古代科學(xué)技術(shù)的起源與形成

1、古代科學(xué)技術(shù)的起源與形成第1頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二第一節(jié) 古代科學(xué)技術(shù)的起源 一、古代科學(xué)技術(shù)的萌芽 在距今一萬四千多年前，原始人發(fā)明了新的勞動(dòng)工具弓箭。 一方面：提高了生產(chǎn)效率，使人類由狩獵進(jìn)入畜牧?xí)r代； 另一方面：提高了生活質(zhì)量，制造出金屬農(nóng)具，使人類結(jié)束了一萬多年的遷徙不定的生活，進(jìn)入自給自足的農(nóng)業(yè)社會(huì)，從而開始了人類五千年的文明史。 第2頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二 二、古代科學(xué)技術(shù)的起源 最早進(jìn)入奴隸制社會(huì)的是一些農(nóng)業(yè)較穩(wěn)定的國(guó)家，這些國(guó)家的地理環(huán)境具有同一特點(diǎn)，它們都處于大河流域。如尼羅河流域的古埃及；幼發(fā)拉底河和底格里

2、斯河流域的古巴比倫；印度河和恒河流域的印度；黃河、長(zhǎng)江流域的中國(guó)。 (一)中國(guó) (二)埃及 (三)印度 (四)巴比倫第3頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二第二節(jié) 古代科學(xué)技術(shù)的形成 一、古希臘、羅馬科學(xué)技術(shù)的形成 (一)天文學(xué)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派：天體有10個(gè)，且都是球形的，繞中心“火”轉(zhuǎn)動(dòng)。亞里士多德：地球處在宇宙中心，且固定不動(dòng)，其它天體繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。希帕克：本輪均輪模型。托勒密：天文學(xué)大成使地球中心說成為一套完整的嚴(yán)密的理論體系。阿利斯塔克：提出了太陽(yáng)中心說的思想（遭冷遇）。 (二)元素論和原子論泰勒斯(米)：水阿那克西米尼(米)：氣恩培多克勒(畢)：水、氣、火、

3、土四種元素。亞里士多德：“四原性”即冷、熱、干、濕。留基伯和德漠克利特：提出了構(gòu)成事物更為本質(zhì)的學(xué)說原子論。 第4頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二（三）力學(xué) 杰出學(xué)者阿基米德創(chuàng)立的力學(xué)原理就是古希臘力學(xué)的高峰。其代表作有論浮體、論平板的平衡、論杠桿、論重心等等。 (四)數(shù)學(xué) 古希臘著名的數(shù)學(xué)家歐幾里德，系統(tǒng)地整理了以往的幾何知識(shí)。從10個(gè)不證自明的公理出發(fā)，靠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评恚贸?67個(gè)數(shù)學(xué)命題，寫出了13卷的幾何原本，建立了幾何學(xué)的理論體系。(五)技術(shù) 古希臘早在公元前1200年時(shí)，掌握了較高的造船技術(shù)。 古希臘的建筑別具一格,在公元前500年，古希臘就已采用高大華麗

4、的列柱技術(shù)建造高大的神廟，他們所創(chuàng)造的多利亞、愛奧尼亞和科林斯三種石柱風(fēng)格。 羅馬帝國(guó)時(shí)期，相繼建成了宏偉和豪華多姿的大劇場(chǎng)、大神殿、大浴池、凱旋門、競(jìng)技場(chǎng)等，使古羅馬的建筑著稱一時(shí)。 第5頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二二、中國(guó)古代的科學(xué)技術(shù)的形成五大學(xué)科： “天文學(xué)、數(shù)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、農(nóng)學(xué)、地理學(xué)”四大技術(shù)： “陶瓷、絲織、建筑、冶練” 四大發(fā)明： “造紙、印刷術(shù)、火藥、指南針”第6頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二（一）古代中國(guó)的四大學(xué)科1.天文學(xué) 中國(guó)古代天文學(xué)的成就主要表現(xiàn)在天文觀測(cè)、天文歷法和天文理論。天文觀測(cè)：天文觀測(cè)的連續(xù)性、資料保存的

