中国古代数学的成就_百度文库
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中国古代数学的成就
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你可能喜欢古代的人如何运算数学的加减乘除因为他们那时没有+-*/
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算筹根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13--14cm,径粗0．2～0．3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的,大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带.需要记数和计算的时候,就把它们取出来,放在桌上、炕上或地上都能摆弄.别看这些都是一根根不起眼的小棍子,在中国数学史上它们却是立有大功的.而它们的发明,也同样经历了一个漫长的历史发展过程.在算筹计数法中,以纵横两种排列方式来表示单位数目的,其中1-5均分别以纵横方式排列相应数目的算筹来表示,6-9则以上面的算筹再加下面相应的算筹来表示.表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空.这种计数法遵循十进位制.算筹的出现年代已经不可考,但据史料推测,算筹最晚出现在春秋晚期战国初年（公元前722年～公元前221年）,一直到算盘发明推广之前都是中国最重要的计算工具.算筹的发明就是在以上这些记数方法的历史发展中逐渐产生的.它最早出现在何时,现在已经不可查考了,但至迟到春秋战国；算筹的使用已经非常普遍了.前面说过,算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,那么怎样用这些小棍子来表示各种各样的数目呢?那么为什么又要有纵式和横式两种不同的摆法呢?这就是因为十进位制的需要了.所谓十进位制,又称十进位值制,包含有两方面的含义.其一是"十进制",即每满十数进一个单位,十个一进为十,十个十进为百,十个百进为千……其二是"位值制,即每个数码所表示的数值,不仅取决于这个数码本身,而且取决于它在记数中所处的位置.如同样是一个数码"2",放在个位上表示2,放在十位上就表示20,放在百位上就表示200,放在千位上就表示2000……在我国商代的文字记数系统中,就已经有了十进位值制的荫芽,到了算筹记数和运算时,就更是标准的十进位值制了.按照中国古代的筹算规则,算筹记数的表示方法为：个位用纵式,十位用横式,百位再用纵式,千位再用横式,万位再用纵式……这样从右到左,纵横相间,以此类推,就可以用算筹表示出任意大的自然数了.由于它位与位之间的纵横变换,且每一位都有固定的摆法,所以既不会混淆,也不会错位.毫无疑问,这样一种算筹记数法和现代通行的十进位制记数法是完全一致的.中国古代十进位制的算筹记数法在世界数学史上是一个伟大的创造.把它与世界其他古老民族的记数法作一比较,其优越性是显而易见的.古罗马的数字系统没有位值制,只有七个基本符号,如要记稍大一点的数目就相当繁难.古美洲玛雅人虽然懂得位值制,但用的是20进位；古巴比伦人也知道位值制,但用的是60进位.20进位至少需要19个数码,60进位则需要59个数码,这就使记数和运算变得十分繁复,远不如只用9个数码便可表示任意自然数的十进位制来得简捷方便.中国古代数学之所以在计算方面取得许多卓越的成就,在一定程度上应该归功于这一符合十进位制的算筹记数法.马克思在他的《数学手稿》一书中称十进位记数法为"最妙的发明之一",确实是一点也不过分的.二进制思想的开创国著名的哲学家数学家莱布尼茨()发明了对现代计算机系统有着重要意义的二进制,不过他认为在此之前,中国的《易经》中已经提到了有关二进制的初步思想.当代的许多科学家认为易经中并不含有复杂的二进制思想,可是这本中国古籍中的一些基本思想和二进制在很大程度上仍然有着千丝万缕的联系.元始的《灵宝经》里面把阴阳定义为阳是自冬至到夏至的上升的气,阴为从夏至到冬至下降的气,这是对地球周期运动的最简练认识.