第13课 宋元时期的科技与中外交通 课件（41张PPT）

北京外国语大学丝绸之路研究院对“一带一路”沿线20多个国家的青年最爱的中国生活方式进行了调查。在国外青年“最想把中国的什么带回国”的采访中，评选出中国的“新四大发明”。
今日中国：
高铁：让世界惊叹的中国速度
共享单车：第三大城市出行方式
网购：动动手指买遍全世界
移动支付：轻轻一扫，交易完成
这三种东西已改变了世界的面貌。第一种在文学上，第二种在战争上，第三种在航海上。由此又引起了无数变化。这种变化如此之大，以至于没有一个帝国，没有一个宗教教派，没有一个赫赫有名的人物，能比这三种科学发明在人类事业中产生更大的力量和影响。
——英国哲学家培根《新工具论》
昔日中国：
想一想：材料中所说的“这三种东西”是指的什么？
印刷术、火药和指南针
第13课
宋元时期的科技与中外交通
课程标准：
通过活字印刷术的发明以及指南针、火药的应用和外传，认识四大发明对世界文明发展的贡献。
学习目标：
1.知道活字印刷术、指南针、火药的发明、应用和外传。
2.了解宋元时期我国陆路和海路发达的概况。
3.知道宋元时期我国出现重大科技成绩的原因，分析宋元时期交通发达的原因及影响。
【壹】
活字印刷术的发明
活字印刷术是一种古代印刷方法，是中国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。先制成单字的阳文反文字模，然后按照稿件把单字挑选出来，排列在字盘内，涂墨印刷，印完后再将字模拆出，留待下次排印时再次使用。
合作探究：
印刷术的演变
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}印刷术的演变历史
隋唐
雕版印刷术
北宋
（泥）活字印刷术，毕昇→木活字
元代
转轮排字法
王祯《农书》
元朝中期
铜活字印刷
“（印刷）肇自唐世， 精于宋人，扩于元代 。”
——（明）胡应麟《少室山房笔丛》
我国在隋唐时期发明了雕版印刷术，促进了文化的发展。辽、宋、西夏、金时期，刻书很盛行，雕版印刷技术进一步发展。
雕版印刷的版料，一般选用纹质细密坚实的木材。将木材锯成一块块木板，把要印的字写在薄纸上，反贴在木板上，再根据每个字的笔划，用刀一笔一笔雕刻成阳文，使每个字的笔划突出在板上。
唐代懿宗咸通九年(868年)雕版印刷的一份《金刚经》。这是由六个印张粘接起来的十六尺长的经卷。是至今存于世的中国早期印刷品实物中唯一的一份留有明确、完整的刻印年代的印品。1907年英国人斯坦因第一次到敦煌即将其掠去。至今存在英国伦敦大英图书馆。
问题思考：
阅读材料，分析雕版印刷术的弊端
材料1 宋太祖时由官方主持刻印的《大藏经》，耗时十二年、雕版十三万块，印刷完成后，13万块雕版被堆放在当地府库内，从此无人问津。
材料2 一个工人当时一天只能刻四五十个字，一本六万字的书需要三四年才能刻完。
材料3 一个版200个字，刻工已经成功的刻制了199个字模，即将大功告成，刻工很兴奋，结果最后一个字一激动刻坏了，导致前功尽弃。
雕版印刷术的缺陷：
（1）费工费时，成本高、利用率低；
（2）刻好的版只能印刷一种书籍；
（3）如果出错，不易修改等。
在多年探索的基础上，宋代的印刷技术有了新的突破，这就是活字印刷术的问世。活字印刷术是由北宋时的匠人毕昇发明的。
毕昇，北宋发明家，活字印刷术的发明者
活字印刷制版步骤
胶泥刻字，然后用火烧制，使字模变硬。制版时，在一块四周有框的铁板上撒上松脂、石蜡、纸灰等，将烧好的字模在铁板上排成版，用火将铁板中的松脂熔化，将字版压平，这样就可以印书了。印完之后，再将松脂熔化，泥字拆开，然后又可以再次排版。
