历史：2.1《中国古代的科学技术成就》学案（人民版必修三

中国古代的科学技术成就
课标要求
概述古代中国的科技成就，认识中国的科技发明对世界文明发展的贡献
目标分解
1. 掌握古代中国造纸术的发明和使用以及影响
2. 掌握古代中国指南针发明以及使用，理解指南针发明的影响
3. 了解古代中国火药的发明和使用状况[]
4. 掌握古代中国雕版印刷术和活字印刷术的发明以及影响
5. 结合古代中国的发明成就理解中国古代科技思想及其局限性
中国是世界四大文明古国之一，有着源远流长的历史和博大精深的文化。在漫漫的历史长河中，勤劳智慧的中国人民曾经在自然科学和技术领域取得了累累硕果。古代天文学、物理学、化学、地学、医药学以及建筑、纺织、陶瓷、造船、水利建设等方面的杰出成就曾经在世界居于领先地位，举世闻名的造纸术、印刷术、指南针、火药四大发明更是促进了整个人类文明的进步。中国古代四大发明是如何发明及使用的？它们的发明有何影响？又是如何向外传播的？
本课教学要求教师帮助学生掌握四大发明的发明和使用过程及影响，尤其要注意四大发明在欧洲从封建社会向资本主义社会过渡中发挥的作用。
另外，在教学过程中建议教师采用启发式教学的方式，在向学生展示大量历史材料的同时，利用相关的教学资源引导学生学会收集、整理、运用相关的历史学习资料；注重引导学生积极参与，深入体验，主动探究，独立思考；能运用已学的知识和掌握的材料解释相关的现象，表达对社会和历史的想法和自己的观点。教师应随时关注并予以恰当的评价。
在教学过程中还要注意培养学生分析解决问题的能力及交流与合作的能力。培养和训练学生的科学态度、科学精神、科学价值观和科学的方法，全面提高科学素质、创新精神和实践能力。另外，教师指导学生了解科学技术给人类和社会发展带来积极作用的同时，也可能产生负面影响。
一、纸的发明
1.秦汉时期主要的书写材料：
(1)秦汉时期，以竹木简牍和丝织品作为主要书写材料。
(2)考古工作者在汉代遗址和墓葬中发现纸的残片，可能西汉早期已经发明书写用纸。
(3)东汉蔡伦于105年造成新的书写材料——“蔡侯纸”。
2.造纸术发明的影响：
(1)对文明发展和社会进步起了积极作用。
(2)使得信息的记录、传播和继承，都有革命性的进步。
二、指南针和方向测定技术
1.指南针的发明：
大约出现在战国时期，最初叫“司南”，《韩非子》中提到过这种仪器。
2.两宋时期指南针的发展：
(1)北宋《武经总要》中提到指南鱼。
(2)北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载制作指南针的技术。
(3)南宋《事林广记》中介绍木刻指南鱼和指南龟。
3.指南针的外传：
12世纪末至13世纪初，由海路传入阿拉伯，然后再传入欧洲。
4.指南针的影响：
(1)对于军事实践和经济生活有着重要的作用，尤其是对航海事业的发展意义特别重大。
(2)为明代航海家郑和远航东非等地提供了条件。
(3)为哥伦布发现美洲的航行和麦哲伦环球航行，提供了技术保证。
三、火药的发明和使用
1.火药的发明：
(1)商周时期，广泛使用木炭。
(2)春秋战国时期，具有硫磺和硝石的知识。[]
(3)汉代《神农本草经》中对炭、硫、硝三种物质性能的认识，为火药的发明准备了条件。
(4)东晋葛洪的《抱朴子·仙药》中已经提到“火药”。
2.火药的使用：
(1)唐末至宋初的战争中，已开始使用火药箭，随后又出现火炮。
(2)宋代：
①唐福把制作的火箭、火球和火蒺藜献给朝廷。②石普为宋真宗表演他制作的火球、火箭。③《武经总要》介绍多种火药武器，并记录当时3种火药配方。
(3)明代：
创造了早期自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹。
