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1、1 专题二古代中国的科学技术与文学艺术【导语】中国古代的科学技术灿烂辉煌，曾经长期领先于世界。统一多民族国家的巩固和发展， 农耕经济的繁荣不仅为中国古代的发明创造提供了根本保障而且为科技成果的使用与传 播创造了条件。勤劳智慧的中国古代科学家，在天文学、气象学、医学、农学、地学等领域 作出了独特的贡献。以四大发明为代表的中国古代发明和发现，对周边国家，乃至世界文明 的进程都产生过巨大影响。 中国古代的文学艺术，如诗词、小说、书法、绘画、戏曲等，异彩纷呈，绚丽多姿不 胜枚举。这些作品，具有多元一体、多民族融合、吸收外来文明成果、雅俗共赏等特征，从 不同侧面反映了不同历史时期的社会风尚、时代风貌和作
2、者心声。它们是中华民族奉献给世 界文化宝库的瑰宝。【课程标准 】2、古代中国的科学技术与文化 （1）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。 （2）概述汉字、绘画起源、演变的过程，了解中国书画的基本特征和发展脉络。 （3）知道诗经、楚辞、汉赋、唐诗、宋词、元曲、明清小说等文学成就，了解中国古代 不同时期的文学特色。 （4）了解京剧等剧种产生和发展的历程，说明其艺术成就。【考试说明 】4、古代中国的科学技术与文学艺术 （1）科技成就 四大发明及其对世界文明发展的贡献。 （2）汉字与书画 汉字的起源和演变、中国书画的基本特征和发展脉络。 （3）文学成就 诗经、楚辞、汉赋、唐诗
3、、宋词、元曲和明清小说的成就；中国古代不同时期的文 学特色。 （4）戏曲艺术 京剧等剧种的产生与发展。第 1 讲古代中国的发明和发现高度发达的农耕文明，孕育和推动中国古代在农学、天文、数学、医学等科学技术领域 取得辉煌成就。以造纸、印刷、火药、指南针“四大发明”为代表的科技成果，对世界文明 的发展做出了突出的贡献。四大发明火药、指南针、造纸术和活字印刷术等四大发明是中国古代最有代表性的科学技术成就。 殷商时期，人们把文字契刻在甲骨、陶器上，或镌铸在青铜器上，后来更多使用竹木简 和缣帛做书写材料。但是竹简太重，缣帛太贵，很难推广。 战国时学者惠施喜欢读书，每次外出游学身后都跟着五辆装满竹简的大车
4、，十分壮观。 墨子周游列国时也带了三大车的竹简。所以古人用“学富五车”来形容学问渊博。2 西汉时已发明植物纤维纸，但纸质比较租糙。 105 年，东汉蔡伦改进造纸术，制成能书写的纤维纸。这种纸原料易得，绳头、乱麻、 树皮、桑根、藤、苔、竹子、稻草、麦秆、布片都可以用做造纸的原料，并且纸张质地细腻， 被时人称为“蔡侯纸” ，成为人类文明史上一项重要发明，也是书写材料的一次伟大革命。 魏晋南北朝时期，造纸技术进步明显。纸张白度增加，表面平滑，质地细薄，纸的产量 大增，纸逐渐取代简牍，成为最主要的书写材料。北方的洛阳、长安，南方的建业、扬州， 都是有名的造纸中心。唐宋时期，造纸产地迅速增多，竹纸、皮纸
5、成为主要品种。751 年， 唐朝与大食发生战争，一批唐朝造纸工匠被大食俘虏，造纸术因而传入阿拉伯，随后又传入 欧洲和北非。 隋唐之际，中国出现了雕版印刷术。宋代是雕版印刷的黄金时代，人们已经使用了彩色 套印技术，宋刻本被后世藏书家视为珍品。世界上现存最早的有明确时间汜载的印刷品是唐 咸通九年（ 868 年）雕版印刷的金刚经 。 11 世纪中叶，北宋平民毕升发明了胶泥活字印刷术。 若止印三二张未为简易，若印数十百千木，则极为神速。 -沈括梦溪笔谈 毕昇发明的活字是用胶泥刻成单个反体字烧制而成，排版印刷后可拆散保存， 反复使用。 此后又出现木活字，至13 世纪出现金属活字。 13 世纪中期，活字印
