《第4课“发明和发现的国度”》教学设计(湖北省县级优课)-历史教案

北师大版高中历史必修3·第二单元第4课《发明和发现的国度》教学设计恩施州利川市第一中学历史组朱凯本课知识综述：中国创造了辉煌的五千年的历史，其中中国的科学技术水平亦是辉煌的，但深究于科学的发展历程，不难发现我们的科学技术不能称之为真正的“科技”，仅仅是“技术”，我们的“科技”经历了从兴起到缓慢没落的轨迹、从遥遥领先于西方至近代追逐西方科学技术的路途。纵观历史中国的科学技术大致经历了以下四个阶段：春秋战国时期为中国科学技术萌动时期，中国在这个乱世阶段走上了一条异于西方的道路，这个起点一方面使中国科技开始自己有特色的征程，一方面也注定了其没落的命运；秦汉时期为中国科技发展的第二个阶段，这时在大一统的政治条件下，中国科技水平在当时世界上已跃居前列，但是统治者为维护统一开始实行强制的文化措施，销毁大量春秋战国留下的文献，间接的影响了科技的发展，部分破坏了科技的传承；唐宋时期，是我国科技发展的顶峰时期，这一时期安定的社会环境为其发展提供了条件，尤以天文历法发展最快并不断更新进步，而化学由于道家热衷于炼丹发展实用化学技术，这个时期国家利用逐渐完善的科举制度对人才的控制强化起来，因此科技发展依然没有大的突破；明清时期，中国的科技发展开始逐渐落后于西方，由盛到衰。对于古代中国科技的研究，近代西方的培根、马克思提出“四大发明”，英国科技史作家李约瑟在《中国科学技术史》中对古代中国科技给与了极高的评价，通过丰富的史料、深入的分析和大量的东西方比较研究，全面、系统地论述了中国古代科学技术的辉煌成就及其对世界文明的伟大贡献，内容涉及哲学、历史、科学思想、数、理、化、天、地、生、农、医及工程技术等诸多领域。美国学者普坦尔也在其著作《中国——发明与创造的国度》中对中国古代科技进行了论述。1954年，时任中国科学院副院长的竺可桢发起成立了中国自然科学史委员会，1957年1月，中国自然科学史研究室正式成立，成为中国第一个综合性的科技史专门研究机构，中国科技史研究有了体制化保障，也在科技研究史上取得了诸多成就。2010年4月26日，经所务会决定，发布《关于组建新的研究室及任命通知》，决定建立中国古代科技史研究室、中国近现代科技史研究室和西方科技史研究室，构建以研究室为基本研究单元、以研究中心为任务平台的矩阵式科研组织模式。中国古代科技史室研究人员关注的学术领域非常广泛，包括天文学史、数学史、农学史、医学史、生物学史、地理学史、纺织史、技术史、冶金史、造船史、传统工艺调查与保护等，在近几年对于科技史的研究和普及作了重要的贡献。二、课标要求与教材解读：（一）内容标准：概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明的贡献。（二）教学目标：1、了解古代中国科技成就的发展和演变的过程。了解造纸术、指南针、火药和印刷术的发明史。了解、认识科学领域中的其他相关知识。了解科学技术进步给人类和社会发展带来的积极作用。2、学生可以根据教材及教师提供的相关材料，进行判断分析，善于从不同的角度发现问题，主动探究问题的答案。3、通过本课学习，了解和认识到中华民族的伟大智慧和对世界作出的巨大贡献。弘扬自强不息的民族精神，激发对祖国历史与科技文化的自豪感，逐步形成对国家、民族的历史使命感和社会责任感，培养爱国主义情操。（三）教材解读：古代中国的科技包括四大发明及数学、天文学、农学、历法等方面的科技成就，中国古代的科技成就长期处于领先地位，对人类文明的发展和进步贡献卓著；封建社会后期，中国自然科学渐趋落伍。本课分五目内容，对古代中国的科技成就做了重点介绍。