《中國古代的科學技術》參考課件1

第6課中國古代的科學技術■天文學成就■算經(jīng)與圓周率■古代農(nóng)書■從《黃帝內(nèi)經(jīng)》到《本草綱目》■古代科技的里程碑——四大發(fā)明導入

中國古代在科技方面取得了杰出的成就，對世界文明的發(fā)展做出了突出的貢獻。你了解中國古代有哪些科技成果嗎？中國古代科技高度發(fā)達的原因是什么？李約瑟《中國科學技術史》書影天文學成就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厘米，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(jù)推算，此次月全食時間為公元前1173年7月2日。

魯莊公七年夏四月辛卯夜，恒星不見，夜中星隕如雨。

——《左傳》流星雨現(xiàn)代天文學關于彗星的圖片魯文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”?！洞呵铩の墓哪辍愤@是世界上關于彗星的最早記錄。《漢書·五行志》關于太陽黑子的記載太陽黑子圖《甘石星經(jīng)》是世界上最早的天文學著作。在長期觀測天象的基礎上，戰(zhàn)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(jīng)》。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(jīng)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(fā)現(xiàn)了它們的出沒規(guī)律。相傳石申著有《天文》8卷，今已佚。我國古代星象圖我國古代星象圖張衡水運渾象儀

渾象儀，也叫“渾象”、“渾天儀”，表示天象運轉的儀器，類似現(xiàn)代的“天球儀”。水運渾象儀，為東漢張衡發(fā)明，它用漏壺滴水發(fā)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。水運渾象儀示意圖候風地動儀地動儀震動示意圖僧一行郭守敬郭守敬紀念館（位于北京市西海北沿匯通祠內(nèi)）簡儀模型算經(jīng)與圓周率漢代的象牙算籌算籌記數(shù)擺法《周髀算經(jīng)》書影《九章算術》是中國古代數(shù)學專著，是“算經(jīng)十書”中最重要的一種?！毒耪滤阈g》上承先秦數(shù)學發(fā)展之源流，入漢之后又經(jīng)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(shù)運算、一元二次方程解法等是當時世界上最先進的數(shù)學運算方法。它的出現(xiàn)標志著以計算為中心的中國古代數(shù)學體系的形成。《九章算術》書影《九章算術》收有246個數(shù)學問題，分為九章．它們的主要內(nèi)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。《九章算術》是數(shù)學知識的光輝的集成。它支配著中國計算人員一千多年的實踐……土地的丈量、倉谷的容積、堤壩和河渠的修建、稅收、兌換率——這些似乎都是重要的實際問題?！盀閿?shù)學而數(shù)學”的場合極少。這并不意味著中國計算人員對真理不感興趣，但他們感興趣的不是希臘人所追求的那種抽象的、系統(tǒng)化的學院式真理。

——李約瑟《中國科學技術史》

祖沖之《隋書·律歷志》中關于祖沖之推算圓周率的記載祖沖之郵票祖沖之紀念銀幣古代農(nóng)書賈思勰塑像《齊民要術》《齊民要術》書影《農(nóng)書》書影王禎《農(nóng)書》中的田間井灌工程圖《農(nóng)書》中所繪載的水磨圖《農(nóng)書》中所繪載的水排——臥式水輪王禎發(fā)明的轉輪排字盤（《農(nóng)書》插圖）

此盤是元代王禎設計發(fā)明的，用于排放活字字模。字盤為圓盤狀，分為若干格，活字字模依韻排列在格內(nèi)。下有立軸支承，立軸固定在底座上。排版時兩人合作，一人讀稿，一人則轉動字盤，方便地取出所需要的字模排入版內(nèi)。印刷完畢后，將字模逐個還原在格內(nèi)。轉輪排字盤（示意模型）徐光啟利瑪竇與徐光啟《農(nóng)政全書》書影從《黃帝內(nèi)經(jīng)》到《本草綱目》《黃帝內(nèi)經(jīng)》書影張仲景像張仲景的塑像張仲景祠

張仲景祠，又稱醫(yī)圣祠。坐落于河南省南陽市中心城區(qū)東關溫涼河畔，是為紀念東漢時偉大醫(yī)學家張仲景所建祠堂。全國重點文物保護單位?！秱s病論》書影華佗像華佗的五禽戲五禽戲—虎戲五禽戲—鹿戲五禽戲—熊戲五禽戲—猿戲五禽戲—鳥戲

據(jù)《三國志·華佗傳》記載：華佗曾對其弟子吳普說：“人體欲得勞動，但不當使極爾。動搖則谷氣得消，血脈流通，病不得生，譬猶戶樞不朽是也。是以古之仙者，為導引之事?！嵊幸恍g，名五禽之戲：一曰虎，二曰鹿，三曰熊，四曰猿，五曰鳥。亦以除疾，并利蹄足，以當導引。體中不快，起作一禽之戲，沾濡汗出，因上著粉，身體輕便，腹中欲食?！逼帐┬兄?，年九十余，耳目聰明，齒牙完堅。孫思邈像孫思邈坐像（《中國醫(yī)學通史圖譜卷》）藥王山

