古代中国的发明和发现
奇瑞自主研发的高性能汽车
夏新自主设计的笔记本
中国自行生产的雷石6精确制导炸弹
中国自主研发的l15新型高教机
专题二 古代中国的科学技术与文化
一 中国古代的科学技术成就
走进中国古代科技博物馆
第一展厅
第三展厅
第二展厅
第四展厅
远古和秦朝，人们把文字书写在什么材料上？
龟甲、兽骨竹简、木牍
陶器、青铜器
铁器
缺点：书写比较麻烦，而且不易携带
布、帛
书 写、携带都方便，但是价格昂贵，不适合广泛使用。
哪种材料能克服这些缺点呢？
想一想？
甘肃天水放马滩出土的西汉时期的纸
蔡伦和造纸术
蔡伦 东汉桂阳（衡阳耒阳）人，字敬仲。和帝时，为中常侍，曾任主管制造御用器物的尚方令。他总结西汉以来用麻质纤维造纸的经验，改进造纸技术，采用树皮、麻头、破布、旧鱼网为原料造纸，于元兴元年(公元105年)奏报朝廷，安帝元初元年（公元114年）封龙亭候。时有“蔡候纸”之称。《后汉书.蔡伦传》:“自古书契，多编以竹简；其用缣帛者，谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意，用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。”后世传为我国造纸术的发明人。
其过程大致可归纳为四个步骤：第一是原料的分离，就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶，并分散成纤维状；第二是打浆，就是用切割和捶捣的方法切断纤维，并使纤维帚化，而成为纸浆；第三是抄造，即把纸浆渗水制成浆液，然后用捞纸器（篾席）捞浆，使纸浆在捞纸器上交织成薄片壮的湿纸；第四是干燥，即把湿纸晒赶或晾干，揭下就成为纸张。
东汉纸
东汉末年，山东人左伯，就是一个以造纸精美而闻名，当时的书法家都十分推崇左伯的纸，这就是说，在东汉末年，造纸技术已经超过了蔡伦的造纸。
指南针和方向测定技术
指南针，是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制作的指向仪器。指南针大约出现在战国时期。
最初的指南仪器称作“司南”，是将天然磁石经人工琢磨后制成的，样子如同一只圆底的勺。它在平滑的盘上自由旋转，静止的时候，勺柄就会自然指向南方。《韩非子》中提到过这种“司南”。
司南由青铜地盘与磁勺组成。地盘内圆外方，中心圆面下凹；圆外盘面分层次铸有10天干、十二地支、四卦，标示24个方位。磁勺是用天然磁体磨成，置于地盘中心圆内，勺头为N，勺尾为S，静止时，因地磁作用，勺尾指向南方。
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
沈括在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法：1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。
4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。
火药
火药是我们祖先发明的，距今已有一千多年了。火药的研究开始于古代炼丹术，古人为求长生不老而炼制丹药，炼丹术的目的和动机都是荒谬和可笑的，但它的实验方法还是有可取之处，最后导致了火药的发明。恩格斯高度评价了中国在火药发明中的首创作用：“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”火药的发明大大的推进了历史发展的进程，是欧洲文艺复兴的重要支柱之一。
中国是世界上最早发明火药的国家
我国古代发明的黑色火药是一种低级炸药，它的爆炸能力和自动燃烧的速度，都远远赶不上近代的高级炸药。近代的高级炸药是用硝化纤维和硝化甘油等做的，和黑色火药并不相同，可是它们都是从我国古代的黑色火药发展来的。
据说成书于汉代的《神农本草经》中，硫磺、硝石都被列为重要的药材。对炭、硫、硝三种物质性能的认识，为火药的发明准备了条件。东晋葛洪的《抱朴子•仙药》中已经提到“火药”。
火药的应用
（1）唐末火药开始用于军事
（2）北宋时火药已广泛在军事上使用，东京设立“广备攻城作”，制造火药和火器；宋仁宗时成书的《武经总要》记载了许多火器的制作方法。
