發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的國度課件

第4課

“發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的國度”美國學(xué)者坦普爾在《中國——發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的國度》中統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代世界文明賴以建立的基本發(fā)明創(chuàng)造，有一半以上來源于中國。特別是造紙術(shù)、火藥、印刷術(shù)、指南針的發(fā)明曾經(jīng)改變了世界。直到15世紀(jì)以前，中國的科學(xué)技術(shù)在世界上保持了千年的領(lǐng)先地位！一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù):（1）早期的書寫材料笨重、不易攜帶、昂貴、不便推廣等一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù):（1）早期的書寫材料（2）我國目前發(fā)現(xiàn)最早的紙西漢紙一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù):（1）早期的書寫材料（2）我國目前發(fā)現(xiàn)最早的紙（3）東漢蔡倫改進(jìn)造紙術(shù)東漢紙?jiān)希褐参锢w維“蔡侯紙”蔡倫簡介蔡倫（61～121）字敬仲，漢族，東漢桂陽郡人。中國古代四大發(fā)明中造紙術(shù)的重大改進(jìn)者。作為一名古代宦官，他曾在昂貴的絲綢和竹板上書寫過，但是，他發(fā)明了造紙術(shù)，用樹皮、魚網(wǎng)和竹子壓制成紙。造紙術(shù)的發(fā)明徹底改寫了后世中國乃至世界的歷史，也使蔡倫屹立于古今中外的杰出人物之列。造紙術(shù)的外傳早在西漢時(shí)期，中國人就制造出了紙。近年出土了西漢時(shí)代的紙繪地圖，充分證明了這一點(diǎn)。至東漢時(shí)，宦官蔡倫改進(jìn)了造紙術(shù)，使植物纖維紙逐漸取代竹木簡成為古代中國的主要書寫材料。后傳入歐洲，結(jié)束了羊皮紙和小牛皮紙的時(shí)代，有力地推動(dòng)了歐洲文化的發(fā)展。造紙術(shù)的傳播造紙術(shù)由我國傳遍世界，有利于人類文化的傳播，這是中華發(fā)族對(duì)世界文明的巨大貢獻(xiàn)一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù)：2、火藥：A發(fā)明歷程：①唐代：②唐代末年：③宋朝時(shí)：發(fā)明火藥一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù)：2、火藥：A發(fā)明歷程：B外傳及意義：火藥和火藥武器傳入歐洲，“不僅對(duì)作戰(zhàn)方法本身，而且對(duì)統(tǒng)治和奴役的政治關(guān)系起了變革的作用”。“以前一直攻不破的貴族城堡的石墻抵不住市民的大炮，市民的子彈射穿了騎士的盔甲。貴族的統(tǒng)治跟身穿鎧甲的貴族騎兵同歸于盡了?！！保?）結(jié)束了冷兵器時(shí)代；（2）使歐洲騎士階層日益衰落，封建制度走向瓦解；（3）促進(jìn)了歐洲采礦業(yè)和金屬制造業(yè)的發(fā)展一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù)：2、火藥：3、指南針：A發(fā)明歷程：①戰(zhàn)國：發(fā)明司南②北宋：發(fā)明指南針，并應(yīng)用于航海宋·指南針羅盤（南宋）材料一《韓非子》載:“先王立司南以端朝夕”?！豆砉茸印份d:“鄭(國)人之取玉也,載司南之車,為其不惑也?！保ㄗⅲ撼Α獤|西方向；惑—迷失方向）材料二書載，北宋時(shí)有人在廣州看到“舟師識(shí)地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針”。司南最遲發(fā)明于什么時(shí)期？根據(jù)材料一、二、三，司南和指南針在哪些方面發(fā)揮了辨別方向的功能?材料三魯迅曾說：“外國用火藥造子彈御敵，中國卻用它做爆竹敬神；外國用羅盤針航海，中國卻用它看風(fēng)水；外國用鴉片醫(yī)病，中國卻拿來當(dāng)飯吃?！睉?zhàn)國生產(chǎn)，導(dǎo)航，迷信指南針在近代西歐和中國的不同用途說明了什么?科學(xué)技術(shù)能否產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用，主要取決于社會(huì)環(huán)境。材料三中魯迅揭露了當(dāng)時(shí)中國社會(huì)的什么問題?古代先進(jìn)的科技在推動(dòng)中國社會(huì)的進(jìn)步方面，未充分發(fā)揮其作用。一、四大發(fā)明（中國古代最重要的科技成就）1、造紙術(shù)：2、火藥：3、指南針：4、印刷術(shù)：A發(fā)明歷程：雕版印刷術(shù)（隋唐）活字印刷術(shù)（北宋畢昇）B影響：推動(dòng)了文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)和宗教改革，馬丁·路德曾稱印刷術(shù)為“上帝至高無上的恩賜，使得福音更能傳揚(yáng)”。加快了思想解放的進(jìn)程。畢昇活字印刷術(shù)2008北京奧運(yùn)會(huì)上活字印刷術(shù)的再現(xiàn)歸納：中國古代的四大發(fā)明西漢：植物纖維紙東漢：“蔡侯紙”使信息的記錄、傳播和繼承都有了革命性的進(jìn)步。指南針造紙術(shù)戰(zhàn)國：司南北宋：指南魚南宋：指南魚、指南龜對(duì)軍事、經(jīng)濟(jì)、航海意義重大；推動(dòng)近代的地理大發(fā)現(xiàn)火藥印刷術(shù)北宋：活字印刷術(shù)（畢昇）為世界文明作出重大貢獻(xiàn)，為文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備條件推動(dòng)歐洲火藥武器發(fā)展；及采礦業(yè)、金屬制造業(yè)的發(fā)展唐末：應(yīng)用于軍事宋朝：火藥武器廣泛運(yùn)用二、十進(jìn)位值制和珠算1、十進(jìn)位值制A特點(diǎn)：①逢十進(jìn)一②每個(gè)數(shù)碼既有其自身的絕對(duì)值，又有其所在位數(shù)的十進(jìn)制的值B形成：商代已使用甲骨文中的13個(gè)數(shù)字春秋戰(zhàn)國時(shí)期出現(xiàn)算籌記數(shù)法（春秋戰(zhàn)國）算籌算籌記數(shù)擺法十進(jìn)位值制:

