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1、人民版高中历史必修三教师教学用书专题二主编 朱汉国 副主编 马世力 编委 王子今 刘 军 郝瑞庭 本册主编 王子今专题二 古代中国的科学技术与文化 专题教学总体设计思路 古代中国曾经有许多发明创造，丰富了人类文明的宝库。“四大发明”等贡献，在世界科学技术史上放射着永久的光辉，在一定意义上改变了人类历史的进程。丰富多彩、成就辉煌的中国古代文化，在不同的时代，不同的领域都创造出灿烂的精品。本专题的教学，应当让学生认识古代中国的科技进步，领略古代中国的文化成就，在初步了解中国科技史和文化史的基础上，培养学生对中华民族科技和文化的自豪感和自信心。同时，也应当启发学生思考中国科学技术后来发展滞后的原因。
2、 本专题的教学重点和难点 重点：在于突出说明中国古代科学技术和文化的主要成就，采用多种教学手段，特别注重文物资料的利用。 难点：是涉及范围比较宽阔，如对于古代文化的介绍，既要涉及先秦散文、诗经、楚辞、汉赋、唐诗、宋词、元曲、明清小说等时代特征的区别，又要关照书法、绘画、雕塑、音乐、舞蹈以及建筑艺术、工艺美术等艺术门类的不同。 一 中国古代科学技术成就 (一)教学目标 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发展的贡献。 知识与能力 掌握中国古代科技进步的基础知识，了解中国古代科技成就的发展和演变的过程。 了解纸、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
3、识。 了解科学技术进步给人类和社会发展带来的积极作用。 充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源，发展学生收集和处理资料信息和获得新知识的能力。 在学习过程中培养学生分析解决问题的能力及交流与合作的能力。培养和训练学生的科学态度、科学精神、科学价值观、科学的方法。全面提高学生科学素质，培养学生的创新精神和实践能力。 过程与方法 学生可以根据教科书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。 学会运用阅读法、观察法、讨论法、推理法、概括法、实验法等来学习了解相关问题。 教师应该注重启发式教学，向学生展示大量历史材料的同时，要利用相关的教学资源引导学生学会收集、整
4、理、运用相关的历史学习资料。注重引导学生积极参与，深入体验，主动探究，独立思考。能运用已学的知识和掌握的材料解释相关的现象，表达对社会和历史的想法和自己的观点。教师应随时关注并予以恰当的评价。 情感、态度与价值观 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做出的巨大贡献。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。树立为祖国现代化建设、人类和平与进步事业做贡献的人生理想。通过对科技知识的了解，及积极主动的观察、感受、体验，学习到坚韧刻苦的精神，踏实细致的作风。培养崇尚科学的精神，坚定科学的思想。 （二）教学
5、内容分析 中国作为世界文明古国，科学技术发展曾经长期处于世界的前列。教材介绍了中国古代科技的发展，展示了中国古代科学技术发展的情况。揭示了中国古代科技在世界上的地位和作用。课文通过大量的考古材料、文献资料等概述了中国古代科学技术发展变化的历程。 首先，教材从总体上概括了古代科学技术发展情况，指出中国古代科学技术发展的特点；接下来，教材从造纸术，指南针，火药，印刷术几方面介绍了古代科学技术发展的情况。 纸的发明 东汉元兴元年(105年)，蔡伦在前人的基础上，改革和推广了造纸技术。新的造纸术使旧的不便书写的麻纸变成了至今大致结构没有改变的良纸工艺。在蔡伦造纸术出现之前，商代用甲骨，西周用青铜器，春