阴阳是一种物质认识,后来转化为思想方式,反者道之动等等,都是这种思想的表现.从而开创了对立统一的思想方式,实际上计算机的电子脉冲的思想是与之一致的,采样定律也是与之一致的.《易经》是我国伏羲、周文王等当政者积累观天测算经验而成的关于天象气象和人变易的经典,从八卦到六十四卦,就是二进制三位到六位表达,上世纪八十年代还有四位计算机,可以说,周文王的六十四卦在表达能力上已经高于四位计算机.十进制的使用《卜辞》中记载说,商代的人们已经学会用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万这13个单字记十万以内的任何数字,但是现在能够证实的当时最大的数字是三万.甲骨卜辞中还有奇数、偶数和倍数的概念.十进位位值制记数法包括十进位和位值制两条原则,"十进"即满十进一；"位值"则是同一个数位在不同的位置上所表示的数值也就不同,如三位数"111",右边的"1"在个位上表示1个一,中间的"1"在十位上就表示1个十,左边的"1"在百位上则表示1个百.这样,就使极为困难的整数表示和演算变得如此简便易行,以至于人们往往忽略它对数学发展所起的关键作用.我们有个成语叫"屈指可数",说明古代人数数确实是离不开手指的,而一般人的手指恰好有十个.因此十进制的使用似乎应该是极其自然的事.但实际情况并不尽然.在文明古国巴比伦使用的是60进位制（这一进位制到现在仍留有痕迹,如一分＝60秒等）另外还有采用二十进位制的.古代埃及倒是很早就用10进位制,但他们却不知道位值制.所谓位值制就是一个数码表示什么数,要看它所在的位置而定.位值制是千百年来人类智慧的结晶.零是位值制记数法的精要所在.但它的出现却并非易事.我国是最早使用十进制记数法,且认识到进位制的国家.我们的口语或文字表达的数字也遵守这一原则,比如一百二十七.同时我们对0的认识最早.十进制是中国人民的一项杰出创造,在世界数学史上有重要意义.著名的英国科学史学家李约瑟教授曾对中国商代记数法予以很高的评价,"如果没有这种十进制,就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界了",李约瑟说"总的说来,商代的数字系统比同一时代的古巴比伦和古埃及更为先进更为科学."分数和小数的最早运用分数的应用最初分数的出现,并非由除法而来.分数被看作一个整体的一部分."分"在汉语中有"分开""分割"之意.后来运算过程中也出现了分数,它表示两整数比.分数的加减乘除运算我们小学就已完全掌握了.很简单,是不是?不过在七、八百年以前的欧洲,如果你有这种水平那么就可以说相当了不起了.那时精通自然数的四则运算就已达到了学者水平.至于分数,对当时人来说简直难于上青天.德国有句谚语形容一个人陷入绝境,就说："掉到分数里去了".为什么会如此呢?这都是笨拙的记数法导致的.在我国古代,《九章算术》中就有了系统的分数运算方法,这比欧洲大约早1400年.西汉时期,张苍、耿寿昌等学者整理、删补自秦代以来的数学知识,编成了《九章算术》.在这本数学经典的《方田》章中,提出了完整的分数运算法则.从后来刘徽所作的《九章算术注》可以知道,在《九章算术》中,讲到约分、合分（分数加法）、减分（分数减法）、乘分（分数乘法）、除分（分数除法）的法则,与我们现在的分数运算法则完全相同.另外,还记载了课分（比较分数大小）、平分（求分数的平均值）等关于分数的知识,是世界上最早的系统叙述分数的著作.分数运算,大约在15世纪才在欧洲流行.欧洲人普遍认为,这种算法起源于印度.实际上,印度在七世纪婆罗门笈多的著作中才开始有分数运算法则,这些法则都与《九章算术》中介绍的法则相同.而刘徽的《九章算术注》成书于魏景元四年（263年）,所以,即使与刘徽的时代相比,我们也要比印度早400年左右.小数的最早使用刘徽在《九章算术注》中介绍,开方不尽时用十进分数（徽数,即小数）去逼近,首先提出了关于十进小数的概念.到公元 1300年前后,元代刘瑾所著《律吕成书》中,已将2写成把小数部分降低一行写在整数部分的后边.而西方的斯台汶直到1585年才有十进小数的概念,且他的表示方法远不如中国先进,如上述的小数,他记成或106368.九九表的使用作为启蒙教材,我们都背过九九乘法表：一一得一、一二得二……九九八十一.