第一目“四大发明”，以简洁的语言和形象的实物图片，介绍了古代中国的四大发明及其传入欧洲，重点阐述了四大发明对推动欧洲社会的进步进而推动世界发生巨变的深远影响。第二目“《九章算术》和珠算”，重点介绍古代中国数学发展史上的两个突出成就，在数学发展过程中的地位。第三目“《石氏星表》和浑仪”，介绍了古代中国在天文学方面的两大突出成果。第四目“《授时历》和四大农书”，介绍了古代中国在农学方面的两个方向的突出成果。除此之外，本节课还配有大量的插图和原始资料，对以上五目内容进行了补充和解释，有助于学生对各项成就的了解和掌握。三、学情分析：通过《导学案》的反馈情况来看，学生们对本课的主体知识比较熟悉，通过课本预习对“四大发明”对近代欧洲的影响、天文、历法、农书、医学等相关内容都能够加深理解，但是对于中国古代科技的特点不能完整归纳，古代科技繁荣的原因，近代落后的原因学生能通过材料总体归纳，但不完善。通过《导学案》“史料补充”部分，学生能够加深对于古代科技的具体理解，增加学生学习的兴趣。（一）教学重点：古代中国的伟大科技成就（二）教学难点：古代中国科技发明发现的特点、在近代落后的原因四、教学过程：（一）教学立意：中国古代最有代表意义的科学技术四大发明，传播到世界后，推动了人类科技的发展和社会的进步。中国古代四大发明在中国和欧洲的作用和地位大不一样，这给我们一个深刻启示：科技发挥的效益和作用取决于社会环境。研究古代四大发明的优势和缺陷，科学地继承历史文化遗产，对促进我国的文化发展和现代化建设，有十分重要的现实意义。

中国古代数学、天文、历法、农学等科技门类的发展，与农业文明息息相关；中国古代医药学相当发达，一定程度上体现了中国人与自然和谐相处的人生态度，中医中药至今仍在世界学领域占有重要地位；中国古代科技发展对走自主创新之路，建设创新型国家的重要启示。（二）教学环节与设计意图：1、预习指导：学生用一节课时间完成本课导学案，预习时首先根据导学案上提出的问题用10分钟时间通读教材，把重要的知识点勾画出来，并独立完基础知识填空。然后根据教材并结合导学案提供的材料用15分钟时间独立思考导学案上的探究问题，并记下自己的疑问，为小组讨论做准备。最后用15分钟进行小组活动，小组内部互相检查基础知识完成情况，解决组内疑问，如不能解决，向任课老师提出，完成“合作探究”，为下一次课的展示做准备。（1）通过自主学习和完成导学案，掌握古代中国的主要科技成就，并评选出自己心中最能代表古代中国的科技发明发现奖，写出颁奖词；（2）通过导学案探究一的讨论交流，探讨中国古代科技发展的特点；（3）通过导学案探究二的讨论交流，探讨分析明清时期影响中西方科技发展的因素；（4）通过导学案探究三的讨论交流，根据中国“新四大发明”，探讨对我们现今社会的启示。2、导入新课：（PPT展示）英国科技史学者李约瑟称：“中国在公元3世纪到13世纪之间保持着一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，中国的发明和发现“往往远远超过同时代的欧洲，特别在15世纪之前更是如此。”而美国学者罗伯特·坦普尔在著名的《中国：发明与发现的国度──中国科学技术史精华》一书中曾写道：“如果诺贝尔奖在中国的古代已经设立，各项奖金的得主，就会毫无争议地全都属于中国人。”从这些对中国古代科技的评价中可以看出中国古代的科技曾是何等的辉煌。今天，我们就来学习古代中国的发明与发现。探究新知：·预习成果展示：颁发“中国古代最具代表的发明发现奖”（根据学生预习情况，让学生评出心目中最能代表古代中国的科技发明和发现，以颁奖词的形式说出，由此考察学生对本课基础知识的掌握情况。）中国古代科技的发明和发现总结：类别项目出现地位四大发明造纸术西汉前期，东汉改进造纸术的改进是书写材料的一次革命，促进了世界文明和文化的发展。