中国古代的科学技术成就

专题二中国古代的科学技术与文化第一课中国古代的科学技术成就课标：概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。

据1975年出版的《自然科学大事年表》记载，明代以前，世界上重要的创造发明和重大的科学成就大约300项，其中中国大约175项，占总数的５７％以上，其他各国占４２％左右。英国剑桥大学凯恩斯学院院长李约瑟博士研究后指出，中国的发明和发现，远远超过同时代的欧洲。

食、月食记录(商朝)

有关哈雷彗星记录(春秋)《甘石星经》(战国)

有关太阳黑子记录(西汉)

地动仪(东汉)《九章算术》(东汉)

华佗发明麻沸散(东汉)

祖冲之的圆周率(南朝)《齐民要术》(北魏)

地球子午线长度测量(唐)《唐本草》(唐)

赵州桥(隋)《梦溪笔谈》(北宋)《授时历》(元)

造纸术、印刷术、火药、指南针

……你所知道的中国古代领先世界的科技成就有哪些？说一说西汉时有个叫东方朔的人，想给汉武帝提安邦定国的建议，就用竹简写奏章，因为有满肚子的话要说，一下子就用了3000来根竹简。东方朔面对这3000根竹简发了愁，因为他手无缚鸡之力，无法拿动这么庞大的奏章，最后只好请了两位大力士抬进宫里去。据《史记·滑稽列传》说，汉武帝花了两个月的时间才看完那一大堆竹简。

战国时有个思想家叫惠施，人称他博学多才、学富五车。原来，他旅行时也爱学习，随车装着爱看的书。其实这些书是一捆一捆的竹简和木牍，一共装了5辆车，“学富五车”的成语就是这么来的。不过，要用现代的眼光看，这5辆车竹简上的字数加起来，顶多也不过我们现在阅读的这本书的字数

纸发明前的书写材料：

龟甲、兽骨、青铜器、玉石器、竹木简、帛缺点容字量少用途不广泛笨重不方便保存不便缺点皮带易断容易散乱墨迹遇水

容易脱落所占收藏面积大缺点价格昂贵墨迹遇水容易脱落不能随时修改我国甘肃天水放马滩汉墓出土的西汉早期的纸，是我国现已发现的最早的纸张实物。蔡伦和造纸术他总结西汉以来用麻质纤维造纸的经验，改进造纸技术，采用树皮、麻头、破布、旧鱼网为原料造纸，于元兴元年(公元105年)奏报朝廷，安帝元初元年（公元114年）封龙亭候。时有“蔡候纸”之称东汉纸东汉末年，山东人左伯，就是一个以造纸精美而闻名，当时的书法家都十分推崇左伯的纸，这就是说，在东汉末年，造纸技术已经超过了蔡伦的造纸。汉代造纸工艺流程图①切麻

②洗涤

③浸灰水

④蒸煮

⑤舂捣

⑥打浆

⑦抄纸

⑧晒纸

⑨揭纸

其过程大致可归纳为四个步骤：第一是原料的分离，就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶，并分散成纤维状；第二是打浆，就是用切割和捶捣的方法切断纤维，并使纤维帚化，而成为纸浆；第三是抄造，即把纸浆渗水制成浆液，然后用捞纸器（篾席）捞浆，使纸浆在捞纸器上交织成薄片壮的湿纸；第四是干燥，即把湿纸晒赶或晾干，揭下就成为纸张。你知道纸是怎样造出来的吗？必修三·中国古代科技成就/纸——文明的使者造纸术的外传

“没有纸的发明，就不可能有现代文明。……我们很难想象如果没有纸，世界将会怎么样。造纸术改变世界面貌。”——美国M·H·哈特“中国为发明造纸所作的探索，可以同美国把人送上月球的目标相提并论”。

