高中历史必修3《古代中国的发明和发现》教案【一】
教学准备
教学目标
知识与技能
(1)识记：古代中国人民在天文学、数学、农学、医药学等方面的杰出贡献，重点掌握诸多世界之最。
(2)理解：中国古代四大发明对中国和世界文明的作用。
(3)运用：分析中国古代科技辉煌的原因。
过程与方法
(1)了解科技发展的历程，明确成就与贡献的史与论的关系。
(2)了解两汉和宋元时期是中国古代科技发展取得重大突破的黄金时期，发现古代科技成就的取得往往与生产生活密切相关的特点。
(3)了解不同时期科技发展的特点，能提出关于贡献、发展特点的个人见解，与同学进行交流。
情感态度与价值观
(1)学习科学家的探索精神，勉励‘自己刻苦学习，立志成才。(人生理想)
(2)认识我国古代人民的伟大智慧和杰出成就，增强民族自豪感。(人生态度)
(3)体会中华文明是世界文明的重要组成部分。(世界意识)
教学重难点
重点
中国古代的主要科技思想及影响
难点
中国古代科技发展的经验性和实用性特征，探讨近代中国科技发展停滞不前的原因。
教学过程
新课学习
(一)四大发明
1.造纸术
展示图片甘肃天水汉墓出土的纸地图
中国古代起初把文字刻在甲骨、青铜器上，后来更多使用竹木简和缣帛做书写材料。但是竹简太重，缣帛太贵，很难推广。西汉时已发明植物纤维纸，但纸质粗糙，不适于书写。到东汉，蔡伦改进造纸术，制成能书写的纤维纸。这种纸原料易得，绳头、乱麻、树皮、桑根、藤、苔、竹子、稻草、麦秆、布片都可以用做造纸的原料，并且纸张质地细腻，集中了缣帛与竹简的优点，被时人称为“蔡侯纸”，成为人类文明史上一项重要发明。
2.印刷术
目前世界上现存最早的有明确时间记载的印刷品是唐咸通九年(868年)印刷的《金刚经》。
雕版印刷：雕版印刷每印一页书就得雕一块版，雕错一个字就要重新换版。北宋初年刻印《大藏经》，雕版多达13万块，费时12年。
活字印刷：毕舁发明的活字是用胶泥刻成单个反体字烧制而成，排版和刷后可拆散保存，反复使用。此后又出现木活字，至13世纪出见金属活字。
发明印刷术的意义。
活字字印刷节省印刷费用，大大提高了印刷效率，对人类的文明进程产生了巨大影响。13世纪中期，活字印刷术传到朝鲜，以后又从西方传到欧洲。它有利于文化的保存和传播，为世界文化的交流发展做出了重大贡献。
3.火药
唐代，人们在炼丹制药时偶然发明了火药。最早关于火药的记载见于唐初孙思邈著的《丹经》，称做硫磺伏火法。
火药的作用：唐朝末年火药已用于战争。五代和宋朝时，火药还广泛应用于狩猎、开山、采石和火器。当时的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火枪等，威力巨大。14世纪初，火药由阿拉伯人传人欧洲，在西方社会产生巨大震动，它在欧洲新兴资产阶级战胜旧贵族的斗争中起了重大作用。
4.指南针
指南针在四大发明中历史最为久远。早在战国时人们就利用磁石指示南北的特性发明了指南仪器——司南，此后又出现了指南车、指南鱼等。北宋时进而发明了使用人工磁体的指南针。
指南针的作用：指南针发明后，人们用它来辨别方向，后来被应用于航海，13世纪，指南针传人西欧，在地理大发现中起了重要作用。
(二)《石氏星盘》和浑仪
天文学：古代天文学起源于人类时令的获得和占卜活动，是以观察和解释天体的物质状况为主的学科，主要包括天象观测、天文学著作和天体测量方面的成就
发展的原因：①为了采集、狩猎及农牧业的需要，通过观察天象、明方向、知季节、告农时、逐渐积累天文知识，萌生和发展了古代天文学。②政府的重视。
成就：
世界上最早的日食、月食、太阳黑子以及哈雷彗星的记载。
