14《天文学上的旷世之争》教学设计
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课题 《天文学上旷世之争》 课 型 新授课
课 时 1课时
教学目标 语言建构与运用：了解关增建及其学术作品，积累文学常识。 思维发展与提升：梳理、概括中国古代宇宙结构学说的发展过程。 审美鉴赏与创造：学习文中科学的研究方法和恰当的表达方式。 文化传承与理解：培养科学思维和科学精神，激发对科学研究的热情。
教学重点 梳理中国古代宇宙结构学说的发展过程，学习恰当的表达方式。
教学难点 培养科学思维和科学精神，激发对科学研究的热情。
教学过程
【课堂导入】
科学史上，天文学的发展，历来波澜起伏，曲折复杂，扣人心弦。在西方，人们熟知的是哥白尼日心说与托勒密地心说旷日持久的争论，正是这场争论，推动了天文学的发展以及天文领域哥白尼革命的发生，最终促成了近代科技的建立。那么，东方在对宇宙结构的认识上，又有什么样的争论？
任务一：了解相关文学常识
1. 作者介绍
关增建，1956年生，博士生导师，教授。1990年毕业于中国科技大学，获科学史博士学位。同年入郑州大学工作，1995年任郑州大学文博学院院长。2000年调入上海交通大学，后任上海交通大学人文学院科学史与科学哲学系教授，代表作品有《中国古代物理思想探索》《中华文明史话·计量史话》。
2. 文章出处
2006年，学科力量较强的上海交通大学科学史系的江晓原等四位知名教授，联合推出了科学史著作《科学史十五讲》。
该书从科学史的意义、发端入手，前五讲追溯了古希腊、古代中国、阿拉伯、欧洲文艺复兴时期的科学发展历程，后十讲则着眼于独立学科如天文学、物理学等，以若干具有划时代意义的里程碑连线，贯串整个人类科学史，择要叙论重要人物、事件及其社会功能、文化性质并时加点评，显现了扎实的科学和人文功底。
本文选自《科学史十五讲》第三讲“中国古代的科学技术”。
3. 写作背景
古代关于宇宙结构学说的争论有很多，其中浑盖之争——浑天说和盖天说的争论最为严重。浑天说与盖天说是古代天文学上两大主流学派的理论，两派都创造了许多天文仪器，用于观测、记录、研究和演示天象。
浑天学派的浑天仪和浑象奇瑰雄浑，在历史上备受推崇；盖天学派的圭表也广为世人所知。今天再进行浑盖之争当然已经毫无意义，但如果把盖天图仪纳入人类天文学史，则依然是很有意义的。
4. “地心说”与“日心说”
“地心说”起源很早，最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里士多德完善，又经托勒密进一步发展而成。该学说认为宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。
“日心说”由哥白尼提出，认为地球是球形的，地球在运动，并且24小时自转一周。太阳是不动的，地球以及其他行星都以太阳为中心做圆周运动，只有月亮环绕地球运行。
任务二：梳理脉络，回答问题
1. 理清结构，概括内容
本文共分为四个部分：
第一部分（第1段）：从日心说与地心说之争引出浑盖之争。
第二部分（第2—9段）：介绍我国古代天文学的四种观点。
第三部分（第10—15段）：具体介绍浑盖之争的过程。
第四部分（第16段）：评价浑盖之争的作用与意义，收束全文。
2. 本文是怎样梳理、概括中国古代宇宙结构学说的发展过程的？
作者从地心说与日心说的争论，引出“浑盖之争”，总领全文。主体部分以时间先后为序，首先介绍了“天圆地方”说、宣夜说、盖天说、浑天说，绘制了中国古代前期宇宙结构学说的发展过程的清晰脉络；然后以“浑盖之争”为核心，介绍了盖天说与浑天说持续一千多年的学术争论；最后让读者对中国古代天文学关于宇宙结构学说的演进与进步过程有了一个完整而清晰的了解。
3.“天圆地方”说的特点是什么？缺点是什么？作者是怎样论述的？
特点：认为天是圆形平盖，在人的头顶上方悬置，地是方的，静止不动。
缺点：这种认识并没有形成系统的学说，因为它本身存在着比较明显的漏洞。
论述：引用孔子师徒关于“天圆地方”的言论，既支撑了上文“这种认识并没有形成系统的学说”的观点，也为本段下文的议论提供了依据。
4.“宣夜说”的特点是什么？有何缺点？
特点：宣夜说认为天体是自由飘浮在虚空中的，它们彼此没有联系，没有相互作用，因此彼此的运动相互独立，没有共同的规律可循。
缺点：没有与数学结合，不能用以编制历法，不能预测日月星辰的运行；认为天体的运动彼此独立，互不相关，无规律可循，杜绝了人们探寻自然规律的可能性。
