第二單元　古代中國的科學技術和文化

一、教學目標目標
內容知識與能力過程與方法情感態度價值觀識記理解運用走向世界的四大發明四大發明古代中國四大發明與近現代歐洲及世界進步之間的關系問題探究歷史比較古代中國對世界文明的進步作出過巨大貢獻十進位值制和割圓術十進位值制記數法
割圓術
劉徽與祖沖之聯系數學學的相關知識及經驗實驗體驗古代中國人民的勤勞智慧，創造出卓異的科技成就，造福人類科學的方法和科學的精神是一切發明創造的源泉赤道坐標和渾儀赤道坐標
石氏星表
渾儀與簡儀運用地理學科相關知識考察赤道坐標和渾儀的科學價值分析圖表人工選擇和雜交育種混合選擇法《齊民要術》人工雜交育種結合生物學科相關知識現實參與《黃帝內經》和針灸療法《黃帝內經》針灸療法經絡學說社會實踐問題探究遼代應縣木塔遼代應縣木塔結合佛教的傳播和民族史實加深對木塔建筑的社會意義的理解分析圖表鄭和寶船和牽星術中國古代造船業的發展牽星術制作牽星板實驗考察二、教材分析和教學建議1.知識結構第一目“走向世界的四大發明”，教材以簡潔的語言和形象的實物圖片，介紹了古代中國的四大發明及其傳入歐洲，重點闡述了四大發明對推動歐洲社會的進步進而推動世界發生巨變的深遠影響。本目內容共分三個層次：一，古代中國的四大發明是造紙術、指南針、火藥、印刷術；二，四大發明先后傳入歐洲；三，四大發明對歐洲歷史發展乃至世界歷史發展的重大意義。由于四大發明是本課的重要概念，建議教師在本目教學中首先增加有關四大發明產生和外傳的基本內容，充分利用學生的舊知結構，并采用實觀教學的手段，引導學生的思考從感性了解走向理性思考。造紙術的發明和改進是在兩漢時期，火藥應用于軍事始于唐末，指南針和活字印刷術出現于北宋時期。這些凝聚著古代中國人民無窮智慧的發明和發現，先后經陸上和海上絲綢之路傳播到東亞、東南亞、西亞、非洲和歐洲，極大地促進這些地區生產力的發展。尤其是傳播到歐洲后，與其內在經濟結構的深刻變化結合起來，西歐各國實現了從封建社會形態到資本主義社會形態的飛躍。西歐的發展遙遙領先于世界，從而奠定了它在近代世界史的中心地位，成為世界文明發展的火車頭。由于16～18世紀西歐社會性質的根本性變化是說明四大發明重大影響的關鍵性因素，因此建議教師在教學中適當介紹這一時期西歐手工工場時期社會發展的基本內容，以幫助學生在掌握較豐富的新知基礎上順利實現知識結構的重組。第二目“十進位值制和割圓術”。本目是對古代中國數學發展史上兩個突出成就──十進位值制記數法和圓周率計算的介紹。教材首先明確了數學在自然科學中的地位。這一觀點深刻體現自然科學自身的體系性特征及其發展的基本規律，這就潛在提供了一個探討近代中國科技發展停滯不前原因的基礎觀點。建議教師在教學時應適當加以介紹，以引起學生的重視和理解。教材在介紹兩大突出數學成就時，其基本思路是：該成就在數學發展過程中的地位──發現或發明的過程和方法──橫向比較該成就的先進性。對十進位值制記數法，教材著重介紹了該項數學成就產生的思辨過程及其數學價值。十進位值制記數法的產生緣于人們對自然數認識的擴大和實際需要，體現了數學發展與人類思維發展、人類生活需要之間的因果關系，揭示了數學作為一門思維科學的本質特征。馬克思稱頌十進位值制記數法是“人類最美妙的發明之一”，正是對這一數學方法內在的特點及在數學王國中地位的精當概括。而中國先民正是這一“最美妙發明”的最早發明人，早在商代的中國先民就已使用這一記數方法，甲骨文和金文中的自然數數字，《國語》中的敘述都是這一發明的最好記錄。對圓周率計算這一數學問題，教材則主要從圓周率計算的演進歷史和割圓術成果兩個方面來介紹。古代中國數學界一直重視對圓周率的求算，從西漢初成書的《周髀算經》中的“古率”到五世紀的祖沖之演算出“約率”和“密率”，歷時七八百年的不懈努力，方取得了領先世界一千余年的偉大成就。這其中，深刻體現鍥而不舍地追求真理的科學精神。建議教師在教學中能把握住這一點，適時而自然地引導學生去感受、去領悟。通過割圓術具體方法的詳細介紹，主要是為了從中導出這一數學方法中所蘊含的科學思想，即微積分思想萌芽和辯證思維。第三目“赤道坐標和渾儀”。本目主要介紹古代中國在天文學方面的兩大突出成果──赤道坐標和天文觀測工具的發明。本目教學必須結合地理學科中的相關知識進行教學，建議教師在教學中適當補充古代中國的宇宙結構學說，或引導學生通過圖書館、網絡查閱等手段獲取這些知識，以幫助學生理解古代天文學成就產生的基本方法和路徑。古代中國的宇宙結構學說主要有三家：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球形，外裹著一個球形的天穹，地球浮于天表內的水上（后來發展為“地在氣中”），日月星辰附在天殼上，隨天周日旋轉。