第8课 中国古代的科技发明与发现

李约瑟说“在上古和中古时代，中国科学技术一直保持着一个让西方望尘莫及的发展水平，中国科学发现和发明远远超过同时代的欧洲，已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一。”

李约瑟:英国剑桥大学李约瑟研究所名誉所长，致力于中国科技史研究。为中国培养了一批优秀科技史学家。

第八课古代中国的发明和发现课标解读：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。一、四大发明馆——四大发明1、造纸术纸发明前的书写材料龟甲、兽骨、青铜器、竹木简、帛等古巴比伦古印度泥板树皮树叶古埃及古希腊植物纸草羊皮地区书写材料曾炳祥在《漫话古埃及的纸草和纸卷》一文中写道：“随着中国造纸术西传和纸张生产日益增多，纸草失去了其作为书写材料的意义。”放眼世界

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。公元105年，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：树皮破渔网麻头原料易得，造价低廉古代造纸生产流程图造纸术演变历程⑴西汉：发明⑵东汉：改进（“蔡侯纸”）⑶魏晋南北朝：技术进步——白度增加，表面平滑，成为主要的书写材料。造纸中心：洛阳、长安、建业、扬州。⑷唐宋：造纸产地增多，竹纸、皮纸成为主要品种。造纸术的传播2、印刷术隋唐之际出现◆活字印刷术：◆雕版印刷术：宋代彩色套印技术(黄金时代)11世纪中叶，北宋毕升发明《金刚经》印刷于公元868年，于1900年被英国人斯坦因从敦煌骗购。被认为是世界上保存的最早的有明确日期的雕版印刷品。《金刚经注》套印本

我国世界上最早的套色印本是于公元14世纪所刻的《金刚经注》，用红、黑两色套印。经文用红色印成，注释用黑色印成。2008年奥运会开幕式——活字印刷术

毕昇（约970年—1051年），北宋淮南路蕲州蕲水县（今湖北省英山县）人。

活字印刷术发明后，很快传入日本、朝鲜，西传至西亚、北非一带，随后又传入欧洲。1450年，德意志人古腾堡改良了中国的活字印刷术，形成金属活字印刷术。

突火枪：“以巨竹为筒，内安子窠，如烧放，焰绝然后子窠发出如炮声，远闻百五十余步。”——《宋史》

火箭3、火药①中国古代炼丹家在炼丹时无意中发明了火药。②唐末，火药开始用于军事。最早的火药武器有突火枪、火箭、火炮等,宋朝，军事上广泛使用。★宋代火药武器五代火药武器

五代时，战场上出现了“火毬、“火蒺藜”。火蒺藜的包中除了火药以外，还装着“铁蒺藜”。铁蒺藜上面有尖刺，象菱角形。用火点着药线抛出去，不但会燃烧，里面的铁蒺藜还会把敌人打死打伤。★明代火药武器“风火震天雷”“三眼铳”筒型火箭架明朝万户试飞

在12,13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。英法各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。

“火龙出水”水陆两用的火箭，也是二级火箭的始祖4、指南针战国的“司南”（世界上最早的指南仪器）宋指南针

将磁针与辨別方位的装置合而为一,称罗盘。在12世纪末和13世纪初由海路传入阿拉伯，然后传入欧洲探究：四大发明对世界的影响“火药、指南针、印刷术—这是预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明。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最强大的杠杆。

——马克思阅读材料，谈谈四大发明如何推动人类文明的发展？①造纸术传入欧洲，推动了欧洲文化的发展②印刷术在欧洲的使用，推动了文艺复兴和宗教改革。③火药帮助欧洲的资产阶级战胜了封建贵族。④指南针为新航路开辟、殖民扩张提供了条件。结论：推动了欧洲由封建社会向资本主义社会过渡。二.《九章算术》和珠算1.《九章算术》

《九章算术》作者已不可考。一般认为它是经历代各家的增补修订，而逐渐成为现今定本，成书在东汉，现今流传的大多是在三国时期刘徽所作的注本。刘徽【课外拓展】他在几何方面，提出了"割圆术"，即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法。他利用割圆术科学地求出了圆周率π=3.1416的结果。

该书系统总结了战国、秦、汉时期的数学成就。同时，在数学上还有其独到的成就：不仅最早提到分数问题，也采用了当时世界上最先进的十进位值制记数法。《方程》章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。

