第20课 异彩纷呈的科学文化 教学设计

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第20课
异彩纷呈的科学文化
教学目的：
通过对祖冲之和圆周率的学习，能够叙述祖冲之推算圆周率的史实。通过对《齐民要术》的学习，知道它农学领域的重要著作。了解王羲之的书法成就和艺术特点，列举其代表作品及其风格；了解顾恺之的成就，能说出他的绘画风格及其代表作品；知道石窟艺术是三国两晋南北朝时期艺术成就的最高体现及它是如何发展起来的并能列举这一时期的代表作品。对三国两晋南北朝时期科学技术成就的学习，形成综合归纳的能力。通过学习，从优秀历史人物和文化成果中吸收精神营养，提高自身素质和文化修养，发扬创新精神，争取为人类做出更大贡献。21cnjy.com
教学重点：
本课的重点是将祖冲之的圆周率等各项科技成就讲清楚。祖冲之的数学成就长期居于世界领先地位，有利于对学生进行爱国主义教育；《齐民要术》所反映的我国古代以农业立国的特点，以及对后世农业发展的影响；了解三国两晋南北朝时期在书法、绘画、石窟艺术方面的代表性成就。
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教学难点：
本课涉及的有关数学的“世界之最”和农学名著，对今天的学生来说，接触、了解并不多。怎样从学生的角度出发，进行深入浅出的讲解，注意科学性和可接受性，则是本课教学的难点。由于初一学生一般都缺乏书画鉴赏方面的知识，所以要很快理解和掌握这一时期的书法绘画艺术特点是本课的难点。2-1-c-n-j-y
教学过程：
导入新课：
三国两晋南北朝时期是我国历史上社会大动荡时期。一方面，统一的封建国家分裂了，这一历史时期充满战争和灾难；另一方面是出现了中国历史上人口大迁徙。北方黄河流域由于少数民族内迁，加速了民族大融合，促进了经济的发展与交流；由于北方人民的南迁，又导致了江南的进一步开发，全国经济重心南移。魏晋南北朝时期的这些特点，必然反映到文化上，我国的科学技术、文学艺术又有了新的发展，取得了新的成就，其中有些在世界上居领先地位。我们用两课时，学习三国两晋南北朝的文化。【来源：21·世纪·教育·网】
讲授新课：
一、祖冲之和圆周率
祖冲之，祖籍范阳遒县，大约在西晋末年时，先世从范阳迁居江南。他的祖父和父亲都以学识渊博、谙熟天文历法和算术著称。祖冲之从幼年起便秉承家传的天算之学，并对文学、哲学等极感兴趣，成年后以博学多才闻名。宋孝武帝即位后，将他召入皇家的学术机构华林学省。祖冲之利用华林学省的优越条件，刻苦钻研学问，为日后的科学发明打下了坚实的基础。后来，他历任娄县令、谒者仆射等官职，南齐时，官至长水校尉，但仍孜孜不倦地从事科学研究。经过长期的努力，终于成为一位在数学、天文历法、机械制造等方面都作出杰出贡献的伟大科学家。21
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圆周率是圆的周长与直径的比率（=3.14159265358979323846……）。圆周率是否精确，关系到天文、历法、建筑、水利等许多方面的发展水平。世界各国都在探求更精密更准确的圆周率。在数学发展史上，圆周率计算的精密程度，可以作为衡量一个国家数学发展水平的标志。【来源：21cnj
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在探索圆周率的精确值方面，每前进一步，都是很不容易的。
