第8課古代中國的發明和發現課標要求：概述中國古代的科技成就，認識中國科技發明對世界文明發展的貢獻。

第一展館：四大發明館四大發明◎第二展館：算學館《九章算術》和珠算◎第三展館：天文學館《石氏星表》和渾儀◎第四展館：農學館《授時歷》和四大農書◎第五展館：醫學館《傷寒雜病論》和《本草綱目》中國古代科技館

造紙術、活字印刷術、火藥、指南針你知道四大發明嗎？四大發明對世界的影響你了解嗎？古代中國的發明和發現紙張！

2008北京奧運會上紙張藝術的再現印刷術！

2008北京奧運會上活字印刷術的再現火藥！

航海-指南針！

紙發明前的書寫材料甲骨文石鼓文竹木簡牘帛書散氏盤

但龜甲、獸骨、青銅器、玉石器、竹木簡、帛這些書寫材料有許多缺陷。

西漢早期麻紙（甘肅天水放馬灘出土）放馬灘麻纖維紙為目前發現的世界最早的紙。一、四大發明1、造紙術西漢發明蔡倫總結西漢以來用麻類纖維造紙的經驗，改進造紙技術，于東漢和帝元興元年（105年）獻給朝廷。由于質量提高，紙張的應用得以推廣，逐漸代替了簡帛。后人將蔡倫改進制造的紙稱為“蔡侯紙”。

蔡倫改進造紙術

蔡倫字敬仲，桂陽人也。……倫有才學，盡心敦慎，數犯嚴顏，匡弼得失。……倫乃造意，用樹膚、麻頭及敝布、魚網以為紙。元興元年奏上之，帝善其能，自是莫不從用焉，故天下咸稱“蔡侯紙”。

——《后漢書·蔡倫傳》從材料中可以看出，造紙的原料主要是什么？會有怎樣的影響？原料：主要是樹皮、麻頭，破布、魚網。影響：原料易得，造價低廉。造紙術的改進，是書寫材料的一次偉大革命。造紙術的外傳751年，唐朝與大食戰爭，一批唐朝造紙工匠被俘，造紙術傳入阿拉伯，后又傳入歐洲和北非。三世紀四世紀七世紀

八世紀十世紀

十二世紀十六世紀

越南朝鮮經朝鮮傳入日本唐朝與大食戰爭向印度傳入歐洲相繼設置造紙廠流傳于各地造紙術的外傳造紙術傳入歐洲后，結束了羊皮紙和小牛皮紙的時代，有力地推動了歐洲文化的發展。紙在社會生活中的廣泛應用，使得文字的記錄、傳播和繼承都有了革命性的進步。◆雕版印刷術：隋唐之際出現◆活字印刷術：宋代彩色套印技術11世紀中葉，北宋畢升發明2、印刷術

公元1900年，在我國甘肅省敦煌千佛洞發現的大批文物中，有一卷刻印精致的《金剛經》，它長一丈六尺、寬一尺，由七個印張粘接而成，上面刻有佛像和經文，卷尾落款是：咸通九年四月十五日王玠為二親敬造普施。咸通九年即公元868年。《金剛經》現存英國倫敦博物館內，這是保存到現在載有明確日期的最早雕版印刷品。

1974年西安唐墓出土《梵文陀羅尼經》是至今發現最早的印刷品，印刷于公元7世紀（唐初）。雖然只是殘片，但精美的印刷質量深刻說明了當時雕版印刷術的發達。

1906年，在新疆吐魯番出土一件唐代印刷品《妙法蓮華經》中的《分別功德品第十七》和《無量壽佛品第十六》。這件印刷品幾經轉手。后落入日本人中村不折之手。現藏于東京書道博物館。日本印刷史學家長澤規矩也研究后認為。此印本有武周制字，而定為武周印本。潘吉星認為，屬武周初期至中期(690—699年)的印刷品。《金剛經注》套印本

我國世界上最早的套色印本是于公元14世紀所刻的《金剛經注》，用紅、黑兩色套印。經文用紅色印成，注釋用黑色印成。泥活字的工藝

排版時用兩塊帶框的鐵板，板上鋪一層松脂、蠟、紙灰的混合物。先將泥活字依據需要排在一塊板上，用火烤板底，混合物遇熱熔化，再取另一鐵板將字壓平，待混合劑凝固，就可以印刷了。另一鐵板接著排字，兩版交替使用。第一版完后，再加熱熔化藥劑，將活字取下，另行排新字。

