【教无忧】高中语文教案选择性必修下册（2019）42《天文学上的旷世之争》

课题：天文学上的旷世之争课题天文学上的旷世之争课型新授课课标解读《天文学上的旷世之争》是部编高中选择性必修中册第四单元的课文，该单元属于“科学与文化论著研习”学习任务群，该任务群要求学生通过撰写内容提要和读书笔记，学习体验概括、归纳、推理、实证等科学思维方法，把握科学与文化论著观点明确、逻辑严密、语言准确精练等特点，培养科学态度和创新精神。教材分析《天文学上的旷世之争》是一篇科学史文章，篇幅长，概念多，引文多，它是用科学道理、科学知识和科学推断作为构成文本的基础。文章主要以我国古代关于宇宙结构模式各学说的出现时间为线索，梳理各学说论争的经过，并对之进行科学审视和哲学思考。作者在中华文明发展的大背景中评价盖天说与浑天说之间的旷世之争，肯定了古代天文学家对于宇宙结构的学术贡献和科学意义。学情分析学生刚刚学习过《宇宙的边疆》，两篇文章的内容都与天文学相关，可以自然过渡到本文的教学中。但是二者的体裁不同，学习的方法也应该有所区别。相较于通俗易懂的《宇宙的边疆》，本文则更需要学生体会旷世之争中蕴含的严谨求实、重视实践的精神。教学目标语言建构与运用：速读课文，把握“天圆地方说”“宣夜说”“盖天说”“浑天说”等关键概念。思维提升与发展：梳理“浑盖之争”的具体内容，概括不是时代不同人物的不同观点。审美鉴赏与创造：探讨科学理论、思想的演变及在科学发展史上的意义。文化传承与理解：体会文章中古人严谨求实、重视实践的精神，激发对传统文化的热爱和探究真理的热情。重点把握文章的关键概念，梳理文章脉络，概括不同时代不同人物的基本观点。难点探讨科学理论演变对科学发展史的意义，激发对传统科学的热情。教学准备教具：一体机、课件学具：笔、本（课本、练习册、作业本）教学过程教学环节教学内容设计意图导入我们常常听到这样大的论断：古代中国的自然科学多经验、少研究，多技术、少理论？科学的发展常常受到政治等外部因素的影响。那么事实真的如此吗？学完本文，你会对上述问题做出自己的判断。作者简介：关增建，1956年生，科学技术史专家，通识教育专家，国际科学史研究院通讯院士，上海交通大学特聘教授。关增建主要从事计量学史、物理学史、科学思想史和通识教育等领域的研究。学术论文刊发时间论文名称期刊名称1991年中国古代的时间观念《自然辩证法通讯》1992年中国古代星官命名与社会《自然辩证法通讯》1994年中国古代宇宙生成学说的演变《大自然探索》2000年中国天文学史上的地中概念《自然科学史研究》2002年推荐一部与我观点不尽相同的物理学史《中国图书评论》2003年中国古代计量的社会功能《中国计量》2005年登封观星台的历史文化价值《自然辩证法通讯》2012年先秦宇宙生成论探析《自然科学史研究》2018年中国天文大地测量的历史演变《自然科学史研究》用日常中常用的问题导入，激发学生兴趣。让学生了解作者，突出其研究成果。新课教学活动任务一：明观点（一）梳理文中出现的宇宙结构概念，完成图表：学说出处观点意义不足明确：学说出处观点意义不足天圆地方说《大戴礼记》认为天是圆形平盖，在人的头顶上方悬置，地是方的，静止不动。中国人对宇宙形状的最初认识。这种认识并没有形成系统的学说，因为它本身存在着比较明显的漏洞。宣夜说《晋书·天文志》认为日月星辰自由飘浮在虚空之中彼此没有联系，没有相互作用，天的本质是虚空，所有的天体都自由悬浮在这个虚空之中。与西方的水晶天说相比，宣夜说的描述似乎更接近宇宙的实际情形。它在本质上是反理性的，也不能给人们提供有用的信息：初级的宇宙理论，没有与数学结合，不能编制历法，不能预测日月星辰的运行。盖天说《周髀算经》《晋书·天文志》天地是两个中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天离地的距离是8万里，日月星辰围绕着北极依附在天壳上运动。测算各种天文数据，解释人们生活中见到的各种天象，预测日月星辰的运行，编制历法（二十四节气）对宇宙结构本身的描述是错误的。浑天说《隋书·天文志》主张天在外，地在内，天大地小。修订《太初历》天在外，表里有水；地在内，漂浮水上。没有地球观念，没有意识到海洋也是大地的一部分。首先要先列出那些著名的争论，涉及的概念有“天圆地方说”“宣夜说”“盖天说”“浑天说”等。全文的结构就是介绍这些学说的主要观点，然后对这些观点进行评议。