第8课古代中国的发明和发现

第8课古代中国的发明和发现课标要求：概述中国古代的科技成就，认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。

第一展馆：四大发明馆四大发明◎第二展馆：算学馆《九章算术》和珠算◎第三展馆：天文学馆《石氏星表》和浑仪◎第四展馆：农学馆《授时历》和四大农书◎第五展馆：医学馆《伤寒杂病论》和《本草纲目》中国古代科技馆

造纸术、活字印刷术、火药、指南针你知道四大发明吗？四大发明对世界的影响你了解吗？古代中国的发明和发现纸张！

2008北京奥运会上纸张艺术的再现印刷术！

2008北京奥运会上活字印刷术的再现火药！

航海-指南针！

纸发明前的书写材料甲骨文石鼓文竹木简牍帛书散氏盘

但龟甲、兽骨、青铜器、玉石器、竹木简、帛这些书写材料有许多缺陷。

西汉早期麻纸（甘肃天水放马滩出土）放马滩麻纤维纸为目前发现的世界最早的纸。一、四大发明1、造纸术西汉发明蔡伦总结西汉以来用麻类纤维造纸的经验，改进造纸技术，于东汉和帝元兴元年（105年）献给朝廷。由于质量提高，纸张的应用得以推广，逐渐代替了简帛。后人将蔡伦改进制造的纸称为“蔡侯纸”。

蔡伦改进造纸术

蔡伦字敬仲，桂阳人也。……伦有才学，尽心敦慎，数犯严颜，匡弼得失。……伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年奏上之，帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称“蔡侯纸”。

——《后汉书·蔡伦传》从材料中可以看出，造纸的原料主要是什么？会有怎样的影响？原料：主要是树皮、麻头，破布、鱼网。影响：原料易得，造价低廉。造纸术的改进，是书写材料的一次伟大革命。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。三世纪四世纪七世纪

八世纪十世纪

十二世纪十六世纪

越南朝鲜经朝鲜传入日本唐朝与大食战争向印度传入欧洲相继设置造纸厂流传于各地造纸术的外传造纸术传入欧洲后，结束了羊皮纸和小牛皮纸的时代，有力地推动了欧洲文化的发展。纸在社会生活中的广泛应用，使得文字的记录、传播和继承都有了革命性的进步。◆雕版印刷术：隋唐之际出现◆活字印刷术：宋代彩色套印技术11世纪中叶，北宋毕升发明2、印刷术

公元1900年，在我国甘肃省敦煌千佛洞发现的大批文物中，有一卷刻印精致的《金刚经》，它长一丈六尺、宽一尺，由七个印张粘接而成，上面刻有佛像和经文，卷尾落款是：咸通九年四月十五日王玠为二亲敬造普施。咸通九年即公元868年。《金刚经》现存英国伦敦博物馆内，这是保存到现在载有明确日期的最早雕版印刷品。

1974年西安唐墓出土《梵文陀罗尼经》是至今发现最早的印刷品，印刷于公元7世纪（唐初）。虽然只是残片，但精美的印刷质量深刻说明了当时雕版印刷术的发达。

1906年，在新疆吐鲁番出土一件唐代印刷品《妙法莲华经》中的《分别功德品第十七》和《无量寿佛品第十六》。这件印刷品几经转手。后落入日本人中村不折之手。现藏于东京书道博物馆。日本印刷史学家长泽规矩也研究后认为。此印本有武周制字，而定为武周印本。潘吉星认为，属武周初期至中期(690—699年)的印刷品。《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。泥活字的工艺

排版时用两块带框的铁板，板上铺一层松脂、蜡、纸灰的混合物。先将泥活字依据需要排在一块板上，用火烤板底，混合物遇热熔化，再取另一铁板将字压平，待混合剂凝固，就可以印刷了。另一铁板接着排字，两版交替使用。第一版完后，再加热熔化药剂，将活字取下，另行排新字。

“庆历中，有布衣毕昇，又为活版。其法用胶泥刻字，薄如钱唇，每字为一印，火烧令坚。先设一铁版，其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁板上，乃密布字印。满铁范为一板，持就火炀之，药稍镕，则以一平板按其面，则字平如砥。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》

活字印刷术发明后，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，形成金属活字印刷术。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”。印刷术的外传印刷术外传对欧洲影响很大，大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，使欧洲更快地迈入近代社会门槛。

