先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)教案2-北師大版

《先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)》教案教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力了解四大發(fā)明，能夠說出造紙術(shù)的發(fā)明對(duì)世界文明發(fā)展作出的巨大貢獻(xiàn)和產(chǎn)生的巨大影響。了解秦漢時(shí)期“醫(yī)圣”張仲景和“神醫(yī)”華佗在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得的杰出成就。了解我國(guó)現(xiàn)存最早的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》，知道秦漢時(shí)期數(shù)學(xué)領(lǐng)域的突出成就。過程與方法閱讀課文，結(jié)合造紙術(shù)發(fā)明前后的有關(guān)圖片、圖表等歷史資料展開自由討論，闡明造紙術(shù)的發(fā)明對(duì)世界文明發(fā)展作出的巨大貢獻(xiàn)。課前收集有關(guān)張仲景和華佗的故事，了解張仲景、華佗的主要醫(yī)學(xué)成就及事跡。整理秦漢時(shí)期有關(guān)造紙術(shù)、醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域的杰出成就，并制作成簡(jiǎn)單的表格。情感態(tài)度和價(jià)值觀了解造紙術(shù)的發(fā)明過程，認(rèn)識(shí)我國(guó)古代勞動(dòng)人民的聰明才智，激發(fā)民族自豪感。通過對(duì)張仲景和華佗的事跡，學(xué)習(xí)古代科學(xué)家刻苦鉆研的精神，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：了解中國(guó)古代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，激發(fā)民族自豪感。難點(diǎn)：在激發(fā)學(xué)生民族自豪感的同時(shí)，使學(xué)生加深對(duì)中國(guó)歷史和文化的認(rèn)同感。教學(xué)過程［導(dǎo)入新課］請(qǐng)問：我們現(xiàn)在一般將字寫在什么東西上面？這個(gè)問題是不是太簡(jiǎn)單了，對(duì)，都是書寫在紙上。那么再問：在紙沒有出現(xiàn)之間都寫在什么東西上呢？在紙發(fā)明以前，我國(guó)通常用竹木簡(jiǎn)或帛做書寫工具在殷商時(shí)代，我國(guó)使用的書寫材料主要是龜甲和牛骨，需經(jīng)特殊處理并由專門人員用刀刻寫。在銅器和玉石器上也有鑄刻文字的。西周時(shí)期，文字主要是鑄刻在銅器上。到了春秋時(shí)代，竹木簡(jiǎn)牘盛行，并開始使用絲帛書寫，《墨子》里就說到“書之竹帛，傳遺世子孫”。直到東漢，竹木簡(jiǎn)牘和絲帛仍然是重要的書寫材料。西漢末年，劉向校定皇家圖書時(shí)，都是先寫在竹簡(jiǎn)上，以便隨時(shí)改動(dòng)，待整理完畢，才將定本謄寫在帛上。東漢的皇家藏書處東觀所藏圖書，就是竹簡(jiǎn)和帛兩大類。竹簡(jiǎn)是把竹材鋸成圓筒，再剖成竹片。書寫以前，先要在火上烘干，以防止蟲咬和腐爛。簡(jiǎn)有一定的長(zhǎng)度，如尺寸的簡(jiǎn)是用來寫經(jīng)典、法律和國(guó)史的，一尺長(zhǎng)的簡(jiǎn)是用來寫信的(所以后來把信叫做“尺牘”)。簡(jiǎn)上的文字，是用筆墨書寫的；要?jiǎng)h改，就得用刀削掉(所以后世又把刪改文章叫做“筆削”)。