藥王山，位于陜西省耀縣城東1.5千米，面積約4平米千米；又被稱為我國醫(yī)學史古跡之一。為我國唐代醫(yī)藥學家孫思邈隱棲和著名的佛、道教活動之地。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?！獙O思邈《備急千金要方》李時珍像（位于湖北省蘄州城東）醫(yī)圣李時珍陵園李時珍采藥圖（雕塑）李時珍（郵票）《本草綱目》書影《本草綱目》插圖《本草綱目》插圖《本草綱目》書影《本草綱目》不同語種的版本

毫無疑問，明代最偉大的科學成就，是李時珍那部在本草著作中登峰造極的著作《本草綱目》。李時珍作為科學家，達到了同伽利略、維薩留斯的科學活動隔絕的任何人所能達到的最高水平。

——李約瑟《中國科學技術史》古代科技的里程碑——四大發(fā)明

西漢早期麻紙（甘肅放馬灘出土）

放馬灘麻纖維紙為目前發(fā)現(xiàn)的世界最早的紙。造紙術的發(fā)明寫有文字的東漢紙造紙術的發(fā)明蔡倫像造紙術的發(fā)明蔡倫衣冠冢

位于湖南耒陽縣，相傳為蔡倫故居，冢坐北向南，冢前牌坊額題“蔡倫之墓”四字，為郭沫若手書。冢南30米處有蔡倫祠。造紙術的發(fā)明蔡倫祠造紙術的發(fā)明

蔡倫字敬仲，桂陽人也?！瓊愑胁艑W，盡心敦慎，數(shù)犯嚴顏，匡弼得失。……倫乃造意，用樹膚、麻頭及敝布、魚網(wǎng)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》造紙術的發(fā)明漢代造紙流程示意圖造紙術的發(fā)明我國造紙術外傳示意圖返回返回造紙術的發(fā)明印刷術雕版印刷的工作流程：首先，是雕刻印刷版。一般是請書法很好的人寫版，即將要雕刻的內(nèi)容先寫在一張紙上，然后將寫好的紙稿反貼于預先準備好的木板表面，給予一定的壓力，使文字或圖像呈反向轉移到木板上，再由雕刻工人雕刻成反向凸起的文字或圖像。其次，是刷油墨。先將雕刻的版（稱印版）固定在一個臺面上，用刷子沾上油墨均勻地涂布在印版的表面。最后，就是印刷。印版刷好油墨之后，就在刷好油墨的印版表面覆蓋上一張紙，用干凈的刷子輕輕地拍打整個紙面。揭下紙張之后，便完成了一次印刷。然后重復第二、第三兩步過程，從而完成大批量的印刷品。木刻印書板印刷術《金剛經(jīng)》

唐咸通九年（868年）印制，是世界上最早的雕版印刷物，1900年發(fā)現(xiàn)于敦煌藏經(jīng)洞。印刷術成都出土的唐代印刷品1944年，四川省成都市東門外望江樓附近的唐墓出土。其內(nèi)容為《陀羅尼經(jīng)》經(jīng)文，大小約一尺見方，上刻古梵文經(jīng)咒，四周和中央印有小佛像，邊上有一行漢字依稀可辨，為“成都府成都縣龍池坊卞家印賣咒本”。此經(jīng)咒所題“成都府”卞家印賣的時間當在公元757年之后。它說明四川成都早在8世紀中葉，雕版印刷已經(jīng)流行。這份印刷品現(xiàn)存四川省博物館，是國內(nèi)現(xiàn)存比較重要的一份唐代印刷品實物。印刷術現(xiàn)存最早的印本歷書印刷術畢昇像泥活字版模型

畢昇塑像印刷術

版印書籍，唐人尚未盛為之。自馮瀛王始印五經(jīng)，后世典籍皆為版本。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。先設一鐵板，其上以松脂、蠟和紙灰之類冒之。欲印，則以一鐵范置鐵板上，乃密布字印，滿鐵范為一板。持就火煬上，藥稍熔，則以一平板按其面，則字平如砥。若止印三二本，則極為神速。常作二鐵板，一板印刷，一板已自布字。此印者才畢，則第二板已具。更互用之，瞬息可就。每一字皆有數(shù)印，如“之”、“也”等字，每字有二十余印，以備一板內(nèi)有重復者。不用則以紙貼之。每韻為一貼，本格貯之。有奇字素無備者，旋刻之，以草火燒，瞬息可成。不以木為之者，木理有疏密，沾水則高下不平，兼與藥相粘，不可取。不若燔土，用訖，再火，令藥熔，以手拂之，其印自落，殊不沾污。昇死，其印為余群從所得，至今寶藏?！蚶ā秹粝P談》印刷術沈括今版《夢溪筆談》書影