而古代是从"九九八十一"开始,因此称"九九表".九九表的使用,对于完成乘法是大有帮助的.齐恒公纳贤的故事说明,到公元前7世纪时,九九歌诀已不希罕.也许有人认为这种成绩不值一提.但在古代埃及作乘法却要用倍乘的方式呢.举个例子.如算23×13,就需要从23开始,加倍得到23×2,23×4,23×8,然后注意到13＝1＋4＋8,于是23＋23×4＋23×8加起来的结果就是23×13.从比较中不难看出使用九九表的优越性了.根据考古专家在湖南张家界古人堤汉代遗址出土的简牍上发现的汉代"九九乘法表",竟与现今生活中使用的乘法口诀表有着惊人的一致.这枚记载有"九九乘法表"的简牍是木质的,大约有22厘米长,残损比较严重.此前在湘西里耶古城出土的一枚秦简上也发现了距今2200多年的乘法口诀表,并被考证为中国现今发现的最早的乘法口诀表实物.除了里耶秦简外,与张家界古人堤遗址发现的这枚简牍样式基本一致的"九九乘法表"还曾在楼兰文书中见到过,那是写在两张残纸上的九九乘法表,为瑞典探险家斯文赫定在上个世纪初期发掘.乘法表在古代并非中国一家独有,古巴比伦的泥版书上也有乘法表.但汉字（包括数目字）单音节发声的特点,使之读起来朗朗上口；后来发展起来的珠算口诀也承继了这一特点,对于运算速度的提高和算法的改进起到一定作用.负数的使用人们在解方程或其它数的运算过程中,往往要碰到从较小数减去较大数的情形,另外,还遇到了增加与减小,盈余与亏损等互为相反意义的量,这样,人们自然地引进了负数.负数的引进,是中国古代数学家对数学的一个巨大贡献.在我国古代秦、汉时期的算经《九章算术》的第八章"方程"中,就自由地引入了负数,如负数出现在方程的系数和常数项中,把"卖（收入钱）"作为正,则"买（付出钱）"作为负,把"余钱"作为正,则"不足钱"作为负.在关于粮谷计算的问题中,是以益实（增加粮谷）为正,损实（减少粮谷）为负等,并且该书还指出："两算得失相反,要以正负以名之".当时是用算筹来进行计算的,所以在算筹中,相应地规定以红筹为正,黑筹为负；或将算筹直列作正,斜置作负.这样,遇到具有相反意义的量,就能用正负数明确地区别了.在《九章算术》中,除了引进正负数的概念外,还完整地记载了正负数的运算法则,实际上是正负数加减法的运算法则,也就是书中解方程时用到的"正负术"即"同名相除,异名相益,正无入正之,负无入负之；其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之."这段话的前四句说的是正负数减法法则,后四句说的是正负数加法法则.它的意思是：同号两数相减,等于其绝对值相减；异号两数相减,等于其绝对值相加；零减正数得负数,零减负数得正数.异号两数相加,等于其绝对值相减；同号两数相加,等于其绝对值相加；零加正数得正数,零加负数得负数,当然,从现代数学观点看,古书中的文字叙述还不够严谨,但直到公元17世纪以前,这还是正负数加减运算最完整的叙述.在国外,负数出现得很晚,直至公元1150年（比《九章算术》成书晚l千多年）,印度人巴土卡洛首先提到了负数,而且在公元17世纪以前,许多数学家一直采取不承认的态度.如法国大数学家韦达,尽管在代数方面作出了巨大贡献,但他在解方程时却极力回避负数,并把负根统统舍去.有许多数学家由于把零看作"没有",他们不能理解比"没有"还要"少"的现象,因而认为负数是"荒谬的".直到17世纪,笛卡儿创立了坐标系,负数获得了几何解释和实际意义,才逐渐得到了公认.从上面可以看出,负数的引进,是我国古代数学家贡献给世界数学的一份宝贵财富.负数概念引进后,整数集和有理数集就完整地形成了.圆周率的计算圆周率是数学中最重要的常数之一.对它的计算,可以作为显示出一个国家古代数学发展的水平的尺度之一.而我国古代数学在这方面取得了令世人瞩目的成绩.我国古代最初把圆周率取作3,这虽应用起来简便,但太不准确.在求准确圆周率值的征途中,首先迈出关键一步的是刘徽.他创立割圆术,用圆内接正多边形无限逼近圆而求取圆周率值.用这种方法他求得圆周率的近似值为3.14,也有人认为他得到了更好的结果：3.1416.青出于蓝,而胜于蓝.后继者祖冲之利用割圆术得出了正确的小数点后七位.而且他还给出了约率与密率.密率的发现是数学史上卓越的成就,保持了一千多年的世界纪录,是一项空前杰作.
