代中国的发明和发现教案.docx

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代中国的发明和发现教案

第8课　古代中国的发明和发现

★教学目标：

1、知识与能力：

（1）识记：

古代四大发明；《九章算术》、十进位制记数法；《石氏星表》、浑仪；四大农书；《伤寒杂病论》和《本草纲目》；

（2）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；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。

（4）联系数学、生物、地理等相关学科知识，认识我国古代科技的辉煌成就以及处于世界先进行列的地位。

2、过程与方法：

（1）列表对比我国古代的科技成就，探究四大发明在中国和西欧发展的不同命运；

（2）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。

3、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，培养民族自豪感和爱国主义精神。

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，培养学生崇尚科学的精神，坚定科学的思想。

★教材分析：

本课教材主要从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：

一、四大发明；二、《九章算术》和珠算；三、《石氏星表》和浑仪；四、《授时历》和四大农书；五、《伤寒杂病论》和《本草纲目》。

这些成就一方面展示了古代中国人民的勤劳智慧以及对世界文明发展作出的巨大贡献，另一方面也提出了一个重大问题引起学生的思考，即造成中国科技在近代落后的原因是什么和当代中国应如何迅速发展科技振兴民族。

由于本课内容涉及的学科领域及其层面较为广泛，建议在教学时应结合相关学科知识开展教学活动，适当补充相关的基础知识，尽量采用相应的实物图片及影视资料进行教学演示，增加学生对这些知识的感性了解，为培养学生的科学精神和科学方法奠定基础。

★教学重点和难点：

重点：

古代中国的伟大科技成就。

难点：

古代中国伟大科技发明发现的方法与精神。

★教学过程及要点：

导入新课：

中华民族对人类进步和文明所做出的突出贡献最当之无愧的应当是？

古代的科技发明和发现：

（1）罗伯特·K·G·坦普尔称中国为“发明和发现的国度”。

（2）中国古代科学技术曾经走在世界前列。

英科技史学者李约瑟：

“中国在公元3世纪带13世纪之间保持着一个西方所望尘莫及的科学知识水平”，中国的发明和发现“往往远远超过同时代的欧洲，特别在15世纪之前更是如此。

”

（3）西欧有一名谚：

“中国人的头，阿拉伯人的口，法兰西的手。

”——中国人利用自己的勤劳智慧创造了领先世界的科技成就。

（4）外国学者曾经感慨：

“近代世界赖以建立的种种基本发明和发现,可能有一半以上源于中国，然而却鲜为人知。

”

由此导入新课。

一、四大发明：

1、概念：

四大发明是指火药、指南针、造纸术和活字印刷术等，是中国古代最有代表性的科学技术成就。

2、发明与外传：

（1）造纸术：

造纸术的发明和改进是在两汉时期，魏晋南北朝和唐宋时期，纸的质量和产量不断得到提高，唐代时传入阿拉伯帝国，后来，随着阿拉伯帝国对北非和欧洲的战争，造纸术传入北非和欧洲。

●发明：

①西汉前期，中国已经有了纸。

造纸术发明之前，甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。

但是甲骨、竹简都比较笨重，秦始皇一天光阅读奏章，就要整整一车；有些书是用丝绸做的，代价昂贵，得不到普及。

在西方，纸未引进以前的大多数书是用牛皮纸和羊皮纸制成的，这两种纸就是经过特殊加工的羊皮和小牛皮。

牛羊皮纸和纸莎草纸都是稀罕之物，而且造价昂贵，不便于普及。

中国是世界上最早发明纸的国家。

根据考古发现，西汉时期（公元前206年至公元前8年），我国已经有了麻质纤维纸。

1986年甘肃天水市放马滩西汉墓中出土绘有地图的麻纸，年代为文帝、景帝（公元前179—前141年）之时。

1957年西安市灞桥也出土不晚于武帝（公元前141—前87年）时的麻纸。

另外，在陕西、甘肃其他地方所出土的西汉麻纸，可用于包装和书写，确是简牍、缣帛的理想代用品。

但这些纸质地粗糙，且数量少，成本高这种纸张还夹带着较多未松散开的纤维束，表面不平滑，不适宜于书写，一般只用于包装。

②105年，东汉宦官蔡伦改进造纸术，制成植物纤维纸。

蔡伦（？

——121）字敬仲，东汉桂阳郡人（今湖南郴州市）。

汉和帝时，蔡伦入宫做皇帝的侍从，后来升任“尚方令”，负责管理皇室工场，监造各种器械。

东汉和帝元兴元年（公元105年），蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上，在洛阳发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作原料，制造成了适合书写的植物纤维纸。