祖冲之在吸收前人研究成果的基础上，继续前进。他记起小时候读过的一本古代算书，说圆的直径假如是1尺，圆的周长就是3尺，即圆周率是3。为亲自验证是否正确，他用绳子绕车轮转一周，量出长短，又量了车轮的直径，结果发现周长并不正好是直径的三倍，而是比三倍多一点。他读了三国时数学家刘徽的文章，认为用刘的“割圆术”再往下割，一定能算出比刘徽更准确的数来。于是他和儿子动手干起来。他们把地磨平，画了一个直径一丈长的大圆，开始割圆，从六边到九十六边，算的结果与刘徽一样。继续割下去，192边、384边、一直到12288边形。他用“割圆术”这一巧妙方法，求出圆内接正多边形的边长。多边形的边数越多，越接近圆周的长度。【出处：21教育名师】
他求出圆周率的“朒数”(不足近似值)为3.1415926,“盈数”(过剩近似值)为3.1415927，指出圆周率的真值在盈、朒两限之间，即3.1415926<π<3.1415927之间。这样，祖冲之实际上已将圆周率计算到小数点后第八位，精确到第七位，这是当时世界上最先进的成就，直到15世纪，阿拉伯数学家卡西和16世纪法国数学家F．韦达才得到更精确的结果。此外，他还确定了两个分数形式的圆周率，即“约率”22/7,“密率”355/113，其中密率是分母小于1000条件下圆周率的最佳近似分数。祖冲之的推算，在只能采用割圆木及依靠算筹进行运算的当时，是一项十分艰巨而复杂的工作，如果没有娴熟的技巧、顽强的毅力和严谨的科学态度，是根本不可能做到的。祖冲之求出的密率也是世界数学史的一大贡献，在欧洲，直至16世纪末，德国科学家奥托和荷兰工程师安抚尼兹才先后得出相同的数值。西方数学界不知道祖冲之的成果，常称这一数值为“安抚尼兹率”。为此，著名的日本数学家三上义夫曾建议将355/113这个数值称为“祖率”。【版权所有：21教育】
二、贾思勰和《齐民要术》
《齐民要术》是南北朝时期的一部重要农书。北魏贾思勰撰(因《齐民要术》成书于东魏时期，故也有工具书称其为东魏人)。“齐民”，即平民，泛指当时向国家交租纳税的各色编户。“要术”，指通过生产劳动的谋生之术。21教育名师原创作品
贾思勰，约于北魏473年出生于齐郡益都，曾任高阳太守。退职归田后撰成《齐民要术》10卷92篇，正文8万字，连夹注共11万字，附有自序和杂说各一篇。
贾思翻自序说：“今采据经传，爰及歌谣，询之老成，验之行事，起自耕农，终于醯（xi）醢（hai），资生之业，靡不毕书。”说明作者是总结书本知识和实际经验写成的。书中叙述了五谷、瓜果、蔬菜、树木的栽培，牲畜、家禽、鱼类的饲养，酒、酱、醋、鼓脯、饴、糖等的制作，以及煮胶、造墨的方法等，最后一篇讨论“非中国(指中原)物”，亦即北方不生产的蔬菜、瓜果的品种特性。www-2-1-cnjy-com
《齐民要术》总结了6世纪以前中国北部黄、淮地区农业、畜牧业的生产经验，如关于耕地除草有“春雨难期，必须藉泽”，这是说春耕要注意保持土壤的水分；“若水旱不调，宁燥不湿”，这是说湿田翻耕土壤容易板结，应予避免等等。此外对选种、轮作、施肥等田间管理技术都有阐述，并提出农业生产应当综合考虑各项生产因素，生产过程中要抓紧各个环节的原理。书中记载的能使梨树提早结果的嫁接技术、树苗的培育方法、家禽家畜的饲养方法等都显示了当时我国农业的较高水平。当时所见的农学著作，有的阐明农业思想，有的讲求耕种技术，有的专门研讨单种农作物，有的是论述农具的，而《齐民要术》涉及了农业生产的方方面面，是我国最早的农业百科全书，也是世界科技史上最宝贵的农学文献之一。
《齐民要术》援引《诗经》、《礼记》、《尔雅》、《管子》等古籍近200种，收集民间农谚30余条。所引汉晋以来很有价值的农书现都已失传，后人主要从本书中加以辑录，足见本书的史料价值。但由于作者主要活动于北方，缺少南方的资料，故该书的内容也偏重于长江以北。21
