是依照“浑天说”理论创制，验证“浑天说”理论正确性的天文仪器。
（2）东汉科学家张衡发明了水运浑象仪，对浑天说得到承认起了重要作用。他关于地球为圆形的见解比西欧人早1000多年。
张衡还发明了测定地震方位的地动仪，可以遥测到千量之外地震发生的方向，曾成功地测定出发生于陇西的一次地震。
（3）唐代著名天文学家僧一行与梁令瓒共同创制了黄道游仪，用它发现了恒星位置的变动，这在世界上是首次。
一行还主持实测了子午线的长度，并制成了以水流为动力的水运浑象仪。
（4）元代天文学家郭守敬制成了一种新型浑仪——“简仪”，具有实用、简便、灵巧的特点，比欧洲发明同类仪器要早300多年。
郭守敬还主持了全国的天文和大地测量工作，测定黄道和赤道的交角值极其精确，受到世界天文学界推崇。
★要点点拨　天文仪器的进步，在一定程度上反映了天文观测水平的高超。
3．历法：郭守敬编制的《授时历》是我国古代最精密的一部历法。它以365.2425日作为一年，同地球绕太阳公转一周的实际时间只差26秒。
★阅读提示　准确掌握《授时历》对“一年”时间的规定，结合思考当时国内外经济文化发展水平，体会其先进性。
二、数学成就
（一）先秦时期计算方法的改进
1．春秋时期，已经出现了九九乘法口诀。
2．最晚在春秋末年，发明了度量衡。
3．春秋战国时期，出现了筹算计算法。算筹是一种10多厘米长的竹棍，在元代出现珠算法以前，一直使用这种筹算法。
★要点点拨　
（二）汉朝时期的数学著作
1．成书于西汉时期的《周髀算经》包含有大量数学方面的内容，在世界上最先提出了“勾三股四弦五”这一勾股定理的特例。
2．东汉时期的《九章算术》，是一部数学专著，总结了周秦到汉代的数学成就。书中记载田亩面积和谷仓容积的计算方法，还总结了正负数加减运算、一元二次方程解法等当时世界上最先进的数学运算方法。
《九章算术》的出现标志着我国古代以解决实际问题为主要内容、以算筹为计算工具、以当时世界上最先进的十进制记数系统来计算的古代数学体系的形成。
★要点点拨　《周髀算经》含有数学方面的内容，而《九章算术》则是一部数学专著。
（三）魏晋南北朝时期对圆周率的精确计算
南朝宋、齐之际的祖冲之在刘徽割圆术的基础上将圆周率精确到小数点后第七位，在3.1415926到3.1415927之间，这一成果领先世界达1000年之久
★阅读提示　现代数学计算，使用圆周率一般精确到小数点后两位数字，即3.14。南朝时期，祖冲之已经将圆周率精确到小数点后面第七位。这一成就让世界感到震惊。
三、古代农书
（一）《齐民要术》
是我国现存的第一部完整的农书，作者是北朝的贾思勰。
全书共10卷，92篇，内容十分丰富，总结了我国北方劳动人民长期积累的生产经验，介绍了农、林、牧、副、渔业的生产方法，还提出了因地制宜、多种经营和商品生产等许多宝贵的思想。
★要点点拨　中国是一个农业大国，在古代农业生产水平长期走在世界的前列。《齐民要术》等农书是对我国长期积累的生产经验的总结，同时也是我国古代农业生产发达、技术先进的反映。
（二）《农书》
元代王祯的《农书》，37卷，13万多字。重点放在生产工具的改革方面，其中《农器图谱》占全书篇幅的4/5，附有306幅插图。这部农书特别重视用机械代替简单工具，用水力代替人力和畜力，对提高生产力起到了极大推动作用。书中详细记载了冶金“水排”、水转大纺车、木活字和“转轮排字盘”等在世界范围内产生了深远影响的重大发明。
★要点点拨　强调生产工具的改革，是王祯《农书》的突出特点。用机械代替简单工具，用水力代替人力和畜力的思想，能够有力地推动生产力的发展。
（三）《农政全书》
由明代徐光启编定。