源自战国时期的《甘石星经》是我国最早的一部天文学专著，书中的《石氏星表》测定了120多个恒星的位置，是世界上最早的星表。
为了更好的观察天体，发明了许多先进的仪器如浑仪、简仪等。
(1)殷商时代的甲骨文中已有关于日食的记载，这是世界上最早的日食记录。
(2)我国对彗星和哈雷彗星的记录分别比欧洲早1000多年和670多年。
(3)中国古人对太阳黑子的记录，比欧洲早800多年。
源自战国时期的《甘石星经》是我国最早的一部天文学专著，书中的《石氏星表》测定了120多个恒星的位置，是世界上最早的星表。
(战国时齐人甘德作《天文星占》，魏人石申作《天文》，后人把这两部书合编起来，叫《甘石星经》。)
(1)东汉科学家张衡(78～139)发明的水运浑象仪，对浑天说得到承认起了重要作用。他关于地球为圆形的见解比西欧人早1000多年。张衡还发明了测定地震方位的地动仪，可以遥测到千里以外地震发生的方向，曾经成功地测定出发生于陇西的一次地震。
(2)唐代著名天文学家僧一行(683～727)与梁令瓒共同创制了黄道游仪，用它发现了恒星位置的变动，这在世界上是首次。一行还主持实测了子午线的长度，并制成了以水流为动力的水运浑象仪。
(3)元代天文学家郭守敬(1231---1316)制成了一种新型浑仪一“简仪”，它具有实用、简便、灵巧的特点，比欧洲发明同类仪器要早300多年。郭守敬还主持了全国的天文和大地测量工作，测定的黄道和赤道的交角值极其精确，受到世界天文学界的推崇。
4.历法
郭守敬编制的《授时历》是我国古代最精密的一部历法。它以365.2425日作为一年，同地球绕太阳公转一周的实际时间只差26秒。
(三)算经和圆周率
1.春秋战国时期的数学成就
(1)春秋时期已出现九九乘法口诀，至迟春秋末已发明度量衡。
(2)春秋战国时期，出现了筹算计算法。算筹是一种10多厘米长的竹棍，在元代出现珠算法以前，一直使用这种筹算法。
2.两汉时期的数学成就
(1)成书于西汉时期的《周髀算经》，最先提出了几何学中勾股定理的一个特例，即“勾三股四弦五”，这比西方早了约500年。
(2)东汉时期的《九章算术》，总结了周秦到汉代的数学成就。书中记载了田亩面积和谷仓容积的计算方法，还总结了正负数加减运算、一元二次方程解法等当时世界上最先进的数学运算方法。《九章算术》的出现标志着我国古代以解决实际问题为主要内容、以算筹为计算工具、以当时世界上最先进的十进制记数系统来计算的古代数学体系的形成。
算盘的特点：制作简单，物美价廉。
运用与普及的原因：①珠算运算法编成歌诀流利顺口，配合小九九和十进位值制计数法，运算如飞;②明清时期，随着商业的繁荣，珠算应用得到普及和发展。人们可以用珠算法解决加减乘除进和开平方，开立方等运算问题。
传播：明朝时，珠算法以及传播到朝鲜、日本、东南亚及世界上其他地区。
3.南朝时期的数学成就
南朝宋、齐之际的祖冲之(429～500)在刘徽割圆术的基础上将圆周率精确到小数点后第七位，在3.1415926到3.1415927之间，这一成果领先世界达1000年之久。
(四)古代农书
1.《齐民要术>
编写于南北朝时期，是我国现存的第一部完整的农书，作者是北朝的贾思勰。《齐民要术》共10卷，92篇，内容十分丰富，总结了我国北方劳动人民长期积累的生产经验，介绍了农、林、牧、副、渔业的生产方法，还提出了因地制宜、多种经营和商品生产等许多宝贵思想。
2.《农书》
编写于元代，是王祯通过反复调查研究，综合前代有关农业知识和南北方劳动人民生产经验编写而成的。全书37卷，13万多字。