5、完整性是世界絕無僅有的。 有精密的儀器，如東漢張衡水運(yùn)渾天儀、唐代僧一行研制的黃道游儀和渾天銅儀都是同時(shí)期世界上第一流的天文觀測(cè)儀器。元代郭守敬創(chuàng)制的簡(jiǎn)儀、圭表,其設(shè)計(jì)和制造水平在世界上領(lǐng)先了300多年。天文歷法：世界上最早的星表,公元前4世紀(jì)中葉戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的甘德和石申。天文理論：中國(guó)古代關(guān)于宇窗結(jié)構(gòu)的理論,在公元12世紀(jì)時(shí)先后出現(xiàn)了蓋天說、渾天說和宣夜說三派。第7頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二張 衡 （78-140年）東漢南陽(yáng)人 東漢時(shí)期我國(guó)偉大的科學(xué)家。他在天文、歷法、數(shù)學(xué)和文學(xué)等方面，都有卓越的成就。 地動(dòng)儀的復(fù)原模型和震動(dòng)示意圖 張衡 地動(dòng)儀：制造于132年，是

6、世界上公認(rèn)的最早的地震儀器。第8頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二中國(guó)古代的天文歷法成就（1）夏朝：制定了歷法“夏小正” 。（2）商朝：干支紀(jì)日法是商朝歷法最大成就。（3）春秋：留下世界公認(rèn)的關(guān)于哈雷彗星的最早記錄。（4）戰(zhàn)國(guó)：甘石星經(jīng)是世界最早的天文學(xué)著作。（5）西漢：武帝時(shí)制定“太初歷”。（6）東漢：張衡發(fā)明了渾天儀和地動(dòng)儀（比歐洲早1700多年）。（7）隋唐：唐朝天文學(xué)家僧一行制定大衍歷。 第9頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二中國(guó)古代的數(shù)學(xué)成就（1）西周：商高講過“勾三股四弦五”定理，載于周髀算經(jīng)。（2）春秋：九九乘法表。（3）西漢：劉歆推算

7、圓周率為.1547。（4）東漢：九章算術(shù)是當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的應(yīng)用數(shù)學(xué)。（5）三國(guó)：劉徽運(yùn)用極限理論，提出計(jì)算圓周率的正確方法。（6）南朝：祖沖之精確地算出圓周率，還著綴術(shù)等書。 2.數(shù)學(xué)第10頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二 宋元時(shí)期中國(guó)古代數(shù)學(xué)發(fā)展到了頂峰。北宋賈憲提出了求任意高次方根的開方法。南宋秦九韶在數(shù)書九章一書中提出了高次方程的數(shù)值解法和一次同余式理論。這些研究都達(dá)到了當(dāng)時(shí)的世界先進(jìn)水平。宋元間的李治和元代的朱世杰相繼在代數(shù)學(xué)尤其在解高次方程的研究方面作出了突出的貢獻(xiàn)。 九章算術(shù)成書于東漢初期，分九章，涉及到現(xiàn)代初等數(shù)學(xué)中的算術(shù)、代數(shù)和幾何的大部分內(nèi)容，其中的

8、關(guān)于負(fù)數(shù)、正負(fù)數(shù)加減、以及聯(lián)立一次方程組的解法在當(dāng)時(shí)具有世界先進(jìn)水平。九章算術(shù)書影第11頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二祖沖之和圓周率 我國(guó)古代杰出的大數(shù)學(xué)家。在世界上第一次把圓周率的數(shù)值，精確地計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)以后的第七位數(shù)。即在3.14159263.1415927之間，這個(gè)成就領(lǐng)先了世界近一千年。 他的數(shù)學(xué)論文集綴術(shù)達(dá)到當(dāng)時(shí)我國(guó)數(shù)學(xué)最高成就，直到唐代還被作為學(xué)校課本。（生活在南朝宋齊間）祖沖之在世界上第一次把圓周率的數(shù)值，精確地計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)以后的第七位數(shù)。領(lǐng)先世界近一千年。第12頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二中國(guó)古代的醫(yī)藥學(xué)成就（1）戰(zhàn)國(guó)：扁鵲