烧制单字
排版
印刷
拆版
问题思考：
问题：对比活字印刷与雕版印刷，体会毕昇的创新“新”在哪里？活字印刷术具备什么优势？
阅读材料，分析活字印刷术的优点
材料 书中记录了沈括发明活字印刷术，并指出用这种技术印书，“若止印三二本，未为简易；若印数十百千本，则极为神速”。
北宋沈括《梦溪笔谈》
沈括是北宋杰出的科学家，他写了《梦溪笔谈》一书，内容涉及天文、地理、数学、化学、生理学以及科技诸多方面，在我国科技史上占有重要的地位。
（1）创新：变死字为活字，变死版为活版。
（2）优点：省工省时省料、效率高、利用率高。
活字印刷术进一步发展：
（1）木活字：后来又出现了木活字。
（2）转轮排字法：元代科学家王祯在《农书》中对木活字作了系统总结并有所创新，发明了转轮排字法。
（3）铜活字：元朝中期，出现了铜活字印刷。
转轮排字盘（示意模型）
王祯道：“以人寻字则难，以字就人则易。以此转轮之法，不劳力而坐致，字数取讫，又可铺还韵内，两得便也。”大德二年（公元1298年），他用这种方法试印了一部六万多字的《旌德县志》，不到一个月的时间即印成100部。
13世纪时，活字印刷术传入朝鲜，之后传到日本及东南亚地区，又经丝绸之路传到波斯，后来经过蒙古人的西征等途径传入欧洲。
活字印刷术在宋朝时传到日本、朝鲜，元朝时传到欧洲。活字印刷术的发明是印刷技术的一次重大飞跃。400多年后，欧洲才有活字印刷。
合作探究：
活字印刷术的影响
材料1 沈括（北宋杰出的科学家）在其《梦溪笔谈》一书中记载“（活字印刷术）若止印三二本，未为简易；若印数十百千本，则极为神速。”
材料2 宋代印刷术普遍应用，大量图书得以刊印，进而促进了学校和书院的兴盛。
材料3 法国著名汉学家谢和耐在《蒙元入侵前夜的中国日常生活》中感慨：“正是有了宋版书，当时的绝大部分著作以及到宋代尚流传的更早著作得以保留至今。”
材料4
材料5 如果没有从中国引进活字印刷，欧洲就可能要长期停留在手抄本状态，书面文献就不可能如此广泛流传…… ——美国学者罗伯特
材料6
15世纪德国人古腾堡发明了铅活字印刷术，比毕昇晚约400年
手抄羊皮纸《圣经》
印刷版《圣经》
活字印刷术的发明影响：
①提高了印刷的效率，降低了书籍的成本；
②加快了图书的普及，促进了教育的发展和文化的传播；
③促进了经济发展和社会进步；
④推动世界文明进步，对人类文明的发展产生了重大影响。
【贰】
指南针、火药的应用
合作探究：
指南针的演变
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}指南针的发明与发展
战国
利用天然磁铁做成指南工具，称 “司南”
宋代
开始用人造磁铁制成指南的工具。将有磁性的钢针安置在有刻度的盘中，制成罗盘
北宋末年
中国的海船上开始使用指南针
南宋
海上航行完全靠指南针来辨别方向
材料1 “舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”
——北宋《萍州可谈》
材料2 “渺茫无际，天水一色，舟舶往来，唯以指南针为则。昼夜守视为谨，毫厘之差，生死系矣。”
——南宋《诸蕃志》
问题：材料反映出航海时对指南针的应用发生了什么变化？
北宋时指南针开始应用于航海；
南宋时指南针广泛应用于航海。
中国古代很早就认识到磁石指南的特性。战国时人们利用天然磁铁做成指南工具，称为“司南”。司南的形状像一把汤匙，放置在铜制的方形地盘中，地盘四周有24个方位。司南在光滑的盘中转动，当它停下来时，匙柄就指向南方。
