历史：第22课魏晋南北朝的科技教案（冀教版七年级上）

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魏晋南北朝时期的科技 教学设计
● 教学设计思路
本课重点介绍魏晋南北朝时期的科技成就，展现了本时期我国在数学、农学、地理学等方面的突出成就。本教学设计采用自然导入法，帮助学生对魏晋南北朝时期的历史形成一个整体的概念。教学中，充分调动学生的积极性，特别是运用小木棍摆数字的环节起到了画龙点睛的效果。
● 教学目标
（一）知识与能力
1．通过本课教学，使学生了解魏晋南北朝时期的重要科技成就：祖冲之和圆周率；贾思勰和《齐民要术》；郦道元和《水经注》等。
2．通过魏晋南北朝时期重要科技成就的学习，培养学生的综合归纳能力；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。
（二）过程与方法
教师指导学生制作《魏晋南北朝时期科技成就简表》，通过学生总结“魏晋南北朝时期有哪几位科学家，他们各有哪些重要的成就”这一问题，提高学生综合归纳整理所学知识的能力。
（三）情感态度与价值观
通过对圆周率、《齐民要术》和《水柱经》内容和世界领先地位的介绍使学生认识到魏晋南北朝时期，在科技方面，有了新的发展，如数学、农学、地理学都取得了突出的成就，并在不少领域居世界先进地位。使学生认识到魏晋南北朝时期科学技术方面的光辉成就，表现了我国古代人民的聪明和智慧，从而培养学生的民族自豪感和爱国主义精神。
● 教学重难点
（一）教学重点
祖冲之和圆周率。
（二）教学难点
圆周率数值的推算。
● 教学方法
讲述法为主，兼用谈话、讨论、讲故事、图示等方法。
● 教学媒体
（一）教具准备
投影仪、多媒体电脑、小竹棍若干、方木块。
（二）素材准备
图片、文本等。
● 课时安排
1课时。
● 教学结构与过程
（课堂导入）
自然导入法：通过前面几课的学习，我们了解了魏晋南北朝时期的政治、经济状况，今天我们一起来看一看这一时期科技的发展状况。
（讲授新课）
（板书）第22课 魏晋南北朝的科技
一、祖冲之和圆周率
1．祖冲之生平
［教师讲述］祖冲之（429～500），我国古代杰出的数学家。字文远。范阳（今河北涞水县北）人。西晋末年，祖家从北方南迁。他曾任刘宋南徐州（今江苏镇江）从事史，娄县（今江苏昆山）县令；萧齐长水校尉，掌管禁卫军守卫京城。曾写过《安边论》，建议齐明帝“开屯田，广农殖。”但他的主要成就在自然科学方面。祖冲之是世界上著名的大科学家。他的彩色大理石雕像镶嵌在俄罗斯莫斯科大学“世界大科学家陈列”的走廊上。
［教师过渡］刚才我们提到了祖冲之是世界上著名的科学家，在自然科学方面有很大成就。那么，他在自然科学方面有哪些贡献呢？下面我们就来学习第二个问题：祖冲之和圆周率。
（板书）2．祖冲之和圆周率
［教师引导］请同学们把本目内容阅读一下，找出祖冲之在自然科学方面的成就。
［学生归纳］（1）祖冲之测算的一年的时间与现代天文科学测得的结果比较，误差仅为六十万分之一。（2）他测算出月亮环绕地球一周的时间和近代测定的结果相差不到一秒。（3）他造出的“千里船”，日行百里。（4）他设计制造过水碓磨、指南车和漏壶。（5）求出了精确到七位有效数字的圆周率：3．1415926＜π＜3．1415927。
［教师过渡］很好，这些是祖冲之的整体成就，其中，他最杰出的贡献应是在数学方面。现在，请同学们想一想，在当时的科学水平和技术条件下，祖冲之是如何算出这一结果的呢？
［教师讲解］同学们，祖冲之使用的运算工具是竹棍，即古人所说的“算筹”。现在，我们看课后的“日积月累”“算筹，春秋战国时期已经出现。……”
［教师举例］根据这一解释，现在我们一起来摆一个数字：一万二千八百三十九。（教师和学生一起用事先准备好的小竹棍摆，摆出的形状应该是：