该书系统总结了历代农业、手工业积累的经验，并参照吸收西方自然科学知识，在博采古今农学大成的基础上有所创新，达到了传统农业科学的顶峰。
全书共60卷，近60万字，分为农本、田制、水利、农器、农事等12门，包罗了农业及与农业有关的政策、制度、措施、工具技术等各种知识。
★热点链接　大家都知道数学有一门分科叫作“几何学”，然而却不一定知道“几何”这个名称是怎么来的。在我国古代，这门数学分科并不叫“几何”，而是叫作“形学”。首先把“几何”一词作为数学的专业名词来使用的是明末杰出的科学家徐光启。
徐光启在学习欧几里得数学知识的过程中，深深在为它的基本理论和逻辑推理所折服，认为这些正是我国古代数学的不足之处。于是，徐光启与西方传教士利玛窦合作，把它译成中文。译出这部著作的前六卷后，徐光启同利玛窦一起，共同敲定书名的翻译问题。这部著作的拉丁文原名叫《欧几里得原本》，如果直译成中文，不大象是一部数学著作。如果按照它的内容，译成《形学原本》，又显得太陈旧了。利玛窦说，中文里的“形学”，英文叫作“Geo”，它的原意是希腊的土地测量的意思，能不能在中文的词汇里找个同它发音相似、意思也相近的词。徐光启查考了十几个词组，都不理想。后来他想起了“几何”一词，觉得它与“Geo”音近意切，建议把书名译成《几何原本》，利玛窦感到很满意。1607年，《几何原本》前六卷正式出版，马上引起巨大的反响，成了明末清初从事数学工作的人的一部必读书，对发展我国的近代数学起了很大的作用。
四、医药学成就
（一）中医学的成就
1．《黄帝内经》
编撰于战国，成书于西汉。是中国现存较早的一部医书，该书奠定了中医学理论的基础。
★阅读提示　注意小字部分介绍的认定《黄帝内经》“奠定了中医学理论基础”的依据：中医学五大核心理论——阴阳五行说、脏象学说、经络学说、形神学说、天人学说都源于此书。
2．《伤寒杂病论》
东汉张仲景编著，论述了“望、闻、问、切”四诊法，成为中医临床医学的经典。张仲景也被后人称为“医圣”。
3．与张仲景同时期的名医，还有精于方药针炙，擅长外科手术的华佗。
★热点链接　中医学与近代西方医学的不同点。西医是“头疼医头，脚疼医脚”；中医强调人的健康需要身、心、社会三才的统一，还强调个体与整个宇宙的和谐，中医的诊疗方法灵活多样。
（二）中药学的成就
中国古代药物学的最高成就就是明代李时珍的《本草纲目》。该书共52卷，190万字，全面系统地总结了中国16世纪以前的药物学成就。
《本草纲目》创立了当时世界上最先进的分类法，体现了生物进化的思想，推进了世界生物学的发展。
★要点点拨　《本草纲目》是几千年来祖国药物学的总结。这本药典，不论从它严密的科学分类，或是从它包含药物的数目之多和流畅生动的文笔来看，都远远超过古代任何一部本草著作。
五、古代科技的里程碑——四大发明
（一）造纸术
　　1．纸出现以前的书写材料及其缺陷
中国古代起初把文字刻、铸在甲骨、青铜器上，后来更多使用竹木简和缣帛做书写材料。但是，竹木简太笨重，缣帛太贵，很难推广。
2．纸的发明过程
①西汉时，发明了植物纤维纸，但纸质粗糙，不适合书写。
②东汉时，蔡伦改进造纸术，制成适合书写的纤维纸。这种纸原料易得，绳头、乱麻、树皮、桑根。藤、苔、竹子、稻草、麦秆、布片都可以用做造纸的原料，并且纸张质地细腻，集中了缣帛与竹木简的优点，被时人称为“蔡侯纸”，成为人类文明史上一项重要发明。
★要点点拨　造纸术是西汉发明的。蔡伦的重大贡献在于改进了造纸术，使造纸的原料易得，大大降低了造纸成本，为纸的推广与普及创造了条件。
（二）印刷术
1．雕版印刷术的发明
隋唐时期，我国发明了雕版印刷技术。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》。
