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中国改变世界
古代中国的发明和发现
一. 四大发明
1.造纸术
纸发明之前的书写材料
这些书写材料的弊端是什么?
笨重,不易携带;昂贵,不便推广。
纸草
地区 书写材料
古埃及
古希腊
古巴比伦
古印度
泥板
树皮树叶
植物纸草
羊皮
泥板
①西汉前期,中国已经有了纸。
我国甘肃天水放马滩汉墓出土的西汉早期的纸,是现已发现的最早的纸。
(1)历程
②东汉蔡伦改进造纸术
蔡伦 (?--121年)
东汉人
蔡伦改进造纸术
公元105年,东汉宦官蔡伦改进造纸术。制成了植物纤维纸,取代了竹木简和帛,为纪念蔡伦的功绩,人们把这种纸叫作“蔡侯纸”。
原料:树皮、破渔网、麻头
制造工艺:制浆 制纸 晾干
③造纸术的外传
751年,唐朝与大食战争,一批唐朝造纸工匠被俘,造纸术传入阿拉伯,后又传入欧洲和北非。
唐代雕版印刷品《金刚经》
它于1900年被英国人斯坦因从敦煌所骗购。印刷于公元868年的《金刚经》被认为是世界上保存的最早的有明确日期的雕版印刷品。
2.印刷术
①早期的印刷术主要是雕版印刷
据材料归纳雕版印刷术的不足是什么?
材料一:
材料二:
宋初,最艰巨的雕版工程是太祖开宝四年(971)于成都开始版印全部《大藏经》,计1076部,5048卷,历时12年才雕印成功,雕版有13万块。
三费:费时、费力、费钱
借题发挥
宋:彩色套印技术
(北宋)毕昇
宋代庆历(公元1041年)间,毕升首创泥活字版,使书籍印刷更为方便。记载于沈括的《梦溪笔谈》。毕升发明在胶泥片上刻字,一字一印,用为烧硬后,便成活字。排版前,先在置有铁框的铁框的铁板上敷一层搀和纸灰的松脂蜡,活字依次排在上面,加热,使蜡稍溶化,以平板压平字面,泥字即因着在铁板上,可以象雕板一样印刷。此外,他还研究过木活字排版。活字可以多次使用,比整版雕刻经济方便。
②活字印刷术
转轮排字盘使用示意图
元代王祯创制木活字并发明了转轮排字盘
明代中期出现了铜铅铸的金属活字
对比活字印刷与雕版印刷,毕升活字印刷术的创新“新”在哪里?具有什么优点?
三省:省时、省力、省钱
新:变死字为活字 , 变死版为活版
雕版
毕升
活字印刷术的发明大大促进了书籍的发展,下列左侧是繁体“书”字,其活字应该是( )
D
向东很快传入日本、朝鲜;向西传至西亚、北非一带,随后又传入了欧洲。
1450年,德意志人古腾堡改良了中国的活字印刷术。
马丁·路德曾称印刷术为“上帝至高无上的恩赐,使得福音更能传扬”。
③ 印刷术的外传:13世纪中期
中国是火药和火器的故乡。唐末火药用于军事,最早的火药武器有巨竹筒为抢身的突火枪、火箭、火炮等,宋朝战事频繁,军事上广泛使用火药。
火箭
火球
3.火药
①概况
南宋高宗末年,名将虞允文在采石矶以1.8万人的军队大败17万金兵,最终奠定了南北二朝对峙的局面。赖以制胜的武器叫做霹雳炮,就是用竹筒盛混合瓷屑的火药的爆炸性火器。
金朝屡吃大亏,很快向敌人学习,研制出用铁壳盛火药的震天雷,用抛石机发射,作为攻坚利器,差点灭了南宋,幸亏有成吉思汗的蒙古骑兵在背后夹击,才让南宋苟延残喘了半个世纪。
震天雷
元至顺三年铜炮
“火龙出水”是我国古代明朝水陆两用火箭,也是二级火箭始祖。
②火药的外传
“现在已经毫无异议地证实了,火药是从中国经过印度传给阿拉伯人,又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”
——恩格斯
在12、13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到欧洲乃至世界各地。
1620年徐光启被委以练兵事务,他首先派人到澳门购买当时世界上最先进的红夷大炮,在澳门葡萄牙商人的协助下,买到四门红夷大炮,并带回四名葡萄牙炮师。但是广州地方官认为,靠西洋武器护国,不正说明自己的无能,此举失宜。经多方交涉才准许四门大炮入境,四名葡萄牙炮师被遣返回澳门。
“红夷大炮”