6、秋时用竹简、木牍、缣帛作为记事材料。汉代，笨重的竹简和昂贵的缣帛已不能满足人们的需求，造纸术就因此应运而生。据20世纪中叶以来在新疆、陕西、甘肃等地出土的麻质古纸，专家确认为西汉麻纸的片状纤维物，说明造纸术可能出现在蔡伦之前，而且可能与人们对纺织用麻的处理过程有关。但这些西汉麻质古纸上都没有发现可以辨识的书写文字，加上对化验分析结果解释不同，对西汉是否已出现了造纸术学术界尚有很大争议。后汉书宦者列传蔡伦对蔡伦发明造纸术的记载，是迄今为止最早的准确记载造纸术发明的文献记录，有比较大的影响。后汉书宦者列传蔡伦记载：蔡伦造纸之前，书写记事的纸实际上是丝织物(缣帛)，蔡伦用树皮、麻头、破布、渔网，经过
7、挫、捣、抄、烘等一系列的工艺加工，制造出植物纤维纸。蔡伦造的纸被称为“蔡侯纸”。造纸术的发明是中国古代最伟大的发明之一，也是人类文明史上一项最杰出的成就。八世纪左右，阿拉伯人才开始用中国的技术和设备造纸。 指南针和方向测定技术 中国古代四大发明之一。利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，有多种形体。 战国时期，已发现磁石吸铁的现象，并用天然磁石制造“其柄指南”的“司南之勺”。此后，经过长期的实践，人们发明了人工磁化的方法，造成了更高一级的磁性指向仪器。沈括在梦溪笔谈卷二四杂志一中留下了历史上对指南针的最早记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常偏东，不全南也。”这是世界上关于地
8、磁偏角的最早记录。西方直到1492年哥伦布第一次航行美洲的时候才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了四百年。沈括在梦溪笔谈的补笔谈第三卷的药议中又记载道：“以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不同。”沈括不仅记载了指南针的制作方法，而且通过实验研究，总结出了四种放置指南针的方法：第一种是“水浮法”，就是把灯芯草剪成几小段，横穿在指南针上，让指南针浮在水面上。第二种是把指南针放在指甲上，叫做“指甲旋定法”。第三种是把指南针放在碗边上，叫做“碗唇旋定法”。第四种是把指南针用线吊起来，叫做“缕旋法”。此外还有所谓“指南鱼”，就是把人造磁铁片做成鱼形，放在水面上指示方向。至晚在北宋后期，指南针
9、已用于航海，南宋时，使用“针盘”导航。这种针盘还使用“浮针”，元朝发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘。由于宋代期间与阿拉伯地区海上往来频繁，指南针很快就传到阿拉伯地区，其后又传到了欧洲。欧洲关于指南针的记载最早见于1190年。 火药的发明和使用 火药是中国古代伟大的发明。据史书记载，中国古代的炼丹家在长期的炼制丹药过程中，发现硝、硫磺和木炭的混合物能够燃烧爆炸，由此诞生了中国古代四大发明之一的火药。唐代大医药学家孙思邈(581682)在孙真人丹经中，记载了世界上最早的火药配方。 人类最早使用的火药是黑火药，黑火药主要是硝酸钾、硫磺、木炭三种粉末的混合物。这种混合物遇火易燃，燃烧起来相当激烈。燃
10、烧时发生的主要反应是：2KNO3+S+3C=N2+3CO2+K2S。体积很小的火药点燃后，由于氧化还原反应迅猛进行，在短时间内放出的热量，使产生的大量气体体积迅速膨胀，增至几千倍，假如反应发生在密封的容器中，就会发生爆炸。易燃烧能爆炸的混合物为什么又称为“药”呢?这是由于它的主要成分硝石(硝酸钾)、硫磺是古代中医治病用的重要药材，火药在发明之后亦被列为治湿气、避瘟疫、治皮肤病的药类，更重要的是火药的发明来自长期炼丹制药的实践，因而被称为药是十分自然的。 人们发明了火药，很快在军事上发挥了它的作用。在北宋初年火药技术已较完备，并开始使用在军事方面。最初研制推广了火箭、火球、火蒺藜等火药武器。稍后