6、刷术传到朝鲜，以后又 从西域传到欧洲。 活字印刷节省印刷费用，大大提高了印刷效率，对人类的文明进程产生了巨大影响。 唐代，人们在炼丹制药时偶然发明了火药。最早关于炼制火药方法的记载见于唐初孙思 邈著的丹经，称做硫磺伏火法。唐朝末年火药已应用于战争。五代和宋朝时，火药还广泛 应用于狩猎、开山、采石和火器。当时的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火枪等，威力 巨大。宋朝为了抵御辽、西夏和金的进攻，军事上广泛使用火药。最早的火药武器有突火枪、 火箭、火炮等。 14 世纪初，火药由阿拉伯人传人欧洲，在西方社会产生巨大震动。 1240 年，蒙古军队进攻波兰利格尼兹城，波兰军队见一“怪物”腾空而起，一声爆炸
7、， 喷射出烟雾，恶臭难闻，不等看清楚，蒙古铁骑已经冲杀上来。波兰历史学家记载此战时称 波军败于“妖术”，这“妖术”就是宋代武经总要中记载的“毒药烟球”。 （火炮）声如 -金史 指南针在四大发明中历史最为久远。早在战国时人们就利用磁石指示南北的特性发明了 指南仪器 -司南，此后又出现了指南车、指南鱼等。北宋时进而发明了使用人工磁体的指南 针，并应用于航海。 13 世纪，指南针传人西欧，在地理大发现中起了重要作用。舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。 -【宋】朱或萍洲可谈 北宋工匠把铁片剪成鱼形，放在火里烧红，趁热夹出，顺南北方向放在地面上，等到冷 却后因受地磁感应而带磁性，就做成了“
8、指南鱼”。南宋时，又把磁针和分方位的底盘连成一3 体，时人称为“地螺”，又称“针盘”、 “于午盘”等。罗盘分48 向，每向隔 7 度 30 分，比起 后来欧洲通用的 32 向罗盘在定向时要精确得多。 欧洲文艺复兴初期四种伟大发明的传入流播，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 四大发明问世以后，逐渐走向世界。造纸术经阿拉伯人传入欧洲，廉价的纸张很快取代 了欧洲长期使用的书写材料羊皮和小
9、牛皮，促进了欧洲文化的发展。火药传入欧洲，推动了 欧洲火药武器的发展，使封建城堡不堪一击，靠冷兵器耀武扬成的骑士阶层日益衰落。指南 针的使用，促进了远洋航行，迎来了地理大发现的时代。欧洲人还借鉴中国的印刷术，造出 了自己的活字印刷机，大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，促进了思想解放和社会进步。 中国人 ,造纸的知识随着阿拉伯人传入欧洲，1340 年在意大利的法布里亚诺建立了第 一个造纸的作坊。 ,这就为“知识普及”口号打开道路，标志着我们心目中所谓书籍的开 端。 -【德】利普斯事物的起源 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
10、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。 -马克思机器、自然力和科学的应用九章算术、珠算和圆周率中国古代在数学方面也取得了突出的成就。春秋时期已出现九九乘法口诀。春秋战国时 期，发明了用竹棍做算筹的筹算计算法。到元代又发展成简便高效的珠算法。 东汉时期的九章算术总结了周秦到汉代的数学成就，书中记载了当时世界上最先进 的数学运算方法。九章算术采用了当时世界上最先进的十进位值制记数法，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，是当时世界上最先进的应用 数学著作。九章算术的出现标志着我国以解决实际问
11、题为主要内容、以算筹为计算工具、 运用十进制记数系统计算的古代数学完整体系的形成，在世界数学史上占有重要地位。 九章算术共分为九章，包括246 个数学问题及其答案。全书的体例与现在的数学习 题集类似，里面记载了田亩面积和谷仓容积的计算方法，还总结了正负数加减运算、一元二 次方程解法以及勾股定理的应用等。唐宋时九章算术被官方列为数学教科书之一，隋唐 时传入朝鲜、日本，后被译成日、俄、德、法等多种文字。+ 中国古代的计算工具，早期采用的是算筹。后来，算筹演变成为算盘。中国的穿珠算盘， 制作简单，价廉物美。珠算运算法编成歌诀流利顺口，配合小九九和十进位值制记数法，运 算如飞。明清时期，随着商业的繁荣