在沒有竹子的地方，則用木材鋸成段，再劈成片，刮削使平，成為木簡(jiǎn)。寬的叫“版”，或叫“方”。那么這些書寫方式很顯然不太方便，竹木簡(jiǎn)很笨重，據(jù)史書記載，秦始皇每天批閱的竹木簡(jiǎn)奏章重到石左右(石重斤)，東方朔向漢武帝上一個(gè)奏章用了片竹簡(jiǎn)，要由兩個(gè)人抬進(jìn)宮去，漢武帝兩個(gè)月才看完。帛又很貴，不能大量使用。隨著文化的發(fā)展，需要有一種既便宜又方便的書寫材料，這就推動(dòng)人們從事造紙術(shù)的研究，這就加快了紙的出現(xiàn)，你知道紙是在什么時(shí)候出現(xiàn)的嗎？最初的紙是怎樣制造出來的呢？紙對(duì)人類文明的發(fā)展起到了什么作用呢？這個(gè)時(shí)候在其他方面還有那些成就呢？［造紙術(shù)的發(fā)明與改進(jìn)］問：造紙術(shù)發(fā)明前字都寫在什么東西上？學(xué)生回答：書寫材料有陶器、龜甲、青銅器、竹木簡(jiǎn)或帛等。問：這些書寫材料有什么特點(diǎn)呢？回答：竹木簡(jiǎn)太笨重，帛的價(jià)格又十分昂貴，因此這些都不利于文化的傳播。引導(dǎo)學(xué)生看書上的材料《秦簡(jiǎn)》和《史記》中的一段話“天下之事無小大皆決于上。上至以衡石量書，日夜有呈，不中呈不得休息?！币源藢⒁粋€(gè)小故事，讓學(xué)生從這些材料中認(rèn)識(shí)到使用這些書寫材料的難處，從而認(rèn)識(shí)到紙的發(fā)明就成為歷史的必然。問：造紙術(shù)是怎么發(fā)明出來的呢？西漢前期，人們從“積漂絮成絮片”中得到啟示，發(fā)明了紙。西漢初期，已經(jīng)出現(xiàn)用于書寫和繪圖的紙年，考古工作者在甘肅天水放馬灘發(fā)掘了座古墓葬，其中秦墓座，漢墓座。這座漢墓的時(shí)代在西漢文景時(shí)期。在棺內(nèi)的死者胸部，發(fā)現(xiàn)一幅紙質(zhì)地圖，殘長(zhǎng)厘米，寬厘米。紙質(zhì)薄而軟，因墓內(nèi)積水受潮，僅存不規(guī)則碎片，出土?xí)r呈黃色，現(xiàn)褪變?yōu)闇\灰間黃色，表面沾有污點(diǎn)。紙面光滑平整，用細(xì)黑線條繪制山脈、河流、道路等圖形。這幅紙質(zhì)地圖是我國(guó)目前所知的最早的紙張實(shí)物，說明我國(guó)早在西漢初期就已發(fā)明了可以繪寫的紙。引導(dǎo)學(xué)生看書上的小體字和插圖《西漢早期麻紙》，知道是由于蠶絲的出現(xiàn)才逐漸產(chǎn)生了紙。那個(gè)時(shí)侯由于生產(chǎn)蠶絲需要將蠶絲煮爛，浸在水中反復(fù)錘打成絲綿，這個(gè)過程叫做“漂絮”。工匠們發(fā)現(xiàn)在漂絮時(shí)有一些殘絮遺留在席子上形成一層薄膜，晾干后就成為一張薄薄的絲綿片，可以用于書寫。后來，人們改用植物纖維為原料，通過同樣的操作過程，制造出最早的紙。問：畢竟來說，蠶絲是有限的，為了使紙張得到普及，你覺得應(yīng)該怎樣去做？回答：這個(gè)時(shí)侯，東漢時(shí)期的蔡倫，在總結(jié)前人造紙經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用樹皮、麻頭、破布和舊魚網(wǎng)等做造紙?jiān)希瑪U(kuò)大了原料來源，降低了造紙的成本，同時(shí)又提高了紙的產(chǎn)量和質(zhì)量。問：那么為什么蔡倫改進(jìn)的紙又被稱為“蔡侯紙”呢？回答：因?yàn)椴虃愒?jīng)受封為龍亭侯，因此人們?yōu)榱思o(jì)念他的功績(jī)，將他改進(jìn)的紙稱為“蔡侯紙”。公元－世紀(jì)，紙的使用在我國(guó)就已經(jīng)相當(dāng)普遍。