七年級歷史上冊 第四單元 魏晉南北朝的動蕩與進(jìn)步 第20課 數(shù)學(xué)、天文歷法與農(nóng)學(xué)成就課件 冀教版

1、1隨著人類飛上太空，人們對月球的了解也越來越詳細(xì)。如今，人們已經(jīng)繪制出詳細(xì)的“月圖”。月亮背面的月圖上，可以看到有一座山標(biāo)明“祖沖之山”。這是以我國著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家祖沖之的名字命名的。紫荊山天文臺用祖沖之的名字命名一顆小行星為“祖沖之星”。 導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課2n祖沖之與圓周率祖沖之與圓周率n祖沖之與天文歷法祖沖之與天文歷法n賈思勰和賈思勰和齊民要術(shù)齊民要術(shù)數(shù)學(xué)、天文歷法與農(nóng)學(xué)成就數(shù)學(xué)、天文歷法與農(nóng)學(xué)成就第20課3課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn) 知道祖沖之的數(shù)學(xué)成就，了解北方農(nóng)業(yè)技術(shù)的成知道祖沖之的數(shù)學(xué)成就，了解北方農(nóng)業(yè)技術(shù)的成熟和農(nóng)歷。熟和農(nóng)歷。知識與能力知識與能力 知道祖沖之生活的時代及其在數(shù)學(xué)、天文

2、學(xué)方面知道祖沖之生活的時代及其在數(shù)學(xué)、天文學(xué)方面取得的成就。知取得的成就。知 道道齊民要術(shù)齊民要術(shù)，理解精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)，理解精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)發(fā)展對于中國文明不間斷發(fā)展的意發(fā)展對于中國文明不間斷發(fā)展的意 義。義。 知道中國古代歷法為知道中國古代歷法為“陰陽合歷陰陽合歷”，理解這種歷，理解這種歷法的基本特征。法的基本特征。4情感態(tài)度與價(jià)值觀情感態(tài)度與價(jià)值觀 1、使學(xué)生了解魏晉南北朝時期、使學(xué)生了解魏晉南北朝時期我國科學(xué)技術(shù)取得的進(jìn)步，增強(qiáng)民族我國科學(xué)技術(shù)取得的進(jìn)步，增強(qiáng)民族自豪感和自信心。自豪感和自信心。 2、通過對祖沖之、賈思勰、馬、通過對祖沖之、賈思勰、馬鈞等科學(xué)家的了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、鈞等科學(xué)家的

3、了解，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、追追 求創(chuàng)新的精神。求創(chuàng)新的精神。5重點(diǎn)重點(diǎn) 1、祖沖之和圓周率及其在世界科技史上的領(lǐng)先地位、祖沖之和圓周率及其在世界科技史上的領(lǐng)先地位 。 2、農(nóng)歷的基本內(nèi)含。、農(nóng)歷的基本內(nèi)含。 3、齊民要術(shù)齊民要術(shù)所總結(jié)出的精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)的具體內(nèi)含。所總結(jié)出的精耕細(xì)作農(nóng)業(yè)的具體內(nèi)含。難點(diǎn)難點(diǎn) 1、如何講明白祖沖之推算圓周率的方法與困難程度，使學(xué)、如何講明白祖沖之推算圓周率的方法與困難程度，使學(xué)生更好的理解祖沖之的數(shù)學(xué)成就為何千年以后才被超越。生更好的理解祖沖之的數(shù)學(xué)成就為何千年以后才被超越。 2.本課關(guān)于農(nóng)歷、農(nóng)學(xué)成就等相關(guān)內(nèi)容，雖是中國古代歷史本課關(guān)于農(nóng)歷、農(nóng)學(xué)成就等相關(guān)內(nèi)容，雖是中國

4、古代歷史中極為重要的問題，但距現(xiàn)在學(xué)生實(shí)際生活比較遠(yuǎn)，不易明白其中極為重要的問題，但距現(xiàn)在學(xué)生實(shí)際生活比較遠(yuǎn)，不易明白其意義。意義。6一、祖沖之與圓周率一、祖沖之與圓周率二、祖沖之與天文歷法二、祖沖之與天文歷法三、賈思勰與三、賈思勰與齊民要術(shù)齊民要術(shù)7一一、祖沖之和圓周率、祖沖之和圓周率 祖沖之（祖沖之（492500），南朝宋齊），南朝宋齊之際著名的科學(xué)家之際著名的科學(xué)家數(shù)學(xué)家，字文遠(yuǎn)，數(shù)學(xué)家，字文遠(yuǎn)，范陽遒（現(xiàn)在的河范陽遒（現(xiàn)在的河北淶水）人。在天北淶水）人。在天文、數(shù)學(xué)等方面有文、數(shù)學(xué)等方面有很高的造詣。很高的造詣。81.1.什么叫做圓周率：什么叫做圓周率：圓周率圓周率= =圓周圓周: :