材料一：硫黄、硝石各二两令研，又用销银锅或沙罐子入上体药在内。掘一地坑，放锅子在坑内与地平，四面却以土填实。将皂角子不蛀者三个烧令存性，以钤逐个入之。候出尽焰，即就口上，着生熟炭三斤簇煅之。候炭消三分之一，即去余火。不冷取之，即伏火矣。──唐孙思邈《丹经·内伏硫黄法》见《道藏·洞神部·众术类》

材料二：有以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起，烧手面及烬屋舍者。──《真元妙道要略》见《道藏·洞神部·众术类》3、火药硝石块硫磺块木炭块

在炼制“仙丹”的过程中，炼丹家发现硫磺、木炭和硝石按一定比例混合在一起加热极易燃烧和爆炸，从而“无意”地发明了火药。中国古代炼丹家最早发明了火药(硝石）。唐朝末年火药已运用于战争。宋元时期各民族政权之间战争不断发生，火药运用于军事、狩猎、开山、采石和火器。公元1225年～1248年我国的火药经由商人传入阿拉伯国家。13世纪后期欧洲人通过翻译阿拉伯人的书籍才知道了火药。随后，火药武器也经阿拉伯国家而传入欧洲。

五代时（公元十世纪左右），在我国战场上，又出现了“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。

南宋寿春府(今安徽寿县)“制造了一种突火枪，以巨竹为筒，内安子窠。如烧放，先起火焰然后从子窠中发出，如炮声，远闻百五十余步（约230米）。”南宋·突火枪突火枪：“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》

单兵手榴弹：震天雷

《金史》记载，“震天雷”威力很大，火药发作声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆“碎迸无迹，甲铁皆透”。火箭毒药烟球对人杀伤地雷伤燃烧弹：万人敌神火飞鸦

火药和火药武器传入欧洲，“不仅对作战方法本身，而且对统治和奴役的政治关系起了变革的作用”。“以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵不住市民的大炮，市民的子弹射穿了骑士的盔甲。贵族的统治跟身穿铠甲的贵族骑兵同归于尽了。随着资本主义的发展，新的精锐的火炮在欧洲的工厂中制造出来，装备着威力强大的舰队，扬帆出航，去征服新的殖民地。”1.结束了冷兵器时代。2.使欧洲骑士阶层日益衰落，封建制度走向瓦解。3.火药成为西欧资产阶级开拓殖民地的有力武器。火药的发明，对世界有什么影响？战国司南4、指南针

战国时期，我国就发明了指南仪器－司南，此后又出现了指南车、指南鱼等。

北宋时，进而利用磁石指南的特性，使用人工磁体发明了指南针，应用于航海。指南鱼指南木鱼指南龟指南车（模型）记里鼓车（模型）方家以磁石磨针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。

——沈括《梦溪笔谈》关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法：

1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。

2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。

3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面，由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。

4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向。指南针的发明，对世界有什么影响？促进了远洋航行，迎来了地理大发现的时代；抢占殖民地，开阔了世界市场；增强了认识和征服自然的能力。

在12世纪末和13世纪初由海路传入阿拉伯，然后传入欧洲。“火药、指南针、印刷术——这是预兆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。”

小结马克思的话说明了什么问题？你是如何看待科技的地位？马克思指出了中国的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。疑问正确理解科学技术是第一生产力“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《电的利弊》请讨论①鲁迅揭露了当时中国社会的什么问题？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②指南针在近代西欧和中国的不同用途说明了什么？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。“社会环境”包括社会制度、社会条件、社会生产力的发展水平和社会对科学技术的认识等。“中国文明有许多方面在唐宋几个世纪中达到顶峰，文化领域尤其如此……（唐宋）科学技术取得了至今才得到充分理解的非凡成就。”

——斯塔夫里阿诺斯《全球通史》请用本课所学史实说明隋唐宋元时期科技取得“非凡成就”的表现。北宋时指南针应用于航海。隋唐之际出现了雕版印刷术，唐末火药开始用于军事。宋代是雕版印刷的黄金时代，人们开始使用彩色套印技术；北宋毕升发明了胶泥活字印刷术。宋朝军事上广泛使用火药，出现了管形火器。请思考1、《九章算术》（1）成书时间：

