第4课 “发明和发现的国度” 教学设计

第4课 “发明和发现的国度”
内容标准
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。
教
学
目
标
知识与能力
掌握火药、印刷术，指南针、造纸术等基础知识。
了解数学、天文、农学的相关知识。认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。
充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源，培养收集和处理信息资源的能力。
在学习过程中，培养分析解决问题的能力及交流合作的能力。
过程与方法
层层设疑，分组讨论，情境教学与问题探究式教学相结合。
师生互动，主动参与历史教学，培养共同学习、合作意识。
多媒体课件辅助教学。
情感态度与价值观
通过本课学习，了解和认识到中华民族的智慧和对世界作出的巨大贡献，激发强烈的民族自豪感。通过联系现实，树立强烈的民族责任感和危机意识。
教学重 点与难 点
重点
中国古代四大发明的应用及它们向世界的传播带来的影响。
难点
如何全面、理性看待中国古代科技的辉煌成就。
教学
方 法
列表法、材料分析法、讨论法等。
教
学
策
略
教学总体思路
本课主要以师生互动的方式完成教学，共分三大板块：自豪——激情澎湃说辉煌；冷静——平心静气论辉煌；反思——满心期盼再辉煌。
第一板块主要是共同展示古代文明的辉煌成就，培养学生的民族自豪感，其间分为四大发明馆、数学馆、天文历法馆、农学馆的形式逐一演示。第二个板块的设立是期盼培养学生全面分析判断事物的能力，不能仅仅只看到古代科技的辉煌，而要理性分析，科学评价。第三板块的设立是引导树立学生居安思危的意识，要联系现实看历史，通过对现实的反思让学生树立强烈的时代责任感和危机意识。
教师活动
学生活动
建议和改进
新课导入
展示文字资料：
“英国学者坦普尔在《中国——发明与发现的国度》中统计，现代世界文明赖以建立的基本发明创造，有一半以上来源于中国。除了广为知晓的四大发明外，十进位制、赤道坐标、针灸疗法等人类大多数创造都来源于中国。可以说现代农业、航运、石油工业、气象预测、现代音乐、微积分、电脑、纸币、多级火箭、水下鱼雷、毒气、枪炮、降落伞、载人飞行、白兰地、威士忌甚至蒸汽机的核心设计等，都来源于中国。”
教师富有激情地讲述上述文字，激发学生强烈的学习兴趣。
认真观看相关资料，聆听老师讲演，思考相关问题，充满激情进入新课学习。
此处也可以播放2008年北京奥运会开幕式表演片段，让学生找出其演示的我国古代的发明成果，由此导入。
教
学
过
程
第一板块：自豪—激情澎湃说辉煌
一、四大发明馆
（一）四大发明的概况
1．造纸术
（1）请学生根据已有知识列举纸张发明之前的书写材料，教师随即通过图片演示各种书写材料并请学生指出上述材料作为书写材料存在哪些不足。
（2）展示资料：
蔡伦字敬仲，桂阳人也……伦有才学，尽心敦慎，数犯严颉，匡弼得失。……伦乃造忘，川树肤，麻头及敝布、渔网以为纸，天兴元年奏上之，帝善其能，自是莫不从用也焉，故天下咸称“蔡侯纸”。
——《后汉书·蔡伦传》 请学生思考：据材料指出蔡侯纸的原料主要是什么。有什么优点。
积极列举所知书写材料并指出与纸张相比存在的不足。
认真阅读材料，思考改进过的纸的优点。
对于古代科技的辉煌成就还可以这样设计：
课前把学生分成四组，第一组负责搜集四大发明的相关资料，第二组负责搜集天文历法方面的资料，第三组负责搜集数学方面的资料，第四组负责搜集农学方面的资料。让学生把搜集的材料进行整理，做成课件或者展板的形式，事先做好解说词，选好解说的同学。
上课时把这部分内容交给学生，让学生把本课的主要内容不拘形式展示出来。
教师针对学生的表现实时进行引导点评。
2．印刷术
多媒体依次演示雕版印刷术及《金刚经》、活字印刷术、欧洲的活字印刷术、当代印刷术的相关图片，让学生对印刷术的演变有一个直观的了解。
思考：对比活字印刷与雕版印刷，体会毕昇的创新“新”在哪里？
感受印刷术的演变历程，思考活字印刷术的优点。
3．指南针
演示两段文字材料：
材料一：《韩非子·有度》载：“先王立司南以端朝夕。”
材料二：宋代学者朱彧《萍洲可谈》中称：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，晦阴观指南针。 ”
请学生翻译，然后配以相关图片，让学生对指南针的演变有直观了解。
如有条件和时间，可以自己动手制作指南针。
4．火药的发明和使用
课件演示火药发明的文字及图片资料，展示主要火器并说明其主要用途。
针对老师的内容结合自身知识进行补充。
（二）走向世界的四大发明
1．四大发明的传播
通过地图及动画演示四大发明走向世界的过程。
2．四大发明对世界文明发展的影响
此处设计思路如下：逐一演示相关书籍和人物对四大发明的评价，并配以相关插图，请学生阅读文字，逐一回答四大发明对世界文明发展的影响。