印刷术隋唐雕版，北宋活字印刷术传入欧洲，推动了文艺复兴和宗教改革，促进了人们的思想解放和社会进步。火药春秋战国时期，唐末运用于军事火药传入欧洲，为欧洲资产阶级战胜封建阶级提供了有力的武器，促进了欧洲社会的变革。指南针战国时发明，北宋应用于航海指南针的使用，促进了远洋航行，改变了世界面貌。数学《九章算术》东汉当时世界上最先进的应用数学著作，标志着中国古代以计算为中心的数学形成了完整的体系算筹和算盘无定论古代先进的计算工具天文《石氏星表》战国世界上现存最古老的星表浑仪东汉天文观测仪器简仪元朝改进的天文观测仪器历法《夏小正》夏朝最早的历法“殷历”商朝干支纪年法，19年7润，月令《授时历》元朝最优秀的历法，比现行公历早了300年农学《汜胜之书》西汉现存最早的农书（关中地区）《齐民要术》北魏最早、最完整、最系统的农书《农书》元朝第一次融合南北农业，还具有农具图谱《农政全书》明朝吸收西方（泰西水法）农业水利，是中国古代农书集大成大家之前说了这么多的科技成就，五花八门，从这表格中可以看出我国古代科技起源早、技术高、影响大，那么我国古代发明与发现有哪些特点呢？·合作探究一：中国古代科技发明和发现的特点材料一：中国古代天文学成就突出，其原因在于王朝一统天下的统治以“授命于天”为根据，历法的编制是为了“授农以时”；古代医药学以为“君亲除疾”，为民除厄为目的，保障人们身体健康，从而保证了农业有充足的劳动力；纺织技术和陶瓷技术先进，解决了皇帝的生活享乐问题，也为百姓解决了生活用具和衣着的问题。四大发明集中体现了中国古代科技发达的程度，纸张、指南针、印刷术作为社会通讯（交通）工具，火药和火器用于军事，都直接为大一统服务，与大一统的社会组织形态紧密相关。明清时期，李时珍的《本草纲目》、徐光启的《农政全书》、宋应星的《天工开物》等科学著作无一不是强调应用。材料二：中国古代对天文现象的记录仔细而系统，但古代科学家却没有对这些记载进行深入的分析，以寻求规律，仅仅是寻求经验性。明代的三部科技巨著，是中国古代医药学、农学、工艺三大领域的最高水平的总结，但只限于记录、归纳、总结生产经验，缺乏理论方面的概括和升华。材料三：技术技艺等很多都是起源于民间，推广于官宦，壮大于皇室。百姓要用，所以要创新摸索。一旦精湛了，就会被官宦看中，然后进行推广或献给皇帝。即使皇帝看中了，匠人一般也不会把技术传出去，只是通过加官进爵等方式把技术更好的变成生产了或工艺品。工匠们往往执行“传男不传女，传内不传外”，导致很多先进的技艺由此失传。——以上材料均摘自《中西对比500年》中国古代科技的特点：①中国古代科技具有很强的实用性，服务于生产和巩固统治的需要；②古代科技著作大多是对生产经验的直接记载，具有很强的经验性；③古代科学理论的技术化倾向严重，而这些技术不具有开放性，没有转化为普遍的生产力。中国古代最具代表性的发明莫过于“四大发明”了，通过预习有谁知道“四大发明”对近代欧洲产生了什么影响吗？（学生回答）①造纸术改变了欧洲的书写材料，促进了欧洲文化的发展；②火药推动了欧洲火药武器的发展，使封建骑士阶层走向衰落，成为资产阶级开辟殖民地的有力武器；③指南针促进了远洋航行，迎来了地理大发现时代；④印刷术大大推动了文艺复兴和宗教改革，促进了思想解放和社会进步。总的来讲，四大发明传入欧洲后极大地促进了欧洲社会的近代化，就像马克思说的那样：“火药、指南针、印刷术——是预兆资产阶级社会到来的三大发明”。但作为“四大发明”的故乡——中国，这些科技成就并没有转化为生产力，就像鲁迅说的：“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。”