“慶歷中，有布衣畢昇，又為活版。其法用膠泥刻字，薄如錢唇，每字為一印，火燒令堅。先設一鐵版，其上以松脂臘和紙灰之類冒之。欲印則以一鐵范置鐵板上，乃密布字印。滿鐵范為一板，持就火煬之，藥稍镕，則以一平板按其面，則字平如砥。若止印三、二本，未為簡易；若印數十百千本，則極為神速。”

——北宋沈括《夢溪筆談》

活字印刷術發明后，很快傳入日本、朝鮮。向西傳至西亞、北非一帶，隨后又傳入了歐洲。1450年，德意志人古騰堡改良了中國的活字印刷術，形成金屬活字印刷術。馬丁·路德曾稱印刷術為“上帝至高無上的恩賜，使得福音更能傳揚”。印刷術的外傳印刷術外傳對歐洲影響很大，大大推動了文藝復興運動和宗教改革，使歐洲更快地邁入近代社會門檻。

材料一：硫黃、硝石各二兩令研，又用銷銀鍋或沙罐子入上體藥在內。掘一地坑，放鍋子在坑內與地平，四面卻以土填實。將皂角子不蛀者三個燒令存性，以鈐逐個入之。候出盡焰，即就口上，著生熟炭三斤簇煅之。候炭消三分之一，即去余火。不冷取之，即伏火矣。──唐孫思邈《丹經·內伏硫黃法》見《道藏·洞神部·眾術類》

材料二：有以硫黃、雄黃合硝石并蜜燒之，焰起，燒手面及燼屋舍者。──《真元妙道要略》見《道藏·洞神部·眾術類》3、火藥硝石塊硫磺塊木炭塊

在煉制“仙丹”的過程中，煉丹家發現硫磺、木炭和硝石按一定比例混合在一起加熱極易燃燒和爆炸，從而“無意”地發明了火藥。中國古代煉丹家最早發明了火藥(硝石）。唐朝末年火藥已運用于戰爭。宋元時期各民族政權之間戰爭不斷發生，火藥運用于軍事、狩獵、開山、采石和火器。公元1225年～1248年我國的火藥經由商人傳入阿拉伯國家。13世紀后期歐洲人通過翻譯阿拉伯人的書籍才知道了火藥。隨后，火藥武器也經阿拉伯國家而傳入歐洲。

五代時（公元十世紀左右），在我國戰場上，又出現了“火毬、“火蒺藜”。火蒺藜的包中除了火藥以外，還裝著“鐵蒺藜”。鐵蒺藜上面有尖刺，象菱角形。用火點著藥線拋出去，不但會燃燒，里面的鐵蒺藜還會把敵人打死打傷。

南宋壽春府(今安徽壽縣)“制造了一種突火槍，以巨竹為筒，內安子窠。如燒放，先起火焰然后從子窠中發出，如炮聲，遠聞百五十余步（約230米）。”南宋·突火槍突火槍：“以巨竹為筒，內安子窠，如燒放，焰絕然后子窠發出如炮聲，遠聞百五十余步。”——《宋史》

單兵手榴彈：震天雷

《金史》記載，“震天雷”威力很大，火藥發作聲如雷震，熱力達半畝之上，人與牛皮皆“碎迸無跡，甲鐵皆透”。火箭毒藥煙球對人殺傷地雷傷燃燒彈：萬人敵神火飛鴉

火藥和火藥武器傳入歐洲，“不僅對作戰方法本身，而且對統治和奴役的政治關系起了變革的作用”。“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。貴族的統治跟身穿鎧甲的貴族騎兵同歸于盡了。隨著資本主義的發展，新的精銳的火炮在歐洲的工廠中制造出來，裝備著威力強大的艦隊，揚帆出航，去征服新的殖民地。”1.結束了冷兵器時代。2.使歐洲騎士階層日益衰落，封建制度走向瓦解。3.火藥成為西歐資產階級開拓殖民地的有力武器。火藥的發明，對世界有什么影響？戰國司南4、指南針