《韩非子·有度》云“故先王立司南以端（正）朝夕（指东西方向）”。王充在《论衡》中说：“司南之杓[sháo]，投之于地，其柢[dǐ]指南。”
司南的发明是我国古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。
宋代开始用人造磁铁制成指南的工具。人们用带有磁性的钢针放在碗边，或者用线将针悬起，钢针就可以灵活地指向南方。后来人们把这种有磁性的钢针安置在刻有度数的盘中，制成罗盘。
水浮法
悬丝法
罗盘针
北宋末年，中国的海船上开始使用指南针。乘坐中国海船的阿拉伯商人将指南针传到阿拉伯国家，后来又传到欧洲。
合作探究：
指南针应用的影响
材料 没有中国指南针的发明和应用，就不会有世界近代发达的航海事业，就不会有哥伦布发现新大陆、麦哲伦环球航行等一系列地理大发现，就不会有各国间大规模的经济文化交流与世界近代文明的突飞猛进。
——盛静《浅谈中国的四大发明对欧洲文艺复兴的影响》
问题：依据材料分析，指南针的发明有何影响？
（1）指南针的发明和应用，大大促进了世界远洋航海技术的发展；
（2）为郑和下西洋和世界地理大发现提供了重要条件；
（3）促进了世界贸易的发展和经济文化的交流。
知识拓展：
北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统是全球四大卫星导航核心供应商之一，在轨卫星已达39颗。从2017年底开始，北斗三号系统建设进入了超高密度发射，在轨卫星共39颗。2019年还将再发射5—7颗，2020年再发射2—4颗卫星后，北斗全球系统建设将全面完成。
合作探究：
火药的发明与发展
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}火药的演变史
唐朝
中国人已经发明了火药
唐朝末年
火药开始运用到军事领域
宋朝
火药武器广泛用于战争
南宋
发明了突火枪
元朝
发明了火铳
火药，可由火花、火焰等引起燃烧的药剂。火药的研究开始于古代道家炼丹术。古人为求长生不老而炼制丹药，最后导致了火药的发明。
唐朝时，中国人已经发明了火药。唐朝末年，火药开始运用到军事领域。
硫磺
木炭
硝石
唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中最早记载了黑火药的三组分（硝酸钾、硫磺和木炭）。
宋元时期，火药武器广泛用于战争。当时，人们主要利用火药的特性，制成爆炸性武器，或者用来制成管形火器。元朝还用金属作筒，取代竹筒，发明了火铳，比以前的突火枪威力更大。
1259年，宋军和蒙古军作战时，用竹筒制成，竹筒里装有火药，还放一种用石头或金属做的子弹，点着火药后，气压很强将子弹射出。射程远达150步(约230米)。是世界第一种发射子弹的步枪。
世界上最早的金属管形火器是火铳，小口径火铳是枪的前身，大口径火铳是火炮的前身。早期大口径火铳用铜制造，所以，它又称铜火铳。
思考：火药武器在宋元时期为什么会被广泛用于战争？
（1）宋代民族政权并立，战争频繁。
（2）元朝也不断扩张领土。
中国的火药和烟火在13世纪传入阿拉伯地区，14世纪初又经阿拉伯人传到欧洲。
合作探究：
火药应用的影响
材料1 竹管突火枪是枪炮的始祖，从此揭开了世界军事史上热兵器时代的序幕。
材料2 在14世纪初，火药从阿拉伯人那里传入西欧，它使整个作战方法发生了变革。 ——恩格斯