9、發(fā)明“四診法”；醫(yī)學(xué)著作內(nèi)經(jīng)。（2）西漢：黃帝內(nèi)經(jīng)奠定了祖國(guó)醫(yī)學(xué)的理論基礎(chǔ)。（3）東漢：神農(nóng)本草經(jīng)；傷寒雜病論；華佗的麻沸散。（4）唐朝：千金方；四部醫(yī)典；唐本草。（5）明朝：本草綱目。 3.醫(yī)藥學(xué)第13頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二華佗張仲景第14頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二華 佗 （145-208年）東漢末年安徽人 東漢末年著名的醫(yī)學(xué)家。擅長(zhǎng)針灸和外科手術(shù)。他制成的全身麻醉藥劑“麻沸散”，是世界醫(yī)學(xué)史上的創(chuàng)舉。 他還創(chuàng)制一套醫(yī)療體操“五禽戲”，以強(qiáng)健身體。神醫(yī)華佗第15頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二張仲景 （1

10、50-219年）東漢南陽(yáng)人醫(yī)圣張仲景張仲景是東漢末年著名的醫(yī)學(xué)家。著有傷寒雜病論，全面闡述了中醫(yī)理論和治病原則，奠定了我國(guó)中醫(yī)治療的基礎(chǔ)。后世尊稱他為“醫(yī)圣”。傷寒雜病論書影第16頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二 4.農(nóng)學(xué) 中國(guó)古代農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展全面,無論是耕作技藝、品種改良、水肥管理,還是各種農(nóng)具的發(fā)明和改進(jìn),都達(dá)到古代世界的先進(jìn)水平。在不同的歷史時(shí)期,都有一些學(xué)者和官員重視對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的概括和總結(jié),撰寫了大量的農(nóng)學(xué)著作。 我國(guó)古代農(nóng)學(xué)著作之多,為世界各國(guó)之冠,共有370多種?，F(xiàn)存最早的農(nóng)學(xué)著作是公元前3世紀(jì)后期的呂氏春秋公元6世紀(jì)北魏賈思勰齊民要術(shù)漢代的汜

11、勝之書南宋陳尃農(nóng)書元代王禎王禎農(nóng)書明代徐光啟農(nóng)政全書 中國(guó)古代的農(nóng)學(xué)成就第17頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二 齊民要術(shù)是我國(guó)現(xiàn)存的第一部完整的農(nóng)業(yè)科學(xué)著作，在世界農(nóng)學(xué)史上占有重要地位。第18頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二農(nóng)學(xué)著作：齊民要術(shù) 北朝著名的農(nóng)學(xué)家賈思勰重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，注重實(shí)踐，精心研究前人成果，總結(jié)北方勞動(dòng)人民的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，寫成了齊民要術(shù)一書。 是我國(guó)現(xiàn)存的第一部完整的農(nóng)書，在世界農(nóng)學(xué)史上占有重要地位。 全書共10卷92篇，內(nèi)容豐富，介紹了農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的生產(chǎn)方法，其中有許多經(jīng)驗(yàn)居當(dāng)時(shí)世界的領(lǐng)先地位，第19頁(yè)，共32頁(yè)，2022年

12、，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二（1）西晉：裴秀繪制出禹貢地域圖，提出繪制地圖的原則。（4）北魏：地理學(xué)家酈道元作水經(jīng)注，是一部綜合性地理著作。（5）明代：徐霞客的徐霞客游記是一部地理學(xué)巨著，書中對(duì)石灰?guī)r溶蝕地貌的觀察和記述，早于歐洲約兩個(gè)世紀(jì)。 5.地理學(xué) 中國(guó)古代的地理學(xué)成就第20頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二酈道元是我國(guó)古代杰出的地理學(xué)家水經(jīng)注 是一部綜合性的地學(xué)專著。主要內(nèi)容是什么？第21頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二地理學(xué)專著：水經(jīng)注 北魏酈道元為漢魏時(shí)的地理學(xué)專著水經(jīng)作注，寫成了著名的水經(jīng)注。 這是一部酈道元的再創(chuàng)造之作。水經(jīng)注全