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其他类似问题
扫描下载二维码必修三第8课《古代中国的发明和发现》教学设计
第8课《古代中国的发明和发现》教学设计
●课程标准
概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明的贡献
●教材分析
《古代中国的发明和发现》选自人教版高中历史教材必修三第三单元中的第八课。本课教材主要从四大发明，数学，天文学，历法和农学以及医学五个方面的典型事例向学生介绍了古代中国几千年的科技成就。内容相对来说比较独立，与教材前后两个单元关系不大，与本单元的其他课程联系也不深。但是由于中国古代的科技成就对推动世界文明向前发展做出了杰出贡献，所以本课的学习对于激发学生的民族自豪感，增强爱国主义精神和科学精神具有重大意义。
●学情分析
　　高二学生已经具有一定的中国古代政治史、经济史的基础，而且初中也曾经学过中国古代科技成就的相关内容，对中国古代科技有一定了解。学生通过看书基本上能把握中国古代科技成就的主要表现，本课难点在于分析古代科技成就巨大的原因，学生应在此下功夫。
●教学目标
一、知识与能力：
1、掌握中国古代科技进步的基础知识，特别是纸、指南针、火药和印刷术的发明。
2、认识古代中国四大发明对世界文明发展的贡献。
3、对比中国四大发明在中国和西方发挥的作用，思考其不同的原因，并从中分析中国古代科技在16世纪后逐渐滞后的原因。
二、过程与方法：
1、学生课前在教师的指导下利用图书馆、互联网等资源，分组收集、整理中国古代科技发展的相关材料，并在课堂上相互交流，从而对中国古代科技的成就形成初步的认识。
三、情感态度与价值观：
1、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。逐步形成对国家、民族的历史使命感和社会责任感，增强爱国主义情操。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。
2、通过对本课的学习，养成崇尚科学的精神，坚定科学的思想。
●教学重点
古代中国的伟大科技成就。
●教学难点
古代中国伟大科技发明、发现的方法与精神；造成近代中国科技落后的深刻的社会原因。
●教具准备
制作多媒体课件。
●课时安排
●教学方法
列表的方法、材料分析法、讨论法等
●导入设计
指导学生阅读本课的导言，从导言提供的信息——书写材料的演变过程，引出造纸术的发明，提问：中国为什么被称为世界四大文明古国之一
（多媒体课件打出课题）
第8课　古代中国的发明和发现
（板书）一、四大发明
合作探究：阅读教材P36～37，结合以前所学知识，利用教材上的图片，请学生简单介绍四大发明。
自主学习1：（展示图片：西汉的纸）这是古代中国造纸术的历史见证，早在西汉时期，中国人就制造出了纸。这是近年出土的西汉时代的绘有地图的纸。东汉时，宦官蔡伦改进了造纸术，使植物纤维纸逐渐取代竹木简成为古代中国的主要书写材料。
西汉的纸　　　　　　　　　汉代的司南（模型）
自主学习2：［展示图片：汉代的司南（模型）］这是汉代的司南。战国时期中国人就已经知道了磁性指南的特征。汉代就制作出了实际可用的司南，至北宋时即制作了用于航海的指南针，并在南宋时期制作了更为方便和精确的罗盘针，大量使用于当时的海上商船。后经阿拉伯人传入西欧，为西欧开辟新航路、进行殖民扩张提供了条件。
自主学习3：（展示图片：突火枪、火箭）中国古代炼丹家在炼制丹药时发明了火药，唐代末年战争频仍，火药开始应用于军事。最早的火药武器有突火枪、火箭等。宋元时期各民族政权之间战争不断发生，火药在军事上的应用更为广泛，技术也得到进一步发展。
毕升泥活字版（模型）
自主学习4：［展示图片：毕升泥活字版（模型）］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。北宋毕升发明了胶泥活字印刷术，它既经济又便捷，是印刷业的一大革新。
问题情境1：刚才四位同学准确地向大家介绍了我国古代四大发明的发展演变过程，那么四大发明在中国和世界分别发挥了怎样的作用？为什么作用不一样？请大家阅读教材，然后讨论回答。
多媒体课件展示材料：
材料一　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”口号打开了道路，标志着我们心目中的所谓书籍的开端。
——(德)利普斯《事物的起源》
材料二　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并建立了殖民地，而印刷术则变成新教的工具，总的说来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》