人类最早使用的火药是黑火药，主要是硝酸钾、硫磺、木炭三种粉末的混合物。这种混合物着火易燃，燃烧起来相当激烈。燃烧时发生的主要反应是：2KNO3+S+3CN2↑+3CO2↑+K2S。体积很小的火药点燃后，由于氧化还原反应迅猛进行，在短时间内放出的热量，使产生的大量气体体积迅速膨胀，增至几千倍，假如反应发生在密封的容器中，就会发生爆炸。易燃烧能爆炸的混合物为什么又称为“药”呢？这是由于它的主要成分硝石(硝酸钾)、硫磺是古代中医治病用的重要药材，火药在发明之后亦被列为治湿气、避瘟疫、治皮肤病的药类，更重要的是火药的发明来自长期炼丹制药的实践，因而被称为“药”是十分自然的。四、印刷术的进步
1.雕版印刷术：[]
《金刚经》是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。
2.活字印刷术：
(1)发明：宋代毕升创造活字印刷技术。
(2)应用：①元代王祯创制木活字，又发明转轮排字盘；②明代中期，铜活字得到较多应用；③使用铜活字印制的最大的一部书是清代编订的《古今图书集成》。
3.中国活字印刷术的外传和影响：
(1)外传：中国印刷术经由波斯传到西方。
(2)影响：为欧洲走出黑暗的中世纪及文艺复兴运动的出现准备了条件。
五、中国古代科学思想
1.中国古代儒家论说的主题：社会人文问题。
2.中国古代思想：
讲究天人合一，尊重自然，重视完善人和自然的关系。
3.中国古代科学思想：
重视总结实践经验，而轻视理论概括和抽象。
李约瑟在《中国科学技术史》中写到：“他们固然没有把个人与社会人分开，也没有把社会人与整个自然界分开。可是他们向来主张，研究人类的唯一适当对象就是人本身。因此，在整个中国历史上，儒家反对对自然进行科学的探索，并反对对技术做科学的解释和推广。”应该怎样理解李约瑟的这段话？
【答案】 儒家重道轻器的传统观念阻碍了中国古代科学技术的发展和推广。[]
中国古代科技大多属于传统科学，基本属于对生产经验和自然现象的简单总结，属于经验和描述的范畴，没有形成系统的理论和相对独立的学科体系。它与哲学结合在一起，以自然哲学形态出现，是建立在直观的观察和思辨性的猜测以及形式逻辑的演绎基础之上的。这种“传统科技”并非严格意义上的科学。
中国古代科学技术长期领先于世界。明代以前，中国的发明和发现，远远超过同时代的欧洲。我国的四大发明等方面的科技成果，向东传播到朝鲜、日本；向南传播到印度；更重要的是通过陆路丝绸之路和海路向西传播到波斯、阿拉伯，并且扩散到欧洲，对世界科学技术的发展做出了重要贡献。全面认识中国的四大发明：
[]发明过程[]外传过程
[]影响
造纸术[]西汉前期发明植物纤维纸；东汉蔡伦改进造纸术[]4世纪传到朝鲜、越南，12世纪传到欧非[]使信息的记录、传播和继承有革命性进步，促进欧洲文化发展
印刷术[]《金刚经》是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的雕版印刷品；毕升创造活字印刷；元代王祯创制木活字和转轮排字盘；明中期铜活字得到应用[]14世纪经由波斯传到欧洲[]推动了文艺复兴和宗教改革，促进了思想解放和社会进步指南针[]战国时称“司南”，《韩非子》中提到；《武经总要》提到指南鱼；《梦溪笔谈》记载指南针技术；宋朝书籍记载指南针应用于航海[]12世纪末至13世纪初传入阿拉伯和欧洲[]为明代郑和远航提供了条件；为新航路的开辟提供了条件
火药[]东晋葛洪《抱朴子·仙药》中提到“火药”；唐末宋初用于军事；《武经总要》介绍多种火药武器；明代创制当时最先进地雷、水雷、定时炸弹[]13世纪传入阿拉伯，后传入西欧[]有利于摧毁封建城堡，促进了欧洲采矿业和金属制造业发展
【探究拓展】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，而印刷术则变成了新教的工具。总的来说变成了科学复兴的手段，变成了对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。
