第一节中国古代科学技术成就学案
【课前思考】
你能列举出哪些我国古代领先于世界的科技成就？你了解科举领先和后来衰落的原因吗？
【本课学习目标】
1．掌握火药、印刷术，指南针、造纸术等基础知识。了解数学、建筑、医学的相关知识。了解中国古代科技成就的发展和演变的过程。
2．了解科学技术给人类和社会发展会带来积极作用，也可能产生负面影响。在实践中能用学习到的科学知识改善生活。
3．充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源。收集和处理科学技术信息的能力，获得新知识的能力。
在学习过程中培养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。全面提高科学素质，创新精神和实践能力。
4．通过本课学习，了解和认识到中华民族的智慧和对世界做出的巨大贡献。通过对科技知识的了解，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。内化崇尚科学的精神，坚定追求真理的思想。
【重难点突破】
重点：古代科技发展主要成就
古代科技发展的主要成就的掌握，可以利用图表法整理。以四大发明为主线辅以天文历法、数学、医学、建筑、农学、发展进步的情况。形成古代科技发展的基本网络结构，系统地掌握科技发展的多方面成就。
难点： 分析科技发展的原因
科技发展的是多方面的因素共同推进的结果。所以在分析古代科技发展原因的时候，要结合时代背景，从政治、经济、思想、文化、教育、对外对内交往、科技继承与发展、科技人员素质、思维方式等多方面去分析。也可以运用比较法，与同时代的其他地区比较，得出结论。
【过程】
一、中国古代科技发展的表现：四大发明为代表
（一）造纸术：
1．书写材料的演变：
① 秦汉时期：竹木简牍和丝织品
② 西汉；可能发明书写用纸：
③ 东汉：蔡伦改进造纸术：发明新的书写材料――蔡侯纸
④ 魏晋南北朝时期：纸的质量和产量提高，纸取代简牍成为主要的书写材料
2．意义：
①地位：在古代四大发明中，纸的发明影响最为久远，对文明和社会进步的积极作用也最为显著
②作用：有利于信息的记录、储存、传播和继承。
（二）指南针和方向测定技术
1．方向测定技术的进步：
①战国： “司南”
②北宋： a、军事学著作《武经总要》中，提到一种指南鱼。它用薄铁叶裁成，用地磁场磁化法使它带有磁性，然后让指南鱼浮于水面，就可以指向南方。
b、北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了用磁石摩擦钢针制作指南针的技术。
③南宋：《事林广记》中，还介绍了当时民间流行的指南装置――木刻的指南鱼和指南龟。
④清代：罗盘
2．指南针的传播： 指南针在12世纪末至13世纪初由海路传人阿拉伯，然后再传人欧洲。
3．指南针技术的应用和意义
(1)指南针应用于方向测定，对于军事实践和经济生活有着重要作用。
(2)对于航海事业的发展意义特别重大：
①北宋和南宋的书籍里有中国海船使用指南针辨别方向进行航行的记载
②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
③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）火药的发明和使用：
1．火药的发明历程：涉及因素：
（1）实践经验：①炼丹制药；②冶金实践：人们在冶金实践中已经广泛使用木炭。
（2） 知识积累：
①春秋战国时期，制作火药的原料硫磺、硝石已经为人们所熟知。
②《神农本草经》中，硫磺、硝石都被列为重要的药材，对炭、硫、硝三种物质性能的认识
③东晋葛洪的《抱朴子?仙药》中已提到“火药”
2．火药的应用
(1)唐末至宋初的战争中，已经开始使用火药箭。
(2)北宋时除了火药箭外，还发明了火炮、火球、火蒺藜；《武经总要》记录了当时多种火药配方。
(3)明朝时创造了早期的自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹，这些火药武器在当时都是世界上最先进的。
3．影响：
（1）改变人类作战的方式：冷兵器时代进入热兵器时代
（2）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。
（四）印刷术的进步
1．印刷术的进步：
（1）隋唐：雕版印刷术的发明
1900年在敦煌发现的《金刚经》卷子，证明我国在唐朝时已掌握了雕版印刷技术。《金刚经》卷子是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。
（2）活字印刷术的发明
①发明：北宋平民毕升创造了活字印刷技术，实现了印刷史上的一大革命。
②作用：节省了雕版的费用，提高了印刷效率，以经济、方便的形式推进了文化的传播。
（3）活字印刷术的改进：
①元代王祯成功创制木活字，又发明了转轮排字盘；
②明代中期，铜活字在江苏无锡、苏州、南京等地得到较多应用。
2．印刷术对欧洲产生的影响
(1)推动了印刷术的进步：14世纪末欧洲出现了木版雕印的印刷品；1450年前后，德国出现了受中国活字印刷术影响而制成的金属活字，用以印刷书籍。
(2)推动了社会进步：为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备了条件。
二、古代科技发展的原因是什么？
提示：可以从政治、经济、文化传统、思想、对外和民族交流、科学家个人角度去分析。