5、直徑直徑2.2.我國對圓周率的研究歷史：我國對圓周率的研究歷史：西漢西漢 劉劉 歆歆 3.15473.1547東漢東漢 張張 衡衡 3.163.16曹魏曹魏 劉劉 徽徽 3.143.14南朝南朝 祖沖之祖沖之 3.1415926(7)3.1415926(7)93.3.古代研究圓周率的方法：古代研究圓周率的方法：曹魏曹魏 劉劉 徽徽 創(chuàng)造創(chuàng)造“割圓術(shù)割圓術(shù)”南朝南朝 祖沖之祖沖之 發(fā)展發(fā)展“割圓術(shù)割圓術(shù)”10正四邊形正四邊形正六邊形正六邊形正八邊形正八邊形正一百九十二邊形正一百九十二邊形 割圓術(shù)割圓術(shù)什么是什么是“割圓術(shù)割圓術(shù)”呢？呢？ 就是用圓內(nèi)接正多邊形的周長和圓的周長之比求得就是用圓內(nèi)接正

6、多邊形的周長和圓的周長之比求得值，這樣圓內(nèi)接正多邊形越多，求得的值，這樣圓內(nèi)接正多邊形越多，求得的值就越精確。值就越精確。祖沖之從圓內(nèi)接正九十六邊形一直計(jì)算到圓內(nèi)接正一萬祖沖之從圓內(nèi)接正九十六邊形一直計(jì)算到圓內(nèi)接正一萬六千三百八十四邊形，這需要花費(fèi)多少時間和付出多么六千三百八十四邊形，這需要花費(fèi)多少時間和付出多么巨大的勞動??！巨大的勞動?。?1萬萬 千千 百百 十十 個個1 1，2342343 3，7847845252，0490493636，1501504.4.古代的運(yùn)算工具：古代的運(yùn)算工具：算籌算籌12 祖沖之是我國古代祖沖之是我國古代偉大的科學(xué)家，他最主偉大的科學(xué)家，他最主要的貢獻(xiàn)是第一個

7、把圓要的貢獻(xiàn)是第一個把圓周率精確到小數(shù)點(diǎn)后第周率精確到小數(shù)點(diǎn)后第七位數(shù)字。我們應(yīng)該學(xué)七位數(shù)字。我們應(yīng)該學(xué)習(xí)他的哪些精神？說一習(xí)他的哪些精神？說一說說圓周率在圓周率在現(xiàn)實(shí)生活中現(xiàn)實(shí)生活中的用途有哪些。的用途有哪些。13二、祖沖之與天文歷法二、祖沖之與天文歷法 歷法是推算年、月、日，并使其與相關(guān)天歷法是推算年、月、日，并使其與相關(guān)天象對應(yīng)的方法，是協(xié)調(diào)歷年、歷月、歷日和象對應(yīng)的方法，是協(xié)調(diào)歷年、歷月、歷日和回回歸年歸年、朔望月朔望月和和太陽日太陽日的辦法。的辦法。 主要分為主要分為陽歷陽歷、陰歷陰歷和和陰陽歷陰陽歷三種。陽歷亦即三種。陽歷亦即太陽歷太陽歷，其歷年為一個回歸年，現(xiàn)時國際通用的公，其歷

8、年為一個回歸年，現(xiàn)時國際通用的公歷即為太陽歷的一種，亦簡稱為陽歷；陰歷亦稱月歷即為太陽歷的一種，亦簡稱為陽歷；陰歷亦稱月亮歷，或稱亮歷，或稱太陰歷太陰歷，其歷月是一個朔望月，歷年為，其歷月是一個朔望月，歷年為12個朔望月，其大月個朔望月，其大月30天，小月天，小月29天，伊斯蘭歷即天，伊斯蘭歷即為陰歷的一種；為陰歷的一種；陰陽歷陰陽歷的平均歷年為一個回歸年，的平均歷年為一個回歸年，歷月為朔望月，因?yàn)闅v月為朔望月，因?yàn)?2個朔望月與回歸年相差太大，個朔望月與回歸年相差太大，所以陰陽歷中設(shè)置閏月，因此這種歷法與月相相符，所以陰陽歷中設(shè)置閏月，因此這種歷法與月相相符，也與地球繞太陽周期運(yùn)動相符合。也

