科学技术发展史-第04章--古代中国的科学技术

古代中国科学技术的衰落古代中国的科学与技术本章主要内容古代中国科学技术发展的整体性剖析第四章古代中国的科学技术中国古代科学技术发展的三次高潮古代中国的科学成就本章重点古代中国的技术成就第四章古代中国的科学技术中国古代科学技术取得辉煌成就原因中国古代科学技术衰落原因第一个王朝：夏朝——公元前21世纪第二个王朝：商朝——公元前18世纪西周元年（公元841年）：中国开始有史书记载中国科学技术发展的四个历史时期第一个历史时期：从夏商周到明朝中叶，十六世纪前，中国科技居于世界前列，甚至处于领先地位。第二个历史时期：从明末到晚清，中国传统科学技术停滞不前，甚至倒退失传。同时西学东渐，传教士开始将西方科学技术知识传入中国。第三个历史时期：从19世纪40年代到20世纪40年代，逐步从传统科学向近代科学过渡。第四个历史时期：从20世纪50年代直到今天，中国科学技术的发展进入了一个现代化的新时期。科教兴国，技术创新。年代科技发明(件)中国世界其他国家件百分比件百分比公元l~400年452862%1738%公元40l~1000年453271%1329%公元100l~1500年673857%2943%公元150l~1840年472194%45396%古代中国科学技术的主要成就：四大学科：天文学、数学、医药学、农学三大技术：陶瓷、丝织、建筑四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针第一节古代中国的科学与技术一、古代中国的科学成就二、古代中国的技术成就一、古代中国的科学成就（一）古代中国的天文学1.天文观测：我国是天文观测记录时间最长，记录资料最多的国家。《汉书·五行志》上的太阳黑子记录早于欧洲800多年;自春秋至清初我国日食记录约1000次,月食记录约900次,新星和超新星记录60多颗,极光记录300多次。汉书·五行志2、星图、星表的绘制世界上最早的星表也出自我国。《天文星占》（甘德）、《天文》（石申）:各载有数百颗恒星方位敦煌石窟中发现的８世纪的星图中记载恒星1350颗；苏颂星图(1049―1096)有恒星1464颗敦煌石窟星图敦煌石窟星图中国古代星图3、天文观测仪张衡（东汉）：浑天仪、地动仪、候风仪郭守敬（元）改进浑天仪，制成简仪，其设计、制造水平领先世界300年！浑天仪地动仪4.历法我国历法之多为世界第一，前后共制有100多种历法。商代已有春分，夏至，秋分，冬至之说，战国时分２４节气；公元前５世纪初（春秋末期）开始用“四分历”，即１回归年为365．25天；与今值365.242119天相差+11分14．5241秒。南北朝（公元４２０―５７９年）祖冲之改进观测技术，定１年为365．2428日.南宋“统天历”（１１９９年）定１回归年为365．2425日.明代邢云路于1608年测得１回归年为365．242190，与今值１年仅差－0．2592秒.（二）古代中国的数学十大数学名著：《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缉古算经》、《缀术》、《周髀算经》、《九章算术》。1.《周髀算经》（公元前1世纪，战国或西汉）是我国最早的天文数学著作，其中已有勾股定理、分数运算、开平方方法等。2.《九章算术》（公元1世纪，东汉初年）是中国古代数学体系形成的标志,书中载有246个应用题及其解法，涉及算术、代数、几何等方面的内容。其中的分数四则运算、比例算法、用勾股定理解决一些测量问题、以及负数概念和正负数加减法则的提出、联立一次方程的解法等,都达到当时世界最高水平。3.圆周率的研究刘徽：在注释《九章算术》时创造了割圆术,提出初步的极限概念。