中國古代十進(jìn)位制的算籌記數(shù)法在世界數(shù)學(xué)史上是一個(gè)偉大的創(chuàng)造。把它與世界其他古老民族的記數(shù)法作一比較，其優(yōu)越性是顯而易見的。古羅馬的數(shù)字系統(tǒng)沒有位值制，只有七個(gè)基本符號(hào)，如要記稍大一點(diǎn)的數(shù)目就相當(dāng)繁難。古美洲瑪雅人雖然懂得位值制，但用的是20進(jìn)位；古巴比倫人也知道位值制，但用的是60進(jìn)位。20進(jìn)位至少需要19個(gè)數(shù)碼，60進(jìn)位則需要59個(gè)數(shù)碼，這就使記數(shù)和運(yùn)算變得十分繁復(fù)，遠(yuǎn)不如只用9個(gè)數(shù)碼便可表示任意自然數(shù)的十進(jìn)位制來得簡捷方便。中國古代數(shù)學(xué)之所以在計(jì)算方面取得許多卓越的成就，在一定程度上應(yīng)該歸功于這一符合十進(jìn)位制的算籌記數(shù)法。馬克思在他的《數(shù)學(xué)手稿》一書中稱十進(jìn)位記數(shù)法為“最美妙的發(fā)明之一”

.二、十進(jìn)位值制和珠算1、十進(jìn)位值制2、珠算：珠算盤是計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前世界上最先進(jìn)的計(jì)算工具A出現(xiàn)：至遲在2世紀(jì)（東漢）B成熟：（明代）《算法統(tǒng)宗》。它在珠算法的推廣中起重要作用。C發(fā)展的原動(dòng)力：經(jīng)濟(jì)尤其是商業(yè)的發(fā)展D意義：赤道坐標(biāo)古代中國文學(xué)家是以北極星為天球北極。因?yàn)楸睒O星跟地理北極相對(duì)應(yīng)，所以天球赤道就是地球赤道在天球上的投影。這套天文坐標(biāo)體系叫赤道坐標(biāo)。中國是最早使用赤道坐標(biāo)的國家。注：古代西方使用黃道坐標(biāo)。（現(xiàn)代天文學(xué)用赤道坐標(biāo)取代了黃道坐標(biāo)。）