——《芝加哥论坛报》如果没有纸，世界会怎样？（一）、纸的发明1、书写材料的演变：:①远古、秦汉:龟甲、青铜器、竹简木牍和丝织品等②西汉:发明了书写用纸(帛、竹、木、纸并用)③东汉:改进造纸术,使用“蔡侯纸”３、意义:①影响最为久远②作用最为显著4世纪传到朝鲜、越南、日本;8世纪左右,阿拉伯人开始用中国的技术和设备造纸;12世纪经阿拉伯人传入欧洲.２、传播：地位：作用：记录信息、传播文化都有了革命性的进步。

一、中国古代四大发明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。

（二）、指南针和方向测定技术

1．发明及应用：①战国：最初的指南仪器：“司南”②北宋：指南针应用于航海，意义重大。④清代：罗盘宋元时期（12世纪末13世纪初/海路)，传入阿拉伯然后传入欧洲。３、作用：２、传播：（1）、指南针的发明和应用为明代航海家郑和运航东非等地提供了条件；（2）、为哥伦布发现美洲的航行和麦哲伦的环球航行，提供了技术保证。三国指南车现代北宋指南鱼南宋指南龟（三）、火药的发明和使用商周：冶金广泛使用木炭。春秋战国：熟知制作火药的原料硫磺、硝石汉代：硫磺、硝石都被列为重要的药材，认识炭、硫、硝三种物质性能东晋：葛洪提到“火药”。唐代：

在炼丹时偶然发现了火药。最早的记载见于孙思邈著的《丹经》，称作硫磺火法。（1）火药的发明历程（2）火药的传播12、13世纪时，火药经阿拉伯人传入欧洲。炼丹家的贡献

中国古代炼丹家炼丹的目的甚多，但用硝石、硫黄等药料炼制长生药则是其主要目的之一。在利用燃烧方式制造丹丸时，可能由于偶然不慎将硫黄与硝石同时掉到炭火上，引发了产生火焰甚至爆炸声响。炼丹家们从实际的经验或有意的实验中了解到，将适量的硫黄与硝石混合再加上木炭会着火甚至爆炸。由此，发明了火药。（3）、火药的应用唐末至宋初的战争中，火药开始用于军事北宋·火药箭元代·铜火铳南宋·突火枪明代·火龙出水明代·架火战车（4）火药的影响：A、改变人类作战的方式：冷兵器时代进入热兵器时代B、对欧洲资产阶级革命的影响：成为资产阶级战胜封建势力的重要武器。

在印刷术发明前，人们用手抄书，既费时耗力，又易出错。到隋唐时期，人们从印章和拓石中受到启发，把字雕刻在木板上，使它成为反的凸字。然后刷上墨，铺上纸，一张一张地就印成了，它大大方便了文化地传播。雕版印刷术用雕版印刷术印制出的《金刚经》，这是目前世界上发现的有确切日期的最早的印刷品，现为大英博物馆所收藏。雕版印刷的缺点雕版印刷到了宋朝印刷术得到进一步发展。北宋初年，成都印《大藏经》，刻板13万块，历时12年……雕版印书必须一页一版，有了错字难以更正，如果刻一部大书，要花费很多时间和木材，不仅费用浩大，而且储存版片要占用很多地方，管理起来也有一定的困难。费工、费时、费力、费料、费空间印刷术的进步到北宋时期已拥有一大批雕版高手。北宋庆历年间（1041-1048年），平民毕升发明了泥活字印刷术。这是世界印刷技术的伟大革命，极大提高了制版效率，有力推动了我国的图书出版事业。活字印刷优点1)活字占用空间不大2)不需要大量人力刻版3)不需要大量木材4)提高制版时效，因活字是预制的5)活字用后回收，可反复排版……