天启六年(1626年),努尔哈赤率八旗兵围攻宁远(今辽宁兴城)。明军利用红夷大炮给金军以重创。努尔哈赤对此非常愤懑,最终积郁成疾,不久便死去。宁远之战,红夷大炮发挥了异常的作用,从此声名鹊起,激起了中国人购买和仿制的热潮。
舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。
——[北宋]朱彧《萍洲可谈》
郑子取玉,必载司南,为其不惑也。
——[战国]《鬼谷子》
“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾,兵士皆迷。于是作指南车以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。”
——西晋崔豹《古今注》
4.指南针
早在战国时期,人们已经发现磁石指示南北的特性,制成“司南”,这是世界上最早的指南仪器
北宋时,制成了指南针,并开始用于航海事业。
南宋海外贸易发达,指南针广泛应用于航海。
13世纪由阿拉伯人传入欧洲,这为后来欧洲航海家的环球航行,创造了条件。
历程
司南由青铜地盘与磁勺组成。地盘内圆外方,中心圆面下凹;圆外盘面分层次铸有10天干、十二地支、四卦,标示24个方位。磁勺是用天然磁体磨成,置于地盘中心圆内,勺头为N,勺尾为S,静止时,因地磁作用,勺尾指向南方。
司南(战国)
缕悬法指南针
指南鱼
指南龟
今天的指南针
将磁针与辨別方位的装置合而为一,称罗盘。
角度一:西方人眼中的四大发明
火药、指南针、印刷术--这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术则变成新教的工具,总的说来变成科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。 ——马克思(德国)
推动了世界文明的进程
西方人对四大发明是如何评价?
欧洲文艺复兴初期四种伟大发明的传入,对现代世界的形成,曾起重要的作用。造纸术和印刷术,替宗教改革开了先路,并使推广民众教育成为可能。火药的发明,消除了封建制度,创立了国民军制。指南针的发明导致发现美洲,因而使全世界,而不再是欧洲成为历史的舞台。
——卡特《中国印刷术的发明和它的西传》
5.全面认识四大发明
(3)角度二:中国人眼中的四大发明
材料 外国用火药制造子弹御敌,中国却用它做爆竹敬神;外国用罗盘针航海,中国却用它看风水;外国用鸦片医病,中国却拿来当饭吃。
——鲁迅(中国)
旧中国的漠视、愚昧及落后,使科技缺乏转换为生产力的环境.
①造纸术书写材料的一次革命,促进世界文明和文化的发展;
②火药的使用,摧毁了欧洲封建堡垒;
③指南针的使用,迎来了新航路开辟的时代;
④印刷术促进了文化的传播,推动了文艺复兴和宗教改革运动。
奠定了中国文明古国的地位;带来无比的自豪和骄傲;但并没有给中华民族带来更多的社会和经济效益。
(1)对中国的影响
(2)对世界文明(欧洲)的影响
四大发明的影响:
推动了欧洲由封建社会向资本主义社会的转变。(促进了欧洲的社会转型)
马克思在《机器、自然力和科学的应用》中说:“火药、指南针、印刷术----这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术则变成新教的工具,总的来说,变成科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”
“外国用火药制造子弹御敌,中国却用它做爆竹敬神;外国用罗盘针航海,中国却用它看风水;外国用鸦片医病,中国却用拿来吃。”
——鲁迅:《电的利弊》
科学技术能否产生巨大的经济效益和社会效益取决于社会环境。
古罗马的数字系统没有进位制,只有7个基本符号,如果记稍大一点的数目就相当烦难;古美洲玛雅人虽然懂得进位制,但用的是20进位;古巴比伦人也知道进位制,但用的是60进位。
20进位至少需要19个数码,60进位至少需要59个数码,这使得计数和运算变得十分繁复,远不如用9个数码便可表示任意自然数的十进位制来的方便。马克思在他的《数学手稿》一书中称十进位计数法为“最美妙的发明”。
正负数加减运算
一元二次方程解法