自主学习1：材料一反映造纸术传到欧洲后促进了欧洲文化的发展，推动了知识的普及。
自主学习2：材料二反映了火药、指南针、印刷术这三大发明对欧洲社会近代化所起的进步作用。
过程评价：两位同学对材料的解读很到位，分析非常详细，材料一、二的确说明了我国四大发明对欧洲社会的进步起了推动作用，但是两位同学没有回答我们的问题：在中国发挥了什么作用？两者为什么作用不一样？哪位同学能就这点做分析？
自主学习3：四大发明在中国也发挥了巨大作用，但是由于中国封建社会自然经济成分超稳定的强大，在此基础上封建制度不断得到高度强大，在这样的社会和制度框架内，四大发明的先进技术始终得不到更深入的发展和更广泛的应用。
而当四大发明传入西方不久，正好赶上西方国家开始发生社会转型性的演变，商品经济的发展开始撕裂原本就不稳定的欧洲自然经济，资本主义因素正在不断萌生滋长。中国先进技术的传入，极大地推动了这一进程的演进，为西欧率先迈入近代社会的门槛发挥了不可替代的作用。从此，西方逐渐成为世界的中心，中国在世界的地位则相应地逐渐衰落下去。
回答得很对。通过以上材料的分析，大家学会了用对比的方法来学历史，通过比较不难得出这样的结论：勤勉、聪明的古代中国人民发明了造纸术、指南针、火药、印刷术，这些发明对推动中国社会的文明进步作出了贡献，但是四大发明传入欧洲以后充分发挥其推动社会进步的作用，具体表现在：造纸术传入欧洲，结束了羊皮纸和小牛皮纸的时代，有力地推动了欧洲文化的发展；指南针传入西欧，为西欧开辟新航路、进行殖民扩张提供了条件；火药传至欧洲后，经欧洲人的进一步改进，使得冷兵器时代首先在欧洲结束，先进的西方火药不仅使欧洲封建贵族走向衰落，而且成了西欧资产阶级开拓殖民地的有力武器；欧洲人采用活字印刷术，大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，使欧洲更快地迈入近代社会门槛。总之四大发明对世界历史的进步作出了杰出贡献。
过渡：除了四大发明之外，古代中国还有很多科技发明可以与之相媲美，下面我们来学习古代中国同样辉煌的数学成就。
（板书）二、《九章算术》和珠算
合作探究：阅读教材P37，了解《九章算术》的概况。
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《九章算术》是古代中国数学专著，承先秦数学发展的源流，进入汉朝后又经许多学者的删补才最后成书，这大约是公元1世纪的下半叶。它的出现，标志着中国古代数学体系的形成。
后世的数学家，大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻，这是世界上最早的印刷本数学书。
《九章算术》共收有246个数学问题，分为九章。分别是方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股。
《九章算术》采用了当时世界上最先进的十进位值制记数法。
指导阅读历史纵横，了解十进位值制记数法。
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甲骨文中的13个数字
十进，就是以十为基数，逢十进一位。数字符号因其位置不同而具有不同的数值。
古代中国十进位制的算筹记数法在世界数学史上是一个伟大的创造。把它与世界其他古老民族的记数法作一比较，其优越性是显而易见的。古罗马的数字系统没有位值制，只有7个基本符号，如要记稍大一点的数目就相当繁难。古美洲玛雅人虽然懂得位值制，但用的是20进位；古巴比伦人也知道位值制，但用的是60进位。20进位至少需要19个数码，60进位则需要59个数码，这就使记数和运算变得十分繁复，远不如用9个数码便可表示任意自然数的十进位制来得简捷方便。中国古代数学之所以在计算方面取得许多卓越的成就，在一定程度上应该归功于这一符合十进位制的算筹记数法。马克思在他的《数学手稿》一书中称十进位记数法为“最妙的发明之一”。
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算筹记数摆法
算筹是古代中国用来记数、列式和进行各种数与式演算的一种工具，又称为筹、策、算子等。它最初是小竹棍一类的自然物，以后逐渐发展成为专门的计算工具，质地与制作也愈加精致。算筹是在珠算发明以前中国独创并且是最有效的计算工具。古代中国数学的早期发达与持续发展是受惠于算筹的。
珠算是古代中国数学在计算方法方面继筹算之后的又一项重大发明。早在汉代的《数术记遗》一书中，就曾记载了14种上古算法，其中有一种便是“珠算”。