5.题目“天文学上的旷世之争”指的是浑天说与盖天说之间的争论，那么，作者为什么要在之前用那么多的篇幅介绍“天圆地方”说和宣夜说？
①人们对宇宙的认识是循序渐进的，介绍“天圆地方”说和宣夜说能让读者了解不同学说之间的继承与发展关系，了解我国古人对宇宙认识逐步深入的过程。
②介绍这些学说的内容以及它们的兴衰历史，可以让读者感知我国古代天文学在真理判断方面重实际校验的优良传统。
6.什么是“盖天说”？请结合课文回答。
盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。太阳依附在天壳上运行的轨道可分为七衡六间，每衡每间的距离，都可以用立竿测影的方法，运用勾股定理和其他数学方法推算出来。
7.为什么说盖天说是富有科学意义的宇宙结构理论
①盖天说突破了人们在日常观测中形成的天是个半球的生活经验，提出了平天平地说，并且能在立竿测影基础上用勾股定理和相似三角形对应边成比例的性质，测算各种天文数据。
②盖天说能够解释人们日常生活中见到的各种天象，能够预测日月星辰的运行，还能够编制历法，满足社会需求。
③盖天说构思的七衡六间，可以用来准确地预报二十四节气，具有很强的应用价值。
8.什么是“浑天说”？请结合课文回答。
所谓浑天，就是天是圆的意思，可以简单地理解为，我们生活的空间是一个圆球。这个说法接近我们现代地球的概念。天是个圆球，天在外，表里有水，天包着地，天大而地小。地在内，漂浮水上。
浑天说在狭义的宇宙概念中具有一定意义，人们甚至发明了浑天仪，可以准确模拟天体运行的规律，可谓是最早的宇宙模型了。这都是因为浑天说的理论接近现代球面天文学的概念，有一定的正确性。
9.“浑天说”的特点是什么？与“盖天说”有什么不同？
特点：天是个圆球，天包着地，天大而地小。
不同：盖天说主张天在上，地在下，天地等大；而浑天说主张天在外，地在内，天大地小。双方主张的宇宙结构不同，所采用的测量仪器和测量方法也不同，这就导致了在修历过程中的争论。
任务三：探究浑盖争论及写作特点
1. 归纳浑盖争论点及结果
2.浑盖争论有何特点与意义？
特点：①延续时间长；②参与人员多、涉及面广；③成果丰富，影响深远；④讨论内容丰富，重视实际校验；⑤政治、宗教等非学术因素没有介入。
意义：①促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得；②表现了中国古人对宇宙问题的关注程度，体现了中国古人对待科学问题的严谨态度。
3.结合课文说一说天文学上的浑盖之争有哪些重大影响。
①浑盖之争过程中表现出来的重视实际校验的这种做法，是中国古代天文学的优秀传统。
②除了不以先验的哲学信念为依据判断是非之外，浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论之中。
③持续了一千三四百年之久的浑盖之争，促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得。
4.文章在梳理中国古代宇宙结构学说的发展过程中，引用了大量的古代文献，有什么作用？
①参考文献是科普文章的重要组成部分，它不仅能为作者的观点提供有力的论据，而且可以精炼文字，节约篇幅，增加文章的信息量，具有很高的信息价值。
②参考文献注明了被引理论、观点、方法、数据的来源，反映了文章的真实科学依据。
③引用一定数量的参考文献，既表明学科的继承性和作者对他人劳动成果的尊重，也为读者提供了鉴别文章价值水平的重要信息。
④参考文献为读者和专家提供了与文章有关的文献题录，便于检索，以达到共享信息资源和推动科技进步的作用。
5.本文写作特点是什么，试结合文本加以分析。
①以时间为序，条理清晰。作者介绍“天圆地方”说、宣夜说、盖天说，以及浑盖之争，以时间先后为序，让读者对中国古代前期宇宙结构学说的发展过程有一个完整的认识，结构层次清晰，行文有条理。
②援引文献资料，真实可信。文章引用文献资料对各种学说进行介绍，并在引文后用简明易懂的文字进行解释，使文章内容既真实可信，又通俗易懂。
③有述有评，表述到位。作者对古代天文学说进行介绍的同时，辅以简单的评论，让读者对相关科学史有一个正确的认识，语言表达准确精炼。
④详略有致，重点突出。主体部分，作者对“天圆地方”说、宣夜说、盖天说的介绍简洁明了，将重点放在对浑盖之争的介绍上，使文章重点突出。
课堂小结
本文回顾了我国古代关于宇宙结构模式的论争，介绍了中国古代天文学关于宇宙结构的几种主要学说，以中国古代天文学上的一场持续千余年之久的学术争论为话题，表现了中国古人对宇宙问题的关注程度，指出中国古代天文学有重视实际校验的传统，向读者普及了中国古代天文学方面的知识。