材料一：在纸张发明以前人们书面交流思想，传播知识信息，只能采用各种原始粗重的材料，如罗马人用铜板、埃及人用纸草、印度人用白树皮和棕榈叶（我国通称贝叶）、欧洲人用羊皮、朝鲜日本用简和帛等等。这些书写材料，或失之不坚、或失之笨重、或失之昂贵，都不是理想的书写佳品。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》
思考：造纸术对世界文明的发展有哪些影响？
材料二：“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。” “印刷术的推广……给市民阶级反对王权和封建制度的斗争带来了好处。”“印刷术则变成了科学复兴的手段。”
——摘自《马克思恩格斯全集》
思考：印刷术对世界文明发展有哪些影响？
材料三：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。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，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》
思考：火药对世界文明发展有哪些影响？
材料四：美国科技史学者罗伯特?K?G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……”
思考：指南针对世界文明发展有哪些影响？
知识梳理：回答完上述问题后，请学生制作关于四大发明的发端、发展、传播和影响的相关知识表格。
认真阅读文字资料，积极思考老师的问题并分成小组相互讨论，总结观点，最后选出代表陈述观点。
陈述观点后，积极合作完成老师布置的关于四大发明相关知识的表格。
二、数学馆
1．教师展示十进位制相关文字图片资料，演示算盘的发展过程，请学生谈谈十进位制和算盘在当今社会的现实意义有哪些。
2．展示《算法统宗》的图片及文字资料，请学生谈谈这本书的巨大影响。
如果条件允许，可以带来算盘实物演示其精妙之处。
三、天文历法馆
1．请学生结合地理知识谈谈赤道坐标的科学原理。
2．演示“浑仪”和“简仪”的相关图片文字资料，对这两种仪器有一直观的了解。
3．重点演示郭守敬在天文历法方面的巨大贡献，教师出示图片，学生朗读文字说明，加深印象。
用精确的语言表述赤道坐标的科学原理，朗读相关文字资料，加强直观印象。
四、农学馆
1．演示贾思勰《齐民要术》的相关图片文字资料，请学生掌握这部农书的主要内容及价值。
2．演示徐光启《农政全书》的相关图片文字资料，请学生掌握这部农书的主要内容及价值。
认真观察图片文字资料，积极思考老师设置的问题。
第二板块：冷静—平心静气论辉煌
这一板块分三个步骤完成：
第一步：分别演示马克思、鲁迅、雨果、李约瑟四位名人的图片，并且分别展示他们对中国古代科技的看法，使学生从中多角度地了解世界对中国古代科技的评价。
第二步：请学生讨论如下三个问题：
1．中国古代科技在16世纪以前一直处于领先地位，中国古代科技发达的原因是什么？
（从政治、经济、对外关系、教育等方面）
2．为何中国古代科技未能一直延续发展，至明清开始逐步衰落下去？
3．通过本课学习，你能否归纳出古代科技发展的特点吗？从中你发现了哪些问题？
第三步：学生代表陈述观点，老师进行点评。
认真观看老师演示的文字资料，分组讨论老师布置的问题并进行整理，选出学生代表积极陈述小组观点。
第三板块：反思—满心期盼再辉煌
反思一：谁来保护我们的古代的“发明专利”？
“活字印刷术、浑天仪、豆浆，这些都是中国人熟知的发明，不过，有好些韩国人声称它们的发明权归韩国。这不，因为韩国的一本古籍被联合国教科文组织认定为世界上最古老的金属活字印本，于是韩国人便声称自己是活字印刷术发明的祖先。中国的浑天仪，也被印到了最新版的一万元韩币的背面，成了韩国人的专利了。甚至连‘豆浆的发源地’也挪移到韩国了。”
——摘自新华网
反思：面对类似于韩国对中国古代文明的发明权不断占有的现象，你怎么看？如果连祖先的辉煌历史都被别人占有，我们何时才能再塑辉煌？
反思二：谁能破解“钱学森之问”？
“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒’不出杰出人才。这是很大的问题。”
反思：你能找到破解“钱学森之问”的药方吗？ 我们如何才能再塑辉煌？
分组讨论老师布置的问题，要求一定要表达自己的真实观点，各小组对观点进行整理，选出学生代表积极陈述小组观点。
巩固补充
1.小结
师生一起整理本课的知识线索并适当布置习题。
2.延伸阅读建议
[美] 罗伯特.K.G.坦普尔：《中国：发明与发现的国度》，21世纪出版社，1995
潘吉星：《中国古代四大发明——源流、外传及世界影响》，中国科技大学出版社，2003
刘睿铭：《科学的历程》著，江西高校出版社，2009
[英]李约瑟：《中国科学技术史》，剑桥大学出版社