中國是世界上最早使用赤道坐標(biāo)的國家。古代中國的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說主要有三家：即蓋天、渾天、宣夜說。蓋天說即“天圓地方”說，“天員（圓）如張蓋，地方如棋局”，天地之間有八根柱子撐著。渾天說則主張大地是個(gè)球形，外裹著一個(gè)球形的天穹，地球浮于天表內(nèi)的水上（后來發(fā)展為“地在氣中”），日月星辰附在天殼上，隨天周日旋轉(zhuǎn)。宣夜說認(rèn)為“天”只不過是無邊無涯的氣體，日月星辰就在氣體中飄浮流動(dòng)。而其中渾天說對(duì)于觀測天象而言，其價(jià)值和意義要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于宣夜說。渾儀:是以渾天說為理論基礎(chǔ)制造的、由相應(yīng)天球坐標(biāo)系各基本圈的環(huán)規(guī)及瞄準(zhǔn)器構(gòu)成的古代天文測量天體的儀器。渾儀是我國古代的一種天文觀測儀器。在古代，“渾”字含有圓球的意義。古人認(rèn)為天是圓的，形狀像蛋殼，出現(xiàn)在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們?cè)谶@個(gè)蛋黃上測量日月星辰的位置。因此，把這種觀測天體位置的儀器叫做“渾儀”。最初，渾儀的結(jié)構(gòu)很簡單，只有三個(gè)圓環(huán)和一根金屬軸。最外面的那個(gè)圓環(huán)固定在正南北方向上，叫做“子午環(huán)”；中間固定著的圓環(huán)平行于地球赤道面，叫做“赤道環(huán)”；最里面的圓環(huán)可以繞金屬軸旋轉(zhuǎn)，叫做“赤經(jīng)環(huán)”；赤經(jīng)環(huán)與金屬軸相交于兩點(diǎn)，一點(diǎn)指向北天極，另一點(diǎn)指向南天極。在赤經(jīng)環(huán)面上裝著一根望筒，可以繞赤經(jīng)環(huán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，用望筒對(duì)準(zhǔn)某顆星星，然后，根據(jù)赤道環(huán)和赤經(jīng)環(huán)上的刻度來確定該星在天空中的位置。后來，古人為了便于觀測太陽、行星和月球等天體，在渾儀內(nèi)又添置了幾個(gè)圓環(huán)，也就是說環(huán)內(nèi)再套環(huán)，使渾儀成為多種用途的天文觀測儀器。(大概在戰(zhàn)國中期至秦漢時(shí)期發(fā)明)北京古觀象臺(tái)渾儀由于渾儀的圈環(huán)過于復(fù)雜，遮掩天區(qū)，影響觀測，所以元代的天文學(xué)家郭守敬將其簡化，創(chuàng)制了簡儀。簡儀三、簡儀和《授時(shí)歷》1、簡儀郭守敬2、《授時(shí)歷》

《授時(shí)歷》，為元朝至元十八年（公元1281年）實(shí)施的歷法名，因元世祖忽必烈封賜而得名，原著及史書均稱其為《授時(shí)歷經(jīng)》。其法以365.2425日為一歲，距近代觀測值365.2422僅差26秒，精度與公歷（指1582年羅馬教皇格里高利十三世頒布實(shí)行的歷法，稱《格里高利歷》,在中國稱公歷或陽歷）相當(dāng)，但比西方早采用了300多年。元世祖按照“敬授民時(shí)”的古語，取名為《授時(shí)歷》。

1946年11月12日晚，在美國科學(xué)院大廳里，為款待中國天文學(xué)代表團(tuán)，美國科學(xué)家弗里德曼發(fā)表了熱情洋溢的歡迎詞。他說：“中國古代科學(xué)的偉大成就，我們美國人很難想象。那天文科學(xué)來說吧，中國有全世界最古老、最豐富、最完整的日月食、彗星、太陽黑子、新星……的記錄。三四年前，天文儀器我們這里還是沒有開化的原始森林，中國大陸上已經(jīng)出現(xiàn)精美的和完善的歷法……”我們的驕傲！四、《齊民要術(shù)》和《農(nóng)政全書》1、北魏：賈思勰《齊民要術(shù)》是中國現(xiàn)存最早、最完整的農(nóng)書也是世界上最早、最系統(tǒng)的農(nóng)學(xué)名著