采用十进制计数
田亩面积和谷仓容积的计算方法
勾股定理的运用
《九章算术》的问世标志着中国古代以计算为中心的数学形成了完整体系。它作为一部世界科学名著,已被译成许多种文字出版。
二、数学——《九章算术》和珠算
甲骨文中的13个数字
算筹记数摆法
算筹是中国古代用来记数、列式和进行各种数与式演算的一种工具。算筹是在珠算发明以前中国独创并且是最有效的计算工具。
算盘
科技成就 朝代 主要内容 历史地位
《九章算术》
珠 算
成书于东汉
采用十进位值制记数法,汇集了许多算术命题
是当时世界上最先进的应用数学著作,标志着中国古代以计算为中心的数学形成了完整的体系,在世界数学史上占有重要地位
最早见于汉代,明清时期普及
算筹、算盘
世界上最早使用的国家,后传播到朝鲜、日本、东南亚以至世界其他地区,促进了世界文化的发展
徐光启与利玛窦翻译《几何原本》
1607年,徐光启与意大利传教士利玛窦合作翻译了古希腊欧几里得的《几何原本》前六卷,也就是平面几何部分。我们现在一直在使用也习以为常的几何、点、线、面、直角、钝角、锐角、内切圆、平行线等术语,都是徐光启在400多年前翻译时首创的。
科技成就 朝代 发明家 历史地位
赤道坐标
《石氏星表》
世界上最早使用赤道坐标表示恒星位置的国家
战国时期
战国时期
石申
世界上现存最古老的星表
西 汉
当时世界上最先进的天文观测工具。
石申
浑 仪
简 仪
元 朝
郭守敬
改革浑仪,使其结构简化,精度提高。
三、天文——《石氏星表》和浑仪
浑仪与简仪
简仪 元代科学家郭守敬革新浑仪,造出的简仪结构简化,精度提高。
浑仪
望远镜发明前世界上最先进的天文观测工具。
原因 朝代
人物 成就 历史地位
历法
古代
①农业发达
②备受重视
夏朝
《夏小正》
我国最早的历法
元朝:郭守敬
《授时历》
我国古代最优秀的历法,比现行公历的颁行早了三百年
四、历法与农业——《授时历》和四大农书
(一)历法
元朝时,郭守敬编订的《授时历》,是我国古代最优秀的历法。他通过三年近200次测量,经过计算得出365.2425日为一个回归年,这与地球实际绕太阳转一周的时间只差26秒。比欧洲早了300年。
正由于他的辉煌成就,1970年,国际天文学会将月球背面的一座环形山命名为“郭守敬山”;1977年,又将紫金山天文台发现的2012号小行星命名为“郭守敬星”。
时间
作者 成就 世界地位
西汉
南北朝
元朝
明朝
《农书》
详细包含了农业各方面的知识
徐光启
《农政全书》
达到了传统农业科学的顶峰
(二)四大农书
氾胜之
我国现存的最早最完整的一部农书
是我国历史上最早的农业科学著作
《齐民要术》
《氾胜之书》
王祯
贾思勰
《齐民要术》是我国现存第一部完整的农书,作者是北朝的贾思勰。总结了我国北方黄河中下游地区的农业生产经验。提出了因地制宜、多种经营和商品生产等许多宝贵的思想。
时间 作者 成就 世界地位
战国问世、西汉编定
东汉末
明代
《黄帝内经》
中医学奠基之作
《伤寒杂病论》
奠定中医临床医学基础,被医家誉为“万世宝典”
《本草纲目》
“东方药物巨典”
五、医学
李时珍
张仲景 “医圣”
《黄帝内经》,编撰于战国成书于西汉,分《素问》《灵枢》两部分。该书奠定了中医学发展的基础。中医学五大核心理论——阴阳五行学说、脏象学说、经络学说、形神学说、天人学说都源于此书。
黄帝像
《黄帝内经·灵枢》
张仲景(约公元150~154年——约公元215~219年),名机,字仲景,东汉南阳涅阳县[1]?(今河南省邓州市、镇平县一带)人。东汉末年著名医学家,被后人尊称为医圣。张仲景广泛收集医方,写出了传世巨著《伤寒杂病论》,被称“万世宝典”,是中医临床的基本原则,是中医的灵魂所在。在方剂学方面,《伤寒杂病论》也做出了巨大贡献,创造了很多剂型,记载了大量有效的方剂。其所确立的六经辨证的治疗原则,受到历代医学家的推崇。这是中国第一部从理论到实践、确立辨证论治法则的医学专著,是中国医学史上影响最大的著作之一,是后学者研习中医必备的经典著作,广泛受到医学生和临床大夫的重视。
张仲景
针灸铜人
针灸疗法
中国古代科技的特点?