2．活字印刷术的发明及改进
北宋时期，平民毕昇发明了活字印刷术。
毕昇发明的活字是用胶泥刻成单个反体字烧制而成的。此后，又出现了木活字，到13世纪出现了金属活字。
3．印刷术的传播
　　13世纪中期，活字印刷术传到朝鲜，以后又从西域传到欧洲。
★要点点拨　造纸术和印刷术的发明，有力地推动了文化的传播，成为人类文明发展的强大动力。造纸术和印刷术，是我国对世界文明发展做出的突出贡献。
★阅读提示　仔细阅读中学语文教材中的《活板》一课的课文，了解毕昇活字印刷技术的主要特点。
（三）火药
1．发明及应用
唐代，人们在炼丹制药时偶然发明了火药。最早关于火药的记载见于孙思邈著的《丹经》，称作硫磺伏火法。
唐朝末年，火药用于战争。
五代和宋朝时，火药还广泛应用于狩猎、开山、采石和火器。当时的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火枪等，威力巨大。
2．传播及影响
14世纪初，火药由阿拉伯人传入欧洲，在西方社会产生巨大震动。
★问题探究　火药在唐朝末年就用于战争。五代宋元时，已经广泛应用于各个领域。为什么到清朝时期，中国的火药武器却远远地落后于世界？
答案提示
点拨
　　解答此问题，可以参考本书第18课“综合探究：破解‘李约瑟难题’”的有关内容。可以在探究“破解‘李约瑟难题’”的过程中完成。
　　研究具体问题，要注意与研究与之相关的社会背景结合起来进行。
（四）指南针
1．发明及应用
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的磁体的指南针，并应用于航海。
2．传播及影响
13世纪，指南针传入西欧，在地理大发现中起了重要作用。
★阅读提示　注意比较四大发明传入欧洲和欧洲社会开始转型的时间，了解四大发明对世界近代文明产生的重大影响，认识中国文化在人类文明发展史上的地位。
★热点链接　世界著名的科技史家李约瑟的学生坦普尔盛赞中国是“发明的国度”，他曾把中国的主要科技发明，罗列为“一百个‘世界第一’”。被誉为西方近代科学之父的培根说过：“印刷术、火药和指南针，这三项发明改变了整个世界的面貌。”马克思认为：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会的到来的三大发明。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。”
【活学巧用】
例1：我国古代在天文地理方面取得的领先于世界的成就主要有①《石氏星表》　②关于地球为圆形的见解　③采用人工杂交育种技术　④制成黄道游仪，发现了恒星位置的变动　⑤发现彗星总是背向太阳
　A．①②③④　　B．②③④⑤　　C．①②④⑤　　D．①③④⑤
参考答案：C
解析：采用人工杂交育种技术不属于天文地理方面的成就。
例2：隋唐时期，我国的计算工具主要是
　A．算筹　　　　B．算盘　　　　C．简仪　　　　D．十进制记数系统
参考答案：A
解析：简仪是天文仪器，十进制记数系统不属于计算工具，算盘出现在元代。
例3：我国古代的农书中，把生产工具的改革放在突出位置的是
　A．贾思勰《齐民要术》　　B．郭守敬编制的《授时历》　
　C．王祯《农书》　　　　　D．徐光启的《农政全书》
参考答案：C
解析：王祯的《农书》中，《农器图谱》占全书篇幅的4/5。
例4：我国古代的医药学著作中，对人类近代科学影响最大的是
　A．《黄帝内经》　B．《本草纲目》　　C．《伤寒杂病论》　D．《千金方》
参考答案：B