例马克思说：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三项伟大发明。”这句话反映出
A. 中国古代发明孕育了西方近代文明
B. 资产阶级将利用这些发明进行侵略扩张
C. 在特定的条件下，科技发明对历史发展产生重大影响
D. 三项伟大发明蕴涵资本主义发展的因素
【解析】 本题要紧扣材料结合史实解答。A项不合史实；B项不是马克思所表达的意思；D项要注意理解，三大发明本身不带有资本主义因素，如果带有这一因素在中国也不能发挥出这一作用；C项较科学的体现了马克思的观点。
【答案】 C
1. 四大发明中，推动了地理大发现时代到来的是（）
A. 火药B. 指南针C. 造纸术D. 印刷术
【解析】 实际上是考查指南针的作用。指南针主要是对新航路开辟起作用，即对地理大发现起作用。
【答案】 B
2. 西欧有一句名谚：“中国人的头，阿拉伯人的口，法兰西人的手。”结合对古代科技史的理解，下列说法不正确的是（）
A. 中国人的勤劳智慧创造了领先世界的科技成就
B. 古代欧洲科技成就比中国的科技成就更高
C. 欧洲吸收和借鉴中国科技成就，形成近代科学
D. 阿拉伯人在东西方文化交流中起到了桥梁作用
【解析】 在我国古代，尤其是明朝前期，我国科技成就远远超过西方。
【答案】 B我国古代科学技术的不断进步，科技发明的大量产生，促进社会经济的迅速发展，推动着人类社会前进，同时也反映了中华民族的聪明才智和在科学道路上不畏艰苦、勇于攀登的民族精神。历代文化成就都是对以往文化成就的继承和创新，又为后代文化的发展奠定了基础。中国古代科技长期领先于世界的原因及特点：
（1）原因：中国最早建立封建制度，是当时世界上社会制度最先进的国家；统一是历史的主流，社会相对稳定；国内经济文化交流频繁，各民族互相学习，共同创造了先进的古代文化，也不断吸取外来先进文化以提高自己；中国农业、手工业长期处于世界领先地位，推动了科技发展；统治者重视教育的发展，而封建教育的发展、思想观念的进步，又为科技的发展提供了人才条件；广大劳动人民的辛勤劳动和创造；中国古代文明的连续性。
（2）特点：科技内容上应用性强，但对事物发展规律的探索不够；研究方法上主要采用传统的典籍整理与经验总结，缺少实验；在科技应用上主要服务于封建农业经济的发展和大型的工程需要，缺乏将科技有效转化为生产力的意识；我国古代科技长期领先世界，为世界文明发展作出巨大贡献，影响深远。
【探究拓展】中国古代科技是建立在农耕文明基础上，科技一旦能够满足农业生产的需要，就失去了发展的条件和动力；同时，为巩固大一统封建专制统治的需要，古代统治者重视社会秩序和伦理道德的教化，不重视科学技术的发展，教育中缺乏自然科学教育的成分，使中国古代失去了研究自然科学的条件。因此，古代科技成果对当世的影响是有限的。所以，我们今天学习总结这些经验教训，就是要着眼于中国当代科技的发展，发挥优势避免缺点。[]
例火药之所以在两宋时广泛使用，主要是因为
A. 两宋时火药武器的使用技术相当成熟
B. 出现了较为先进的管形武器
C. 火药武器的制造技术相当成熟
D. 民族政权并立的严峻形势
【解析】 火药之所以在两宋时期广泛使用主要是与当时的战争比较频繁有关。两宋时期民族政权并存，民族之间的争斗比较多，促进了火药这种武器的使用。
【答案】 D
1. 宋代史书记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”对此材料理解最准确的是（）
A. 宋代的航海完全依靠指南针来辨别方向
B. 我国劳动人民最早知道了磁针指南的作用
C. 指南针在宋代用于航海事业，但只起辅助作用
D．指南针是我国古代水手最早发明的