戰國時期，我國就發明了指南儀器－司南，此后又出現了指南車、指南魚等。

北宋時，進而利用磁石指南的特性，使用人工磁體發明了指南針，應用于航海。指南魚指南木魚指南龜指南車（模型）記里鼓車（模型）方家以磁石磨針鋒，則能指南。然常微偏東，不全南也。

——沈括《夢溪筆談》關于磁針的裝置方法，沈括介紹了四種方法：

1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面，就可以指示方向。

2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣，磁針可以旋轉，指示方向。

3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面，由于指甲面光滑，磁針可以旋轉自如，指示方向。

4.縷懸法——在磁針中部涂一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風的地方，就可以指示方向。指南針的發明，對世界有什么影響？促進了遠洋航行，迎來了地理大發現的時代；搶占殖民地，開闊了世界市場；增強了認識和征服自然的能力。

在12世紀末和13世紀初由海路傳入阿拉伯，然后傳入歐洲。“火藥、指南針、印刷術——這是預兆資產階級社會到來的三大發明。火藥把騎士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術則變成新教的工具，總的來說變成科學復興的手段，變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。”

小結馬克思的話說明了什么問題？你是如何看待科技的地位？馬克思指出了中國的三大發明傳到歐洲后，在歐洲從封建社會向資本主義社會轉變中起了促進作用。疑問正確理解科學技術是第一生產力“外國用火藥制造子彈御敵，中國卻用它做爆竹敬神；外國用羅盤針航海，中國卻用它看風水……”

——魯迅《電的利弊》請討論①魯迅揭露了當時中國社會的什么問題？舊中國的愚昧落后。中國古代先進科學技術未能充分發揮其推動社會進步的作用②指南針在近代西歐和中國的不同用途說明了什么？科學技術能否產生巨大的經濟效益和社會效益取決于社會環境。“社會環境”包括社會制度、社會條件、社會生產力的發展水平和社會對科學技術的認識等。“中國文明有許多方面在唐宋幾個世紀中達到頂峰，文化領域尤其如此……（唐宋）科學技術取得了至今才得到充分理解的非凡成就。”

——斯塔夫里阿諾斯《全球通史》請用本課所學史實說明隋唐宋元時期科技取得“非凡成就”的表現。北宋時指南針應用于航海。隋唐之際出現了雕版印刷術，唐末火藥開始用于軍事。宋代是雕版印刷的黃金時代，人們開始使用彩色套印技術；北宋畢升發明了膠泥活字印刷術。宋朝軍事上廣泛使用火藥，出現了管形火器。請思考1、《九章算術》（1）成書時間：

（2）貢獻：采用了當時世界上最先進的

記數法，匯集了許多算術命題。這些命題的解法采用了當時世界上最先進的運算方法。

2、珠算（1）早期采用的是

。后來，后演變成為算盤。隨著

的繁榮，珠算應用得到普及和發展。人們可以用珠算法解決

和

等運算問題。（2）

時，珠算法已傳播到

以至世界其他地區。

二、《九章算術》與珠算

《九章算術》是中國古代數學專著，是“算經十書”中最重要的一種。《九章算術》上承先秦數學發展之源流，入漢之后又經許多學者的整理、刪補和修訂，大約于東漢初年（公元1世紀）成書，是幾代人共同勞動的結晶。它總結出的負數運算、一元二次方程解法等是當時世界上最先進的數學運算方法。它的出現標志著以計算為中心的中國古代數學體系的形成。

《九章算術》書影《九章算術》收有246個數學問題，分為九章．它們的主要內容分別是：第一章“方田”：田畝面積計算；第二章“粟米”：谷物糧食的按比例折換；第三章“衰分”：比例分配問題；第四章“少廣”：已知面積、體積、求其一邊長和徑長等；第五章“商功”：土石工程、體積計算；第六章“均輸”：合理攤派賦稅；第七章“盈不足”：即雙設法問題；第八章“方程”：一次方程組問題；第九章“勾股”：利用勾股定理求解的各種問題。