解析：《本草纲目》创立了当时世界上最先进的药物分类法，体现了生物进化的思想，推进了世界生物学的发展。
例5：我国古代的科技高度发达，其中在宋元时期发明的领先于世界科技成就包括：①活字印刷技术　②制造植物纤维纸的技术　③火药制造技术　④将指南针应用于航海
　A．①②③　　　B．③④　　　C．①②④　　　D．①④
参考答案：D
解析：①②③④四项都属于在宋元时期领先于世界的科技成就。但造纸术发明于汉朝，火药在唐朝末年已经应用战争。
例6：（2005北京春季高考文综，37）古往今来，印刷术的发明和发展，推动了中华文明和世界文明的进步。回答：
（1）上图为印于868年的《金刚经》(部分)。它是我国和世界上现存最早有确切印刷时间的雕版经卷。11世纪，我国又发明了活字印刷术。
读图并结合所学知识，简要说明哪些社会需求推动了雕版印刷和活字印刷术的发明与发展
参考答案：佛教等宗教的盛行、科举制的实行、文化教育的发展、社会经济的发展，对印刷品的需求增大。
解析：注意题目要求：“读图并结合所学知识”。这就是说，答案信息来源应包括两方面，一是图中包含的信息，一是所学知识。
【习题对话】
阅读与思考
生：你同意材料对中国古代科技高度发达原因的分析吗？是否还能总结出一些其他原因？
师：同意上述看法。
其它原因还有很多，如：中华文明在历史上不断创新，与时俱进，长期走在世界的前列；具有强大的包容性，能够不断吸收来自外部的先进成果充实和发展自身；博大精深的中原文明具有强大的吸引力和凝聚力；中国劳动人民勤劳智慧，富有创造力；相对封闭独立的地理环境，强大的中央集权政权，保证了中华文明免受外来势力的冲击；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；等等。
生：您为什么这样分析？
师：文化繁荣以政治稳定和经济发展为前提，同时受多方面因素的影响。
解析与探索
生：请比较明初郑和下西洋与西方哥伦布等远航在规模与水平、目的与性质、历史影响方面的差异。请以航海业为例，分析近代中国科技相对西方从先进转为落后的原因。
师：①差异：郑和下西洋时，明朝国力强盛，郑和远航船只的数量、随航人数、航船吨位等方面都远远超过西方哥伦布的远航。
郑和下西洋的目的是宣扬国威，加强与海外诸国的联系，满足统治阶级对异域珍宝的需求，是封建制度下的政治行为和不计经济效益的贡赐贸易，郑和船队具有官方使团的性质；哥伦布远航的目的是寻找黄金、攫取暴利、掠夺财富和开拓殖民地，是资本主义性质的海外殖民性质。
郑和下西洋促进了亚非国家的友好往来，但贡赐贸易无益于国计民生；西方远航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。
②原因：中国古代农耕经济占据绝对统治地位，科技发展缺乏动力；明初贡赐贸易“倍偿其价”，造成重大损耗，缺乏生命力；明清闭关自守、实行海禁，航海业每况愈下；腐朽的封建制度严重阻碍着科技的发展。西方为资本原始积累所驱动，远洋航海事业蒸蒸日上。新航路开辟以后，西方资本主义迅速发展，欧美各国相继确立了资产阶级的统治，进行了工业革命，为科技的迅速发展提供了政治、经济保障。
生：您解答此题的主要信息来源是什么？
师：主要来自于题目列出的材料本身。同时，也要对照平时掌握的一些历史基本知识。
自我测评
第1题
生：请列举我国古代的重要科技成就。
师：本题答案教材中有非常明确的表述，无需再提示答案。请同学们在教材中标出要点并注意准确记忆。
第2题
生：我国古代在科技方面对世界做出了什么贡献？
师：①成书于战国时期的《甘石星经》中的《石氏星表》测定了120多个恒星的位置，是世界上最早的星表。我国古代对日月食、彗星、太阳黑子的记录均早于欧洲。