請(qǐng)同學(xué)們看書上的《造紙術(shù)外傳時(shí)間表》，問：中國(guó)造紙術(shù)的發(fā)明對(duì)人類文化發(fā)展有什么貢獻(xiàn)？回答：在我國(guó)的造紙術(shù)外傳之前，世界各國(guó)使用的書寫材料有的笨重，有的很脆，有的又很貴，不適于大量使用。中國(guó)的造紙術(shù)逐漸傳播到世界各地后，促進(jìn)了文化的交流和教育的普及，深刻地影響了世界文明的發(fā)展進(jìn)程。正是由于紙的出現(xiàn)，我國(guó)的一些重大科學(xué)技術(shù)成就得以以文字的形式保存下來，讓我們后人了解到當(dāng)時(shí)我國(guó)在世界上的先進(jìn)地位和突出成就。同學(xué)們，我們現(xiàn)在生病了會(huì)怎么去做呢？對(duì)，就是去看醫(yī)生。那么醫(yī)生怎樣來治病救人的呢，他們有什么理論和治病原則沒有呢？［“醫(yī)圣”張仲景和“神醫(yī)”華佗］問：張仲景是什么時(shí)期的人？回答：東漢時(shí)期杰出的醫(yī)學(xué)家。問：張仲景對(duì)我國(guó)醫(yī)學(xué)作出了什么貢獻(xiàn)？回答：張仲景著有《傷寒雜病論》。張仲景和《傷寒論》張仲景(約—)，名機(jī)，南陽郡涅陽(今河南南陽市西南)人，是一位在醫(yī)學(xué)上有卓越貢獻(xiàn)的醫(yī)學(xué)家。曾任長(zhǎng)沙太守。他寫了醫(yī)學(xué)名著《傷寒雜病論》卷。這部書經(jīng)晉代名醫(yī)王叔和整理，分成《傷寒論》和《金匱要略》兩部。《傷寒論》篇，是在以往醫(yī)學(xué)著作基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展，它的貢獻(xiàn)主要是辨癥施治。辨癥指辨明癥狀，先分析是陽癥(抗病力強(qiáng)，病勢(shì)亢奮的病癥)還是陰癥(抗病力強(qiáng)，病勢(shì)虛衰的病癥)，再由陰陽辨明表里，辨明虛實(shí)，再辨明寒熱。這就是中醫(yī)診斷學(xué)上著名的“八綱”。施治指辨癥以后進(jìn)行的治療。張仲景用汗(用發(fā)汗的方法排病)、吐(用催吐的方法排病)、下(用下泄的方法排病)、和(用和解的方法去病毒)來概括各種癥狀的治法，發(fā)揮了祖國(guó)醫(yī)學(xué)“辯證論治”的傳統(tǒng)，奠定了中醫(yī)治療學(xué)的基礎(chǔ)?！督饏T要略》篇，論述了內(nèi)、外、婦、產(chǎn)各科的四十多種疾病，記載了二百六十多個(gè)藥方。書里論述了疾病發(fā)生的各種原因，主張?jiān)缙诜乐??！秱s病論》共收多個(gè)藥方，現(xiàn)在常用的人工呼吸等急救方法也最早見于這部書。后來傳到朝鮮、日本、越南等國(guó)家，對(duì)傳入地區(qū)的醫(yī)學(xué)發(fā)展起到了推動(dòng)作用。問：那么，我們后世尊稱他為什么？為什么？回答：張仲景在《傷寒雜病論》一書中全面闡述了中醫(yī)理論和治病原則，奠定了中醫(yī)治療學(xué)的基礎(chǔ)，因此被后世尊稱為“醫(yī)圣”。請(qǐng)同學(xué)們看書上插圖《河南南陽醫(yī)圣祠》以及《張仲景醫(yī)學(xué)著作書影》，讓他們了解到紙的出現(xiàn)大大方便了各種知識(shí)的交流和傳播。問：同學(xué)們，我們大多都看過《三國(guó)演義》，其中“桃園三結(jié)義”的關(guān)羽（關(guān)云長(zhǎng)）受傷之后，是誰來給他治病的，采取的是什么方法呢？回答：華佗為他“刮骨療傷”。問：那么華佗在醫(yī)學(xué)上究竟有那些成就呢？請(qǐng)同學(xué)們看書并回答：華佗擅長(zhǎng)針灸和外科手術(shù)。