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：中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。
3、经济：中国古代社会生产力的发展，这为科技的进步提供了经济基础。
4、政策：政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。
5、教育：中国古代教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。
6、对外交往：中国古代对外交往的发展也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。7、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。
三、明清时期科技衰落的原因：
1、经济：到了封建社会后期，封建小农经济，限制了对生产力发展的需要，使科技的发展缺乏足够的动力；
2、政治：君主专制的加强
3．中国 “重道轻器”的文化传统轻视科技发展
4．思想：明清时期的教育专制尤其是八股取士，使中国古代科技发展缺乏必要的人才
5、对外：封建统治者推行的 “闭关锁国”政策，限制了对外交流，阻碍了中国古代科技的发展。
总之，封建制度的日益腐朽导致了中国古代科技在16世纪以后走向衰落
四、中国古代科学思想
1．进步性
(1)孔子提倡“多闻阙疑，慎言其余”；又说“知之为知之，不知为不知，是知也”。这些观点都是符合现代科学原则的。
(2)中国古代思想中讲究天人合一，尊重自然，重视完善人和自然的关系是有合理意义的。
2．局限性
(1)儒家注重以社会人文问题作为论说的主题，对于自然的探求和技术的总结，没有给予充分的重视。
(2)比较重视总结实践经验，而轻视理论概括和抽象。
五、中国古代科技发展的特点（与西方近代科技相比）
(l)．中国古代科技重经验，西方近代科技重实验。
中国古代科学从内容上看主要是应用科学，经验的终结，缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段，缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合，形成以实验事实为根据的系统的科学理论。
(2)．中国古代科技重综合，西方近代科技重分析。
中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然，不知其所以然。西方近代科技善于分析法，把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明，从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。
(3)．中国古代科技重实用，西方近代自然科学重理论。
中国古代科技实用性强，一般能直接满足人们的实际需要，却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理，作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。
(4) 中国古代科技服务于农业，西方近代科技主要服务于工业
【基础自测训练】
1、现代火箭推进的基本原理源于中国的火箭发明，中国的这项发明产生于（C
A．汉朝B．唐朝C．宋朝D．明朝
2、 我国古代用纸书写和绘图应不晚于（ D）
A、 唐朝 B、三国 C、东汉 D、西汉
3、四大发明中，从起源到完成，尽力时间最长的一项是（ C）
A 、造纸术 B 、 火药 C、 指南针 D 、印刷术
4、、“蔡侯纸”中的蔡侯指的是（B ）
A、蔡京 B、蔡伦 C、蔡鄂 D 、蔡文姬
5、指南针应用于航海最早在（B）
A、唐代 B、北宋 C、南宋 D、元代
6、我国迄今发现的最早绘有地图的纸出现在（B ）
A、 秦 B、西汉 C、东汉 D、唐
7、火药传播到西方是在（ C）
A、唐 B、宋 C、元 D、明
8、 在西汉存在的用于书写文字的材料有（ A ）
①帛 ②竹 ③木 ④纸
A、 ①②③④ B、①②③ C、②③ D、②③④
9、 电影《地雷战》几乎家喻户晓,你知道地雷最早出现在哪个朝代?( D)
A、唐 B、宋 C、元 D、明
10．迄今所知世界最早的有明确刊印日期记录的印刷品是（ A）
A、金刚经 B、 华严经 C、 诗经 D 、圣经
11．阅读下列材料
材料一 《韩非子?有度》载：“先王立司南以端朝夕。”（朝夕，指东西方向）《鬼谷子?谋》称：“郑人之取玉也，载司南之车，为其不惑也。”
材料二 据《萍洲可谈》载，北宋时有人在广州看到“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针”。
材料三 马克思在《机器、自然力和科学的应用》中说到：“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。火药把骑士阶层炸的粉碎，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”。
材料四 鲁迅在《电的利弊》中说道：“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，中国却把它拿来当饭吃”。
请回答：
（1）从材料看。司南至迟发明于什么时候？司南和指南针在哪些地方发挥了他辨别方向的功能？