②东汉科学家张衡发明的水运浑象仪，对浑天说得到承认起了重要作用。他关于地球为圆形的见解比西欧人早1000多年。
③唐代天文学家僧一行与梁令瓒共同创制了黄道游仪，用它发现了恒星位置的变动，这在世界上是首次。
④元代科学家郭守敬制成了一种新型浑仪——“简仪”，比欧洲发明同类仪器要早300多年。郭守敬还主持了全国的天文和大地测量工作，测定的黄道和赤道的交角值极其精确，受到世界天文学界推崇。
⑤东汉时期的《九章算术》，总结了正负数加减运算、一元二次方程解法等当时世界上最先进的数学运算方法，记录了当时世界上最先进的十进制记数系统。
⑥南朝的祖冲之，将圆周率精确到小数点后第七位数字，领先世界达1000年之久。
⑦我国古代的四大农书，记录了许多领先于世界农业生产技术和生产经验。
⑧我国独特的中医药理论和技术，在世界医药学领域占有特别重要的地位。《本草纲目》创立了当时世界上最先进的药物分类法，体现了生物进化的思想，推进了世界生物学的发展。
⑨我国古代的四大发明，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。
生：“对世界做出的贡献”主要指什么？
师：取得领先于世界的成就，取得在世界史占有突出地位的成就，取得对世界产生重大影响的成就等等，都是对世界做出的贡献。
【单元评价】
〖知识结构网络〗
1．思想特点：与社会生活实践密切相关，强调实用技术。
2．主要成就：在天文、数学、农学、医药学、建筑等方面，
取得了一系列令人叹为观止的成就。中国四大发明更是直
接推动了欧洲近代文明的产生与发展。
1．春秋时期：儒家思想、道家思想创立
2．战国时期：思想界出现百家争鸣的局面
3．西汉初期：盛行黄老之学，主张无为而治
4．汉武帝时期：“罢黜百家，独尊儒术”
5．魏晋南北朝：儒佛道三教并立
6．隋唐时期：出现三教合一的趋势
7．宋明时期：儒学发展到新的阶段，理学统治地位确立
8．明清之际：出现否定传统观念，批判君主专制的新思想
政治、哲学思想
科技思想与实践
〖重点难点点拨〗
1．中国古代的思想和科技活动是中国人个性、民族特征形成的根源。从思想文化层面了解中国社会发展的基本特征，认同、理解并尊重祖国文化传统，能够帮助我们树立自觉传承祖国思想文化遗产的意识。从历史文化中认识自我，认识民族，是学习文化史的一项重要任务。学习本单元内容，要特别注意把握中国文化发展的脉络，注意历史文化成果与现代思想观念的联系，找出我们的价值取向、思维方式等民族特征形成的根源，把学习知识与文化“寻根”结合起来。
2．儒家文化是中国传统文化的核心，孔子被西方人称为“中国之耶稣”。儒学的发展演变自然是本单元学习的重中之重。学习过程中要特别注意把握着儒学的核心——“仁”“礼”的思想，注意归纳孔子、孟子、董仲舒、二程、朱熹等儒学大师的思想特点，理清儒学的发展脉络及其与社会发展的关系，全面认识儒学的影响。
3．“道”“理”“气”等哲学概念，抽象、模糊、深奥，作为高中生很难准确地理解和把握。学习这些概念时，一方面要在课堂上认真吸取老师的讲解，另一方面要主动查阅哲学词典等有关资料，通过多种渠道进行分析、理解，力争掌握其最基本的内涵，初步理解与之相关的哲学思想。为从总体上认识中国古代思想文化的发展脉络扫清障碍。
4．中华文明源远流长，我们的祖先留下了极其丰富的文化遗产。古代的文化成就，是长时期社会生活经验的总结，是先哲们智慧的结晶，其精华部分构成了民族精神的基本内涵，永远是中华民族的宝贵财富。但是，古代文化是古代农耕文明条件下形成和发展的，其中相当一部分观念与现代社会生活不相适应。学习古代文化要注意区分精华与糟粕。