王祯《农书》的重点放在生产工具的改革方面，其中《农器图普》占全书篇幅的4/5，附有306幅插图。这部农书特别重视用机械代替简单工具，用水力代替人力和畜力，对提高生产力起到了极大的推动作用。书中还详细记载了冶金“水排”、水转大纺车、木活字和“转轮排字盘”等在世界范围产生了深远影响的重
大发明。
3.《农政全书》
由明代徐光启(1562--1633)编写，它系统总结了历代农业、工业积累的经验，并参照吸收西方自然科学知识，在博采古今农学大成的基础上有所创新，达到了传统农业科学的顶峰。
(五)医学成就
1.《黄帝内经》
编撰于战国，成书于西汉，是中国现存较早的一部医书，该书奠定了中医学理论的基础。
中医学五大核心理论——阴阳五行学说、脏象学说、经络学说、形神学说、天人学说都源于此书。
2.《伤寒杂病论》
东汉张仲景撰写的，它论述了“望、闻、问、切”四诊疗法，成为中医临床医学的经典，张仲景也被后世称为“医圣”。
3.名医华佗
东汉人，精于方药针灸，还擅长外科手术，发明了最早的麻率药剂“麻沸散”。此外，华佗还认识到生命在于运动的道理，发明了五禽戏，这是最早的体育保健体操。
4.《本草纲目》
中国古代药物学的最高成就，作者是明代李时珍。这部书共52卷，190万字，全面系统地总结了中国16世纪以前的药物学成就。《本草纲目》创立了当时世界上最先进的分类法，体现了生物进化的思想，推进了世界生物学的发展。
《本草纲目》按无机界、植物界、动物界三个层面十六部，“从微至巨”、“从贱至贵”排序分类，含有近代生物进化思想。书中还指出猿猴和人相似的地方，注意到环境对生物的影响，记载了金鱼、鸡等遗传和变异的现象。其中有关资料曾被达尔文论证动物和植物在家养下变异时所引用。
1647年，《本草纲目》首次被译成拉丁文，以后又被译成英、日、德、俄等多种文字，其中英文译本达10余种，流传于世界，被誉为“东方医学巨典”。
高中历史必修3《古代中国的发明和发现》教案【二】
教学准备
教学目标
(1)知识与能力：
①了解中国四大发明、数学、天文学、历法、农学和医药学的发展历程，分析其给人类社会发展带来的积极作用。
②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。
③训练学生注重考古等文物资料的运用，从而培养和训练学生的科学态度、科学精神、科学价值观、科学的方法。
(2)过程与方法：
①学生通过自主思考，推论中国四大发明产生的便利，在老师引导下理解中国古代发明对世界文明的贡献;
②学生通过综合分析我国在数学、天文学和农学上的成就，在老师引导下探讨中国古代的科技结构，并分析其原因;
③学生通过对比东西方在不同时期的科学技术成就，联系所学知识，探讨中国古代科技长期领先而在近代迅速衰落的原因。
(3)情感态度与价值观：
①学生通过了解和认识到中华民族的在长期实践中积累伟大智慧和对世界做出的巨大贡献，萌发对祖国历史与科技文化的自豪感，培养爱国主义情操;
②学生通过探讨中国科技在近代迅速衰落的原因及其影响，树立科学精神，逐步形成对国家、民族的历史使命感和社会责任感，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。
教学重难点
【学习重点】(1)古代科技发展主要成就(2)培养学生学习科学技术的兴趣和积极主动参与的意识
【学习难点】(1)分析科技发展的原因 (2)对于数学、天文学和历法基础知识的掌握
教学工具
幻灯片。图片。
教学过程
【导入设计】
(课件展示本课课题)
问题情境1：说到中国古代的科技成就大家最为熟悉的是什么?
学生回答：……(主要找到关于四大发明的回答)
问题：那为什么大家对于四大发明会最为熟悉呢?(并引导学生理解这一提问所询问的实质内容，即“四大发明到底产生了哪些影响?”)