“1=≡”，教师还可以多举几个例子或让学生自己练习），同学们，我们看到，只摆一个数字，尚且如此费时，那我们想一下，祖冲之在计算圆周率时，必须用算筹对九位大数，进行130次以上的计算，而且其中还包括开方。那运算的艰巨性是可想而知的。这个数值直到15世纪才被阿拉伯数学家突破。
［教师引导］想一想，祖冲之最值得我们学习的地方是什么？
［学生回答］答案一：祖冲之是我国古代伟大的科学家，他有许多值得后人学习的优秀品质。其中最值得我们学习的地方是他的刻苦钻研和创新的精神。
答案二：最值得我们学习的地方是他广博的知识和突出的贡献。
答案三：最值得我们学习的地方是他以自己的努力探索和创新精神获得这个世界承认的，而不是靠其他。
……
［教师过渡］魏晋南北朝时期，自然科学方面，除了数学以外，农学方面也取得了很大成绩。其中，贾思勰的《齐民要术》是杰出的代表。
（板书）二、贾思勰和《齐民要术》
1．贾思勰生平
贾思勰，南北朝北魏人。由于古代史籍上无传，贾思勰的生卒年月，详细身世和经历，缺乏记载，颇难于考查。惟各家书目和各种书刊都作“后魏高阳太守贾思勰撰”《齐民要术》，“四库总目”也说只知道他曾经出任高阳太守。据考证，贾思勰是山东益都（今山东寿光县）人，出生于公元5世纪末的北魏孝文帝时期。他的足迹遍及今山西、河南、河北及山东各地。考察这些地区的农业生产情况，后来他又从事过农业、畜牧业的实践。大约在553～554年，写成《齐民要术》这部农书。
（板书）2．《齐民要术》
［教师讲解］《齐民要术》全书正文10卷，92篇。另有《自序》和《杂说》各一篇，约12万字。其内容包括耕作、作物栽培、选种育种、嫁接、杂交、土壤肥料、植保、果树、蔬菜、动物饲养、酿造、果品加工和资源植物利用，以至文具、日用品生产，等等。几乎所有农业生产活动都作了比较详细的论述，形成了比较完备的农业科学体系。
［教师提问］大家猜一猜，“齐民”的含义是什么？
［学生回答］答案一：“齐民”指齐国的百姓。
答案二：指人民。
答案三：指普通老百姓。
答案四：指平民。
［教师讲解］书名《齐民要术》中的“齐”字，据贾思勰在序言开端的解释是：《史记》曰：齐人无盖藏。如淳注曰：齐，无贵贱，故谓之“齐人”者古，今言“平人”也。翻译过来，这四个字的意思就是：一般群众生产生活的重要方法，而其中心与出发点是农业。在《齐民要术》序言的末段，贾思勰提到了他的写作过程，有“采捃经传，爰及歌谣，询之老成，验于行事”之语。（要用副板书）这表明贾思勰是在充分占有材料的基础上和积累了很多经验的基础上完成《齐民要术》的。光采集经、史、子、集里的农学资料就合计155种。书中采用农谚30多条。《齐民要术》的主要科学成就有以下几点：
（1）建立了较完整的农学体系，对以实用为特点的农学类目作出了合理的划分。
（2）继承与发挥了传统的土宜、候应之学，对农业生产上的天时、地利、人力三要素的关系进行了比较深刻地探讨。
（3）比较全面地总结了当时的耕作方法与栽培技术，把许多具体经验条理化，并初步提到科学原理上来分析，并精辟透彻地揭示了黄河中下游旱地农业技术的关键所在，规范了耕、耙、耢等项基本操作措施。
（4）将动物的养殖技术向前推进了一步，而且还详细记载了农产品加工、酿造、烹调、贮藏技术。
（5）还十分重视对农业生产、科学技术与经济效益进行综合分析。现代学者从经济学角度研究《齐民要术》，认为它不单是一部影响深远的古代农业技术典籍，也是中国封建农业经营方法方面的百科全书。更重要的是，《齐民要术》引用过一百五六十种书，有些书现在已经失传，幸亏《齐民要术》保留了这些书的部分内容。