珠算的普及并最终彻底淘汰筹算，这一过程是在明代完成的。当时，由于实用数学和商业数学的发展，迫切要求计算简捷，速度加快，这就给珠算盘这一计算工具提供了大显身手的机会。另外，传统的筹算方法从唐宋以来已经逐渐简化，并且形成了一套运算口诀。这些口诀用字极少而意义完整，用算筹演算时，往往一念口诀就心算出了结果，而手中的算筹却还在慢慢排列，这样便产生了得心不能应手的矛盾。比较起来，在珠算盘上用手拨动算珠的速度要比筹算的排列移动快得多，珠算具有“随手拨珠便成答案”的优点。
因此，一时间珠算风靡海内，很快就在各个方面取代了算筹，并最终把算筹送进了历史博物馆。
从1５世纪开始，中国的珠算盘逐渐传入日本、朝鲜、越南、泰国等地，对这些国家数学的发展产生了重要的影响。以后又经欧洲的一些商业旅行家把它传播到了西方。现在，世界各国的学术界一致公认，珠算盘是中国发明的，中国是珠算的故乡。不仅如此，在世界已进入电子计算机时代的今天，珠算盘仍然是世界上普遍使用的计算工具。即使是在美国、日本等高度现代化的国家，也有越来越多的人在学习使用算盘。
过渡：教材中仅列举了古代中国数学方面的两个成就，其实还有许多，如圆周率的计算等，大家可以在课后阅读相关资料。
我国古代天文学成就也一直走在世界的前列，大家看下面一段材料，回忆和学习我国古代天文学方面的成就。
（板书）三、《石氏星表》和浑仪
多媒体展示材料：
1976年11月12日晚，在美国科学院大厅里，为款待中国天文学代表团，美国科学家弗里德曼发表了热情洋溢的欢迎词，他说：“中国古代科学的伟大成就，我们美国人很难想象，拿天文科学来说吧，中国有全世界最古老、最丰富、最完整的日月食、彗星、太阳黑子……的记录，三四千年前，我们这里还是没有开化的原始森林，中国大陆上已经出现精美的天文仪器和完善的历法……”
问题情境2：弗里德曼所说的天文学成就主要是指哪些？古代中国在天文学方面的两大突出成果是什么？
自主学习1：弗里德曼所说的最系统、最完整的日食记录要属《春秋》中记录的公元前770～前476年中的37次日食。张衡对月食作了最早的科学解释；《春秋》中记载的公元前613年“有星孛于北斗”是世界上公认的首次关于哈雷彗星的确切记录；西汉关于太阳黑子的记录，被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录，汉武帝时期制订了中国第一部比较完整的历书《太初历》，至于精美的天文仪器我们可以知道有浑仪和郭守敬革新浑仪创制的简仪等。
自主学习2：一是古代天象观测记录。《石氏星表》是战国时期的天文学家石申编写的，它用赤道坐标记录了800多颗恒星的位置，这是世界上现存最古老的星表，对天文研究具有重要参考价值。它比希腊天文学家伊巴谷测编的欧洲第一个恒星表大约早200年。
自主学习3：二是天文观测工具的发明。在望远镜发明以前世界上最先进的天文观测工具是中国的浑仪，至迟在汉武帝时期已经有这种仪器，后来元代科学家郭守敬革新浑仪，制作了更为简化、更为精密的简仪。
过程评价：同学们回答得很好。这节课我们主要了解了我国古代四大发明以及它们对世界历史进程所作出的贡献，还有与之相媲美的数学和天文学成就。
下面请大家按照要求，填写下列表格
地位或意义
天文学成就
检查上节课布置的表格，课件展示答案：
地位或意义
造纸术、火药、指南针、印刷术
推动欧洲社会在文化、思想、经济及政治上的巨大进步
《九章算术》
首创十进位值制记数法
方便、快捷
天文学成就
《石氏星表》
世界上最古老的星表
古代世界上最先进的天文观测工具
这是我们上节课所介绍的杰出的古代科技成就，这节课我们继续探讨我国古代科技的其他方面的成就。
（板书）四、《授时历》和四大农书
《夏小正》是我国现存最早的文献之一，也是现存采用夏时最早的历书。
阅读历史纵横，了解天干地支。
多媒体课件展示材料：
六十甲子顺序
甲子、乙丑、丙寅、丁卯、戊辰、己巳、庚午、辛未、壬申、癸酉
甲戌、乙亥、丙子、丁丑、戊寅、己卯、庚辰、辛巳、壬午、癸未
甲申、乙酉、丙戌、丁亥、戊子、己丑、庚寅、辛卯、壬辰、癸巳
甲午、乙未、丙申、丁酉、戊戌、己亥、庚子、辛丑、壬寅、癸卯
甲辰、乙巳、丙午、丁未、戊申、己酉、庚戌、辛亥、壬子、癸丑
甲寅、乙卯、丙辰、丁巳、戊午、己未、庚申、辛酉、壬戌、癸亥
多媒体课件展示材料：二十四节气表
立春（2月3～5日交节）
雨水（2月18～20日交节）
惊蛰（3月5～7日交节）
春分（3月20～22日交节）
清明（4月4～6日交节）
谷雨（4月19～21日交节）
立夏（5月5～7日交节）
小满（5月20～22日交节）
芒种（6月5～7日交节）
夏至（6月21～22日交节）
小暑（7月6～8日交节）