（3）南宋时发明了“突火枪”，管形火器的出现，开创了人类作战史的新阶段。
（4）元代火器进一步发展。
（5）明代火器
明代架火战车
长120、宽52、高87厘米。这是一种独轮车装载火箭的战车，前有绵帘，需要时可放下挡铅弹，车两侧设置六筒火箭，计160支，火铳2支，长枪两支，此车由两人操作。 架火战车既有类似现代火箭炮威慑敌人的齐射火力和快速转移的机动性等特点。又具备现代战车在火力、机动性和防护方面的一些基本性能，因此它在兵器发展史上占有重要地位，也是我国在火箭炮方面的杰出创造之一。
铜火铳
明朝时创造了早期的自动爆炸的地雷、水雷和定时炸弹，这些都是世界最先进的。
在印刷术发明前，人们用手抄书，既费时耗力，又易出错。到隋唐时期，人们从印章和拓石中受到启发，把字雕刻在木板上，使它成为反的凸字。然后刷上墨，铺上纸，一张一张地就印成了，它大大方便了文化地传播。
印刷术的发明、发展
雕版印刷术
雕版印刷术的样板
用雕版印刷术印制出的《金刚经》
1900年在甘肃敦煌县千佛洞发现的藏书中有一卷雕板印刷的《金刚经》，其末尾题着“咸通九年四月十五日王玠为二亲敬造”一行字。咸通九年，即公元868年。这是目前世界上发现的有确切日期的最早的印刷品。这书的形式是卷子，长约1丈6尺，由7个印张粘接而成。最前面是一幅扉画，画的是释迦牟尼在孤独园说法的情景。其余印的是《金刚经》全文。这个卷子图文都非常精美，雕刻的刀法细腻，浑朴凝重，说明当时刊刻印刷的技术都达到了相当纯熟的程度。
大英博物馆所收藏的《金刚经》是最引人注目的海外中国流失文物之一，
价值1.96万元的康熙手书写金版《金刚经》
它于1900年被英国人斯坦因从敦煌所骗购。印刷于公元868年的《金刚经》被认为是世界上保存的最早的有明确日期的雕版印刷品。
印刷术的进步
到北宋时期已拥有一大批雕版高手。北宋庆历年间（1041-1048年），平民毕升发明了泥活字印刷术。这是世界印刷技术的伟大革命，极大提高了制版效率，有力推动了我国的图书出版事业。
经济、省时省力、方便灵活
发现错误还可以改动。
对比活字印刷与雕版印刷，
体会毕升的创新“新”在哪里？
两个“变”：
变死字为活字 , 变死版为活版
转轮排字盘。此盘是元代王祯设计发明的，用於排放活字字模。字盘为圆盘状，分为若干格，活字字模依韵排列在格内。下有立轴支承，立轴固定在底座上。排版时两人合作，一人读稿，一人则转动字盘，方便地取出所需要的字模排入版内。印刷完毕後，将字模逐个还原在格内。
明清时出现了铜铅铸的金属活字
火药
造纸术
指南针
活字印刷术
为什么中国古代科技长期发达并世界领先？
（1）政治：国家长期统一，社会稳定，较早确立封建制度
（2）经济：生产力的持续发展
（3）对外：清朝以前，长期实行对外开放政策
（4）文化：教育的发展，培养大批人才、
（5）中华民族富于智慧和创新精神
茶馆小憩：
鲁迅在《电的利弊》中这样谈到中国人发明的文化：“外国用火药制造子弹御敌，中国却用它做爆竹敬神；外国用罗盘针航海，中国却用它看风水；外国用鸦片医病，中国却拿来当饭吃。”
中国科学界有个“李约瑟难题”，这个问题是研究中国古代科学技术史的英国人、汉学家李约瑟博士提出的。既然中国古代科技那么发达,“为什么近代科学没有在中国产生而诞生于欧洲？”
合作探究：
（1）封建专制空前强化，缺乏使科技创新的动力和机制
（2）八股取士和文字狱使文网严密，禁锢思想
（3）闭关锁国政策使中西文化交流中断
根源：封建制度的阻碍
明清时期中国科技落后于西方的原因是什么？
茶馆小憩：
取代了欧洲中世纪长期使用的羊皮纸和小牛皮纸，促进了欧洲文化的发展。
推动了欧洲火药武器的发展，使封建城堡不堪一击，使骑士阶层日益衰落，火器进步也促进了欧洲采矿业和金属制造业的发展。
促进了远洋航行，迎来了地理大发现的时代。
大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，促进了人们思想的解放和社会的进步。
总之，四大发明对欧洲经济、政治和文化乃至世界文明的进步作出了重大的贡献。
造纸术：
火药：
指南针：
印刷术：
四大发明的传播及意义
研究性学习：
从历史的视角看东西方对古代科技的应用
要求：1、历史视角
2、体现东西方文化的底蕴
3、小组探讨完成，2000字左右