［教师总结］《齐民要术》在指导农业生产方面起到了特殊的作用，一直到北宋年间，政府还将《齐民要术》刻印成册，发给地方官，用来指导农业生产。而且《齐民要术》还是我国现存的第一部完整的农业科学著作，它在农学史上占有重要的地位。
［教师引导］通过刚才的学习，请同学们思考贾思勰是怎样写成《齐民要术》一书的？
［学生回答］他一生致力于农业研究，翻阅大量古代农业文献资料，熟悉农谚、歌谣。他不辞辛劳，四处访问有经验的老农。还亲自种植农作物。
［教师引导］由此，我们可以看出，《齐民要术》是贾思勰把理论和实践紧密、有机地结合在一起的产物。我们能从中得到什么启示呢？
［学生回答］答案一：读书时一定要联系实际，不要死读书。要学以致用。
答案二：经验只有上升到理论的高度，它才有更加强劲的指导意义。
［教师过渡］前面我们学习了魏晋南北朝时期的数学和农学成就，除此之外，这一时期的地理学也很有特色。郦道元的《水经注》成为地理学百花园中的一朵奇葩。下面，我们就来看一下详细内容。
（板书）三、郦道元和《水经注》
［教师介绍］在郦道元之前，我国已有不少地理名著。如《山海经》《禹贡》等。到了三国时期，有人对当时全国的河流水道进行了专门研究，写成了《水经》一书。《水经》是一部专门研究河流水道的书籍，共记述全国主要河流137条，原文1万文字，文字相当简略，没有把水道的来龙去脉和详细情况说清楚。《水经》的作者至今尚无定论。郦道元就是在这种情况下作注的。
［教师引导］请同学们看课本上的内容，把《水经注》的性质、内容、文字特色给找出来。
［学生回答］《水经注》是一部综合性地理学专著。其内容记述了许多前人没有记载过的河流。全书以注录水道系统为纲，详细地介绍了江河流经地方的山川城镇、地形物产，风土人情、历史古迹等。其文字特色为这部书文字优美，对景物的描写如诗如画。
［教师过渡］这样一部地理学专著，郦道元是如何写成的呢？他有那么多的资料供参考吗？下面，通过我的讲述，使我们同学们对郦道元本人和《水经注》这部书有一个比较全面地了解。
（板书）1．郦道元生平
郦道元，字善长，范阳涿鹿人（今河北省涿县）。他的出生年月已不见于史书记载。郦道元出身于官僚世家，曾祖父，祖父均为太守。父亲郦范一生为官50年左右，经历了五位国君，曾任刺史，尚书右丞等职。郦道元少年时喜欢读书和外出游览，对地理书籍和山川名胜有浓厚的兴趣。他跟随父亲在青州居住时，经常考察山川城邑，观赏草木景物，对这一地区的地理概况，了如指掌。父亲死后，郦道元袭爵永宁侯，按惯例降为伯，任尚书主客郎。太和十八年（公元494年），郦道元随孝文帝北巡，视察了北边四个军事重镇。北魏迁都洛阳后，郦道元任治书侍御史。后因受推荐人李彪牵连而被免职。后担任冀州镇东府长史，行事三年，为政严格，依法办事，奸盗畏惧，逃往他境。后出任东荆州（今河南境内）刺史。为了巩固北魏在这里的统治，郦道元“威猛为政，如在冀州。”结果引起边民不满，向皇帝告状，指控他太“刻峻”，被令返京。返京后，有较宽裕的时间专门从事《水经注》的撰写，经过七、八年的努力，终于完成了这一杰出的地理名著。后郦道元又出任过河南尹、安南将军、御史中尉等官。在上任关右大使的路上被杀。死后，朝廷追赠他吏部尚书、冀州刺史，安定县男。
郦道元从小热爱祖国山川，有志于地理学研究。他认为，地理现象是不断发展变化的，远古时候的情况已经很渺茫，以后又经过历代的更迭，部族的迁徙，城邑的衰亡，河道的变迁，山川名称的更易。因此应该在对现有地理情况考察的情况下，印证古籍。然后把经常变化的地理面貌尽量详细、准确地记载下来。为了写好《水经注》，郦道元充分利用在各地做官的机会进行实地考察。所到之处，公职之余，无不详考山川，历游胜迹。由于任职的关系，他对山东、山西、河南、河北等地的山川河流、地理情况十分熟悉。他还畅游过长江三峡、四川、湖北等地。他还做过改镇为州时考察订正地名的工作，这些，都为他写作《水经注》准备了良好的条件。