大暑（7月22～24日交节）
立秋（8月7～9日交节）
处暑（8月22～24日交节）
白露（9月7～9日交节）
秋分（9月22～24日交节）
寒露（10月8～9日交节）
霜降（10月23～24日交节）
立冬（11月7～8日交节）
小雪（11月22～23日交节）
大雪（12月6～8日交节）
冬至（12月21～23日交节）
小寒（1月5～7日交节）
大寒（1月20～21日交节）
合作探究：阅读教材，结合搜集的资料，请学生简单介绍《授时历》。
自主学习：1277年左右，郭守敬等人接受了编制新历法的任务，组织一次全国范围的大规模的天文观测。元世祖接受了建议，派14名天文学家，到国内26个地点进行了几项重要的天文观测，历史上把这项活动称为“四海测验”，测定了夏至日的表影长度和昼、夜时间的长度，为编制新历提供了较为精确的数据。
元世祖至元十七年(1280年)春天，新历法完成。元世祖按照“敬授民时”的古语，取名为《授时历》。这部历法反映了当时我国天文历法的新水平。它有不少革新创造，例如，定一回归年为365.2425日，比地球绕太阳公转一周的实际时间仅差26秒，和现代世界通用的公历完全相同。在编制过程中，他们所创立的“三差内插公式”和“球面三角公式”，是具有世界意义的杰出成就。按照《授时历》的推断，大德三年(1299年)八月己酉朔巳时，应有日食，“日食二分有奇”。但到了那一天，“至期不食”。是否《授时历》错了？根据现代天文学推算，那天确实有日食发生，是一次路线经过西伯利亚极东部的日环食。只是食分太小，加之时近中午，阳光很亮，肉眼没能观察到罢了。《授时历》经受住了时间考验。它在我国沿用了300多年，产生了重大影响。现行公历是意大利天文学家利里奥在1582年提出的，比《授时历》晚了整整300年。朝鲜、越南都曾采用过《授时历》。
为了纪念这位中国有名、世界有名、天上也有名的伟大科学家，1962年，我国邮电部发行了绘有郭守敬半身像与简仪两枚纪念邮票。1981年国际天文学会在北京召开会议，隆重纪念郭守敬诞辰750周年，国际天文学会将美国在月球上发现的一座环形山命名为“郭守敬山”。1977年，经国际小行星研究会批准，中国科学院紫金山天文台把在1964年发现的编号为2012号小行星，正式命名为“郭守敬星”。
合作探究：阅读教材，结合搜集的资料，请学生简单介绍四大农书。
自主学习1：《氾胜之书》是中国农业史上第一部完整的农学著作(约成书于公元前1世纪后半期)，该书也是世界上最古老的农学专著。
《氾胜之书》共18篇，全书总结了西汉后期我国北方特别是关中地区的农作技术。书中内容涉及早禾、晚禾、麦、稻、稗、黍、大豆、小豆、麻、瓠、桑等农作物。还记载有耕田、种麦、种瓜、压桑、选种、嫁接、轮作、间作、混作等耕作技术，并且大都符合科学原理。其中“区田法”和“溲种法”最为有名。
《氾胜之书》总结了关中地区农民的种植技术和经验，发展了战国以来的农学，对后世的农业科学产生了重大影响。
自主学习2：《齐民要术》分为10卷，共92篇，11万字；其中正文约7万字，注释约4万字。另外，书前还有“自序”“杂说”各一篇，其中的“序”广泛摘引圣君贤相、有识之士等注重农业的事例，以及由于注重农业而取得的显著成效。书中内容相当丰富，涉及面极广，包括各种农作物的栽培，各种经济林木的生产以及各种野生植物的利用等；同时，书中还详细介绍了各种家禽、家畜、鱼、蚕等的饲养和疾病防治，并把农副产品的加工（如酿造）以及食品加工、文具和日用品生产等形形色色的内容都囊括在内。因此说《齐民要术》对我国农业研究具有重大意义。
它是一部总结我国古代农业生产经验的杰出著作，是一部具有高度科学价值的“农业百科全书”，是我国宝贵的科学文化遗产。
自主学习3：《农书》系由三部分（这三部分本是各自独立的，后来合成一书）组成的，第一部分共有6卷，19篇。名为“农桑通诀”，即农业通论；第二部分“百谷谱”，共有4卷11篇，这部分属于作物栽培个论；第三部分“农器图谱”是《农书》的重点，这部分共有12卷之多，篇幅上占全书的4/5，收集了306幅图，分作20门。
《农书》的特点主要有两个方面，一是它第一次将南北农业技术写在同一本农书之中。二是“农器图谱”的写作。这不仅是以前历代无法比拟的，而且后世农书和类书所记载的农具也大部分以它为范本。
自主学习4：《农政全书》分为12目，共60卷，50余万字。12目中包括：农本3卷；田制2卷；农事6卷；水利9卷；农器4卷；树艺6卷；蚕桑4卷；蚕桑广类2卷；种植4卷；牧养1卷；制造1卷；荒政18卷。《农政全书》基本上囊括了古代农业生产和人民生活的各个方面，而其中又贯穿着一个基本思想，即徐光启治国治民的“农政”思想。贯彻这一思想正是本书不同于前代大型农书的特色之所在。