13、書四十卷，注文為原書的二十倍，記載的河道由137條增至1250條，引用了四百多種書籍，極大地豐富了水經(jīng)的內(nèi)容?！白ⅰ币运罏榫V，詳細(xì)記敘了各江河流域地理情況、歷史事跡、民間傳說等，內(nèi)容豐富，至今仍是研究我國(guó)古代地理的重要著作。第22頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二（二）古代中國(guó)的四大技術(shù)1.陶瓷技術(shù) 據(jù)考古發(fā)現(xiàn),早在1萬年前中國(guó)人就已制造陶器。4千多年前的商代我國(guó)出現(xiàn)了以高嶺土制成的白陶,以后逐漸發(fā)展成為瓷。制瓷技術(shù)是中國(guó)祖先在制陶技術(shù)基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而形成的，是中國(guó)古代的偉大發(fā)明之一。從制陶到制瓷，主要是在以下三方面技術(shù)上取得了進(jìn)展： 1）精選原材料。瓷器是以含鋁成分較

14、多的高嶺土為原料燒制而成的。 2）改進(jìn)窯爐，提高燒成溫度。 3）發(fā)明和利用釉。釉是以石英、長(zhǎng)石、粘土等為原料，燒結(jié)在陶瓷表面的玻璃質(zhì)薄層。 第23頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二 2.絲織技術(shù) 中國(guó)是最早養(yǎng)蠶和織造絲綢的國(guó)家。商代的絲織物已有斜紋、花紋等一些復(fù)雜紋樣。西漢時(shí)絲織技術(shù)提高到新的水平,織物品種有絹、綾、緞、繡、綢等；制作方法有織、繡、繪等；顏色和圖形也多種多樣,極為豐富。此時(shí)已發(fā)明提花織機(jī),其功能是可以按事先設(shè)計(jì)好的程序使經(jīng)緯線交錯(cuò)變化而織出預(yù)定的圖樣來。我國(guó)的絲織物在公元前4世紀(jì)就遠(yuǎn)銷國(guó)外,公元56世紀(jì)間波斯曾派專人來我國(guó)學(xué)習(xí),其后絲織技術(shù)才又傳到歐洲。

15、第24頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二3.冶練技術(shù) 我國(guó)在商代已經(jīng)知道用鐵，河北藁城、北京平谷出土過兩件商代的鐵刃銅鉞。河南?？h也曾出土過年代相當(dāng)于商末周初的鐵刃銅鉞合作鐵援銅戈。但這幾件兵器所用的鐵不是人工用礦石煉成的，而是利用天然的隕鐵鍛造而成。 我國(guó)什么時(shí)候才有人工冶煉的鐵呢？根據(jù)近年來考古發(fā)掘，從目前的認(rèn)識(shí)來說，我國(guó)開始用礦石冶鐵的時(shí)間當(dāng)不晚于春秋中期。因?yàn)榇呵锿砥诘蔫F器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過好些件，其中有： 江蘇六合程橋兩做出東周墓出土的用塊煉鐵制成的鐵條和白口鑄鐵丸， 湖南長(zhǎng)沙一座春秋晚期墓中出土的白口鑄鐵鼎。 特別值得注意的是，在長(zhǎng)沙這座墓葬中還出土了一把用中碳鋼制成

16、的劍！從塊煉鐵到鑄鐵和鋼，其間是應(yīng)該有一個(gè)發(fā)展過程的，但他們卻幾乎并列在我國(guó)冶鐵史最前面的篇章上，這在世界各地都找不到第二個(gè)哪怕是多少接近的例子。這是我國(guó)古代冶鐵工匠的勛業(yè)，是世界冶鐵史上的奇跡。 第25頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二4.建筑與造船技術(shù) （1）北宋時(shí)李誡編著的營(yíng)造法式是一部重要的建筑技術(shù)專著,該書全面地總結(jié)了古代建筑經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)和規(guī)范、技術(shù)和生產(chǎn)管理等都有系統(tǒng)論述,是世界建筑史上的珍貴文獻(xiàn)。 （2）據(jù)考證，秦漢時(shí)期，我國(guó)造船業(yè)就已相當(dāng)發(fā)達(dá)了。 中國(guó)木船船型十分豐富。據(jù)較早的統(tǒng)計(jì)，約有1000余種，僅海洋漁船船型即有200 300種。沙船、烏船、福船、廣