（2）应如何理解材料三的内容？
（3）材料四中揭露了当时中国社会的什么问题？
（4）指南针在近代西欧和中国的不同用途说明了什么？
【课前思考】
你能列举出哪些我国古代领先于世界的科技成就？你了解科举领先和后来衰落的原因吗？
【本课学习目标】
1．掌握火药、印刷术，指南针、造纸术等基础知识。了解数学、建筑、医学的相关知识。了解中国古代科技成就的发展和演变的过程。
2．了解科学技术给人类和社会发展会带来积极作用，也可能产生负面影响。在实践中能用学习到的科学知识改善生活。
3．充分利用图书馆、博物馆、互联网等资源。收集和处理科学技术信息的能力，获得新知识的能力。
在学习过程中培养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。全面提高科学素质，创新精神和实践能力。
4．通过本课学习，了解和认识到中华民族的智慧和对世界做出的巨大贡献。通过对科技知识的了解，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。内化崇尚科学的精神，坚定追求真理的思想。
【重难点突破】
重点：古代科技发展主要成就
古代科技发展的主要成就的掌握，可以利用图表法整理。以四大发明为主线辅以天文历法、数学、医学、建筑、农学、发展进步的情况。形成古代科技发展的基本网络结构，系统地掌握科技发展的多方面成就。
难点： 分析科技发展的原因
科技发展的是多方面的因素共同推进的结果。所以在分析古代科技发展原因的时候，要结合时代背景，从政治、经济、思想、文化、教育、对外对内交往、科技继承与发展、科技人员素质、思维方式等多方面去分析。也可以运用比较法，与同时代的其他地区比较，得出结论。
【过程】
一、中国古代科技发展的表现：四大发明为代表
（一）造纸术：
1．书写材料的演变：
① 秦汉时期：竹木简牍和丝织品
② 西汉；可能发明书写用纸：
③ 东汉：蔡伦改进造纸术：发明新的书写材料――蔡侯纸
④ 魏晋南北朝时期：纸的质量和产量提高，纸取代简牍成为主要的书写材料
2．意义：
①地位：在古代四大发明中，纸的发明影响最为久远，对文明和社会进步的积极作用也最为显著
②作用：有利于信息的记录、储存、传播和继承。
（二）指南针和方向测定技术
1．方向测定技术的进步：
①战国： “司南”
②北宋： a、军事学著作《武经总要》中，提到一种指南鱼。它用薄铁叶裁成，用地磁场磁化法使它带有磁性，然后让指南鱼浮于水面，就可以指向南方。
b、北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了用磁石摩擦钢针制作指南针的技术。
③南宋：《事林广记》中，还介绍了当时民间流行的指南装置――木刻的指南鱼和指南龟。
④清代：罗盘
2．指南针的传播： 指南针在12世纪末至13世纪初由海路传人阿拉伯，然后再传人欧洲。
3．指南针技术的应用和意义
(1)指南针应用于方向测定，对于军事实践和经济生活有着重要作用。
(2)对于航海事业的发展意义特别重大：
①北宋和南宋的书籍里有中国海船使用指南针辨别方向进行航行的记载
②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
③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）火药的发明和使用：
1．火药的发明历程：涉及因素：
（1）实践经验：①炼丹制药；②冶金实践：人们在冶金实践中已经广泛使用木炭。
（2） 知识积累：
①春秋战国时期，制作火药的原料硫磺、硝石已经为人们所熟知。
②《神农本草经》中，硫磺、硝石都被列为重要的药材，对炭、硫、硝三种物质性能的认识
③东晋葛洪的《抱朴子?仙药》中已提到“火药”
2．火药的应用
(1)唐末至宋初的战争中，已经开始使用火药箭。
(2)北宋时除了火药箭外，还发明了火炮、火球、火蒺藜；《武经总要》记录了当时多种火药配方。
(3)明朝时创造了早期的自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹，这些火药武器在当时都是世界上最先进的。
3．影响：
（1）改变人类作战的方式：冷兵器时代进入热兵器时代
（2）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。
（四）印刷术的进步
1．印刷术的进步：
（1）隋唐：雕版印刷术的发明
1900年在敦煌发现的《金刚经》卷子，证明我国在唐朝时已掌握了雕版印刷技术。《金刚经》卷子是迄今所知世界上最早的有明确刊印日期的印刷品。
（2）活字印刷术的发明
①发明：北宋平民毕升创造了活字印刷技术，实现了印刷史上的一大革命。
②作用：节省了雕版的费用，提高了印刷效率，以经济、方便的形式推进了文化的传播。
（3）活字印刷术的改进：
①元代王祯成功创制木活字，又发明了转轮排字盘；
②明代中期，铜活字在江苏无锡、苏州、南京等地得到较多应用。
2．印刷术对欧洲产生的影响
(1)推动了印刷术的进步：14世纪末欧洲出现了木版雕印的印刷品；1450年前后，德国出现了受中国活字印刷术影响而制成的金属活字，用以印刷书籍。
(2)推动了社会进步：为欧洲走出黑暗的中世纪以及文艺复兴运动的出现准备了条件。
二、古代科技发展的原因是什么？
提示：可以从政治、经济、文化传统、思想、对外和民族交流、科学家个人角度去分析。
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：中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。