（板书）五、《伤寒杂病论》和《本草纲目》
合作探究：阅读教材，结合搜集的资料，请学生简单介绍《伤寒杂病论》和《本草纲目》。
自主学习1：《黄帝内经》是我国现存最早的医学理论著作。编撰于战国成书于西汉，分《素问》《灵枢》两部分。它总结了前人医疗的实践经验，提出经络学说、四诊法和针灸疗法，从而奠定了中医学的基础。
自主学习2：公元3世纪初，张仲景博览群书，广采众方，凝聚毕生心血，写就《伤寒杂病论》一书。中医所说的伤寒实际上是一切外感病的总称，它包括瘟疫这种传染病。该书成书在公元200～210年左右。在纸张尚未大量使用，印刷术还没有发明的年代，这本书很可能写在竹简上。
自主学习3：是明朝医学家李时珍30余年心血的结晶。全书共有190多万字，记载了1892种药物，分成60类。其中374种是李时珍新增加的药物。绘图1100多幅，并附有11000多个药方。它是几千年来祖国药物学的总结。这本药典，不论从它严密的科学分类，还是从它包含药物的数目之多和流畅生动的文笔来看，都远远超过古代任何一部本草著作。
阅读历史纵横，了解针灸疗法。
多媒体课件展示材料：
北宋针灸铜人，根据中国古代医学经络学说，经络遍布人体各个部位，有运送全身气血、沟通身体上下、内外之功能。穴位则是经络系统控制机关，刺激穴位可以起调节经络系统的作用。北宋天圣针灸铜人是世界上最早的人体模型，铜人上总穴位有657个，穴名354个，开创了应用铜人进行教学的先河，在医学史上有重要意义。但是后来亡失。围绕中国现存最早的针灸铜人到底在哪儿的问题，学术界已争论了近百年，现藏于日本东京国立博物馆和中国国家博物馆的明代铜人，都曾被部分学者誉为最早的正统仿宋针灸铜人，现在中国中医研究院针灸研究所组成的专家组通过人形姿势、服饰、比对文献等鉴别措施，从10个方面证明了现藏于圣彼得堡冬宫的明代中国针灸铜人才是现存最早的明正统年间仿宋铜人。课题组经过查阅文献，最终补齐了所有穴名，并对这具铜人进行了成功复制，目前复制品已经摆进中国中医研究院内的中国针灸博物馆。
过渡：刚才我们学习了古代农学和医学的成就，并且介绍了各成就的价值和意义，下面针对中国古代辉煌的科技成就，我们来探讨几个问题。
问题情境3：古代中国科技发展的原因是什么？
师生互动：老师提示可以从政治、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。学生自由讨论发言，最后老师总结。
（1）源泉：我国古代人民积累了丰富的知识经验，成为古代科技发展的源泉。
（2）政治：中央集权制度为科技的稳定发展提供了条件。
（3）经济：中国古代社会生产力的发展，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：古代中国教育的发展，为科技的发展奠定了人才基础。
（6）对外交往：古代中国对外交往的发展也使本国科技能吸收其他国家地区人民的智慧，得以进一步发展。
（7）古代中国科学家的探索精神是古代中国科技发展的重要因素。
问题情境4：明清时期中国科技衰落的原因是什么？
师生互动：老师提示可以从政治、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。学生自由讨论发言，最后老师总结。
（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，使古代中国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，阻碍了古代中国科技的发展。
总之，封建制度的日益腐朽导致了古代中国科技在16世纪以后走向衰落。
本节课我们学习了古代农学成就和医学成就，其实古代中国的科技成就还有许多，不是我们一两节课就可以介绍完的，请大家课后阅读相关的材料，了解古代科学技术发展进程其他方面的重大事件、重要现象及相关人物。
地位或意义
造纸术、火药、指南针、印刷术
推动欧洲社会在文化、思想、经济及政治上的巨大进步
《九章算术》
采用当时最先进的十进位值制记数法
方便、快捷
天文学成就
《石氏星表》
世界上最古老的星表
古代世界上最先进的天文观测工具
《授时历》
比现行公历的颁布早300年
《齐民要术》是我国现存最早、最完整、最系统的古代农业著作
《伤寒杂病论》
奠定了中医临床学的理论基础，被誉为“万世宝典”
《本草纲目》
被誉为“东方药物巨典”
学生课前在教师的指导下利用图书馆、互联网等资源，分组收集、整理中国古代科技发展的相关材料，并在课堂上相互交流，从而对中国古代科技的成就形成初步的认识。
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