他為關(guān)云長(zhǎng)“刮骨療傷”用的就是外科手術(shù)。后來他為了減輕病人的痛苦，研制成全身麻醉藥劑“麻沸散”，并在給患者服用麻沸散后成功實(shí)施了開腹手術(shù)，這是世界醫(yī)學(xué)史上的創(chuàng)舉。問：華佗被人尊稱為什么？為什么？回答：被人們譽(yù)為“神醫(yī)”，因?yàn)樗t(yī)術(shù)高明，具有救死扶傷的精神。華佗華佗(—)，又名(古敷字)，字元化，沛國(guó)譙(今安徽亳州)人。他是個(gè)民間醫(yī)生，一生不愿做官，不愿追求名利富貴。朝廷征召他做官，地方舉他當(dāng)孝廉(漢朝選拔統(tǒng)治人才的科目之一，舉為孝廉的人，往往被任命為“郎”官)，他都拒絕了。他擅長(zhǎng)內(nèi)、外、婦、兒、針灸各科，尤精外科。創(chuàng)有稱為“五禽戲”的保健體操。行醫(yī)的足跡遍及今天的江蘇、山東、河南、安徽的部分地區(qū)，治愈的病人很多。由于他醫(yī)術(shù)高明和具有救死扶傷的精神，人們贊揚(yáng)他為“神醫(yī)”。建安十三年(年)為曹操所害。麻沸散麻沸散是華佗創(chuàng)制的用于外科手術(shù)的麻醉藥?！逗鬂h書·華佗傳》載：“若疾發(fā)結(jié)于內(nèi)，針?biāo)幩荒芗罢撸肆钕纫跃品榉猩?，既醉無所覺，因刳(ｋū，剖開)破腹背，抽割積聚(腫塊)。”華佗所創(chuàng)麻沸散的處方后來失傳。傳說系由曼陀羅花(也叫洋金花、風(fēng)茄花)斤、生草烏、香白芷、當(dāng)歸、川芎各錢，南天星錢，共味藥組成；另一說由羊躑躅錢、茉莉花根錢、當(dāng)歸兩、菖蒲分組成。據(jù)后人考證，這些都不是華佗的原始處方。五禽戲和《馬王堆出土的導(dǎo)引圖》我國(guó)勞動(dòng)人民很早就認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)保健的重要性，并創(chuàng)造了一套以呼吸運(yùn)動(dòng)與軀體運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的醫(yī)療體育方法。早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)，以呼吸運(yùn)動(dòng)為主的“導(dǎo)引”方法已相當(dāng)普遍。到了漢代，導(dǎo)引療法又得到進(jìn)一步發(fā)展。年在長(zhǎng)沙馬王堆號(hào)西漢墓中就出土了繪有各種運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)的帛畫導(dǎo)引圖四十多幅。華佗吸收前人的成就，加上自己的研究成果，創(chuàng)造了一套“五禽之戲”，即摹仿虎、鹿、熊、猿、鳥等種禽獸動(dòng)作姿態(tài)的保健體操。據(jù)說其弟子吳普每天做五禽戲，常年不斷，“年九十余，耳目聰明，齒牙完堅(jiān)”(《后漢書·華佗列傳》)。我們?cè)谇懊嬉仓懒?，由于紙的出現(xiàn)，大大方便了教育，促進(jìn)了文化的傳播和發(fā)展。這個(gè)時(shí)候數(shù)學(xué)就首當(dāng)其沖。［九章算術(shù)］問：《九章算術(shù)》之前，我國(guó)在數(shù)學(xué)上有那些成就？回答：秦及先秦有《算數(shù)書》，西漢在研究這些成果后出現(xiàn)了《周髀算經(jīng)》，率先提出了幾何學(xué)中勾股定理的一個(gè)特例，就是“勾三股四玄五”，這比西方早了約多年。同時(shí)漢代還出現(xiàn)了“游珠算盤”，具備了珠算的雛形，這是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的計(jì)算工具。