12、，珠算应用得到普及和发展。人们可以用珠算法解决加 减乘除和开平方、开立方等运算问题。明朝时，珠算法已传播到朝鲜、日本、东南亚以至世 界其他地区。 圆周率（）的计算一直是中国古代数学家关注的问题。南朝宋、齐之际的祖冲之 （429-500）将圆周率精确到小数点后第七位，在3.1415926到 3.1415927之间这一成果领 先世界达 1000年之久。天文学成就中国古代在天文学方面成就突出，形成了一套完整的古代天文学体系。 中国是天文学发展最早的国家之一。我们的祖先为了采集、狞猎和农牧业活动的需要。 通过观天象、明方向、知季节、告农时，逐渐积累天文知识，萌生和发展了古代的天文学。4 据说，尧设有火
13、正、羲和之官，负责观察日月星辰。后世不少朝代也都设有专门的天象 观测机构。 中国古代的天象观测在很长时间内处于世界前列。 殷商时代的甲骨文中已有关于日食的记载，这是目前所知世界上最早的日食记录。我国 对彗星和哈雷彗星的记录分别比欧洲早1000 多年和 670 多年。中国古人对太阳黑子的记录， 比欧洲早 800多年。 战国时期的甘石星经是我国最早的一部天文学专著，书中的石氏星表记载了已 测定的 120多个恒星的位置，是世界上最早的星表。 石氏星表是世界上现存最古老的星表，保留了一百多颗恒星的赤道坐标数据，对大 文研究具有重要参考价值。 战国时齐人甘德作天文星占 ，魏人石申作天文后人把这两部书合编
14、起来，叫甘 石星经 。 在天体测量方面，古代中国也取得了突出的成就。东汉科学家张衡（78-139）发明了浑 象仪，他关于地球为圆形的见解比西欧人早1000 多年。张衡还发明了测定地震方位的候风地 动仪，可以遥测到千里以外地震发生的方位，曾经成功地测出发生于陇西的一次地震。 唐代著名天文学家僧一行 （683-727）与梁令瓒共同创制了黄道游仪，用它发现了恒星位 置的变动，这在世界上是首次。一行还主持实测了子午线的长度。 一行研制的铜制浑象仪用水激轮，使其自转，一日一夜转一周，365 转为一年；又安臵 自动报时器，两个木人每一刻一击鼓，一时辰一撞钟，据推测，内中已有类似现代钟表的 擒纵器装臵，是天
15、文钟和机械史上的一大创造。 元代天文学家郭守敬（ 1231-1316）制成了一种新型浑仪 -简仪，它具有实用、简便、灵 巧的特点，比欧洲发明同类仪器要早300 多年。 欧洲采用中国简仪的赤道坐标，并被认为是文艺复兴时期天文学的一大进步。简仪的原 理在现代工程与地形测量以及航空和航海仪器中得到广泛应用。农学成就我国自古农业发达，与农业密切相关的历法制订和农学研究，历来备受重视，成果丰硕。 夏朝时，我国就有了历法夏小正 ，商朝改进为“殷历”。秦汉以后，我国历法越来越精确。 元朝时，郭守敬编订的授时历 ，集前代各家历法优点之大成，是我国古代最优秀的历法。 授时历定回归年长度为365.2425 日，这
16、与地球绕太阳一周的时间相差无几，与今天世界 通用的公历即格里高利历基本相同。1281 年授日十历颁布推行，这比现行公历的颁行早 了三百年。授时历取“敬授民时”之意，对指导农业生产大有帮助。 殷历采用的干支纪日法是世界上沿用至今，历时最长的纪日方法。 干支是天干、地支的合称。十干和十二支相配，共 60 组，用来表示年月 日的次序。殷历把月亮的一次圆缺作为一个月，一年 12 个月，闰年 13 个 月。月有大小之分，大月 30 天，小月 29 天。春秋时，我国历法开始采用 19 年插入 7 个闰月的置闰方法，这比希腊人早一百多年；战国时，历法有 了“月令” ，己确定一年的节气有立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、 立冬、冬至等。 郭守敬认为，历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。为了编制精确 的历法郭守敬领导改进并创修了筒仪等一批天文观测仪器进行了一次空 前规模的纬度测量。现代天文学成果表明，授时历的天文数