材料3 如果没有中国发明的火药，欧洲人还得流淌更多的鲜血才能攻破中世纪的封建城堡。火药和火器的使用，一方面有利于欧洲资产阶级战胜封建贵族，另一方面促进了欧洲采矿业和金属制造业的发展。 ——美国学者德克·海德
材料4 新航路的开辟，带来殖民的血腥镇压，火药枪成为欧洲殖民者主要的镇压武器。
影响：火药在军事上的应用揭开了兵器史上的热兵器时代，对欧洲火器制造和作战方式产生巨大影响，推动欧洲社会的变革，同时也推动了欧洲近代工业的发展，影响了世界历史发展进程。
知识拓展：
我国于1958年开始发展火箭探空事业，在条件特别艰苦的情况之下，我国火箭事业仍然不断取得突破性的进展。经过几十年艰苦的努力，我国已成为世界上火箭技术最先进的国家之一，据统计，长征火箭300次发射的成功率约为96%。居世界领先地位。
问题思考：
中国四大发明对世界的重要贡献
材料 火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级到来的三大发明。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下的最大的杠杆。
——马克思《机器自然力和科学的应用》
造纸术：为人类提供了经济、便利的书写材料，掀起了一场人类文字载体的革命。
我国四大发明外传，为世界各地发展提供了必要的条件，大大促进了其社会的进步和经济的发展，推动了人类的前进。
印刷术：大量的作品被印刷出来，促进了世界文化的发展和传播。
火药：改变了作战方式，对欧洲资产阶级打败封建贵族起了一定的作用。
指南针：为欧洲开辟新航路和实现环球航行提供了重要条件,促进世界贸易的发展。
合作探究：
宋元时期科技发展的重要原因
材料 宋元时期，是我国古代发展的高峰时期，这一时期的科技，是在隋唐经济高度繁荣基础上的延续，宋朝结束了五代十国以来长期分裂割据和混战的局面。那时经济发展，城市繁荣，航海和对外贸易空前活跃，元朝实现了全国性的统一，各民族之间和中外经济文化交流频繁。各种因素的结合，使宋元文化突飞猛进，涌现出一批著名的科学家和文学家、艺术家，反映那个时期我国科学技术在世界上的领先地位。
——《宋元时期的科技成就》
宋元时期科技发展的重要原因：
（1）政治：北宋结束了五代十国的分裂割据局面，元朝实现了大一统，使社会出现相对安定局面。
（2）经济：宋元时期经济持续发展，为科技文化成就奠定了物质基础；
（3）民族关系：民族交融加强，各民族之间经济文化交流频繁；
（4）对外交往：对外交往有重大发展，一方面我国的先进文化传播到世界各地，另一方面我国也吸收了外来文化，丰富本民族文化；
（5）历史积淀：隋唐文化的辉煌成就也为宋元时期科技的发展奠定了基础；
（6）品质精神：古代人民勇于探索的精神和自主创新的智慧；
（7）政府支持：政府重视教育发展。
中国同西方古代科技比较：
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。
——鲁迅
“指南针使地理大发现成为可能，造纸术有助于人文精神的传播，火药推动了欧洲社会历史的变革，印刷术为文艺复兴准备了条件。”
——英·李约瑟《中国科学文明史》
问题：说出中西方古代科技成果的比较中呈现出怎样的轨迹？
10—14世纪的宋元时期，中国科技成果高于西方。
15世纪，西方科技成果开始超越中国。
【叁】
发达的中外交通
元朝急递铺令牌
元朝在驿道上隔一段距离就设有“急递铺”。铺卒在接到紧急文书后，骑快马日夜兼程传到下一个急递铺，直到送达接收地。当时规定一昼夜要传递400里。