（引導(dǎo)學(xué)生看《游珠算板復(fù)原模型》，讓學(xué)生切實(shí)感受到當(dāng)時(shí)人們的思想和水準(zhǔn)）問：那么這個(gè)時(shí)候出現(xiàn)的《九章算術(shù)》又取得了什么成就呢？《九章算術(shù)》《九章算術(shù)》是我國(guó)古代一部數(shù)學(xué)專著。它是通過多人之手，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的修改刪補(bǔ)，到東漢時(shí)期才逐漸形成定本?，F(xiàn)在流傳的是劉徽注釋本，原本早已失傳。全書分為九章，其中：①“方田”，主要是面積的量法和分?jǐn)?shù)算法；②“粟米”，主要為糧食交易計(jì)算法；③“衰分”，主要為分配比例的算法；④“少?gòu)V”，主要為政府組織糧食運(yùn)輸、平均負(fù)擔(dān)的計(jì)算法；⑦“盈不足”，主要為盈虧問題的解法和用同類計(jì)算方法解算其他類型算術(shù)題；⑧“方程”，主要為聯(lián)立一次方程組解法和正負(fù)數(shù)；⑨“勾股”，主要為勾股定理的應(yīng)用和測(cè)量問題的解法。全書匯集了個(gè)應(yīng)用題及其解算方法，系統(tǒng)總結(jié)了先秦到東漢初期的數(shù)學(xué)成就。書中的分?jǐn)?shù)解算方法、聯(lián)立一次方程解法、負(fù)數(shù)等，是當(dāng)時(shí)居于世界先進(jìn)地位的成果。問：我國(guó)的《九章算術(shù)》在世界上有什么地位？回答：這本書總結(jié)了周秦到漢代的數(shù)學(xué)成就，記載了與生產(chǎn)實(shí)踐密切相關(guān)的田畝面積和谷倉容積的計(jì)算方法，還總結(jié)出負(fù)數(shù)運(yùn)算、一元二次方程解法等當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的數(shù)學(xué)運(yùn)算方法。它的出現(xiàn)標(biāo)志著以計(jì)算為中心的中國(guó)古代數(shù)學(xué)體系的形成。唐宋時(shí)被列為國(guó)家規(guī)定的數(shù)學(xué)教科書，隋唐時(shí)傳入朝鮮、日本，現(xiàn)已被譯成日、俄、德、法等多種文字。這是我國(guó)古代流傳下來的最早的一部數(shù)學(xué)專著，其中的許多成果處于當(dāng)時(shí)世界的領(lǐng)先地位，它奠定了中國(guó)古代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。請(qǐng)同學(xué)們念材料閱讀李約瑟所說的一句話，證實(shí)《九章算術(shù)》在世界上的地位。《九章算術(shù)》是數(shù)學(xué)知識(shí)的光輝的集成，它支配著中國(guó)計(jì)算人員一千多年的實(shí)踐……土地的丈量、谷倉容積、堤壩和河渠的修建、稅收、兌換率——這些似乎都是重要的實(shí)際問題?！盀閿?shù)學(xué)”而數(shù)學(xué)的場(chǎng)合極少。這并不意味著中國(guó)計(jì)算人員對(duì)真理不感興趣，但他們感興趣的不是希臘人所追求的那種抽象的、系統(tǒng)化的學(xué)院式的真理?！罴s瑟：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》“它們改變了世界上事物的全部面貌和狀態(tài)，又從而產(chǎn)生了無數(shù)的變化；看來沒有一個(gè)帝國(guó)，沒有一個(gè)宗教，沒有一個(gè)顯赫人物，對(duì)人類事業(yè)曾經(jīng)比這些機(jī)械的發(fā)現(xiàn)施展過更大的威力和影響?！