祖冲之：求得π值在3.1415926至3.1415927之间,比欧洲人提出相同的精确度的π值早近一千年.4.后期发展宋元时期中国古代数学发展到了顶峰。北宋贾宪列出的指数为正整数的二项式定理系数表早于欧洲人6～7百年。南宋秦九韶（约1202～1261）在《数书九章》一书中提出了高次方程的数值解法。宋元间的李治(1192～1279)和元代的朱世杰相继在代数学尤其在解高次方程的研究方面作出了突出的贡献。(三)医药学1.《黄帝内经》我国第一部重要的医学著作，内容涉及生理、病理、医理、药理、针灸导引、按摩、人体解剖、养生、预防等各个方面。是中医理论形成的标志。（2）东汉张仲景《伤寒杂病论》：东汉张仲景,把《内经》的理论与临床实践更具体、紧密地结合起来,确立了“辨证施治”的临床医学理论基础。张仲景3.汉代时期的《神农本草经》：现存最早的药学专著,载有365种药物。4.明代李时珍的《本草纲目》载药1892种,方剂11000个,内容涉及生物、化学矿物、天文等多种学科。5.针炙《内经》记载商周时期有“九针”，扁鹊(约公元前401～前310)皇甫谧(215～282)著《甲乙经》,是最早的针炙著作。6.外科学：华陀:“麻佛散”(四)农学《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》四篇是现存最早的农学著作。西汉以来五大农书：《汜胜之书》、《齐民要术》、《陈甫农书》、《王桢农书》、《农政全书》。《汜胜之书》：综合栽培技术、整地改土技术、选种育种技术、施肥技术、中耕除草与嫁接技术、轮作、间作与混作技术。《齐民要术》（北魏贾思勰）：世界现存的最早、最完整系统的农学著作。包括农作物栽培育种、果树林木育苗嫁接、家畜饲养和农产品加工等内容。(五)地学《山海经·五藏山经》：记载山脉、河流及矿藏309处。《汉书·地理志》（汉班固）：以疆域政区为纲，叙述了103郡及158个县的建制沿革和自然、古迹、关塞、庙宇、水利和工矿。《水经注》（北魏郦道元）：记载河流1252条《梦溪笔谈》（北宋沈括）：对沧海变良田，地形侵蚀，化石都有精辟见解。《徐霞客游记》：对西南地区石灰岩溶蚀地貌的分布规律进行了深入调查研究，书中记载有357个溶洞，对石灰岩溶洞地貌的成因解释与今天的科学原理惊人一致。二、古代中国的十大技术成就1.文化史上的盛事—造纸术东汉蔡伦于公元105年造出“蔡侯纸”造纸术的出现是人类文化史上的一件大事，也是书写材料上的一次革命。从公元前2世纪直到18世纪这两千年间，中国的造纸技术一直处于世界的前列。公元6世纪传入朝鲜、越南、日本、阿拉伯，公元8世纪，由阿拉伯传入欧洲。2.布衣毕昇的发明—活字印刷①用胶泥制活字，并用火烧硬；②排版，把活字排在涂有松脂和腊的铁板上，加热铁板，压平，固定活字在铁板上；③上墨印刷；④拆版，熔蜡，活字可重复使用。由于泥活字易破损，活字印刷的大规模使用是元代经王桢改用木活字之后。3.永不熄灭的灯塔—指南针①汉代王充在《论衡》中就有“司南勺”，记载司南象一只勺子，用天然磁石雕成，底圆，把它放在四周刻有24个方位的光滑底盘上。“司南之杓，投之于地，其柢指南”。②汉张衡在《东京赋》中，首次称“司南”为指南。4.震惊世界的发明—火药火药的发明，起源于古代炼丹术，时间大约在唐朝初年。炼丹过程中使用了大量的化学药品，如硫磺、硝石、木炭等，于是，火药被意外地发明出来（一硫二硝三木炭）。宋元时期，火药和火器的制造已经成为中国军事手工业的一个重要部门，已经制造出火箭、火球、火蒺藜等火药武器。5．后来居上的冶炼技术（1）冶铁：始于春秋时代的晚期。熔炼法锻铸铁是冶炼史上的一次重大飞跃，比欧美国家早2000多年。（2）炼钢：始于战国时代，创造了许多炼钢方法，如“铸铁脱炭炼钢技术”、“炒钢法”。