11、，曾公亮、丁度等人编著的武经总要中记录了多个制造火药的处方，根据不同的军事需要，配制不同的火药。比如有所谓毒药烟球火药法，蒺藜火球火药法，火炮火药法等等。这些处方非常具体、详尽、实用，这些处方与后世黑火药的处方已十分接近。 自宋初开始，火药应用于军事上。宋元时期许多史料都有关于火炮的记载。北宋末年，在宋、金战争中发明了“霹雳炮”、“震天雷”等杀伤力较大的火炮。据金史记载，“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”。到了元初，出现了铜铸火铳。这种武器具备了炮的雏形，有较大威力。中国历史博物馆珍藏的元朝至顺三年(1332年)铜火铳是已发现的世界上最古老的
12、铜铳。明代以后，火药兵器有了更大发展，出现了具有手榴弹、地雷、水雷等现代武器雏形的兵器，以火药作为推进动力运送火药至敌方爆炸的火箭也出现了。火药及其武器最初是被宋兵使用，稍后，金兵也研制发展了自己的火药武器。蒙古人在同金兵的战争中俘虏了金国工匠之后也掌握了火药及其武器，并且在西征时把火药传到阿拉伯地区。大约在8、9世纪时，中国火药的主要原料硝石传到了阿拉伯、波斯等地。在12世纪后，阿拉伯等国的书上才提到硝石。阿拉伯人叫它为“中国雪”，波斯人则叫“中国盐”。欧洲人是在13世纪从阿拉伯人那里知道了火药，他们学会制造火药是在14世纪中期以后的事。 火药的发明开始了军事方面的一场具有历史意义的技术和战
13、术革命，各种各样的火器被制造出来了，火器的强大威力改变了战争的面貌，改变了军队的编制、战法和整个指挥系统。火药的发明对经济、社会生产和文化娱乐也起到巨大的促进作用，有不可估量的意义。 印刷术的进步 印刷术是中国古代又一伟大发明。印刷术的发明对于文化、教育、科技的宣传普及，对世界的文明和进步，有不可估量的意义。 在印刷术发明之前，人们在进行文化学习时首先要互相传抄教材，这样做费时费力，而且容易出错。为了提高效率，避免抄错，汉灵帝的大臣蔡邕借图章的办法，把文章刻在石上，再涂上墨，然后用纸拓印就成为书了。这是最早的印刷术。但是，拓印有很大局限性，不仅费时费力，且难以存放保管。到了隋唐时期，随着经济、
14、社会、文化等的迅猛发展，对印刷品的需求越来越大，石版拓印根本无法满足社会的需求。当时的印刷品主要有三方面：一是宗教宣传品。隋唐时期佛教盛行，佛像、佛经需求量很大。二是刻印诗集、音韵书和教学图书。唐代诗歌盛行，流传甚广，男女老少十分喜爱。三是历法、医药等书籍的印刷。唐代农业已有很大发展，各地农村出于掌握农时的需要，民间刊印的历法书十分盛行。医药在唐代也得到发展，有关书籍也大量刊印发售。另外科举考试已制度化，社会对书籍需求量非常大。造纸和制墨等生产技术出现之后，逐渐发明了“刻版印刷术”(亦称“雕版印刷术”)。这种技术是把图文刻在木板上用水墨印刷。 宋代的雕版印刷术更加发达。宋代刻工技术优良，纸墨装
15、潢精美，后世藏书家对宋版书十分珍视。宋初，最艰巨的雕版工程是太祖开宝四年(971年)于成都开始版印全部大藏经，计1076部，5048卷，历时12年才雕印完工，雕版有13万块。可见，雕版印刷虽然是印刷术中一项重大的技术发展，但仍然是费工费时。大部分书往往要花几年时间才能完工，存放版片又要占用大量地方。印量少又不重印的书，版片印完后便成废物，造成了人力、物力、时间浪费。 宋仁宗庆历年间(10411048)平民毕升创造了活字印刷术，从根本上解决了雕版印刷的缺点。据宋代科学家沈括的梦溪笔谈记载，北宋仁宗庆历年间，毕升曾采用泥活字排版印书，这是现知活字印刷的最早记载。因此，史学界都把毕升当作活字印刷的发
16、明人，庆历年间为中国(也是世界)活字印刷之始。毕升用胶泥制成泥活字，一粒胶泥刻一个字，经过火烧处理使之变硬，成为供排版用的活字粒。毕升的活字印刷术以边上有框的铁板为版，铁板上放入松香、蜡以及纸灰的混合物。排版时字粒就排放在铁板上，排满一版即在火上加热。松香、蜡等遇热融化，然后用手板将排好的活字粒压平，冷却后便成为可供印刷之用的字版。印完后，松香、蜡再加热融化，将活字取出以备再用。从沈括记载的毕升泥活字印刷工艺看，毕升采用的泥活字印刷，从活字制作、拣字排版、印刷，到拆版还字，工艺相当成熟。毕升活字印刷术的基本原理与二十世纪盛行的铅字排印方法完全相同。它较之雕版印刷既能节省费用，又能缩短印刷时间，非常经济方便。不仅在中国，在世界印刷技术史上也是一个伟大的创举，影响十分深远。 本课重点：培养学生学习科学技术的兴趣和积