［教师过渡］郦道元善写山水景物的，文笔非常优美。除此之外，《水经注》还有哪些成就和特色呢？下面我们就来学习。
（板书）2．《水经注》的成就和特色
［教师讲述］郦道元以注释为著述，通过《水经注》结束了中国古代虚构地理学的时代，开创了一个崭新的写实地理学的时代，为我国地理学的发展做出了重大贡献。其主要成就有三项。
（1）自然地理学成就。首先在河流水文方面。全书记载大小河流1252条，河流名称有河、江、水、川、溪、渠、渎、沟、涧、伏流、峡、谷、瀑布等。在河流的编排次序上，先北后南，先内地后边疆。在河道的叙述上，是先源头后支流，最后说明在某地入某水，或在某地入海。在内容上，先叙述河道流经情况，再记述各流域内的地质、地形、土壤、气候以及物产、民俗、名胜古迹。除河流外，还记载了许多湖泊，总数超过500处。在地质地貌方面，也有大量的实际资料。还拥有大量植物地理学和动物地理学的资料。
（2）人文地理学成就。在人文地理学的各个分支中，《水经注》的贡献首先在经济地理学方面。而其中有关农田水利的资料，具有很重要的地位。它对西门豹渠、都江堰、灵渠和郑国渠等水利工程的记载要比前人详细、丰富得多。这些内容完备而详尽，对于我们今天研究地区经济发展和水利史等，也有重要的价值。农业地理方面的种植、畜牧、林业、渔业、狩猎、屯田，包括原始农业，工业地理的采矿、冶金、机器、纺织、造纸、食品等；交通运输地理方面的水上运输、陆上运输等，所有这些方面，《水经注》中都有记载。另外，全书记载的县级城市和其他城邑共2800余座，古都180余座，特别是对洛阳的描绘，竟用了7000多字。记载了13个以上的少数民族如：匈奴、犬戎、三苗等，介绍了他们的不同语言和风俗习惯。还有关于长城、坞堡、障塞、烽燧等具有战略要地和战争路线的资料。
（3）语言文学和其他方面的成就。关于语言文学方面的成就，我们在屏幕上看到的关于三峡的描写就是代表。另外，《水经注》在历史学、金石学、碑版学、文献学方面的内容也有记载。
《水经注》由于包罗宏富，牵涉广泛，从自然科学到人文科学，从语言学到文字，无所不包，无所不有，因此，不仅对后世产生了广泛的影响，而且逐步形成了一门内容浩瀚的学问——郦学。
［教师总结］到现在为止，魏晋南北朝时期的文化的自然科学部分就学习完了。下面，由同学们设计并填写魏晋南北朝重大科技成果简表。然后和老师设计的作一比较。
（教师可用投影打出设计的表格及内容，注意等学生设计、填写完备之后再打）
人物 朝代 称谓 主要著作 主要科技成就
祖冲之 南朝 著名数学家、天文学家 《缀术》 在数学、天文学、机械制造方面均有很大成就，其中最突出的是把圆周率精确地推算到小数点之后七位数字，较国外早近千年
贾思勰 北朝（北魏和东魏） 著名农学家 《齐民要术》 总结我国北方劳动人民生产经验，提倡改革生产技术和工具，编成我国现存第一部完整农业科学著作，在世界农学史上占有重要地位
郦道元 北魏 杰出的地理学家 《水经注》 写出综合性地理学专著。以水道系统为纲，详细介绍江河流经地区的山川城镇、地形物产、风土人情、历史古迹等
（课堂总结）
本课重点介绍魏晋南北朝时期的科技成就，展现了本时期我国在数学、农学、地理学等方面的突出成就。魏晋南北朝时期，北方民族融合的趋势不断加强，南方经济得到空前发展。这些特点必然反映到科技上。这时期我国的科学技术有了新的发展，取得了新的成就，在世界上居领先地位。
● 课堂板书
第22课 魏晋南北朝的科技
一、祖冲之和圆周率
1．祖冲之生平
2．祖冲之和圆周率
二、贾思勰和《齐民要术》
1．贾思勰生平
2．《齐民要术》
三、郦道元和《水经注》
1．郦道元生平
2．《水经注》的成就和特色
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