学生回答：……(利用课件中四大发明传播的路线和课本学思之窗的内容，引导学生从回答对中国的影响推及到对世界的影响：
造纸术传入欧洲促进了欧洲文化的发展
(1)火药传入欧洲后推动了欧洲火药武器的发展，骑士阶层衰弱，封建制度逐渐瓦解
(2)指南针的使用，促进了远洋航行，为近代欧洲地理大发现和殖民扩张创造可能，加速了资本主义的原始积累
(3)欧洲人借鉴了中国的印刷术，造出了自己的活字印刷机，大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，促进了思想的解放。
教师引导：概述四大发明对世界的贡献，引导学生阅读课文第一子目了解四大发明发展的具体过程。)
【推进新课】
一、四大发明的发展历程
1、造纸术
(1)学生阅读课文完毕后，教师让学生概述造纸术的发明与发展过程，并进行归纳总结
(2)展示西汉时期与东汉时期出土的纸，阐明造纸术发展到不同时期纸张有不同用途
2、印刷术
(1)由老师来概述中国古代印刷术由雕版印刷术向活字印刷术的发展历程
隋唐之际，中国出现了雕版印刷术。
宋代雕版印刷进入黄金时期，人们开始使用彩色套印技术，宋刻本被后世藏书家视为珍品。
11世纪中叶，毕升发明胶泥活字印刷术，经济便捷，是印刷业的大革新。
(2)简要讲述毕昇活字印刷术的操作办法，展现古人的智慧
3、火药
(1)由老师来概述中国古代火药的发现与应用
火药最初萌生与中国古代的炼丹家
唐末，火药开始用于军事，出现了最早的火药武器如突火枪、火箭、火炮等
宋代为了抵御辽、西夏和金的进攻，军事上广泛使用火炮
(2)展示文字与图片材料概述火药在军事在运用
4、指南针
简述中国指南针技术的发展，引导学生讨论不同时期指南针利弊，概述我国人民在实践中不断改进现有技术发挥出的卓越智慧。
(过渡：四大发明虽然是我们现在最为熟知的中国古代科技成果，但是在古代中国人心中最有价值的科技却是我们接下来要学习的几项科技成果)
二、《九章算术》与珠算
1、引导学生自主学习中国古代的数学成就，并让学生自行总结，教师检查补充
2、讲述《九章算术》姓名来由、成书时间，并根据《九章算术》目录阐明《九章算术》是一部注重实用的数学专著。(《九章算术》的内容十分丰富，全书采用问题集的形式，收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题，其中每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤，但没有证明)，有的是一题一术，有的是多题一术或一题多术。)
3、重点介绍十进位制计数法与算筹的运用。关于十进位制计数法，先讲述关于古人学习“一、二三”后对其后数字写法的笑话，提出进位制的优点，其后对比十进位与美洲玛雅人20进位和巴比伦60进位体现十进位的便利，最后用马克思在《数学手稿》中称十进位计数法为“最妙的发明之一”
4、讲算筹时重点突出他与阿拉伯数字表示法的对比，分析其原因：①携带便利②表示简单③在纸张应用还不是很发达时，算筹具有巨大的优势
5、算筹后来演变成了珠算，随着明代商业的繁荣，珠算最终淘汰算筹，人们已经可以用珠算法解决加减乘除和开平方、开立方运算问题，现在会计资格考核中，还保留着珠算的评级。明朝时珠算法以传播到朝鲜、日本、东南亚以及世界其他地区。
(过渡：为什么在中国古人心中数学会是一门十分重要的学科呢?)