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三、书法与绘画
魏晋南北朝时期，士人已将汉字书写发展成自我抒情达意的自觉的书法艺术。其中王羲之书法艺术成就最高，被后人尊称为“书圣”。
师：对于王羲之，同学们有多少了解呢？
生：（略）
师：知道王羲之为什么被后人尊称为“书圣”吗？
学生回答并展示王羲之的作品，教师总结：
王羲之书法博采众长，书风独特，继往开来。他改变了前代比较质朴的书风，将字写得端秀清新，绚丽华贵，有“飘若浮云，矫若惊龙”的美称。王羲之是书法的多面手，篆、隶、草、行、楷各体皆精，留下了许多佳作名品。21世纪教育网版权所有
师：王羲之的行书代表作品《兰亭序》被誉为“天下第一行书”，同学们知道王羲之是在什么样的情况下完成这篇《兰亭序》的吗？21·cn·jy·com
生：讲“曲水流觞”的故事。
师：《兰亭序》全文只有324个字，却记叙了整个集会的盛况，文笔流畅、情文并茂，字字有力、潇洒，书法水平达到了顶峰，被誉为“天下第一行书”，至今人们仍然把它看作行书的最高楷模。可惜今天我们看到的只是后人的摹本，因为这部帖后来到了唐太宗李世民手中，他酷爱王羲之书法，尤其喜爱这部《兰亭序》，立下遗嘱要把这部帖殉葬，于是这部“天下第一行书”便和唐太宗一起埋入了昭陵。
师：请同学们看“《兰亭序》摹本局部”，把其中的“之”字都找出来，仔细观察一下，你有什么发现呢？
生：（略）
师：（投影“之”字）王羲之追求结构上的变换或笔法上的变换，《兰亭序》中共有20个“之”字，无一雷同。北宋书法家米芾曾写诗称赞：“之字最多无一似”，既无古怪离奇之嫌，又具出奇制胜之妙，达到了出神入化的境界。难怪《兰亭序》被誉为“天下第一行书”。那么王羲之为什么能写成这样的作品呢？请同学们四人一小组交流自己找到的有关王羲之的事迹，讨论回答。21教育网
学生回答，教师启发：学习他人，博采众长。（学生讲王羲之向张芝、卫夫人等名师学习的事迹）；持之以恒，苦练书法。（学生讲“羲之墨池”的故事）；注意观察，用心钻研。（学生讲“书成换白鹅”的故事）www.21-cn-jy.com
师：从中你受到了什么启发呢？
生：（略）
过渡：中国历来就是书画同源，许多书法家同时也是画家，比如王羲之，在书画上均有很高的造诣。不过三国两晋南北朝时期，在绘画方面成就最高的还是东晋的顾恺之。
师：同学们知道顾恺之最擅长画什么吗？其创作特点是什么？有那些代表作品呢？
生：略。
师：顾恺之有“三绝”，才绝、痴绝、画绝，其中“画绝”在“三绝”中最为突出。顾恺之的作品真迹今已无传，只有若干流传已久的摹本，其中最精美的是《女史箴图》和《洛神赋图》。指《女史箴图》介绍画面情景，同学们知道这幅画现存哪里吗？生：（略）
师：1900年八国联军侵华时，这幅画被英军劫去，现藏英国伦敦不列颠博物馆。对此同学们有何感想呢？生：（略）2·1·c·n·j·y
三国两晋南北朝时期，除了书法、绘画大放光彩，雕塑艺术也取得了很大的成就。石窟艺术综合了雕塑和绘画的特点，体现了三国两晋南北朝时期最高的艺术成就。
四、石窟艺术
师：请同学们看书，思考以下几个问题：（投影）（学生先独立思考，然后讨论回答，教师启发）
①我国的石窟艺术是如何兴起和发展的？
②当时有那些著名的石窟艺术代表？
③为什么当时北方会盛行凿窟造像之风？
教师展示关于龙门石窟和云冈石窟的图片或视频资料，让学生充分体会北朝石窟艺术的特点，理解它们在我国艺术发展史上的重要地位，并懂得珍惜和爱护这些文化瑰宝。
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