课题 《天文学上旷世之争》 课 型 新授课
课 时 1课时
教学目标 语言建构与运用：了解关增建及其学术作品，积累文学常识。 思维发展与提升：梳理、概括中国古代宇宙结构学说的发展过程。 审美鉴赏与创造：学习文中科学的研究方法和恰当的表达方式。 文化传承与理解：培养科学思维和科学精神，激发对科学研究的热情。
教学重点 梳理中国古代宇宙结构学说的发展过程，学习恰当的表达方式。
教学难点 培养科学思维和科学精神，激发对科学研究的热情。
教学过程
【课堂导入】
科学史上，天文学的发展，历来波澜起伏，曲折复杂，扣人心弦。在西方，人们熟知的是哥白尼日心说与托勒密地心说旷日持久的争论，正是这场争论，推动了天文学的发展以及天文领域哥白尼革命的发生，最终促成了近代科技的建立。那么，东方在对宇宙结构的认识上，又有什么样的争论？
任务一：了解相关文学常识
1. 作者介绍
关增建，1956年生，博士生导师，教授。1990年毕业于中国科技大学，获科学史博士学位。同年入郑州大学工作，1995年任郑州大学文博学院院长。2000年调入上海交通大学，后任上海交通大学人文学院科学史与科学哲学系教授，代表作品有《中国古代物理思想探索》《中华文明史话·计量史话》。
2. 文章出处
2006年，学科力量较强的上海交通大学科学史系的江晓原等四位知名教授，联合推出了科学史著作《科学史十五讲》。
该书从科学史的意义、发端入手，前五讲追溯了古希腊、古代中国、阿拉伯、欧洲文艺复兴时期的科学发展历程，后十讲则着眼于独立学科如天文学、物理学等，以若干具有划时代意义的里程碑连线，贯串整个人类科学史，择要叙论重要人物、事件及其社会功能、文化性质并时加点评，显现了扎实的科学和人文功底。
本文选自《科学史十五讲》第三讲“中国古代的科学技术”。
3. 写作背景
古代关于宇宙结构学说的争论有很多，其中浑盖之争——浑天说和盖天说的争论最为严重。浑天说与盖天说是古代天文学上两大主流学派的理论，两派都创造了许多天文仪器，用于观测、记录、研究和演示天象。
浑天学派的浑天仪和浑象奇瑰雄浑，在历史上备受推崇；盖天学派的圭表也广为世人所知。今天再进行浑盖之争当然已经毫无意义，但如果把盖天图仪纳入人类天文学史，则依然是很有意义的。
4. “地心说”与“日心说”
“地心说”起源很早，最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，经亚里士多德完善，又经托勒密进一步发展而成。该学说认为宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。
“日心说”由哥白尼提出，认为地球是球形的，地球在运动，并且24小时自转一周。太阳是不动的，地球以及其他行星都以太阳为中心做圆周运动，只有月亮环绕地球运行。
任务二：梳理脉络，回答问题
1. 理清结构，概括内容
本文共分为四个部分：
第一部分（第1段）：从日心说与地心说之争引出浑盖之争。
第二部分（第2—9段）：介绍我国古代天文学的四种观点。
第三部分（第10—15段）：具体介绍浑盖之争的过程。
第四部分（第16段）：评价浑盖之争的作用与意义，收束全文。
2. 本文是怎样梳理、概括中国古代宇宙结构学说的发展过程的？
作者从地心说与日心说的争论，引出“浑盖之争”，总领全文。主体部分以时间先后为序，首先介绍了“天圆地方”说、宣夜说、盖天说、浑天说，绘制了中国古代前期宇宙结构学说的发展过程的清晰脉络；然后以“浑盖之争”为核心，介绍了盖天说与浑天说持续一千多年的学术争论；最后让读者对中国古代天文学关于宇宙结构学说的演进与进步过程有了一个完整而清晰的了解。
3.“天圆地方”说的特点是什么？缺点是什么？作者是怎样论述的？
特点：认为天是圆形平盖，在人的头顶上方悬置，地是方的，静止不动。
缺点：这种认识并没有形成系统的学说，因为它本身存在着比较明显的漏洞。
论述：引用孔子师徒关于“天圆地方”的言论，既支撑了上文“这种认识并没有形成系统的学说”的观点，也为本段下文的议论提供了依据。
4.“宣夜说”的特点是什么？有何缺点？
特点：宣夜说认为天体是自由飘浮在虚空中的，它们彼此没有联系，没有相互作用，因此彼此的运动相互独立，没有共同的规律可循。
缺点：没有与数学结合，不能用以编制历法，不能预测日月星辰的运行；认为天体的运动彼此独立，互不相关，无规律可循，杜绝了人们探寻自然规律的可能性。
5.题目“天文学上的旷世之争”指的是浑天说与盖天说之间的争论，那么，作者为什么要在之前用那么多的篇幅介绍“天圆地方”说和宣夜说？