找出关键概念、梳理概念之间的关系、分析作者的态度，文章的整体结构也就清楚了——这就是阅读路径之一。从概念人手理清文本内容与结构思路之后，要引导学生理解这些科学知识蕴藏的科学精神，懂得人类探索自然前进步伐的艰难，从而培养科学态度和创新精神，形成自觉追求科技之光的意识。次要的几种宇宙结构作为补充，简单带过。水晶天说；虞喜的《安天论》；虞耸的《穹天论》；姚信的《昕天论》。理结构，便于整体把握全篇的内容和观点，做到提纲挈领。活动任务二：理结构这几种学说内容千差万别，作者是如何统筹的呢？显然不是面面俱到，平均用力，而是有的放矢，各有侧重。（一）快速梳理“天圆地方说”“宣夜说”“盖天说”“浑天说”出现的段落，并用一句话概括这些段落的内容。明确：1.第2—5段：回顾中国古代天文学“天圆地方学说”和“宣夜说”，并分析“宣夜说”的意义和局限。2.第6—11段：回顾、分析“浑盖之争”。（二）除了以上内容，还有第一段和最后一段，试用一句话概括内容。明确：3.第1段：从人们熟知的西方“日心说”与“地心说”之争，引入中国天文史上的“浑盖之争”。4.第12段：总结全文，评价这场旷世之争的深远影响。（三）归纳总结——总分总的论证结构1．第1段：从人们熟知的西方“日心说”与“地心说”之争，引入中国天文史上的“浑盖之争”。2．第2—5段：回顾中国古代天文学“天圆地方说”和“宣夜说”，并分析“宣夜说”的意义和局限。3．第6—11段：回顾、分析“浑盖之争”。4．第12段：总结全文，评价这场旷世之争的深远影响。活动任务三：辨分歧根据梳理的文章结构，我们发现题目中所指的“旷世之争”的核心即为“浑盖之争”部分，接下来，我们庖丁解牛，看看作者是如何对这部分谋篇布局的。（一）快速阅读，填写表格。时间代表人物观点关注点/歧义所在成就/结论明确：时间代表人物观点关注点/歧义所在成就/结论汉武帝时期司马迁盖天说宇宙结构不同，测量仪器与测量方法均不同。修订《太初历》汉武帝时期落下闳、邓平浑天说西汉末年扬雄、桓谭浑天说从观测理据、数理结构批驳“盖天说”。《难盖天八事》东汉王充盖天说批驳“天在外，表里有水；地在内，漂浮水上”的观点颇有说服力东晋葛洪浑天说针对王充提出“横破镜”依据，承认浑天说是较为正确的证明盖天说是错误南北朝何承天浑天说辩解太阳从水中出没的问题未起太大作用南宋朱熹浑天说从天文测量仪器制作角度反对盖天说《朱子语类》活动任务四：谈感想通过以上的梳理，我们基本了解了“旷世之争”的内容，理解了不同学术观点之间的区别与联系，但作为一篇“科学史”文章，其价值还有很多很多……（一）除了学术的争鸣，同学们觉得这场旷世之争还有哪些价值呢？试用原文中的话来回答：明确：①实践的基本原则：纵观中国古代的这场旷世学术之争，我们发现，古人在这场争论中，秉持着一个重要原则：判断一个学说是否正确，关键在于其是否符合实际情况，而不是看其是否遵循某种先验的哲学观念。②学术的发展规律：除了不以先验的哲学信念为依据判断是非之外，浑盖之争在其他方面的表现也完全符合学术发展规律。政治和宗教等非学术因素没有介入到这场争论之中。③其他的天文成就：持续了一千三四百年之久的浑盖之争，是中国天文学史上的一件大事，它贯串于这个时期中国天文学的发展过程之中，促成了与之相关的众多重要科学问题的解决，促成了中国古代天文学诸多重要成就的获得。（二）思考：站在今天的角度，我们看古人的这种探索过程，看他们身上表现出的这种探索精神，其意义何在？对我们有何启发？参考：“盖天说”和“浑天说”这两个概念在本质上完全不同，双方主张的宇宙结构不同，所采用的测量方法也不同，所以争论持续一千三百多年之久。在“浑盖之争”中，中国古人始终秉持的是重视校验和非学术因素不干预的原则，这是完全符合学术发展规律的。在这一争论过程中，促成了诸如《太初历》的产生、“勾股定理”的出现等学术成就，表现了中国古人的宇宙观和对待科学问题的态度。这场论争启发我们：理性的学术之争，能够帮助人类祛除蒙昧、发现真理；论争要秉持实证精神，不能掺杂学术之外的诸如利益纷争、个人恩怨等因素，更不能异化为博眼球、博出位的闹剧，不能背离探索真理的纯粹性。如果没有古代天文学家们对梦想的执着探索和实事求是的态度，或许古代天文学的诸多重要成就都只是一场空想，足以见得执着追求的重要性。我们应同样秉持这种态度去学习，我相信我们会在史书上留下一抹属于自己的痕迹。谈感想，能深化对古人求真求实精神的认识。