【解析】 从战国的司南到北宋的指南针均用于航海，但从材料可知，当时人们航海时，只有在阴天看不到日、月、星时才会依据指南针。
【答案】 C
2. 在中国的四大发明中，中国老百姓在哪项发明改进中发挥了关键作用（）
A. 造纸术B. 印刷术C. 火药D. 指南针
【解析】 注意题干中“中国老百姓”，符合这一要求的只有印刷术的发明，它是由北宋平民毕升发明的。[]
【答案】 B
? 对应学生用书起始页码P16
一、选择题
1. 我国古代用纸书写和绘图应不晚于（）
[]
A. 唐朝B. 三国C. 东汉D. 西汉
【解析】 早在西汉早期已经发明了书写用纸，而蔡伦是在此基础上改进了造纸术，所以说中国古代用纸应该不晚于西汉。
【答案】 D
2. 指南针应用于航海最早在（）
A. 唐代B. 北宋C. 南宋D. 元代[]
【解析】 北宋时期，指南针用于航海，其中在这一时期的《萍洲可谈》中有明确的记载。
【答案】 B
3. 下列著作中记载了用磁石摩擦钢针制作指南针技术的是（）
A. 《韩非子》B. 《武经总要》
C. 《梦溪笔谈》D. 《事林广记》
【解析】 北宋学者沈括的《梦溪笔谈》中明确记载了用磁石摩擦钢针制造指南针的方法。
【答案】 C
4. 制作火药的原料为人们所熟知出现在哪一时期（）
A. 商周时期B. 春秋战国时期
C. 西汉时期D. 唐代
【解析】 早在春秋战国时期，人们已经具有有关制作火药的原料硫磺和硝石的知识。
【答案】 B
5. 右图所示电影中提到的抗击日本侵略者的主要武器，最早出现在哪个朝代（）
A. 唐B. 宋
C. 元D. 明
【解析】 图中《地雷战》中使用的主要武器是地雷，这种武器最早出现于明代。在明代，火器制作工匠创造了早期自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹等。
【答案】 D
6. 迄今所知世界最早的有明确刊印日期记录的印刷品是（）
A. 《金刚经》B. 《华严经》
C. 《诗经》D. 《圣经》
【解析】 迄今所知世界最早的有明确刊印日期记录的印刷品是发现于敦煌的成书于868年的《金刚经》卷子。
【答案】 A
7. 下图为元代发明的一种印刷工具，它的发明使印刷速度大为提高，它的发明者是（）
A. 毕升B. 王祯C. 蔡伦D. 唐福
【解析】 本题关键是弄清图中的工具是什么。图中提到的关于发明于元朝的印刷工具是转轮排字盘，它的发明者是元朝的王祯。
【答案】 B
二、非选择题[]
8. 根据《自然科学大事年表》的统计，从公元前6世纪至公元1000年，中国在世界重大科技成就中所占的比例约计达50％~71％，公元1000年后的宋元时期的几项重大发明对促进世界文明的发展与进步又作出了极其重要的贡献。但15世纪以后，欧洲诞生了现代科学，中国的文明却没能够在亚洲产生与欧洲相似的现代科学。
请回答：
(1)中国古代科技为什么能长期领先于世界
(2)宋元时期对世界文明的进步产生重大影响的发明是什么
【解析】 本题考查学生对中国古代科技一直领先于世界原因的归纳能力以及对宋元文化的历史阶段特征的概括能力。解题关键是归纳要全面，概括要结合宋元科技进步史实。
【答案】 (1)①中国最早建立封建制度，是当时社会制度最先进的国家；②统一是历史的主流，社会相对稳定；③国内经济文化交流频繁，各民族互相学习，共同创造了古代文化，也能不断吸取外来先进文化以提高自己；④中国农业、手工业长期处于世界领先地位，推动了科技发展；⑤广大劳动人民的辛勤劳动和创造；⑥中国古代文明的连续性。(2)活字印刷术促进了文化的传播和发展，成为新教的工具；指南针传到欧洲后为欧洲航海家发现美洲和实现环球航行提供了重要条件，打开了世界市场并建立殖民地；火药传入欧洲“把骑士阶层炸得粉碎”。这三大发明预告了资本主义社会的到来。
一、选择题
1. 在古代中国“四大发明”中，影响最为久远，对文明发展和社会进步起积极作用最为显著的发明是（）