3、经济：中国古代社会生产力的发展，这为科技的进步提供了经济基础。
4、政策：政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。
5、教育：中国古代教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。
6、对外交往：中国古代对外交往的发展也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。7、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。
三、明清时期科技衰落的原因：
1、经济：到了封建社会后期，封建小农经济，限制了对生产力发展的需要，使科技的发展缺乏足够的动力；
2、政治：君主专制的加强
3．中国 “重道轻器”的文化传统轻视科技发展
4．思想：明清时期的教育专制尤其是八股取士，使中国古代科技发展缺乏必要的人才
5、对外：封建统治者推行的 “闭关锁国”政策，限制了对外交流，阻碍了中国古代科技的发展。
总之，封建制度的日益腐朽导致了中国古代科技在16世纪以后走向衰落
四、中国古代科学思想
1．进步性
(1)孔子提倡“多闻阙疑，慎言其余”；又说“知之为知之，不知为不知，是知也”。这些观点都是符合现代科学原则的。
(2)中国古代思想中讲究天人合一，尊重自然，重视完善人和自然的关系是有合理意义的。
2．局限性
(1)儒家注重以社会人文问题作为论说的主题，对于自然的探求和技术的总结，没有给予充分的重视。
(2)比较重视总结实践经验，而轻视理论概括和抽象。
五、中国古代科技发展的特点（与西方近代科技相比）
(l)．中国古代科技重经验，西方近代科技重实验。
中国古代科学从内容上看主要是应用科学，经验的终结，缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段，缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合，形成以实验事实为根据的系统的科学理论。
(2)．中国古代科技重综合，西方近代科技重分析。
中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然，不知其所以然。西方近代科技善于分析法，把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明，从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。
(3)．中国古代科技重实用，西方近代自然科学重理论。
中国古代科技实用性强，一般能直接满足人们的实际需要，却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理，作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。
(4) 中国古代科技服务于农业，西方近代科技主要服务于工业
【基础自测训练】
1、现代火箭推进的基本原理源于中国的火箭发明，中国的这项发明产生于（C
A．汉朝B．唐朝C．宋朝D．明朝
2、 我国古代用纸书写和绘图应不晚于（ D）
A、 唐朝 B、三国 C、东汉 D、西汉
3、四大发明中，从起源到完成，尽力时间最长的一项是（ C）
A 、造纸术 B 、 火药 C、 指南针 D 、印刷术
4、、“蔡侯纸”中的蔡侯指的是（B ）
A、蔡京 B、蔡伦 C、蔡鄂 D 、蔡文姬
5、指南针应用于航海最早在（B）
A、唐代 B、北宋 C、南宋 D、元代
6、我国迄今发现的最早绘有地图的纸出现在（B ）
A、 秦 B、西汉 C、东汉 D、唐
7、火药传播到西方是在（ C）
A、唐 B、宋 C、元 D、明
8、 在西汉存在的用于书写文字的材料有（ A ）
①帛 ②竹 ③木 ④纸
A、 ①②③④ B、①②③ C、②③ D、②③④
9、 电影《地雷战》几乎家喻户晓,你知道地雷最早出现在哪个朝代?( D)
A、唐 B、宋 C、元 D、明
10．迄今所知世界最早的有明确刊印日期记录的印刷品是（ A）
A、金刚经 B、 华严经 C、 诗经 D 、圣经
11．阅读下列材料
材料一 《韩非子?有度》载：“先王立司南以端朝夕。”（朝夕，指东西方向）《鬼谷子?谋》称：“郑人之取玉也，载司南之车，为其不惑也。”
材料二 据《萍洲可谈》载，北宋时有人在广州看到“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针”。
材料三 马克思在《机器、自然力和科学的应用》中说到：“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。火药把骑士阶层炸的粉碎，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”。
材料四 鲁迅在《电的利弊》中说道：“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，中国却把它拿来当饭吃”。
请回答：
（1）从材料看。司南至迟发明于什么时候？司南和指南针在哪些地方发挥了他辨别方向的功能？
（2）应如何理解材料三的内容？
（3）材料四中揭露了当时中国社会的什么问题？
（4）指南针在近代西欧和中国的不同用途说明了什么？