拓展阅读圭表的创制及对中国文化的影响冯时表是一根直立于平地上的杆子，古人用来测量日影长短。古人何以学会了立表测影？原因就在于人们对自己身影的了解。由于古人最早认识的日影只能是自己的身影，因此最原始的测影工具也就是人体自身。然而，长期以人身测影既不现实，也不准确。于是古人为解决他们在空间与时间上所遇到的麻烦，就必须创造出一种足以替代人体测影的天文仪具，这便是表。正是由于原始的表为模仿人体测影而出现，所以支撑人体直立而完成测影的股骨之名便被自然地移用作为表的名称。《周髀算经》说：“周髀长八尺。髀者，股也。髀者，表也。”很明显，原始的表名“髀”，而髀的本义正是人的股骨。由于先民测影历史悠久，这种以髀股作为表的创造，至迟在公元前第四千纪的中叶就完成了。传统的表的高度被规定为八尺，刚好相当于人的身长，这同样显示了早期人体测影的遗俗。古人立表必先校正表的垂直，这使他们逐渐认识了直角三角形三边的关系，并以直立的表取于人的髀股而名“股”，晷之长名“勾”，完成了对勾股定理的证明。这体现了天文学对数学的促进。表的另一个更常使用的名称叫“臬”。由于时空的规划必须依靠立表建准，而时空制度的完善又是一切人文制度赖以建立的基础，于是作为表杆的臬与作为度尺的主彼此结合的“圭臬”也就具有了标准和准则的意义。东周时期，人们普遍将表称为“祖臬”，已将圭臬视为建立时空体系、人文制度及人伦道德的法则。从天人关系发展出的道德观念以诚信为本，这种认识源于天时具有的不期而至且恒久不变的特点，所以古人将时间视为诚信的象征，用以测度时间的表与圭也都被赋予了诚信的意义。古代盟誓将盟辞书于石圭，也是借圭所具有的诚信内涵体现盟誓见信的宗旨。这种文化观念与圭表致日的密切关系充分反映了天文对中国传统文化的深刻影响。表还有一个更富政治意义的名称——“中”。“中”本为立表测影与建旗取中的会意字，这些活动可引申出“中”所具有的中正与中央的双重内涵。立表首先要保持表的垂直，这意味着表处于一种不向东、西、南、北任何一方倾倚的中正状态，这使“中”具有了中正的含义。立表建旗而聚众，表的位置处于四方的中央，这使“中”又具有了中央的含义。从这一含义发展出的居中而治的政治传统，要求统治者必须找到天地的中央，那里是建立王廷的理想之所。而天地之中的求测，需要用圭表来完成。先民的测影实践使他们逐渐懂得，夏至之日以八尺之表测影，当正午时刻的影长为一尺五寸，这个地点便是天地的中央。商周两代，人们在嵩山测得了这个影长，并以此作为天地之中，创造出中域、中土、中原、中国等重要的政治地理概念。而由此发展出“中华”的思想，最终成为我们民族和国家的名称，同样留有天文立表活动影响的深刻印迹。圭表是我国最古老的天文仪具，古人以其观天地阴阳之体，正位辨方，定时考闰，并由此发展出一系列作为中国文化核心内涵的人文传统。它不仅是天文建时所奉之准则，更是经纬人文制度之准绳。中国天文学作为传统文化之源，于此可见一斑。问题：文章从哪几个方面阐述了“中国天文学作为传统文化之源”这一观点？明确：①古人立表测量天文数据先校正表的垂直，使他们逐渐认识了直角三角形三边的关系，完成了对勾股定理的证明，促进了中国古代数学的发展。②古人将圭臬视为建立时空体系、人文制度及人伦道德的法则，从而衍生出以诚信为本的道德观念等，中国古代天文对中国传统文化产生了深刻影响。③表的另一个名称“中”具有中正、中央等含义，古人以此创造出中域、中土、中原、中国等重要的政治地理概念，进而发展出“中华”的思想，最终成为我们民族和国家的名称。总结行文特色（1）语言简练。本文语言文白相间，既不像白话文那样过于通俗，也不像文言文那样过于深奥。文言文与白话文互为注解，令文章深刻而不失简洁，风趣而不失严肃，琐碎中传递着思考，平实中蕴藏着哲理。（2）内容翔实。文章引经据典，大量引用古典书籍记载，像《大戴礼记》《晋书》《隋书》《朱子语类》等典籍中的内容，很好地佐证了各个天文学说的观点，体现了旷世之争的真实性，充实了文章内容，增强了文章的说服力。（3）观点公允。本文作者对于各个时代的学说与内容客观记录，没有主观的评价和感情的褒贬，而是真实地再现历史，还原历史，公正客观地梳理概括了中国古代宇宙结构学说的发展历程。回扣问题古代中国的自然科学多经验、少研究，多技术、少理论？科学的发展常常受到政治等外部因素的影响。那么事实真的如此吗？本文既对史料进行搜集和梳理，还原历史面貌，又以史料中体现的科学思维和科学方法为