（3）冶铜：宋元时期首创的“胆铜法”是水法冶金的起源。6．影响深远的水利工程都江堰水利枢纽:秦昭襄王（公元前306—前250）时期，由蜀郡太守李冰父子修建，变岷江水害为水利，可灌溉300万亩良田，使成都平原成为“天府之国”。京杭大运河：隋代修建，是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的运河工程。长达2400多公里，沿途沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系。使我国南北两大经济区联成一整体，促进了南北经济繁荣。7．誉满全球的纺织技术中国是最早养蚕和织造丝绸的国家。商代的丝织物已有斜纹、花纹等一些复杂纹样。西汉时织物品种有绢、罗纱、锦、绣、缔等，颜色和图形也多种多样,极为丰富。唐宋时期，丝绸印染和印花工艺进一步发展,并织造出“织锦”和“缂丝”等新的高级丝织品。元代发展出了“织金锦”,明清两代又发展出了“妆花”。纺织机械和工艺非常发达：手摇单绽纺车、脚踏三绽纺车（黄道婆）、缫丝车、提花织机、五彩套色印花等，后两项都是世界上最早使用的技术。8．别具一格的建筑技术万里长城、长安城、北京城山西应县木塔（“佛宫寺释迦塔”）：世界现存最高的木构架结构建筑。建于辽代清宁二年（公元1056年），高达67.31米。长安城9．名扬天下的制瓷技术中国是世界上最早制作瓷器的国家汉代开始从陶器向瓷器的过渡。东汉时期制瓷技术已渐趋成熟10．举世闻名的航海技术郑和七下西洋：从1405年起，先后七次南下西洋远航。船只多达200余艘，每次随行人员总数常达27800多人，包括水手、士兵、工匠、翻译、医生、观察天文和掌握罗盘的航海人员。先后到过马来半岛，印尼、印度、波斯、阿拉伯和东非等地，经过37个国家。第二节古代中国科学技术发展的整体性剖析一、中国古代科学技术发展的三次高潮第一个高潮：春秋战国时期，《考工记》墨家、道家等诸子百家开始初步尝试科学知识的抽象第二个高潮：隋唐五代时期南北交汇，中外兼容。开通大运河，测量子午线长度，国家药典《新修本草》、雕版印刷、火药问世。中外科技交流得到了前所未有的发展。第三个高潮：宋辽金元时期传统科技发展到最高潮，指南针用于航海，火药火器用于战争，发明活字印刷术，建造水运仪象台，创制《授时历》等。二、中国封建社会科学技术取得辉煌成就的原因根本保障统一多民族国家的巩固和发展、农耕经济的高度繁荣政治中央集权制度为科技的稳定发展创造了条件经济中国古代社会生产力的发展，为科技进步提供了物质基础政策政府出于巩固统治的需要，也对科技发展给予了一定的关注教育中国古代教育的发展，为古代科技的进步提供了人才基础个人中国古代科学家个人的探索精神亦是中国古代科技高度发达的重要因素三、中国古代科学技术的特点1.理论、实践、技术相互分离2.大一统技术和手工业技术在技术中占主导地位3.对技术的精益求精4.科学研究中的精细观测5.具有超前的科学思想6.较多的经验形态，而理论知识相对不足7.纯粹的科技研究者未能出现第三节中国古代科学技术的衰落经济封建社会后期，小农经济限制对生产力的发展，使科技的发展缺乏足够的动力政治君主专制的加强文化文化专制尤其是八股取士，使中国古代科技发展缺乏必要的人才交流封建统治者推行“闭关锁国”政策，限制对外交流，阻碍中国古代科技的发展科技本身缺陷中国古代科技发展本身亦存在种种缺陷，如重视人文、轻视自然；重视经验总结、忽视理论概括以及“重道轻器”、讲究天人合一、人应该顺应自然等思想，都使得科技的发展缺少一种长效机制，缺少一种大的发展环境。本章小结本章重点讲解了古代中国的科学、技术成就，重点讲解了中国古代科学技术取得辉煌成就原因及衰落的原因。