《九章算术》是当时世界上最简练有效的应用数学，它的出现标志中国古代以计算为中心的数学形成了完整体系。算筹

在算筹计数法中，以纵横两种排列方式来表示单位数目的，其中1-5均分别以纵横方式排列相应数目的算筹来表示，6-9则以上面的算筹再加下面相应的算筹来表示。这种计数法遵循十进位制。明清时期的算盘珠算盘起源于北宋时代。随着商业的繁荣，珠算应用得到普及和发展。明朝时，珠算法已传播到朝鲜、日本以至世界其他地区。联合国教科文组织将珠算正式通过为人类非物质文化遗产。这也是我国第30项被列为非遗的项目。三.《石氏星表》和浑仪1、天文学产生和发展的原因

在采集、狩猎和农牧业活动中萌生和发展起来，其目的是观天象，明方向，知季节，告农时。2、成就（1）设置天象观测机构（2）中国古代天象观测记录，世界公认最悠久最系统A.世界最早的日食、月食、太阳黑子及哈雷彗星的记录B.战国石申用赤道坐标记录八百多颗恒星位置，原书失传，后人辑录编成《石氏星表》，是世界上最古老星表。（3）天文观测仪器：浑仪、简仪等。

浑仪是中国古代用于测量天体球面坐标的观测仪器。它是由一重重的同心圆环构成，整体看起来就像一个圆球。有资料表明，在公元前4世纪中叶，中国就已经使用浑仪观测天象了，比古希腊约早60年。

郭守敬简仪

简仪的创制是当时世界上的一项先进技术。欧洲直到三百多年之后才由丹麦天文学家第谷发明类似装置。简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双环”。四.《授时历》和四大农书1.历法

西汉氾胜之《氾胜之书》（1）古代农业与历法制订和农学研究密切相关（2）《夏小正》，商朝改进为“殷历”（3）元朝，郭守敬编订《授时历》，是我国古代最优秀的历法。这比现行公历的颁行早了三百年。

2.农书北魏贾思勰《齐民要术》元朝王祯《农书》明朝徐光启《农政全书》北魏贾思勰《齐民要术》

内容：主要记录了东汉以后五百多年，特别是北朝时期黄河中下游的农业生产经验。

地位：世界农学史上最早的专著之一，是中国现存最早、最完整、最系统的一部完整的农书。五.《伤寒杂病论》和《本草纲目》1.中医《黄帝内经》，战国问世、西汉编订是我国现存最早的医书，中医学的奠基之作。

《伤寒杂病论》东汉末年，张仲景编订，奠定了后世中医临床学的理论基础，被后世医家誉为“万世宝典”。

伤寒是中国古人对外感病的通称，并不是某一疾病的专门病名。寒不仅是现代所说的受寒，而是所有外邪(风﹑寒﹑暑﹑湿﹑燥﹑火和疫疠之气等)从外侵入人体的致病因素.2.药学：《本草纲目》明朝卓越的医药学家李时珍写成《本草纲目》，是对16世纪以前中医药学的系统总结。被誉为“东方药物巨典”。展厅三：天文学馆展厅二：算学馆展厅一：四大发明馆展厅四：农学馆展厅五：医学馆门厅古代中国发明和发现展览馆【横纵联系，知识提升】

根据下表并结合所学知识，归纳总结中国古代科技的特点。

类别数学天文历法气象地学化学农学机械水利轻工兵器项数2225259257788①实用性：大多是服务于农业和手工业生产；②经验性：大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直观描述，缺少实验；③封闭性：古代科学理论的技术化倾向严重，又不具有开放性，没有转化为普遍的社会生产力。④片面性：对社会科学的研究多于自然科学。⑤全面繁荣、多种成就世界领先。1.中国古代科技特点——《中国的世界记录》(全品)年代科技发明（件）中国世界其他国家件百分比件百分比公元1—400年452862%1738%公元401—1000年453271%1329%公元1001—1500年673857%2943%公元1501—1840年472194%45396%2.中国古代科技发明世界地位变化统计

阅读材料并结合所学知识，指出中国古代发明大致从何时开始落后世界，并思考其领先与落后的原因。16世纪1.政治上：国家长期统一，提供了相对稳定的政治格局。2.经济上：封建经济繁荣发展，农业、手工业长期领先世界，促进了科技的进步4.文化上：教育与科举的发展促进了科技的进步。3.外交上：重视对外交往，各民族互相学习，中外交流频繁，吸收了外来先进文化。5.民族特性：中国人民的勤劳和智慧，富有创造力。中国古代科技长期领先世界的原因1.政治：腐朽的封建制度阻碍了中国现代科技产生。