9、與地球繞太陽周期運(yùn)動相符合。14 在我國傳說是在黃帝時代就已有了歷法，但在我國傳說是在黃帝時代就已有了歷法，但不足為憑。帝堯時代有粗疏歷法的傳說，可能不足為憑。帝堯時代有粗疏歷法的傳說，可能還稍有根據(jù)，據(jù)成書于春秋時代的典籍還稍有根據(jù)，據(jù)成書于春秋時代的典籍尚尚書書堯典堯典所載，帝堯曾經(jīng)組織了一批天文官員所載，帝堯曾經(jīng)組織了一批天文官員到東、南、西、北四方去觀測星象，用來編制到東、南、西、北四方去觀測星象，用來編制歷法、預(yù)報(bào)季節(jié)，但有關(guān)歷法的材料至今尚未歷法、預(yù)報(bào)季節(jié)，但有關(guān)歷法的材料至今尚未發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)。 成書年代不晚于春秋時代（公元前成書年代不晚于春秋時代（公元前8世紀(jì)至公世紀(jì)至公元前元前5

10、世紀(jì)）的世紀(jì)）的夏小正夏小正按按12個月的順序分別記個月的順序分別記述了當(dāng)月星象、氣象、物候，以及應(yīng)該從事的農(nóng)業(yè)述了當(dāng)月星象、氣象、物候，以及應(yīng)該從事的農(nóng)業(yè)和其他活動。和其他活動。15 南北朝時代的南北朝時代的祖沖之祖沖之，首次將東晉，首次將東晉虞喜虞喜（公（公元元281-356年）發(fā)現(xiàn)的歲差引用到他編制的年）發(fā)現(xiàn)的歲差引用到他編制的大大明歷明歷中，并且定出了四十五年十一個月差一度中，并且定出了四十五年十一個月差一度的歲差值，這個數(shù)值雖然偏大，但首創(chuàng)之業(yè)績是的歲差值，這個數(shù)值雖然偏大，但首創(chuàng)之業(yè)績是偉大的。偉大的。 漢代改進(jìn)四分歷為漢代改進(jìn)四分歷為太初歷太初歷，是中國有完整，是中國有完整資料的

11、第一部傳世歷法。資料的第一部傳世歷法。 周代在繼承和發(fā)展商代觀象授時成果的基礎(chǔ)上，周代在繼承和發(fā)展商代觀象授時成果的基礎(chǔ)上，將制訂歷法的工作推進(jìn)了一步。誕生了四分歷。將制訂歷法的工作推進(jìn)了一步。誕生了四分歷。16大明歷 大明歷，是由南北朝時期中國著名數(shù)學(xué)家、科學(xué)家祖沖之創(chuàng)制的一部歷法，也稱“甲子元?dú)v”。在歷法中，祖沖之首次引入了“歲差”的概念，從而使得歷法更加精確，是中國第二次較大的歷法改革。17三、賈思勰和三、賈思勰和齊民要術(shù)齊民要術(shù)賈思勰賈思勰齊民要術(shù)齊民要術(shù)書影書影18齊民要術(shù)齊民要術(shù)作者：作者：成書時間：成書時間：主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：特點(diǎn)：特點(diǎn)：地位或價(jià)值：地位或價(jià)值：賈思勰賈思勰大約

12、北魏末年（大約北魏末年（533533年年-534-534年）年） 農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的生產(chǎn)方法，主要農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的生產(chǎn)方法，主要集中于農(nóng)作物、蔬菜和果樹的栽培方法集中于農(nóng)作物、蔬菜和果樹的栽培方法內(nèi)容豐富、完整；規(guī)模大；較有系統(tǒng)；實(shí)用內(nèi)容豐富、完整；規(guī)模大；較有系統(tǒng)；實(shí)用是一部綜合性農(nóng)書，系統(tǒng)總結(jié)了在此以前中國是一部綜合性農(nóng)書，系統(tǒng)總結(jié)了在此以前中國北方的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，對中國古代農(nóng)學(xué)的發(fā)展北方的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，對中國古代農(nóng)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生過重大影響。是中國現(xiàn)存的最產(chǎn)生過重大影響。是中國現(xiàn)存的最早早最完整的最完整的農(nóng)書，也是世界農(nóng)學(xué)史上最早的專著之一。農(nóng)書，也是世界農(nóng)學(xué)史上最早的專著之一。1