17、船是我國(guó)海船類型中的四大名船。其中以沙船和福船最為出名，享譽(yù)中外。我國(guó)古代造般技術(shù)的最大特點(diǎn)，是能創(chuàng)造出可以適應(yīng)各種不同地理?xiàng)l件、不同性能要求的優(yōu)良船型，且護(hù)沉性好。 總之，中國(guó)木船，材料之復(fù)雜，應(yīng)用之早，分工之細(xì)，航行范圍之廣，建造型號(hào)之多，噸位之大，在當(dāng)時(shí)世界上是無雙的。 第26頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二（三）中國(guó)古代的四大發(fā)明造紙術(shù)（1）西漢先后出現(xiàn)絮紙和麻纖維紙。甘肅天水放馬灘出土的繪有地圖的紙，是目前世界上所知最早的紙。（2）東漢宦官蔡倫于105年改進(jìn)造紙術(shù)，制造植物纖維紙。（3）造紙術(shù)6世紀(jì)傳到朝鮮、越南和日本，8世紀(jì)傳到中亞，并經(jīng)阿拉伯人傳到非洲和歐

18、洲。2印刷術(shù)（1）隋唐已有雕版印刷的佛經(jīng)、日歷和詩(shī)，現(xiàn)存世界上最早的雕版印刷品是868年我國(guó)印制的金剛經(jīng)卷子。（2）11世紀(jì)中葉，北宋畢昇發(fā)明活字印刷術(shù)，比歐洲早400年。（3）活字印刷術(shù)發(fā)明后，向東傳入朝鮮、日本，向西傳入埃及和歐洲，改變了當(dāng)時(shí)歐洲只有僧侶才能讀書和受高等教育的狀況。 第27頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二3指南針（1）戰(zhàn)國(guó)時(shí)期發(fā)現(xiàn)磁石指南特性，發(fā)明“司南”。（2）北宋已會(huì)使用磁針指南，后來把磁針裝在羅盤上，制成指南針用于航海。（3）南宋時(shí)指南針傳到印度、阿拉伯、波斯等國(guó)，促進(jìn)了各國(guó)航海事業(yè)發(fā)展，并為新航路的開辟和實(shí)現(xiàn)環(huán)球航行提供了重要條件。4火藥（1

19、）唐朝中期書籍最早提到了火藥，唐末火藥開始用于軍事。（2）北宋時(shí)火藥已廣泛在軍事上使用，東京設(shè)立專門機(jī)構(gòu)，制造火藥和火器； （3）南宋時(shí)發(fā)明了“突火槍”，管形火器的出現(xiàn)，開創(chuàng)了人類作戰(zhàn)史的新階段。（4）金的火器制造業(yè)比較發(fā)達(dá)，金的軍隊(duì)用火器打退了蒙古軍隊(duì)的進(jìn)攻，取得局部勝利。（5）我國(guó)發(fā)明的火藥在13世紀(jì)中期傳入阿拉伯，后來又由阿拉伯傳入歐洲。 第28頁(yè)，共32頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)34分，星期二我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)能夠達(dá)到較高水平的原因： 在封建社會(huì)，個(gè)體農(nóng)民、小地主、手工業(yè)者，他們沒有必要也沒有可能供養(yǎng)脫離生產(chǎn)的科學(xué)技術(shù)人員，因此對(duì)于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來說，國(guó)家的支持就顯得特別重要。比如，造紙技術(shù)的改進(jìn)是在宮廷官員領(lǐng)導(dǎo)下取得的，經(jīng)過皇帝下令推廣。張騫、班超、甘英等探險(xiǎn)家開辟絲綢之路，促進(jìn)東西方文化交流，都是由朝廷組織的。火藥雖然來自煉丹術(shù)，如果沒有統(tǒng)治者的支持，煉丹家不但無法生活，更沒有煉丹必須的設(shè)備和原料。標(biāo)志航海技術(shù)水平的鄭和遠(yuǎn)航，完全是由國(guó)家組織領(lǐng)導(dǎo)的。各朝都把天文的機(jī)構(gòu)司天監(jiān)由高級(jí)官吏太史令直接領(lǐng)導(dǎo)?；实圻€經(jīng)常過問天文觀測(cè)的歷法改革。我國(guó)所以有世界最豐富的天象記錄，應(yīng)該主要?dú)w功于中