与前代相比，宋元时期的中外交通有了很大的发展。宋朝由于航海技术的进步，南方的海上贸易频繁，海路交通发达。元朝建立后，陆路和海路交通的范围进一步扩大，开创了中外交通的新局面。
古代著名的陆上丝绸之路，在宋元时期成为通往西方的交通要道。
陆路交通：
驿站：驿站是中国古代供传递官府文书和军事情报的人或来往官员途中食宿、换马的场所。中国是世界上最早建立组织传递信息的国家之一。驿站制度是元朝政府的神经与血液网络，对维持统治具有重大的作用。
宋朝驿站比较发达，元朝统治区域辽阔，为加强同各地的联系，修建了覆盖全国的陆路交通网，建立了四通八达的驿站。元代的陆路向西通往波斯、阿拉伯及俄罗斯等欧洲国家，使东西方的使臣、商人往来非常方便。
材料研读：
元有天下，薄海内外，人迹所及，皆置驿传，使驿往来，如行国中。 ——《元史·地理志》
问题：元代建立了遍布全国的驿站，对政治、经济和文化的发展有什么作用？
（1）政治上，元代四通八达的驿站加强了中央与地方的联系，有利于巩固统治；
（2）经济上，在一定程度上促进了元代商业贸易的繁荣，增进了中外经济交流；
（3）文化上，遍布全国的驿站，使人们的活动范围扩大，往来日益频繁，有利于各地区、各民族间的文化交流和边疆地区的开发。
相关史事：
意大利威尼斯人马可·波罗，在忽必烈时通过著名的丝绸之路来到中国，在元朝生活了17年。马可·波罗回国后讲述他在中国的经历，形成《马可·波罗行纪》一书。据这部游记的记载，他深受忽必烈的信任，曾代表朝廷巡视江南各地，还在扬州做官。书中记载了大都、西安、济南、开封、杭州、福州、泉州等许多城市的情况，描述各地的风土人情和物产，反映了中国的富庶和先进。马可·波罗游记激起了欧洲人对东方世界的极大向往。
海路交通：
宋元时期造船和航海技术有了较大的发展。中国的航海家初步掌握了潮汛、信风、气象的规律。当时，海上交通发达，海外贸易繁荣。
宋代的海路形成了多条航线，可通往日本、高丽、东南亚、印度、阿拉伯等国家和地区（50—60个），远至波斯湾及东非海岸。
元朝时，海上交通范围有更大的拓展（140多个），海上丝绸之路进入鼎盛时期。
宋元时，中国与阿拉伯、波斯以及东非之间有大量的商船往返。
问题思考：
发达的中外交通的影响
外 传
中国的创造发明，如印刷术、火药、指南针、纸币和驿站制度等输往西方，天文历法、农业、手工业生产技术传入亚洲各国，对欧亚国家的社会、经济发展起了重要作用。
传 入
西方的药物、天文历法、数学等也传到中国。外来的科学技术与文化在元代受到重视。
元朝在中央设置了回回司天监、回回药物院等机构，来自伊斯兰地区的天文历法、医药等方面的科技人才受到朝廷的重用。
影响：陆路和海路交通的畅通，使中外经济、文化和科技的交流进一步发展起来。
合作探究：
宋元时期海上交通发达的原因
材料1 长十余丈，深三丈，阔二丈五尺，可载二千斛粟，其制皆以全木巨枋挽叠而成。上平如衡下侧如刃，贵其可以破浪而行也。
——宋《宣和奉使高丽图经》
材料2 是夜，洋中不可住，惟视星斗前迈。
——宋《宣和奉使高丽图经》
材料3 宋元时期，在工商业发达的基础上，海外贸易有所发展，由于当时西夏、辽、金、蒙古与宋对峙，宋军费支出浩大，不能不谋求广开财源，注目于发展海外贸易。
——摘自《中外文化交流史》
材料4
宋元时期海上交通发达的原因：
（1）科技上，宋元时期科学技术出现高峰，造船术和航海技术有了较大发展；
（2）经济上，宋元时期的经济繁荣为中外贸易往来提供了有利条件；
（3）政治上，宋代南方地区相对统一稳定，元朝实现中国古代第四次大统一；统治者注重海外贸易。