13、9 達(dá)爾文說，他的思想形成是受到中國古代的一部百科全書的影響，他指的就是齊民要術(shù)。 20有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的諺語歌謠有關(guān)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的諺語歌謠 月中但得震三卯，棉花豆麥定豐收。月中但得震三卯，棉花豆麥定豐收。清明風(fēng)若從南起，預(yù)報(bào)豐年大有收。清明風(fēng)若從南起，預(yù)報(bào)豐年大有收。 雷鳴甲子庚辰日蝗蟲成災(zāi)損稻禾；雷鳴甲子庚辰日蝗蟲成災(zāi)損稻禾； 夏至風(fēng)從西北起，蔬菜瓜果受煎熬；夏至風(fēng)從西北起，蔬菜瓜果受煎熬；立秋無雨空堪憂，萬物從來一半收；立秋無雨空堪憂，萬物從來一半收；處暑若逢天下雨，縱然結(jié)果也難留。處暑若逢天下雨，縱然結(jié)果也難留。21小結(jié)：魏晉南北朝科學(xué)成就簡表小結(jié)：魏晉南北朝科學(xué)成就簡表人物人物朝代朝代稱謂稱

14、謂主要著作或成主要著作或成就就祖沖之祖沖之南朝南朝著名數(shù)學(xué)家、著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家天文學(xué)家綴術(shù)綴術(shù)推算推算出圓周率的精出圓周率的精確數(shù)值確數(shù)值賈思勰賈思勰 北朝北朝著名農(nóng)學(xué)家著名農(nóng)學(xué)家齊民要術(shù)齊民要術(shù)22賈思勰賈思勰祖沖之祖沖之他們?yōu)槭裁茨茉诳茖W(xué)的道路上取得成功？他們?yōu)槭裁茨茉诳茖W(xué)的道路上取得成功？23 敢于大膽設(shè)想，勇敢于大膽設(shè)想，勇于創(chuàng)新，注重實(shí)踐，善于創(chuàng)新，注重實(shí)踐，善于觀察，虛心請教，頑于觀察，虛心請教，頑強(qiáng)毅力，勤奮刻苦。強(qiáng)毅力，勤奮刻苦。24延伸探究延伸探究 1.1.用小刀把方木頭或鉛筆削成圓用小刀把方木頭或鉛筆削成圓形。想一想，怎樣削最圓形。想一想，怎樣削最圓, ,為什么？為什么

15、？ 2. 2. 祖沖之、賈思勰、酈道祖沖之、賈思勰、酈道元這三個科學(xué)家中你最敬佩哪一元這三個科學(xué)家中你最敬佩哪一個？為什么？個？為什么？ 25 公元公元429429年年4 4月月2020日數(shù)學(xué)家祖沖之誕辰日數(shù)學(xué)家祖沖之誕辰 。祖沖之。祖沖之字文遠(yuǎn)，祖籍范陽郡遒縣（今河北淶源）。字文遠(yuǎn)，祖籍范陽郡遒縣（今河北淶源）。429429年年4 4月月2020日（南朝宋元嘉六年三月初一日），出生在一個侍日（南朝宋元嘉六年三月初一日），出生在一個侍從官員家里。祖沖之從小就聰明好學(xué)。從官員家里。祖沖之從小就聰明好學(xué)。2020歲時學(xué)有成歲時學(xué)有成就，進(jìn)了當(dāng)時的國家級研究機(jī)關(guān)華林學(xué)省。由于他對就，進(jìn)了當(dāng)時的國家級

16、研究機(jī)關(guān)華林學(xué)省。由于他對各種事物敢于大膽設(shè)想，勇于創(chuàng)新，注重實(shí)踐，并且各種事物敢于大膽設(shè)想，勇于創(chuàng)新，注重實(shí)踐，并且勤奮刻苦，因此，在許多科學(xué)領(lǐng)域取得了驚人的成果勤奮刻苦，因此，在許多科學(xué)領(lǐng)域取得了驚人的成果。 閱讀資料閱讀資料26 祖沖之采用割圓術(shù)這一方法，計(jì)算出圓周周祖沖之采用割圓術(shù)這一方法，計(jì)算出圓周周長與直徑的比例：長與直徑的比例：3.14159263.1415926與與3.14159273.1415927之之間，這是世界上第一次提出最精確的圓周率。祖間，這是世界上第一次提出最精確的圓周率。祖沖之之后沖之之后10001000多年，一位阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家才超過多年，一位阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家才超過了他