省工、省时、省力、省料、方便灵活，发现错误还可以改动。两个“变”：变死字为活字,变死版为活版对比活字印刷与雕版印刷，体会毕升的创新“新”在哪里？

转轮排字盘。此盘是元代王祯设计发明的，用於排放活字字模。字盘为圆盘状，分为若干格，活字字模依韵排列在格内。下有立轴支承，立轴固定在底座上。排版时两人合作，一人读稿，一人则转动字盘，方便地取出所需要的字模排入版内。印刷完毕後，将字模逐个还原在格内。明清时出现了铜铅铸的金属活字（四）、印刷术的进步１、印刷术的进步：⑴雕版印刷术：隋唐，出现雕版印刷术《金刚经》（868年）

⑵活字印刷术：宋代毕升创造活字印刷术；元代王祯创制木活字、发明转轮排字盘；明代中期铜活字的应用；清代《古今图书集成》是用铜活字印制的最大一部书。2、印刷术的传播：朝鲜－西域－欧洲①由波斯传到欧洲，14世纪末，欧洲出现木版雕印的印刷品，②1450前后，德国出现金属活字，比毕升的发明晚400年。３、影响⑴推动文教发展：提高了印刷效率，以经济、方便的形式推进了文化的传播；⑵推动社会进步：为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备条件。中国古代的四大发明项目发明过程外传影响造纸术西汉：植物纤维纸东汉：“蔡侯纸”向东：朝鲜、日本向西：西亚、欧洲使信息的记录、传播和继承都有了革命性的进步。指南针战国：司南北宋：指南鱼南宋：指南龟12C末13C初传入阿拉伯，后传入欧洲对军事、经济、航海意义重大；推动近代的地理大发现火药唐末：应用于军事宋朝：火药武器广泛运用12、13C传入阿拉伯，后传入欧洲推动欧洲火药武器发展；及采矿业、金属制造业的发展印刷术隋唐：雕版印刷术北宋：活字印刷术（毕升）向东：朝鲜、日本向西：埃及、欧洲为世界文明作出重大贡献，为文艺复兴运动准备条件二、中国古代的科技思想（一）.中国古代科技思想：1、孔子：2、荀子：3、老子：（二）.中国古代科技特点：时间前6－前1世纪公元1－400年401－1000年1001－1500年1501-1900年在世界科技中的比例50%62%71%58%29%★中国科技成就在世界上的比重●此表反映中国古代科技发展的什么特点？1.从世界地位来看：长期走在世界前列(16世纪前)，16世纪开始落后于西方2.从科学思想来看：(2)重视总结实践经验，轻视理论概括和抽象(3)强调实用技术，忽视科学理论的研究，制约了近代科学的产生(1)尊重自然，重视完善人和自然的关系（二）.中国古代科技特点：为什么中国古代科技长期发达并领先于世界？1、源泉：我国古代人民积累的丰富的知识经验，成为了古代科技发展的源泉。2、政治：国家长期统一，社会稳定，较早确立封建中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件3、经济：生产力的持续发展，这为科技的进步提供了经济基础。4、对外：清朝以前，长期实行对外开放政策使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧，得以进一步发展。5、教育：教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。6、政策：政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。7、精神：中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素。探究：

全面认识四大发明（1）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》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.推动世界文明的进程,在欧洲从封建社会向资本主义社会转变中起促进作用。（2）角度二：中国人眼中的四大发明

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）

欧洲人利用火药技术制造了近代枪炮，开着利用指南针导航的近代军舰对中国发动了一系列侵略战争。而我们只有用血肉之躯抵抗洋人的进攻，任凭敌人践踏中国的国土，最后丧权辱国，假如四大发明不外传，外国发展缓慢，就不能给中国带来耻辱。—学生甲（中国）你是否同意学生甲的观点？并阐明理由.四大发明虽然奠定了中国文明古国的地位，给国人带来无比的自豪和骄傲；但由于旧中国的漠视、愚昧及落后，使科技缺乏转换为生产力的环境，并没有给中华民族带来更多的社会和经济效益。

中国:封建自然经济占主导地位；专制主义中央集权的阻碍；科举制度、重农抑商、闭关锁国等阻碍先进技术发挥作用；

西方:商品经济的发展，资本主义萌芽的增长，重商主义，对外扩