第一,科技内容上,主要集中于与农业有关的农学、天文历法以及医学等方面,实用性强,但是对事物发展规律的探索不够;
第二,研究方法上,重视对传统典籍的整理和总结实践经验,轻视实验,轻视理论概括。(经验性)
第三,在科技使用上,主要服务于封建农业经济发展的需要,缺乏将科技有效转化为生产力并成为科技进一步发展的动力和意识
第四,注重社会人文问题的探求,讲究天人合一,尊重自然,重视完善人和自然的关系。
(1)明清以前长期领先世界的原因:
①政治:统一多民族国家的巩固和发展;
③民族交流、对外关系:国内经济文化交流频繁,各民族互相学习,不断吸取外来先进的文化;
②经济:农耕经济的繁荣;
④古代科学家的勤劳智慧。
李约瑟难题
李约瑟难题:
“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献,但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生?”
闻名遐迩的英国著名科学家、中国科技史大师李约瑟博士是20世纪的同龄人,这位早年享誉国际科坛的生物化学家在37岁时毅然从生化专业转向中国科技史研究,一下坠入中国古代文明的“爱河”,一发不可收。从1954年起,他和他的合作者编写出版的系列巨著《中国科学技术史》,彻底推翻了长期称霸国际史学界的“西方中心论”,为中国古代科技讨回了公道。
明清时期影响中西科技发展的因素
类别 中国 西方
经济
政治
外交
思想
自然经济占主导地位
其分散、封闭的特性,
使科技发展缺少应有的动力
封建专制制度强化
阻碍了中国和世界的交流
闭关锁国政策
阻碍了中国和世界的交流
“八股取士”和“文字狱”盛行
知识分子思想受到禁锢
资本主义萌芽产生发展
对科技提出了更高的要求,
成为科技发展的巨大动力
资产阶级代议制在许多国家确立
为科技发展提供了良好的
社会环境和保障
殖民扩张,市场扩大
带动了科技的发展和进步
文艺复兴、启蒙运动带来的思想解放
面向现实,重视实践,
崇尚理性的追求蔚然成风
一个民族不再有传承与创新能力时这个民族必将走向衰亡;
一个民族要持续发展,必须在继承传统的基础上,吸收古今中外的文明成果,这个民族必将走向辉煌。
欲求超胜 必须会通
以史为鉴
1、杂交水稻 :1973年,中国的袁隆平向世人捧出了“杂交水稻”这一震惊世界的答卷。这无疑是史书上值得浓墨重彩的一笔。人口众多、人均耕地面积不多的中国,不仅解决了自己的粮食问题,还为亚洲甚至全世界粮食问题的解决做出了巨大贡献。
2、汉字激光照排:汉字激光照排技术,是基础理论的重大突破,给出版印刷行业带来了一次革命性的变革,大大提高了印刷出版业的效率。它在促进中华文化传播的同时,也对日、韩等国家的印刷出版业产生了深远的影响。
3、人工合成牛胰岛素:人工合成牛胰岛素是人类有史以来第一次人工合成有蛋白质。过去世界普遍认为生命体是天然的,大都认为人工合成生命体是不可能的,是中国人首次让它变成可能。人工牛胰岛素的合成,是生命科学领域的重大突破,对于人类探索生命奥秘的影响是巨大的。
4、复方蒿甲醚:复方蒿甲醚是第一个由中国发现的全新化学结构的药品,也是目前在国际上获得广泛认可的中国原创药品。截至2005年底已被26个亚非国家指定为疟疾治疗一线用药,它在疟疾这一高传染性疾病治疗史上具有里程碑意义。
中国的新“四大发明”