17、，把圓周率推算到了了他，把圓周率推算到了1717位有效數(shù)字。不僅如位有效數(shù)字。不僅如此，祖沖之還正確地推導(dǎo)出球的體積公式，這是此，祖沖之還正確地推導(dǎo)出球的體積公式，這是我國最早出現(xiàn)的球體公式。他所引用的原理和我國最早出現(xiàn)的球體公式。他所引用的原理和1717世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利所引用的公理是一致世紀(jì)意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利所引用的公理是一致的。的。 27 祖沖之將他的研究成果寫成一本書，名為祖沖之將他的研究成果寫成一本書，名為綴綴術(shù)術(shù)。此書在唐朝時作為太學(xué)。此書在唐朝時作為太學(xué)算經(jīng)十書算經(jīng)十書之一，之一，被列為課本。后此書傳入朝鮮、日本，也被當(dāng)做教被列為課本。后此書傳入朝鮮、日本，也被當(dāng)做教科書

18、。天文歷法方面，祖沖之科書。天文歷法方面，祖沖之3333歲時編制了新歷法歲時編制了新歷法大明歷大明歷。大明歷大明歷中兩項(xiàng)重大改革，一是打中兩項(xiàng)重大改革，一是打破了我國沿襲很久的破了我國沿襲很久的“1919年年7 7閏閏”的老閏法。祖沖的老閏法。祖沖之經(jīng)過仔細(xì)推算，發(fā)現(xiàn)這個閏法每過之經(jīng)過仔細(xì)推算，發(fā)現(xiàn)這個閏法每過200200年就會相年就會相差一天。因此，他打破傳統(tǒng)觀念，反復(fù)計(jì)算，精確差一天。因此，他打破傳統(tǒng)觀念，反復(fù)計(jì)算，精確地得出了每地得出了每391391年中加上年中加上144144個閏月的新閏法。祖?zhèn)€閏月的新閏法。祖沖之在歷法計(jì)算中還第一次應(yīng)用了東晉天文學(xué)家虞沖之在歷法計(jì)算中還第一次應(yīng)用了東

19、晉天文學(xué)家虞喜發(fā)現(xiàn)的歲差原理。歲差，是指地球圍繞太陽運(yùn)行喜發(fā)現(xiàn)的歲差原理。歲差，是指地球圍繞太陽運(yùn)行一周，不可能完全回到原來位置的現(xiàn)象。一周，不可能完全回到原來位置的現(xiàn)象。28 祖沖之應(yīng)用這個原理精確地計(jì)算出一回祖沖之應(yīng)用這個原理精確地計(jì)算出一回歸年是歸年是365.24284481365.24284481日，同近代科學(xué)測量日，同近代科學(xué)測量相比一年只差相比一年只差5050秒。這在天文歷法史上是秒。這在天文歷法史上是一個重大的進(jìn)步。一個重大的進(jìn)步。 此外，祖沖之還制造了許多精巧的機(jī)械。此外，祖沖之還制造了許多精巧的機(jī)械。例如例如“指南車指南車”、“千里船千里船”、“木牛流馬木牛流馬”等。祖沖之不

20、愧為世界上最偉大的科學(xué)家之等。祖沖之不愧為世界上最偉大的科學(xué)家之一。一。29 齊民要術(shù)齊民要術(shù)詳盡記述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，決不是材詳盡記述農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，決不是材料的堆砌。賈思勰在各個方面都發(fā)表了精辟見解或理論上的料的堆砌。賈思勰在各個方面都發(fā)表了精辟見解或理論上的概括。比如在耕種時，提倡不違農(nóng)時，只要概括。比如在耕種時，提倡不違農(nóng)時，只要“順天時，易地順天時，易地利利”，就會，就會“用力少而成功多用力少而成功多”；在種植計(jì)劃上，主張因地；在種植計(jì)劃上，主張因地制宜，不然，制宜，不然，“任情返道，勞而無獲任情返道，勞而無獲”；在田間管理上，極；在田間管理上，極力主張力主張“鋤不厭數(shù)，周而復(fù)

21、始鋤不厭數(shù)，周而復(fù)始”，“鋤上十遍，便得八米也鋤上十遍，便得八米也”。“鋤頭三寸澤鋤頭三寸澤”，多鋤還可以抗旱保墑；在種植方法上，多鋤還可以抗旱保墑；在種植方法上，主張輪種，他認(rèn)為谷、稻、麻不能，主張輪種，他認(rèn)為谷、稻、麻不能“重茬重茬”，必須輪種。，必須輪種。谷子重茬，谷子重茬，“莠（雜草）多而收薄莠（雜草）多而收薄”；大麻重茬，；大麻重茬，“有點(diǎn)葉有點(diǎn)葉夭折之患夭折之患”，等等。這些真知灼見，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，至今還，等等。這些真知灼見，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，至今還被當(dāng)做法則一樣遵守。被當(dāng)做法則一樣遵守。 30 賈思勰到實(shí)際中去，從具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)夫中汲賈思勰到實(shí)際中去，從具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)夫中汲取營養(yǎng)，有一