（2）贡献：采用了当时世界上最先进的

记数法，汇集了许多算术命题。这些命题的解法采用了当时世界上最先进的运算方法。

2、珠算（1）早期采用的是

。后来，后演变成为算盘。随着

的繁荣，珠算应用得到普及和发展。人们可以用珠算法解决

和

等运算问题。（2）

时，珠算法已传播到

以至世界其他地区。

二、《九章算术》与珠算

《九章算术》是中国古代数学专著，是“算经十书”中最重要的一种。《九章算术》上承先秦数学发展之源流，入汉之后又经许多学者的整理、删补和修订，大约于东汉初年（公元1世纪）成书，是几代人共同劳动的结晶。它总结出的负数运算、一元二次方程解法等是当时世界上最先进的数学运算方法。它的出现标志着以计算为中心的中国古代数学体系的形成。

《九章算术》书影《九章算术》收有246个数学问题，分为九章．它们的主要内容分别是：第一章“方田”：田亩面积计算；第二章“粟米”：谷物粮食的按比例折换；第三章“衰分”：比例分配问题；第四章“少广”：已知面积、体积、求其一边长和径长等；第五章“商功”：土石工程、体积计算；第六章“均输”：合理摊派赋税；第七章“盈不足”：即双设法问题；第八章“方程”：一次方程组问题；第九章“勾股”：利用勾股定理求解的各种问题。

汉代的象牙算筹算筹记数摆法清代象牙算盘朝代人物主要成就春秋战国九九乘法表、度量衡、算筹。西汉《周髀算经》“勾三股四弦五”比西方早约500年。东汉《九章算术》总结周秦到汉代的数学成就。三国刘徽圆周率精确到3.1416。南朝宋齐之际祖冲之圆周率精确到3.141526到3.141527之间,领先达1000年之久;《缀术》。晚明朱载堉“理由数显，数自理出。”1、《石氏星表》

中国古代天象观测记录，是世界公认最悠久最系统的。不仅留下了世界上最早的

、

、

及

的记录，而且编出世界上最早的

。2、浑仪（1）最晚在

的时代，天文家们已经使用浑仪。在望远镜发明之前，浑仪一直是世界上最优良的天文观、测仪器。（2）元朝大科学家

革新浑仪，称为

。三、《石氏星表》和浑仪《甘石星经》是世界上最早的天文学著作。在长期观测天象的基础上，战国时期楚（今属湖北）人甘德、魏（今属河南开封）人石申各写出一部天文学著作。后人把这两部著作合起来，称为《甘石星经》。书里记录了约800个恒星的名字，其中120多个恒星的位置已经测定，这是世界最早的恒星表。书里还记录了木、火、土、金、水等五大行星的运行情况，发现了它们的出没规律。相传石申著有《天文》8卷，今已佚。三、《石氏星表》和浑仪记载日食的甲骨

记载月食的甲骨这块牛骨属商朝晚期，长24.5米，上宽5厘米。牛骨上刻的文字大意，是有关一次月食的记录。据推算，此次月全食时间为公元前1173年7月2日。鲁文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”。

—《春秋·文公十四年》(这是世界上关于彗星的最早记录。)我国古代星象图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。东汉张衡发明水运浑象仪，它用漏壶滴水发动齿轮，带动浑象绕轴旋转，并使浑象的转动与地球的周日运动相等，从而将天象准确而直观地表示出来。

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。

郭守敬的简仪，在清康熙五十四年被传教士纪理安当作废铜熔化。现存为复制品。1、历法（1）古代农业与历法制订和农学研究密切相关（2）《

》，商朝改进为“殷历”（3）

时，郭守敬编订的《

》，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。对指导农业生产大有帮助。2、农书（1）四大农书：【时间、作者、书名】

（2）《

》是我国现存最早、最完整、最系统的—古代农业科学著作。

四、《授时历》和四大农书《夏小正》是我国古代流传下来的一部古老的文献典籍，是中国现存最早的星象物候历。今本《夏小正》全文十二章，共四百多字，每章标题的月份从正月到十二月，共有118条简明扼要的“条文”。体例分经、传两部分，依照各月次序，每条先列经文于前，再附传文于后。经文记载每月的天象、物候、民事等，内容涉及到自然现象、生产活动和社会活动等，特别是生产方面的大事，如农耕、渔猎、蚕桑、养殖等。书中文辞质朴，古奥难懂，故前人有“文句简奥，实为三代之书”之叹。