据《后汉书·蔡伦传》记载：

“自古书契多编以竹简，其用缣帛（即按书写需要裁好的丝织品）者谓之为纸。

缣贵而简重，并不便于人。

伦乃造意（发明、创造）用树肤、麻头及敝布。

鱼网以为纸。

元兴元年，奏上之。

帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称‘蔡侯纸’。

”蔡伦把他在尚方制造出来的一批优质纸张献给汉和帝刘肇，汉和帝很称赞他的才能，马上通令天下采用。

这样，蔡伦的造纸方法很快传遍各地。

③魏晋南北朝时期，造纸技术明显进步——白度增加，质地细腻，产量大增，取代简牍，成为最主要书写材料。

④唐宋时期，竹纸、皮纸成为主要品种。

●外传：

向东，由朝鲜传入日本；向西，经阿拉伯传入欧洲。

造纸术在公元七世纪经过朝鲜传入日本，八世纪中叶经中亚传到阿拉伯。

在阿拉伯（古时称“大食”）的报达（今伊拉克的巴格达）、大马色（今叙利亚的大马士革）和撒马尔罕等地组织第一批造纸工场的时候，还是我国造纸工人亲自传授技术以后兴建的。

阿拉伯最初造的麻纸，用破布做原料，采用的是我国的技术和设备。

阿拉伯纸大批生产以后，就不断向欧洲各国输出，于是造纸术也随后由阿拉伯传入欧洲。

公元十二世纪，欧洲最先在西班牙和法国设立了纸厂，十三世纪在意大利和德国也相继设厂造纸。

到十六世纪，纸张已经流行于全欧洲，终于彻底取代了传统的羊皮和埃及纸莎草纸等，此后纸便逐步流传到全世界。

（2）印刷术：

开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时的毕升发展、完善，产生了活字印刷，并由蒙古人传至了欧洲，所以后人称毕升为印刷术的始祖。

中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。

●发明：

①隋唐出现雕版印刷术

至迟到东汉末年的熹平年间（公元１７２－１７８年），出现了摹印和拓印石碑的方法。

大约在公元６００年前后的隋朝，人们从刻印章中得到启发，在人类历史上最早发明了雕版印刷术。

印章在先秦时就有，一般只有几个字，表示姓名，官职或机构。

印文均刻成反体，有阴文、阳文之别。

在纸没有出现之前，公文或书信都写在简牍上，写好之后，用绳扎好，在结扎处放粘性泥封结，将印章盖在泥上，称为泥封，泥封就是在泥上印刷，这是当时保密的一种手段。

纸张出现之后，泥封演变为纸封，在几张公文纸的接缝处或公文纸袋的封口处盖印。

据记载在北齐时（公元550~577年）有人把用于公文纸盖印的印章作得很大，很像一块小小的雕刻版了。

雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上，粘贴上抄写工整的书稿，薄而近乎透明的稿纸正面和木板相贴，字就成了反体，笔划清晰可辨。