A. 造纸术B. 指南针C. 印刷术D. 火药
【解析】 注意题干中限定词，尤其是其中的影响最为久远的应该是造纸术，这种技术发明比较早，并且使用的也比较早，所以影响比较久远。
【答案】 A
2. 下图反映的历史信息是（）
天水放马滩西汉墓出土的纸质地图
A. “蔡侯纸”是世界上最早的纸
B. 西汉早期就已经发明了可以用于绘写的纸
C. 纸最早是用于绘制地图的
D. 纸最早是在我国的边疆地区发明的
【解析】 抓住图片下方文字中的关键词“西汉”，而A项中的蔡侯纸出现于东汉，故可排除；而C、D两项表述不符合历史事实。
【答案】 B
3. 我国古代科技成就中，对密切世界各地的联系影响最大的是（）
A. 指南针B. 造纸术C. 印刷术D. 火药
【解析】 指南针发明后主要应用于方向测定，对郑和下西洋和新航路的开辟等航海事业的发展起了重要作用。
【答案】 A
4. 下图所示科技发明发明后被应用于各个领域，其中对人类社会的最重大影响是（）
A. 用于古代战争B. 用于观测风水
C. 用于日常生活D. 用于航海事业
【解析】 指南针用于航海，对地理大发现从而世界被联系在一起起了重要作用。
【答案】 D
5. 为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动出现准备条件的中国发明是（）
A. 造纸术B. 指南针C. 火药D. 印刷术
【解析】 本题强调对文艺复兴的起作用的发明。文艺复兴主要是一次思想解放运动，即主要局限在文化领域，所以主要是印刷术的发明有利于文化的传播，有利于资本主义思想解放运动的进行，冲击了欧洲的中世纪的黑暗统治。
【答案】 D
6. 四大发明中，从起源到完成，历经时间最长的一项是（）
A. 造纸术B. 火药C. 指南针D. 印刷术[]
【解析】 四大发明中历时比较长的应属指南针，早在战国时期就已经出现，但真正技术成熟并且使用是在北宋时期。
【答案】 C
7. 以指南针、造纸术、印刷术和火药四大发明为标志，中国曾经是（）
A. 古代科学技术走在世界前列的国家
B. 奴隶社会人类文明的佼佼者
C. 封建时代人类文明的佼佼者
D. 近代人类文明的佼佼者
【解析】 中国的四大发明的出现是中国封建农耕经济发展的产物，是中国封建文明发达的体现。
【答案】 C
二、非选择题
8. 阅读下列材料
材料一马克思在《机器、自然力和科学应用》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，而印刷术则变成了新教的工具，总的来说变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的强大的杠杆。”
材料二鲁迅在《电的利弊》中说：“外国用火药制造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神；外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃。”
请回答：
(1)应如何理解材料一的内容？
(2)材料二中鲁迅揭露了当时中国社会的什么问题？
(3)指南针在近代西欧和中国的不同用途说明了什么？
【解析】 本题主要是最大限度的从材料中提取信息。其中材料一主要反映了中国的三大发明对欧洲的资本主义社会到来所起的作用。第(2)问结合材料可以分析中国社会的愚昧无知等。综合两则材料可以分析科技发挥的作用与社会环境有关。
【答案】 (1)马克思指出了中国三大发明传到欧洲后，在欧洲从封建社会向资本主义社会转变中起了促进作用。
(2)旧中国的愚昧落后，中国古代先进科学技术未能充分发挥其推动社会进步的作用。
(3)科技能否产生巨大经济效益和社会效益，取决于社会环境。
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