第20课数学、天文历法与农学成就

课件33张PPT。　　随着人类飞上太空，人们对月球的了解也越来越详细。如今，人们已经绘制出详细的“月图”。月亮背面的月图上，可以看到有一座山标明“祖冲之山”。这是以我国著名数学家、天文学家祖冲之的名字命名的。紫荆山天文台用祖冲之的名字命名一颗小行星为“祖冲之星”。。 导入新课祖冲之与圆周率
祖冲之与天文历法
贾思勰和《齐民要术》数学、天文历法与农学成就第20课课程标准
知道祖冲之的数学成就，了解北方农业技术的成熟和农历。
知识与能力
知道祖冲之生活的时代及其在数学、天文学方面取得的成就。知 道《齐民要术》，理解精耕细作农业发展对于中国文明不间断发展的意 义。
知道中国古代历法为“阴阳合历”，理解这种历法的基本特征。情感态度与价值观
1、使学生了解魏晋南北朝时期我国科学技术取得的进步，增强民族自豪感和自信心。
2、通过对祖冲之、贾思勰、马钧等科学家的了解，培养热爱科学、追 求创新的精神。
重点
1、祖冲之和圆周率及其在世界科技史上的领先地位 。
2、农历的基本内含。
3、《齐民要术》所总结出的精耕细作农业的具体内含。
难点
1、如何讲明白祖冲之推算圆周率的方法与困难程度，使学生更好的理解祖冲之的数学成就为何千年以后才被超越。
2.本课关于农历、农学成就等相关内容，虽是中国古代历史中极为重要的问题，但距现在学生实际生活比较远，不易明白其意义。一、祖冲之与圆周率
二、祖冲之与天文历法
三、贾思勰与《齐民要术》
一、祖冲之和圆周率 祖冲之（492—500），南朝宋齐之际著名的科学家数学家，字文远，范阳遒（现在的河北涞水）人。在天文、数学等方面有很高的造诣。1.什么叫做圆周率：圆周率=圆周:直径2.我国对圆周率的研究历史：西汉 刘 歆 3.1547东汉 张 衡 3.16曹魏 刘 徽 3.14南朝 祖冲之 3.1415926(7)3.古代研究圆周率的方法：曹魏 刘 徽 创造“割圆术”南朝 祖冲之 发展“割圆术”正四边形正六边形正八边形正一百九十二边形 割圆术什么是“割圆术”呢？
就是用圆内接正多边形的周长和圆的周长之比求得π值，这样圆内接正多边形越多，求得的π值就越精确。祖冲之从圆内接正九十六边形一直计算到圆内接正一万六千三百八十四边形，这需要花费多少时间和付出多么巨大的劳动啊！万 千 百 十 个1，2343，78452，04936，1504.古代的运算工具：算筹 祖冲之是我国古代伟大的科学家，他最主要的贡献是第一个把圆周率精确到小数点后第七位数字。我们应该学习他的哪些精神？说一说圆周率在现实生活中的用途有哪些。二、祖冲之与天文历法 历法是推算年、月、日，并使其与相关天象对应的方法，是协调历年、历月、历日和回归年、朔望月和太阳日的办法。 主要分为阳历、阴历和阴阳历三种。阳历亦即太阳历，其历年为一个回归年，现时国际通用的公历即为太阳历的一种，亦简称为阳历；阴历亦称月亮历，或称太阴历，其历月是一个朔望月，历年为12个朔望月，其大月30天，小月29天，伊斯兰历即为阴历的一种；阴阳历的平均历年为一个回归年，历月为朔望月，因为12个朔望月与回归年相差太大，所以阴阳历中设置闰月，因此这种历法与月相相符，也与地球绕太阳周期运动相符合。 在我国传说是在黄帝时代就已有了历法，但不足为凭。帝尧时代有粗疏历法的传说，可能还稍有根据，据成书于春秋时代的典籍《尚书·尧典》所载，帝尧曾经组织了一批天文官员到东、南、西、北四方去观测星象，用来编制历法、预报季节，但有关历法的材料至今尚未发现。 成书年代不晚于春秋时代（公元前8世纪至公元前5世纪）的《夏小正》按12个月的顺序分别记述了当月星象、气象、物候，以及应该从事的农业和其他活动。 南北朝时代的祖冲之，首次将东晋虞喜（公元281-356年）发现的岁差引用到他编制的《大明历》中，并且定出了四十五年十一个月差一度的岁差值，这个数值虽然偏大，但首创之业绩是伟大的。 汉代改进四分历为《太初历》，是中国有完整资料的第一部传世历法。 周代在继承和发展商代观象授时成果的基础上，将制订历法的工作推进了一步。诞生了四分历。大明历 大明历，是由南北朝时期中国著名数学家、科学家祖冲之创制的一部历法，也称“甲子元历”。在历法中，祖冲之首次引入了“岁差”的概念，从而使得历法更加精确，是中国第二次较大的历法改革。三、贾思勰和《齐民要术》贾思勰《齐民要术》书影《齐民要术》