印刷術中國印刷術的外傳中國是印刷技術的發(fā)明地。很多國家的印刷技術或是由我國傳入，或是由于受到中國的影響而發(fā)展起來的。日本是在中國之后最早發(fā)展印刷技術的國家，公元8世紀日本就可以用雕版印佛經(jīng)了。朝鮮的雕版印刷技術也是由中國傳入的，高麗穆宗時（998—1009）就開始印制經(jīng)書。中國的雕版印刷技術經(jīng)中亞傳到波斯，大約14世紀由波斯傳到埃及。波斯實際上成了中國印刷技術西傳的中轉站，14世紀末歐洲才出現(xiàn)用木版雕印的紙牌、圣像和學生用的拉丁文課本。我國的木活字技術大約14世紀傳入朝鮮、日本。朝鮮人民在木活字的基礎上創(chuàng)制了銅活字。我國的活字印刷技術由新疆經(jīng)波斯、埃及傳入歐洲。1450年前后，德國的谷騰堡受中國活字印刷的影響，用合金制成了拼音文字的活字，用來印刷書籍。印刷技術傳到歐洲，加速了歐洲社會發(fā)展的進程，它為文藝復興的出現(xiàn)提供了條件。馬克思把印刷術、火藥、指南針的發(fā)明稱為“資產(chǎn)階級發(fā)展的必要前提”。中國人發(fā)明的印刷術對世界文明的發(fā)展做出了重大貢獻。印刷術

如果沒有從中國引進造紙術和印刷術，歐洲可能要長期地停留在手抄本的狀況，書面文獻不可能如此廣泛流傳。——美國著名學者羅伯特印刷術孫思邈（鎏金銅像）

葛洪畫像《抱樸子》書影我國古代煉丹家及其著作火藥硝石塊硫磺塊木炭塊

在煉制“仙丹”的過程中，煉丹家發(fā)現(xiàn)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(fā)明了火藥?；鹚師挼ひ瑘D煉丹爐鼎（明代）煉丹爐（仿漢品）火藥《武經(jīng)總要》記載的三個火藥配方

1044年，宋朝人曾公亮主編的《武經(jīng)總要》一書中介紹了三種火藥配方。它們以不同的輔料制成，達到易燃、易爆、放毒和制造煙幕的不同目的?；鹚?/p>

南宋理宗開慶元年（1259年），宋軍發(fā)明此種管狀火器。它以巨竹筒為槍身，內(nèi)部裝填火藥與“子窠”——子彈的雛形。點燃引線后，火藥噴發(fā)，將“子窠”射出，射程遠達150步（約230米）。這是世界上最早的、發(fā)射子彈的步槍。突火槍火藥火龍出水

突火槍火箭毒藥煙球火藥神火飛鴉火銃蒺藜火球

火藥

火藥、羅盤針、印刷術——這是預兆資產(chǎn)階級社會到來的三項偉大發(fā)明。火藥把騎士階層炸得粉碎，羅盤針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術卻變成新教的工具，并且一般地說變成科學復興的手段，變成創(chuàng)造精神發(fā)展的必要前提的最強大的推動力?！R克思

（火藥和火器的使用）是一種工業(yè)的、也就是經(jīng)濟的進步?！鞲袼够鹚帩h代司南

司南，中國古代發(fā)明的利用磁石指極性制成的指南儀器。《韓非子·有度》：“故先王立司南以端（正）朝夕（指東西方向）”。王充在《論衡》中說：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”《韓非子》封面

指南針

方家以磁石磨針鋒，則能指南。然常微偏東，不全南也?！蚶ā秹粝P談》指南針

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

指南魚

指南針（水浮法）指南針指南針（縷懸法）

指南針（指甲旋定法）

指南木魚指南針

指南龜

指南針海船殘長24.2米，殘寬9.15米，復原后的長度約為35米，寬約11米。泉州出土的南宋殘船指南針泉州港出土的南宋海船（復原模型）指南針

舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針?！猍北宋]朱彧《萍洲可談》

洋中不可住，惟觀星斗前邁。若晦暝，則用指浮針以揆南北?！猍北宋]徐兢《宣和奉使高麗圖經(jīng)》

舟舶來往，惟以指南針為則。晝夜守視為謹，毫厘之差，生死系矣！——[南宋]趙汝適《諸藩志》指南針

如果歐洲人不借用中國人的指南針和船尾的舵，歐洲人就不可能實現(xiàn)在文化上和經(jīng)濟上席卷世界的大部?！罴s瑟《中國古代科學技術史》

歐洲文藝復興初期四種偉大發(fā)明的傳入流播，對現(xiàn)代世界的形成，曾起重要的作用。造紙術和印刷術，替宗教改革開了先路，并使推廣民眾教育成為可能?；鹚幍陌l(fā)明，消除了封建制度，創(chuàng)立了國民軍制。指南針的發(fā)明導致發(fā)現(xiàn)美洲，因而使全世界，而不再是歐洲成為歷史的舞臺。——卡特《中國印刷術的發(fā)明和它的西傳》指南針知識鏈接17世紀工藝百科全書宋應星宋應星紀念館（位于江西省宜春市奉新縣）《天工開物》書影《