近代英国学者李约瑟（JosephNeedham）在其编著的15卷《中国科学技术史》中正式提出问题：“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生？”而这一问题被称为“李约瑟难题”。那究竟是什么原因造成了这么大的不同？我们就来一起分析明清时期影响中西方科技发展的因素。·合作探究二：明清时期影响中西方科技发展的因素材料一：中国古代自然经济长期占统治地位，明朝中后期虽然产生了资本主义生产关系的萌芽，但明清时期一直没有能够冲破自然经济的制约，中国古代科技的发展长期缺乏经济动因的推动；欧洲14至15世纪在意大利地中海沿岸产生资本主义生产关系的萌芽后，资本主义生产关系深入到农村，商品经济发展迅速。商品经济的发展对近代科技的需求，推动了欧洲近代科技的发展与进步。材料二：明清时期是中国封建社会的渐趋衰落时期，中国的君主专制制度空前强化，八股取士制约着知识分子的创新精神，愈演愈烈的文字狱，造成明清时期思想文化界万马齐喑的沉闷局面，“海禁”与闭关锁国使中国人故步自封，看不到世界形势的发展，自以为天朝上国，盲目自大。同一时期的西欧和北美却经历了文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等三次思想解放运动；经历了英国资产阶级革命、北美独立战争、法国大革命等革命运动，资产阶级的统治在欧美主要国家确立。这些有力的推动了开始于18世纪60年代的工业革命，进而引发了近代科学的迅猛发展。材料三：自商鞅变法以来，重农抑商思想就一直作为封建统治者治国安天下的指导思想，贯穿于中国封建社会的始终。农学和与农学相关的古典科技，得到统治者的重视和支持，其他方面却因受到轻视和压制而日渐衰微。就连探寻万事万物本源的“格物致知”也不是求科学之真，而是明道德之善，“重道轻器”的文化传统使中国古代科技的发展始终停滞在古典科技的层面上。欧洲各国自新航路开辟后，先后走上了殖民扩张的道路，重商主义的经济政策成为各国的普遍选择。随着资本主义世界市场的日趋成型，近代自然科技也得到了长足发展。——以上材料均摘自《中西对比500年》明清时期的中西科技强烈反差是中西方不同经济和社会历史背景下，不同国情要素共同作用的结果，特别是生产关系和上层建筑因素的强大制约作用。总结明清时期影响中西科技的因素：因素中国西方经济虽然产生了资本主义萌芽，但自给自足的封建经济依旧占据主导地位，阻碍了生产力的发展，不能对科技的发展提出迫切要求和推动力。新兴的资本主义生产方式提供了物质基础和动力，工业革命更使科技迅速发展。政治专制主义中央集权制度空前强化，重农抑商、文化专制、海禁与闭关锁国等政策严重阻碍了中国现代科技的产生。资产阶级革命或改革确立了资本主义制度，为科技的发展提供了政治保障。思想文化八股取士、文化专制禁锢了知识分子的思想，“重道轻器”的文化传统轻视自然科技。文艺复兴、启蒙运动解放了思想，为科技的发展提供了思想武器。对外“海禁”与闭关锁国隔绝了中外文化的交流对外殖民扩张是科技发展的有力推动力李约瑟编著的《中国科学技术史》既有对中国古代科技的赞赏，又有对中国古代科技的惋惜。可以说中国的科技经历了古代的长期领先世界、近代的沉沦，到了现代社会，随着中国经济的崛起，中国制造和中国创造又再一次让世界瞩目，下面让我们观看一段视频，思考视频中所说的“新四大发明”能否像“老四大发明”一样改变世界。（播放“新四大发明”的视频）·合作探究三：中国“新四大发明”的启示“造纸术、印刷术、指南针、火药”，世人耳熟能详的中国古代四大发明，在1943年英国剑桥大学博士李约瑟在其《中国科学技术史》鸿篇巨著中首次提出，因中国古代科技对人类的巨大贡献，这个说法最终得到全世界认同。时