賈思勰是我國南北朝時(shí)期杰出的農(nóng)業(yè)科學(xué)家。他編撰的《齊民要術(shù)》是一部內(nèi)容豐富、規(guī)模巨大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)著作，是我國古代"四大農(nóng)書"之一，受到國內(nèi)外專家的廣泛重視和高度評(píng)價(jià)?！洱R民要術(shù)》分為10卷，共92篇，11萬字；其中正文約7萬字，注釋約4萬字。另外，書前還有"自序"、"雜說"各一篇，其中的"序"廣泛摘引圣君賢相、有識(shí)之士等注重農(nóng)業(yè)的事例，以及由于注重農(nóng)業(yè)而取得的顯著成效。書中內(nèi)容相當(dāng)豐富，涉及面極廣，包括各種農(nóng)作物的栽培，各種經(jīng)濟(jì)林木的生產(chǎn)，以及各種野生植物的利用等等；同時(shí)，書中還詳細(xì)介紹了各種家禽、家畜、魚、蠶等的飼養(yǎng)和疾病防治，并把農(nóng)副產(chǎn)品的加工（如釀造）以及食品加工、文具和日用品生產(chǎn)等形形色色的內(nèi)容都囊括在內(nèi)。因此說《齊民要術(shù)》對(duì)我國農(nóng)業(yè)研究具有重大意義?！洱R民要術(shù)》得到各類學(xué)家的高度評(píng)價(jià)。首先是農(nóng)史學(xué)家稱贊《齊民要術(shù)》使中國農(nóng)學(xué)第一次形成精耕細(xì)作的完整的結(jié)構(gòu)體系，它高度概括了農(nóng)業(yè)耕種的精湛技藝，使農(nóng)業(yè)有了更深的發(fā)展；其次是經(jīng)濟(jì)史學(xué)家，認(rèn)為《齊民要術(shù)》是封建地主經(jīng)濟(jì)的經(jīng)營指南，為其增加經(jīng)濟(jì)效益提供了有利的途徑；再有食品史學(xué)家認(rèn)為《齊民要術(shù)》在農(nóng)產(chǎn)品加工、釀造、烹調(diào)、果蔬貯藏等方面也給出了很好的技巧，為這方面的工作者提供了理論依據(jù)?？傊?，《齊民要術(shù)》一書是一部總結(jié)我國古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的杰出著作，是一部具有高度科學(xué)價(jià)值的"農(nóng)業(yè)百科全書"，是我國寶貴的科學(xué)文化遺產(chǎn)?！洱R民要術(shù)》中的農(nóng)耕場景

四、《齊民要術(shù)》和《農(nóng)政全書》1、北魏：賈思勰《齊民要術(shù)》是中國現(xiàn)存最早、最完整的農(nóng)書也是世界上最早、最系統(tǒng)的農(nóng)學(xué)名著2、明朝：徐光啟《農(nóng)政全書》全面總結(jié)了中國歷代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，尤其注意反映明代最新的技術(shù)成就。是一部農(nóng)業(yè)百科全書。徐光啟與利瑪竇

徐光啟：（1562—1633），字子先，號(hào)玄扈，上海人，生于明嘉靖四十一年（1562年），卒于崇禎六年（1633年），明末杰出的科學(xué)家。徐光啟的科學(xué)成就是多方面的。他曾同耶穌會(huì)傳教士利瑪竇等人一起共同翻譯了許多科學(xué)著作，如《幾何原本》、《泰西水法》等，成為介紹西方近代科學(xué)的先驅(qū)；同時(shí)他自己也寫了不少關(guān)于歷算、測量方面的著作，如《測量異同》、《勾股義》；他還會(huì)通當(dāng)時(shí)的中西歷法，主持了一部130多卷的《崇禎歷書》的編寫工作。除天文、歷法、數(shù)學(xué)等方面的工作以外，他還親自練兵，負(fù)責(zé)制造火器，并成功地?fù)敉肆撕蠼鸬倪M(jìn)攻。著有《徐氏庖言》、《兵事或問》等軍事方面的著作。但徐光啟一生用力最勤、收集最廣、影響最深遠(yuǎn)的還要數(shù)農(nóng)業(yè)與水利方面的研究。

徐光啟像※中國古代科技的特點(diǎn)第一，內(nèi)容上，第二，研究方法上，整理和總結(jié)，應(yīng)用性強(qiáng)，第三，使用上，對(duì)事物發(fā)展規(guī)律的探索不夠缺少實(shí)驗(yàn)、理論探究服務(wù)于生產(chǎn)和鞏固統(tǒng)治需要，缺乏將科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的意識(shí)第四，分布上，主要集中在與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的科技領(lǐng)域

英國著名的研究中國科技史專家李約瑟院士曾經(jīng)提出這樣一個(gè)問題：“在上古和中古時(shí)代，中國科學(xué)技術(shù)一直保持一個(gè)讓西方望塵莫及的發(fā)展水平，中國科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同時(shí)代的歐洲，已被證明是形成近代世界秩序的基本因素之一。而中國古代文明卻沒有能夠在亞洲產(chǎn)生出與此相應(yīng)的現(xiàn)代科學(xué)，其阻礙因素又是什么？”這是李約瑟難題之一。試分析中國古代科技為什么能長期領(lǐng)先于世界？16世紀(jì)后，中國科技沒能產(chǎn)生與歐洲相同的近代科學(xué)的原因是什么？年代科技發(fā)明中國其他國家件%件%公元1—400年452862%1738%401—1000年453271%1329%1001—1500年673857%2943%1501—1840年472194%45396%☆我國古代科技長期領(lǐng)