漢代的象牙算籌算籌記數擺法清代象牙算盤朝代人物主要成就春秋戰國九九乘法表、度量衡、算籌。西漢《周髀算經》“勾三股四弦五”比西方早約500年。東漢《九章算術》總結周秦到漢代的數學成就。三國劉徽圓周率精確到3.1416。南朝宋齊之際祖沖之圓周率精確到3.141526到3.141527之間,領先達1000年之久;《綴術》。晚明朱載堉“理由數顯，數自理出。”1、《石氏星表》

中國古代天象觀測記錄，是世界公認最悠久最系統的。不僅留下了世界上最早的

、

、

及

的記錄，而且編出世界上最早的

。2、渾儀（1）最晚在

的時代，天文家們已經使用渾儀。在望遠鏡發明之前，渾儀一直是世界上最優良的天文觀、測儀器。（2）元朝大科學家

革新渾儀，稱為

。三、《石氏星表》和渾儀《甘石星經》是世界上最早的天文學著作。在長期觀測天象的基礎上，戰國時期楚（今屬湖北）人甘德、魏（今屬河南開封）人石申各寫出一部天文學著作。后人把這兩部著作合起來，稱為《甘石星經》。書里記錄了約800個恒星的名字，其中120多個恒星的位置已經測定，這是世界最早的恒星表。書里還記錄了木、火、土、金、水等五大行星的運行情況，發現了它們的出沒規律。相傳石申著有《天文》8卷，今已佚。三、《石氏星表》和渾儀記載日食的甲骨

記載月食的甲骨這塊牛骨屬商朝晚期，長24.5米，上寬5厘米。牛骨上刻的文字大意，是有關一次月食的記錄。據推算，此次月全食時間為公元前1173年7月2日。魯文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”。

—《春秋·文公十四年》(這是世界上關于彗星的最早記錄。)我國古代星象圖渾儀是中國古代用于測量天體球面坐標的觀測儀器。它是由一重重的同心圓環構成，整體看起來就像一個圓球。有資料表明，在公元前4世紀中葉，中國就已經使用渾儀觀測天象了，比古希臘約早60年。東漢張衡發明水運渾象儀，它用漏壺滴水發動齒輪，帶動渾象繞軸旋轉，并使渾象的轉動與地球的周日運動相等，從而將天象準確而直觀地表示出來。

郭守敬簡儀

簡儀的創制是當時世界上的一項先進技術。歐洲直到三百多年之后才由丹麥天文學家第谷發明類似裝置。

郭守敬的簡儀，在清康熙五十四年被傳教士紀理安當作廢銅熔化。現存為復制品。1、歷法（1）古代農業與歷法制訂和農學研究密切相關（2）《

》，商朝改進為“殷歷”（3）

時，郭守敬編訂的《

》，是我國古代最優秀的歷法。這比現行公歷的頒行早了三百年。對指導農業生產大有幫助。2、農書（1）四大農書：【時間、作者、書名】

（2）《

》是我國現存最早、最完整、最系統的—古代農業科學著作。

四、《授時歷》和四大農書《夏小正》是我國古代流傳下來的一部古老的文獻典籍，是中國現存最早的星象物候歷。今本《夏小正》全文十二章，共四百多字，每章標題的月份從正月到十二月，共有118條簡明扼要的“條文”。體例分經、傳兩部分，依照各月次序，每條先列經文于前，再附傳文于后。經文記載每月的天象、物候、民事等，內容涉及到自然現象、生產活動和社會活動等，特別是生產方面的大事，如農耕、漁獵、蠶桑、養殖等。書中文辭質樸，古奧難懂，故前人有“文句簡奧，實為三代之書”之嘆。

《授時歷》，為元朝至元十八年（公元1281年）實施的歷法名，因元世祖忽必烈封賜而得名，原著及史書均稱其為《授時歷經》。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行的歷法，稱《格里高利歷》,在中國稱公歷或陽歷）相當，但比西方早采用了300多年。《氾勝之書》是西漢晚期的一部重要農學著作，一般認為是我國最早的一部農書。《漢書?藝文志》著錄作“《氾勝之》十八篇”，《氾勝之書》是后世的通稱。作者氾勝之，漢成帝時人，曾為議郎，在今陜西關中平原地區教民耕種，獲得豐收。該書是他對西漢黃河流域的農業生產經驗和操作技術的總結，主要內容包括耕作的基本原則、播種日期的選擇、種子處理、個別作物的栽培、收獲、留種和貯藏技術﹑區種法等。就現存文字來看﹐以對個別作物的栽培技術的記載較為詳細。這些作物有禾﹑黍﹑麥﹑稻﹑稗﹑大豆﹑小豆﹑枲﹑麻﹑瓜﹑瓠﹑芋﹑桑等十三種。區種法(即區田法)在該書中占有重要地位。此外，書中提到的溲種法﹑耕田法﹑種麥法﹑種瓜法﹑種瓠法﹑穗選法﹑調節稻田水溫法﹑桑苗截乾法等，都不同程度地體現了科學的精神。