雕刻工人用刻刀把版面没有字迹的部分削去，就成了字体凸出的阳文，和字体凹入的碑石阴文截然不同。

印刷的时候，在凸起的字体上涂上墨汁，然后把纸覆在它的上面，轻轻拂拭纸背，字迹就留在纸上了。

雕版印刷的起源时间在公元590～640年之间，也就是隋朝至唐初。

唐初已有印刷品出土。

1900年，在敦煌千佛洞里发现一本印刷精美的“金刚经”末尾题有“咸同九年四月十五日（公元868年）”等字样。

咸通九年，即公元868年。

这是目前世界上最早的有明确日期记载的印刷品。

《金刚经》卷子是唐代雕版印品中的精美之作。

②北宋时期，平民毕升发明了活字印刷术。

毕升（1000-1051），北宋布衣，淮南路蕲州蕲水县直河乡（今湖北省英山县草盘地镇五桂墩村）人。

初为印刷铺工人，专事手工印刷。

他在印刷实践中，深知雕版印刷的艰难，认真总结前人的经验，在唐代发明雕版印刷术的基础上，于宋仁宗庆历年间（1041-1048年），平民毕升创造了胶泥活字印刷术。

毕升的方法是这样的：

用胶泥做成一个个规格一致的毛坯，在一端刻上反体单字，字划突起的高度象铜钱边缘的厚度一样，用火烧硬，成为单个的胶泥活字。

为了适应排版的需要，一般常用字都备有几个甚至几十个，以备同一版内重复的时候使用。

遇到不常用的冷僻字，如果事前没有准备，可以随制随用。

为便于拣字，把胶泥活字按韵分类放在木格子里，贴上纸条标明。

排字的时候，用一块带框的铁板作底托，上面敷一层用松脂、蜡和纸灰混合制成的药剂，然后把需要的胶泥活字拣出来一个个排进框内。

排满一框就成为一版，再用火烘烤，等药剂稍微熔化，用一块平板把字面压平，药剂冷却凝固后，就成为版型。

印刷的时候，只要在版型上刷上墨，覆上纸，加一定的压力就行了。

为了可以连续印刷，就用两块铁板，一版加刷，另一版排字，两版交替使用。

印完以后，用火把药剂烤化，用手轻轻一抖，活字就可以从铁板上脱落下来，再按韵放回原来木格里，以备下次再用。

毕升还试验过木活字印刷，由于木料纹理疏密不匀，刻制困难，木活字沾水后变形，以及和药剂粘在一起不容易分开等原因，所以毕升没有采用。

  毕升的胶泥活字版印书方法，如果只印二三本，不算省事，如果印成百上升份，工作效率就极其可观了，不仅能够节约大量的人力物力，而且可以大大提高印刷的速度和质量，比雕版印刷要优越得多。

现代的凸版铅印，虽然在设备和技术条件上是宋朝毕升的活字印刷术所无法比拟的，但是基本原理和方法是完全相同的。

③活字印刷术的推陈出新：

毕升发明活字印刷以后，朝鲜人民又开始用泥活字等方法印书，后来又采用木活字印书。

到了十三世纪，他们首先发明用铜活字印书。

我国使用铜活字印书比朝鲜稍晚。

朝鲜人民还创造了铅活字、铁活字等。

然而，真正利用油印技术印刷文件的人是旅居英国的匈牙利人盖斯特泰纳。

1881年左右，他用涂蜡的纤维纸作为模版，用铁笔把要印刷的资料刻于其上，铁笔刻写之处，纤维便出现微孔，然后将油墨刷于版上，用滚筒压紧推动，使油墨透过蜡版，粘附在下面的纸上。

发明家爱迪生在20世纪初也对孔版印刷进行过研究，他把铁笔与马达配合起来，通过控制马达来使铁笔在纸上刻划，制成油印版。

虽然这处方法当时未得以广泛重视，未能投入实用，但其原理却启发了后人。

1888年，盖斯特泰纳用打字机代替铁笔，他将打字机上的色带卸下，使字直接打在蜡纸上，字迹在蜡纸上留下痕迹。

卸下蜡纸，铺于纸上，涂墨压印，获得了成功。

10余年后，奥地利人克拉博发明了旋转式油印机，使得油印的速度大大地提高。

●外传：

毕升的胶泥活字首先传到朝鲜，称为“陶活字”。

后来又由朝鲜传到日本、越南、菲律宾。

十五世纪，活字板传到欧洲。

公元1456年，德国的戈登堡用活字印《戈登堡圣经》，这是欧洲第一部活字印刷品，比中国的活字印刷史晚四百年。

活字印刷术经过德国而声速传到其他的十多个国家，促使文艺复兴运动的到来。

十六世纪，活字印刷术传到非洲、美洲、俄国的莫斯科，十九世纪传入澳洲。

从十三世纪到十九世纪，毕升发明的活字印刷术传遍全世界。

全世界人民称毕升是印刷史上的伟大革命家。

（3）火药：

火药最早是炼丹家在炼丹时发明的，但应用于军事却始于唐末。

●发明：

①火药最早是炼丹家在炼丹时发明的。

炼丹术起源很早，《战国策》中已有方士向荆王献不死之药的记载。

汉武帝也妄想“长生久视”，向民间广求丹药，招纳方士，并亲自炼丹。

从此，炼丹成为风气，开始盛行。

历代都出现炼丹方士，也就是所谓的炼丹家。

炼丹家的目的是寻找长生不老之药，这样的目的是不可能达到的。

炼丹术流行了一千多年，最后还是一无所获。

但它直接与火药的发明有关系。

晋代葛洪在“抱朴子”中对火法有所记载，火法大致包括：

煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质的加热）、灸（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