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地位或价值：贾思勰大约北魏末年（533年-534年） 农、林、牧、副、渔业的生产方法，主要集中于农作物、蔬菜和果树的栽培方法内容丰富、完整；规模大；较有系统；实用是一部综合性农书，系统总结了在此以前中国北方的农业科学技术，对中国古代农学的发展产生过重大影响。是中国现存的最早最完整的农书，也是世界农学史上最早的专著之一。 达尔文说，他的思想形成是受到中国古代的一部百科全书的影响，他指的就是《齐民要术》。 有关农业生产的谚语歌谣小麦套西瓜，抱个金娃娃；
但得立春晴一日，农民不用力耕田； 月中但得震三卯，棉花豆麦定丰收。清明风若从南起，预报丰年大有收。 雷鸣甲子庚辰日蝗虫成灾损稻禾； 夏至风从西北起，蔬菜瓜果受煎熬；立秋无雨空堪忧，万物从来一半收；处暑若逢天下雨，纵然结果也难留。小结：魏晋南北朝科学成就简表贾思勰祖冲之他们为什么能在科学的道路上取得成功？ 敢于大胆设想，勇于创新，注重实践，善于观察，虚心请教，顽强毅力，勤奋刻苦。延伸探究 1.用小刀把方木头或铅笔削成圆形。想一想，怎样削最圆,为什么？ 2. 祖冲之、贾思勰、郦道元这三个科学家中你最敬佩哪一个？为什么？ 公元429年4月20日数学家祖冲之诞辰 。祖冲之字文远，祖籍范阳郡遒县（今河北涞源）。429年4月20日（南朝宋元嘉六年三月初一日），出生在一个侍从官员家里。祖冲之从小就聪明好学。20岁时学有成就，进了当时的国家级研究机关华林学省。由于他对各种事物敢于大胆设想，勇于创新，注重实践，并且勤奋刻苦，因此，在许多科学领域取得了惊人的成果。 阅读资料 祖冲之采用割圆术这一方法，计算出圆周周长与直径的比例：3.1415926与3.1415927之间，这是世界上第一次提出最精确的圆周率。祖冲之之后1000多年，一位阿拉伯数学家才超过了他，把圆周率推算到了17位有效数字。不仅如此，祖冲之还正确地推导出球的体积公式，这是我国最早出现的球体公式。他所引用的原理和17世纪意大利数学家卡瓦列利所引用的公理是一致的。 　　 祖冲之将他的研究成果写成一本书，名为《缀术》。此书在唐朝时作为太学《算经十书》之一，被列为课本。后此书传入朝鲜、日本，也被当做教科书。天文历法方面，祖冲之33岁时编制了新历法《大明历》。《大明历》中两项重大改革，一是打破了我国沿袭很久的“19年7闰”的老闰法。祖冲之经过仔细推算，发现这个闰法每过200年就会相差一天。因此，他打破传统观念，反复计算，精确地得出了每391年中加上144个闰月的新闰法。祖冲之在历法计算中还第一次应用了东晋天文学家虞喜发现的岁差原理。岁差，是指地球围绕太阳运行一周，不可能完全回到原来位置的现象。 祖冲之应用这个原理精确地计算出一回归年是365.24284481日，同近代科学测量相比一年只差50秒。这在天文历法史上是一个重大的进步。 此外，祖冲之还制造了许多精巧的机械。例如“指南车”、“千里船”、“木牛流马”等。祖冲之不愧为世界上最伟大的科学家之一。 《齐民要术》详尽记述农业生产技术和经验，决不是材料的堆砌。贾思勰在各个方面都发表了精辟见解或理论上的概括。比如在耕种时，提倡不违农时，只要“顺天时，易地利”，就会“用力少而成功多”；在种植计划上，主张因地制宜，不然，“任情返道，劳而无获”；在田间管理上，极力主张“锄不厌数，周而复始”，“锄上十遍，便得八米也”。“锄头三寸泽”，多锄还可以抗旱保墒；在种植方法上，主张轮种，他认为谷、稻、麻不能“重茬”，必须轮种。谷子重茬，“莠（杂草）多而收薄”；大麻重茬，“有点叶夭折之患”，等等。这些真知灼见，在农业生产中，至今还被当做法则一样遵守。 　
贾思勰到实际中去，从具有实践经验的农夫中汲取营养，有一年，他养了200只羊，没想到秋天没有贮存足够的饲草，到了冬天，竟冻饿死了不少，后虽赶紧又买了不少干草扔到羊圈里，但又多半被羊踩烂，羊还是接二连三地死掉，差不多只剩下一半了，且样子都很难看和可怜。他百思不解，就向有养羊经验的老农请教，找到了问题的症结。第二年秋天，贾思勰接受头一年的教训，为羊贮存了足够的饲料，并且想了个办法，把青干草堆放在羊圈中间的高地上，用栅栏围起来，使羊在栅栏周围能随意抽草吃。 这样，每只羊都长得膘肥体壮，新添的羊羔也都欢欢实实的。贾思勰终于取得了养羊的成功经验，他把这个经验和以前的教训一起整理好，生动具体地写在《齐民要术》里。
　　贾思勰靠深入实际，细心观察，亲自实践，所取得的新鲜经验，在《齐民要术》里，汗牛充栋、俯拾皆是。课后练习1、我国现存第一部完整的农业科学著作是《 》
A《齐民要术》 B《水经注》
C《天工开物》 D《本草纲目》A再见