《氾勝之書》南北朝時期——《齊民要術》：是我國現存第一部完整的農書，作者是北朝賈思勰。總結了我國北方勞動人民長期積累的生產經驗。提出了因地制宜、多種經營和商品生產等許多寶貴的思想。王禎《農書》中的田間井灌工程圖中國元代綜合性農書。作者王禎。元代總結中國農業生產經驗的一部農學著作，是一部從全國范圍內對整個農業進行系統研究的巨著。《農書》中所繪載的水磨圖《農書》中所繪載的水排——臥式水輪《農政全書》書影《農政全書》的作者是徐光啟。徐光啟，字子先，號玄扈，上海人，生于明嘉靖四十一年（1562年），卒于崇禎六年（1633年），明末杰出的科學家。徐光啟利瑪竇與徐光啟

著作人物朝代地位《齊民要術》《農書》《農政全書》賈思勰王禎徐光啟南北朝西漢元朝明朝現存第一部完整農書重視生產工具的革新吸收西方科技氾勝之《氾勝之書》現存最早的農書1、《黃帝內經》《

》是我國現存最早的醫書。

問世、

編定，是

的奠基之作。2、《傷寒雜病論》東漢末年，

編訂，奠定了后世

基礎，被后世醫家譽為“

”。3、《本草綱目》明朝卓越的醫藥學家

寫成《本草綱目》，是對

世紀以前中醫藥學的系統總結。被譽為“

”。4、針灸療法

五、《傷寒雜病論》和《本草綱目》《黃帝內經》

《黃帝內經》，編撰于戰國成書于西漢，分《素問》《靈樞》兩部分。該書奠定了中醫學發展的基礎。中醫學五大核心理論——陰陽五行學說、臟象學說、經絡學說、形神學黃帝像說、天人學說都源于此書。《黃帝內經·靈樞》張仲景像公元3世紀初，張仲景博覽群書，廣采眾方，凝聚畢生心血，寫就《傷寒雜病論》一書。中醫所說的傷寒實際上是一切外感病的總稱，它包括瘟疫這種傳染病。該書成書約在公元200年～210年左右。在紙張尚未大量使用，印刷術還沒有發明的年代，這本書很可能寫在竹簡上。

華佗像華佗的五禽戲孫思邈《備急千金要方》《千金翼方》的書影人命至重，有貴千金。一方濟之，德逾以此。——孫思邈《備急千金要方》李時珍像該書是明朝偉大的醫藥學家李時珍（1518－1593年）以畢生精力，親歷實踐，廣收博采，實地考察，對本草學進行了全面的整理總結，歷時27年編成，30余年心血的結晶。全書52卷，約200萬言，全書共有190多萬字，記載了1892種藥物（新增374種），分成60類。其中374種是李時珍新增加的藥物。收藥1892種，繪圖1100多幅，并附有432156多個藥方。是集我國16世紀以前藥學成就之大成，在訓詁、語言文字、歷史、地理、植物、動物、礦物、冶金等方面也有突出成就。本書十七世紀末即傳播，先后多種文字的譯本，對世界自然科學也有舉世公認的卓越貢獻。它是幾千年來祖國藥物學的總結。這本藥典，不論從它嚴密的科學分類，或是從它包含藥物的數目之多和流暢生動的文筆來看，都遠遠超過古代任何一部本草著作。

《本草綱目》插圖（明）針灸銅人

通高213厘米，這件銅人是明人依宋制仿造的。銅人全身共有666個針灸點，既是針灸醫療的范本，又是醫官教學和考試的工具。中國古代科技發展的特點1．從科技內容上看：2．從研究方法上看：3