重农抑商政策：不利于科技成果的产生、推广和应用。

文化专制：禁锢了思想，不利于自然科学的发展。

闭关锁国：阻碍了东西方文化的正常交流。2.经济：明清时期自然经济占主导，限制了生产力发展，无法对科技的发展提出迫切要求和推动力。3.思想：重人伦轻自然的文化传统和迷信落后的思想阻碍科技的发展。4.科技结构自身的缺陷限制着中国科技的发展。16世纪以后中国科技落后于世界的原因【连线高考】（2014年全国卷1）（25分）阅读材料，完成下列各题。材料一宋应星(1587-约1666)青年时曾考取举人，后来连续六次赴京参加进士考试，均名落孙山。45岁以后，面对明末流民遍地的现实，宋应星不再追求科举功名，转而探求“致富”之术。他全面搜集整理传统农业、手工业技术，撰成《天工开物》-书，书名取“天工人其代之”“开物成务”之义。正如宋应星在该书的序言中所说，“是书与科举功名毫无关系”，当时士大夫对这部书不屑一顾。后来乾隆时鳊《四库全书>，不予收录，民间因此更不敢印行。这部书在19世纪传入欧洲后，被誉为“17世纪中国科技的百科全书”，是我们今天探讨古代科技成就的重要文献。

——摘编自潘吉星《宋应星评传》等材料二牛顿(1643-1727)自幼喜欢钻研科学。1687年，他的《自然哲学的数学原理》出版，阐述了其后被视作真理的物体运动三大定律。该书受到学术界的赞颂，很快销售一空。同年，牛顿被选为国会议员，后被封为爵士，成为英国皇家学会会长和法国皇家学会会员。当时他被公认为活着的最伟大的科学家，英国有学识的人都把牛顿“奉为他们的首领，承认他是他们的主帅和大师”。伏尔泰全面接受了牛顿的自然哲学，并与人合作发表了一本关于牛顿力学体系的通俗著作。18世纪中期，牛顿的理论体系在欧洲各国得到广泛认可，对整个欧洲和世界的科学与哲学发展产生了深远的影响。——摘编自詹姆斯·格雷克《牛顿传》等(1)根据材料一、二并结合所学知识，分别指出宋应星、牛顿二人科技成果的特点及它们出现的背景。（15分）(2)根据材料一、二并结合所学知识，分析指出二人科技成果命运不同的原因。(10分)1.特点（1）宋应星：①传统科技的集大成。“全面搜集传统农业、手工业技术”；“传统科技的总结性著作”；“古代科技成就的重要文献”；“17世纪中国科技百科全书”；“与农业、手工业密切相关”；集中于传统农业和手工业；以传统农业和手工业技术为主；与传统农业和手工业发展相适应，具有实用性；具有实用性；主要应用于农业与手工业。②多总结，少创造。

多总结；经验总结；少创造；缺乏创新；缺少突破。（2）牛顿：①长期实验基础上的理性探讨。

实验基础；注重实验；科学理论体系完整②突破性的科学成果。

《自然哲学的数学原理》；牛顿的自然哲学；物体运动三大定律；牛顿的力学体系；牛顿的理论体系；注重对自然科学的研究；关注自然现象，重创新。2.背景（1）宋应星的成果：①中国传统农业、手工业技术发达。中国传统农业技术发达；中国传统农业发达或发展；中国手工业技术发达；中国手工业技术发达或发展；小农经济的发达。②科举失利后的发愤之作。

宋应星不再追求科举功名，转而探求“致富”之术；宋应星科举考试失败；“明末流民遍地的现实”的触动（2）牛顿的成果：①科学突破了中世纪神学的束缚。文艺复兴推动了近代科学的发展；中世纪神学受到挑战；文艺复兴、宗教改革极大解放了人们的思想。②近代科学研究方法的形成。

实验事实为根据；严密的逻辑体系；数学研究方法；伽利略等科学家的奠基。③长期从事科学研究。“牛顿自幼喜欢钻研科学”例1：特点：宋应星：重实用，促进农业手工业发展；重经验积累。

牛顿：以数学原理为基础；逻辑严密；自然与哲学共同研究。背景：宋：科举考试失败，转而探究致富之术；明末流民遍地，社会矛盾突出。牛顿：文艺复兴、宗教改革等影响、