三、天文学成就
1、通过提问导入数学对于天文历法和农学成就的重要作用，进入对天文学成就的讲述
2、讲述天文学成就：
(1)天文观测记录(世界公认最悠久最系统)：
A.世界上最早的日食、月食、太阳黑子及哈雷彗星的记录
B.世界上最早的星表：《石氏星表》(现存做古老的星图)
C中国首创赤道坐标的科学性及价值为现代天文学所承认：赤道坐标
(2)世界上最先进的天文观测仪器：浑仪、简仪等
四、历法与农学成就
1、简述历法脱胎于天文，简述《夏小正》“殷历”，讲述历代皇帝重视历法，改朝换代后第一件事就是颁布新历。
2、简述《授时历》姓名的来由、地位与成就，重点讲述《授时历》中回归年的记述离现代科学测定的回归年长度仅相差26秒。另外为了编订《授时历》，元代历官在东西6000余里，南北长11000里的广阔地带，建立了27个测验所，进行实测完成。合起来涵盖面积达到1650万平方公里，比现在中国领土的1.5倍还要多。
3、简述干支纪年法
4、简述四大农书，主要注重，四部农书的区别，重点介绍《齐民要术》的名字内涵和内容
西汉：氾胜之《氾胜之书》现存最早的农学专著
北魏：贾思勰《齐民要术》“起自耕农，终于醋酸”
元朝：王 祯《农书》 全国范围的农业经验总结
明朝：徐光启《农政全书》 农业政策与农业技术
(过渡：中国人民在与农业相关科技方面的成就表现了其农业文明的特征，但同时中国人民在医药学方面的成就也十分显著，并创立了与西方医药学相区别的独立的中医学系统)
五、医药学
1、医学：简述《黄帝内经》《伤寒杂病论》的成就
2、药学：简述《本草纲目》的重大成就
3、简述中国独特的经络学说和针灸疗法
由于这些特点导致了我国后来的科技发展出现了这样的状况，课件显示表格材料
提问：通过表格我们能得出什么结论?
回答：……
于是英国著名的研究中国科技史专家李约瑟院士曾经提出这样一个问题：
“在上古和中古时代，中国科学技术一直保持一个让西方望尘莫及的发展水平，中国科学发现和发明远远超过同时代的欧洲，已被证明是形成近代世界秩序的基本因素之一。而中国古代文明却没有能够在亚洲产生出与此相应的现代科学，其阻碍因素又是什么?”
长期领先的原因：
(1)政治：最早确立封建制度，是当时社会制度最先进的国家。统一是历史主流，社会相对稳定。
(2)经济：中国农业、手工业长期处于世界领先地位，推动了科技发展。
(3)民族交流、对外关系：国内经济文化交流频繁，各民族互相学习，共同创造了古代文化.也在不断吸取外来先进的文化来提高自己。
(4)教育事业发达，为科技发展提供人才。
(5)广大劳动人民的辛勤劳动。
衰落的原因：
(1)政治：当时中国腐朽的封建制度阻碍了中国现代科技的产生。
A 中国封建统治者实行重农抑商政策，不利于科技成果的产生、推广和应用。
B 明清统治者加强文化专制和以儒学为主的教育内容，禁锢了思想，不利于自然科学的发展。
C “闭关”政策.阻碍了东西方文化的正常交流。
(2)经济：明清时期，封建的自然经济占主导地位，限制了生产力的发展，不能对科技的发展提出迫切要求和推动力。
(3)科技结构自身的缺陷制约着中国科技的发展。
(看下一段材料和之前看过的圆明园视频，分析除了先前讲到的原因还有哪些原因)
迷信观念盛行、对科学态度的落后
课后小结
四大发明实在是不错，但实在是太早太早了。对祖先的创造发明当然应该尊重……一个民族的创造力就象一个人的生命力一样，要通过长期的延续来证明。你如果永远的在说自己幼年时期的聪明和强壮，而后来一蹶不振，听来听去会让人听不下去的。而且在我看来，中国人在古代最重要的创造发明一定不在那四项……一个精耕细作的农耕文明，天文历法肯定是它的第一发明;一个人口众多的民族，中医中药肯定是它的第二发明。
课后习题
【思考】
1、中国古代科技在16世纪以前一直处于领先地位，中国古代科技发达的原因是什么?(从政治、经济、对外关系、教育等方面)
参考：①政治：统一多民族国家的巩固与发展 ②经济：农耕经济的高度繁荣
③民族交流、对外关系：国内经济文化交流频繁，各民族互相学习，共同创造了古代文化，也在不断吸取外来先进的文化来提高自己; ④教育事业发达;
⑤广大劳动人民的辛勤劳动。
2、请体会：中国古代科技发明处于绝对领先地位是在什么时候?※为什么能长期领先?为什么又落后了?
板书
古代中国的发明和发现
纸的发明
印刷术的发展
火药的发明
司南和指南针的发明