薄?guó)科學(xué)家弗蘭西斯·培根其實(shí)在這個(gè)時(shí)候的科學(xué)技術(shù)成就還很多，比如還有張衡發(fā)明的地動(dòng)儀等。張衡是東漢時(shí)期偉大的科學(xué)家，最主要的成就是制造地動(dòng)儀。地動(dòng)儀的關(guān)鍵部件是中間那根垂直豎立的都柱，它上粗下細(xì)，重心高，支面小，重心不穩(wěn)，只要有一點(diǎn)微弱的震動(dòng)就會(huì)傾斜。遇到哪個(gè)方向發(fā)生地震，地殼震動(dòng)，地震波傳到地動(dòng)儀，由于慣性的作用，都柱就朝哪個(gè)方向傾倒，觸動(dòng)杠桿，與杠桿相連的龍嘴就會(huì)張開，嘴里的小銅球也就落在下面的蛤蟆嘴里。這就是利用物體的慣性來拾取大地震動(dòng)波進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的原理。張衡發(fā)明的這臺(tái)地動(dòng)儀制造于公元年，是世界上公認(rèn)的最早測(cè)定地震方位的儀器。它比古波斯的類似儀器早一千二百多年，比歐洲最早的地動(dòng)儀早一千七百多年，充分顯示了我國(guó)古代地震學(xué)的先進(jìn)水平。張衡張衡(—)字平子，南陽西鄂(今河南南陽北)人。少年時(shí)好學(xué)，歲離開家鄉(xiāng)去關(guān)中一帶游歷，又到洛陽學(xué)習(xí)五六年。后來，他回到家鄉(xiāng)專心研究學(xué)問，寫成了著名的文學(xué)作品《二京賦》。他逐漸又從文學(xué)創(chuàng)作轉(zhuǎn)向哲學(xué)、天文、歷法、數(shù)學(xué)等方面的研究。歲那年，他被召到洛陽做起草文書的郎中，幾年以后升任太史令。他進(jìn)一步鉆研天文、歷法，精心觀測(cè)日月星辰的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。后來，他又注意研究地震。公元年，設(shè)計(jì)制造出可以測(cè)定發(fā)生地震方位的地動(dòng)儀。他還上書反對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的讖緯迷信，指責(zé)提倡讖緯迷信的人是為了升官發(fā)財(cái)，主張把讖緯迷信一律查禁。此外，他在史學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、機(jī)械制造等方面，也都有貢獻(xiàn)。地動(dòng)儀東漢時(shí)期，我國(guó)地震頻繁。據(jù)《后漢書》記載，從公元年到年的年間，就有年在我國(guó)各地發(fā)生過地震、山崩、地裂或地陷等災(zāi)害。年月的一次地震，在京師洛陽和其他個(gè)郡國(guó)地區(qū)，都或重或輕地受害。有的地方地面陷裂，有的地方從地下噴涌出水，有的地方城郭房屋倒塌，壓死了人。那時(shí)候，人們對(duì)地震現(xiàn)象還不能解釋，封建統(tǒng)治者借此宣揚(yáng)神學(xué)迷信。東漢時(shí)候的偉大科學(xué)家張衡，沖破了神學(xué)迷信的束縛，發(fā)明和制造了人類歷史上第一臺(tái)觀測(cè)地震的科學(xué)儀器——地動(dòng)儀。《后漢書·張衡傳》記載了他發(fā)明的這臺(tái)地動(dòng)儀。張衡發(fā)明的地動(dòng)儀，是世界最早的地震儀。它是利用物體的慣性來拾取大地震動(dòng)波，進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的，這個(gè)原理至今仍然沿用。在國(guó)外，直到公元世紀(jì)，古波斯的馬拉哈天文臺(tái)才有類似的儀器，世紀(jì)，歐洲才出