宣夜說認為“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。而其中渾天說對于觀測天象而言，其價值和意義要遠遠高于宣夜說。赤道坐標、《石氏星表》、渾儀和簡儀的發明都與渾天說分不開。關于赤道坐標，教材主要解釋了這一坐標體系建立的基本內容，突出中國是最早使用赤道坐標的國家，并用歷史比較的方法和現代天文學的認定來肯定其天文觀測的科學價值。而《石氏星表》就是依據赤道坐標觀測和記錄恒星的科學結果，從而確立古代中國在星象觀測方面的領先地位。同樣，渾儀也是依據赤道坐標而制作的觀測儀器，它經過元代科學家郭守敬的進一步革新，成為在望遠鏡發明以前世界上最先進的天文觀測工具。第四目“人工選擇和雜交育種”。中國是一個古老的農業大國，農業和畜牧業的發展是一切農業文明演進的物質基礎，因此教材充分注意到了中國古代科技發展的農業國特色，著重介紹了中國古代農業技術發展的兩大突出成就──人工選擇和雜交育種。第五目“《黃帝內經》和針灸療法”。本目以傳統中醫學的奠基之作──《黃帝內經》和傳統中醫治療的獨特方法──針灸療法為范例，從最基礎、最具特色的角度介紹古代中國醫學的發展成就。《黃帝內經》這一概念應是本目教學的中心。教材對《黃帝內經》的介紹，摒棄大量蕪雜不經的內容，從中擷取三個最基本、最獨特也是運用最廣泛的醫學成就來反映傳統中醫學的本質面貌。這三項成就就是：經絡學說、四診法和針灸療法。第六目“遼代應縣木塔”。本目圖文并用，主要從兩個方面介紹中國古代建筑成就：古代中國建筑特色和突出的建筑典范。古代中國建筑不同于西方建筑之處，主要表現在建筑取材、構思、造型三方面。有人曾說過，建筑是凝固的詩、具象的文化。古代中國建筑風格充分反映了中國傳統文化的特質，建議教師在教學中能充分注意從這一角度進行對學生啟發和引導，以進一步拓展教學的文化深度和厚度。契丹族原無佛教信仰，唐末，耶律阿保機統一各部，擴大經略，即有意吸收內地文化，以收攬漢人。據說公元9xx年，遼太祖阿保機始置龍化州（西拉木倫河上流今內蒙古自治區翁牛特旗以西地方），即已有遼境第一佛寺──開教寺的創建。到了927年，攻陷信奉佛教的女真族渤海部，遷徙當地的僧人崇文等五十人到當時都城西樓（后稱上京臨潢府，今內蒙古自治區林東），特建天雄寺安置他們，宣傳佛教。帝室常前往佛寺禮拜，并舉行祈愿、追薦、飯僧等佛事，這樣，佛教的信仰就逐漸流行于宮廷貴族之間。到了太宗會同元年（937），取得了燕云十六州（今河北、山西北部），這一帶地方原來佛教盛行，更促進了遼代佛教的發展，而王朝利用佛教的政策亦更加顯著。其后諸帝，都對佛教特加保護，在圣宗、興宗、道宗三朝（983—1100）中間，遼代佛教遂臻于極盛。本課介紹的木塔建于公元1056年（遼清寧二年），位于山西省應縣佛宮寺內，平面八角形，共九層，塔高67.31米，底層直徑30.27米。為中國現存最大最高的多層木結構建筑，也是世界現存最高的古代木結構建筑。塔的外觀為五層六檐，內設九層，第二層以上各層平座內均為暗層。塔身為樓閣式，立在一個分為上下兩層的砌石臺基上。塔身明暗各層都有內外兩圈柱子，所有的柱子用梁枋連接成筒形的框架。塔的每層由平座、柱、門拱和屋檐組成，攢尖的塔頂，配以各層屋檐、平座和回廊。為避免各層重復韻律所產生的單調感，各層檐下門拱造型各異，豐富多彩，共計60多種。每層都安置有泥塑佛像，底層的釋迦牟尼坐像高達11米，至今保存完好。九百多年來，應縣木塔經歷了地震十余次而毫無損壞，反映出中國木結構建筑技術的水準。第七目“鄭和寶船和牽星術”。本目以鄭和下西洋為結點，將古代中國造船術的發展和航海定位的牽星術組成一個有機的知識結體，介紹給廣大學生。本目縱向介紹了古代中國造船技術的產生和發展，起自舊石器時代，中歷殷商、春秋、隋、宋元諸朝，終于明代鄭和寶船的建造。建議教師在此處適當增加這些歷史時期與造船技術發展相關的史實知識，幫助學生理解，形成鮮活的歷史場景，并把握政治、經濟與文化科技發展之間的辯證關系。也可指導學生上網查閱相關資料，激活學生的學習內驅力。牽星術和指南針是古代航海技術中最為重要的基礎技術。本目以鄭和下西洋為切入口，介紹航海中的定位技術──牽星術，對第一目介紹的四大發明中的指南針作了一個呼應和重要補充。因此，建議教師在教學中可以在這一方面設置懸疑，使整個教學結構更顯完整、知識的內在聯系更為緊密。牽星術是當時世界上利用天文導航的先進技術，建議教師聯系地理學科的天文基礎知識，指導學生查找相關資料，動手制作牽星板，在具體生動的活動中獲得知識的快樂體驗。并指導學生同時搜尋稍后時期西歐哥倫布、達伽馬航海的相關資料，從中獲得西歐航海的定位方法，與鄭和航海的定位術作一比較。這樣既為牽星術的世界水平作了定位，也為討論近代中國科技落后的原因作了一個輔墊。一、 教學目標目標