《授时历》，为元朝至元十八年（公元1281年）实施的历法名，因元世祖忽必烈封赐而得名，原著及史书均称其为《授时历经》。其法以365.2425日为一岁，距近代观测值365.2422仅差26秒，精度与公历（指1582年罗马教皇格里高利十三世颁布实行的历法，称《格里高利历》,在中国称公历或阳历）相当，但比西方早采用了300多年。《氾胜之书》是西汉晚期的一部重要农学著作，一般认为是我国最早的一部农书。《汉书‧艺文志》著录作“《氾胜之》十八篇”，《氾胜之书》是后世的通称。作者氾胜之，汉成帝时人，曾为议郎，在今陕西关中平原地区教民耕种，获得丰收。该书是他对西汉黄河流域的农业生产经验和操作技术的总结，主要内容包括耕作的基本原则、播种日期的选择、种子处理、个别作物的栽培、收获、留种和贮藏技术﹑区种法等。就现存文字来看﹐以对个别作物的栽培技术的记载较为详细。这些作物有禾﹑黍﹑麦﹑稻﹑稗﹑大豆﹑小豆﹑枲﹑麻﹑瓜﹑瓠﹑芋﹑桑等十三种。区种法(即区田法)在该书中占有重要地位。此外，书中提到的溲种法﹑耕田法﹑种麦法﹑种瓜法﹑种瓠法﹑穗选法﹑调节稻田水温法﹑桑苗截乾法等，都不同程度地体现了科学的精神。

《氾胜之书》南北朝时期——《齐民要术》：是我国现存第一部完整的农书，作者是北朝贾思勰。总结了我国北方劳动人民长期积累的生产经验。提出了因地制宜、多种经营和商品生产等许多宝贵的思想。王祯《农书》中的田间井灌工程图中国元代综合性农书。作者王祯。元代总结中国农业生产经验的一部农学著作，是一部从全国范围内对整个农业进行系统研究的巨著。《农书》中所绘载的水磨图《农书》中所绘载的水排——卧式水轮《农政全书》书影《农政全书》的作者是徐光启。徐光启，字子先，号玄扈，上海人，生于明嘉靖四十一年（1562年），卒于崇祯六年（1633年），明末杰出的科学家。徐光启利玛窦与徐光启

著作人物朝代地位《齐民要术》《农书》《农政全书》贾思勰王祯徐光启南北朝西汉元朝明朝现存第一部完整农书重视生产工具的革新吸收西方科技氾胜之《氾胜之书》现存最早的农书1、《黄帝内经》《

》是我国现存最早的医书。

问世、

编定，是

的奠基之作。2、《伤寒杂病论》东汉末年，

编订，奠定了后世

基础，被后世医家誉为“

”。3、《本草纲目》明朝卓越的医药学家

写成《本草纲目》，是对

世纪以前中医药学的系统总结。被誉为“

”。4、针灸疗法

五、《伤寒杂病论》和《本草纲目》《黄帝内经》

《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、形神学黄帝像说、天人学说都源于此书。《黄帝内经·灵枢》张仲景像公元3世纪初，张仲景博览群书，广采众方，凝聚毕生心血，写就《伤寒杂病论》一书。中医所说的伤寒实际上是一切外感病的总称，它包括瘟疫这种传染病。该书成书约在公元200年～210年左右。在纸张尚未大量使用，印刷术还没有发明的年代，这本书很可能写在竹简上。

华佗像华佗的五禽戏孙思邈《备急千金要方》《千金翼方》的书影人命至重，有贵千金。一方济之，德逾以此。——孙思邈《备急千金要方》李时珍像该书是明朝伟大的医药学家李时珍（1518－1593年）以毕生精力，亲历实践，广收博采，实地考察，对本草学进行了全面的整理总结，历时27年编成，30余年心血的结晶。全书52卷，约200万言，全书共有190多万字，记载了1892种药物（新增374种），分成60类。其中374种是李时珍新增加的药物。收药1892种，绘图1100多幅，并附有432156多个药方。是集我国16世纪以前药学成就之大成，在训诂、语言文字、历史、地理、植物、动物、矿物、冶金等方面也有突出成就。本书十七世纪末即传播，先后多种文字的译本，对世界自然科学也有举世公认的卓越贡献。它是几千年来祖国药物学的总结。这本药典，不论从它严密的科学分类，或是从它包含药物的数目之多和流畅生动的文笔来看，都远远超过古代任何一部本草著作。

《本草纲目》插图（明）针灸铜人

通高213厘米，这件铜人是明人依宋制仿造的。铜人全身共有666个针灸点，既是针灸医疗的范本，又是医官教学和考试的工具。中国古代科技发展的特点1．从科技内容上看：2．从研究方法上看：3