①人们对宇宙的认识是循序渐进的，介绍“天圆地方”说和宣夜说能让读者了解不同学说之间的继承与发展关系，了解我国古人对宇宙认识逐步深入的过程。
②介绍这些学说的内容以及它们的兴衰历史，可以让读者感知我国古代天文学在真理判断方面重实际校验的优良传统。
6.什么是“盖天说”？请结合课文回答。
盖天说主张天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。太阳依附在天壳上运行的轨道可分为七衡六间，每衡每间的距离，都可以用立竿测影的方法，运用勾股定理和其他数学方法推算出来。
7.为什么说盖天说是富有科学意义的宇宙结构理论
①盖天说突破了人们在日常观测中形成的天是个半球的生活经验，提出了平天平地说，并且能在立竿测影基础上用勾股定理和相似三角形对应边成比例的性质，测算各种天文数据。
②盖天说能够解释人们日常生活中见到的各种天象，能够预测日月星辰的运行，还能够编制历法，满足社会需求。
③盖天说构思的七衡六间，可以用来准确地预报二十四节气，具有很强的应用价值。
8.什么是“浑天说”？请结合课文回答。
所谓浑天，就是天是圆的意思，可以简单地理解为，我们生活的空间是一个圆球。这个说法接近我们现代地球的概念。天是个圆球，天在外，表里有水，天包着地，天大而地小。地在内，漂浮水上。
浑天说在狭义的宇宙概念中具有一定意义，人们甚至发明了浑天仪，可以准确模拟天体运行的规律，可谓是最早的宇宙模型了。这都是因为浑天说的理论接近现代球面天文学的概念，有一定的正确性。
9.“浑天说”的特点是什么？与“盖天说”有什么不同？
特点：天是个圆球，天包着地，天大而地小。
不同：盖天说主张天在上，地在下，天地等大；而浑天说主张天在外，地在内，天大地小。双方主张的宇宙结构不同，所采用的测量仪器和测量方法也不同，这就导致了在修历过程中的争论。
任务三：探究浑盖争论及写作特点
1. 归纳浑盖争论点及结果
2.浑盖争论有何特点与意义？
特点：①延续时间长；②参与人员多、涉及面广；③成果丰富，影响深远；④讨论内容丰富，重视实际校验；⑤政治、宗教等非学术因素没有介入。
意义：①促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得；②表现了中国古人对宇宙问题的关注程度，体现了中国古人对待科学问题的严谨态度。
3.结合课文说一说天文学上的浑盖之争有哪些重大影响。
①浑盖之争过程中表现出来的重视实际校验的这种做法，是中国古代天文学的优秀传统。
②除了不以先验的哲学信念为依据判断是非之外，浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论之中。
③持续了一千三四百年之久的浑盖之争，促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得。
4.文章在梳理中国古代宇宙结构学说的发展过程中，引用了大量的古代文献，有什么作用？
①参考文献是科普文章的重要组成部分，它不仅能为作者的观点提供有力的论据，而且可以精炼文字，节约篇幅，增加文章的信息量，具有很高的信息价值。
②参考文献注明了被引理论、观点、方法、数据的来源，反映了文章的真实科学依据。
③引用一定数量的参考文献，既表明学科的继承性和作者对他人劳动成果的尊重，也为读者提供了鉴别文章价值水平的重要信息。
④参考文献为读者和专家提供了与文章有关的文献题录，便于检索，以达到共享信息资源和推动科技进步的作用。
5.本文写作特点是什么，试结合文本加以分析。
①以时间为序，条理清晰。作者介绍“天圆地方”说、宣夜说、盖天说，以及浑盖之争，以时间先后为序，让读者对中国古代前期宇宙结构学说的发展过程有一个完整的认识，结构层次清晰，行文有条理。
②援引文献资料，真实可信。文章引用文献资料对各种学说进行介绍，并在引文后用简明易懂的文字进行解释，使文章内容既真实可信，又通俗易懂。
③有述有评，表述到位。作者对古代天文学说进行介绍的同时，辅以简单的评论，让读者对相关科学史有一个正确的认识，语言表达准确精炼。
④详略有致，重点突出。主体部分，作者对“天圆地方”说、宣夜说、盖天说的介绍简洁明了，将重点放在对浑盖之争的介绍上，使文章重点突出。
课堂小结
本文回顾了我国古代关于宇宙结构模式的论争，介绍了中国古代天文学关于宇宙结构的几种主要学说，以中国古代天文学上的一场持续千余年之久的学术争论为话题，表现了中国古人对宇宙问题的关注程度，指出中国古代天文学有重视实际校验的传统，向读者普及了中国古代天文学方面的知识。