〖内容标准〗 知道《九章算术》、讲述祖冲之推算圆周率的史实,了解中国古代的数学成就。 知道《水经注》、《齐民要术》等重要著作
〖教学目标〗
1.知识识记 ①知道汉代的《九章算术》、南朝祖冲之推算圆周率等我国古代的数学成就。 ②了解战国《石氏星经》和西汉《太初历》等天文历法方面的成就。 ③知道北魏贾思勰《齐民要术》、郦道元《水经注》等科技名著。
2.能力培养 ①运用事先制作的一些算筹,根据课文小字有关纵、横、空格的计数方法,用算筹进行计数演示比赛,提高学生的学习兴趣。 ②根据商朝十进位、春秋战国算筹和四则运算、汉代《九章算术》、祖冲之的圆周率等我国古代数学方面的成就,设计一张《中国古代数学成就表》。 ③根据天文历法、农学和地理方面的成就,设计一张《中国古代(隋唐以前)天文、历法、农学、地学成就表》
3.情感教育与价值观 ①明确祖冲之是我国古代伟大的数学家,他推算出的圆周率是我国古代数学居世界前列的标志之一。战国时期石申的《石申星经》是世界上最早的天文学著作。贾思勰的《齐民要术》是我国现在最早的一部百科全书式的农学名著。郦道元的《水经注》代表了当时地学著作的最高水平。 ②认识祖冲之,贾思勰等杰出的科学家能获得成就的关键是具有刻苦专研、注重实践、虚心吸取前人经验和勇于创新的治学精神。
〖教学要点〗
1.重点 本课的重点是将祖冲之的圆周率、《石氏星经》、《齐民要术》、《水经注》等各项科技成就讲清楚。祖冲之的数学成就长期居于世界先进水平,《石氏星经》在世界天文学上的重要位置,都有助于对学生进行爱国主义教育;《齐民要术》所反映的我国古代以农业立国的特点,以及对后世农业发展的影响;《水经注》对我国山川地形、城市乡镇、风俗民情、特产矿藏的叙述,也使学生进一步了解我国古代农耕社会的基本情况。
2.难点 本课涉及的有关数学、天文历法方面的“世界之最”和农学、地学名著,对今天的初中学生来说,接触、了解得并不多。怎样从学生的实际出发,进行深入浅出的讲解,注意科学性和可接受性,则是本课教学的难点。教学中可与当今有关这在这方面的知识起来,使学生对这些科学知识有个感性的认识和历史的成就感。
〖知识体系〗
我国古代的科学技术处于世界领先地位,这是举世公认的。自有史记载的商周至魏晋南北朝的2000多年间,我国的数学、天文历法、农学、地学、造纸术、地动仪、冶炼技术和医学无不走在世界的前列。今天主要通过数学、天文历法、农学、地学四个方面的学习,使我们了解了中国古代有关数学和天文历法的成就,知道《齐民要术》、《水经注》等中国古代农学,地学领域的重要著作,从而进一步丰富有关的历史知识和科学知识。
1.数学
①商朝 甲骨文中的有关13个数学,发明了“十进位”的计算方法,在当时的世界处于先进地位。 ②春秋战国 普遍使用算筹和四则运算 ③汉代 《九章算术》在古代数学的发展中所起的承前启后作用,是我国现在最早的数学名著。 ④魏晋时期 刘徽为《九章算术》作注,创立“割圆术” ⑤南朝宋齐之际 祖冲之推算的圆周率居当时世界的领先地位,并保持了近1000年的世界纪录。结合课文“数学家与圆周率计算结果”图表,了解古代圆周率计算的发展情况。《太阴历》是当时最精确的历法。《缀术》在唐初被列入“算经十书”,成为官定算术教科书。
2.天文历法、农学、地学
①天文历法 由于天文历法对农业生产有着非常重要的影响,因此,在农耕社会的中国,自古以来十分重视天象的变化,天文也就成了最早的自然科学之一。 战国时期 天文学家石申的《石氏星经》是世界上最早的天文学著作。 战国秦汉 二十四节气 西汉武帝时期 《太初历》(邓平、落下闳、司马迁)确立了我国后世农历的基本框架。以夏历正月为岁首。
②农学 我国是个传统的农业国家,因此,在古代有很多农书问世。 北魏农学贾思勰 “采据经传,爰及歌谣、询之老成,验之行时”的治学精神,善于总结前人经验,不断实践的治学态度。《齐民要术》是我国现在最早的一部百科全书式的农学名著,在我国古代农学史上的重要地位。
③地学 汉魏时期地学著作《水经》。 北魏杰出的地理学家郦道元《水经注》
〖自我检测〗
1.我国数学起源很早,已有一至十、百、千、万13个数字,可以记载10万以内的任何自然数并加以计算是在什么时期: A 商朝 B 西周 C 东周 D 秦汉
2.《老子》中有“善数者不用筹策”一语,说明我国在什么时期已经普遍使用算筹: A 传说中的尧舜时期 B 春秋战国时期 C 秦汉时期 D 魏晋时期
3.总结了周、秦至东汉初期的数学成就,在中国古代数学发展中起了承前启后作用的数学著作是: A 《九章算术》 B 《缀术》 C 《水经注》 D 《太初历》
4.“历史上一个国家所得到的圆周率的精确程度,可以作为衡量这个国家当时数学发展水平的一个标志。”最早将圆周率的值精确到小点后的第七位的我国数学家是: A 刘徽 B 祖冲之 C 邓平 D 落下闳
5.确立我国后世农历基本框架的是: A 割圆术 B 《大明历》 C 《太初历》 D 《石室星经》
6.有人在列举南北朝时期的科学技术成就时,举出了以下四位杰出贡献,其中错误的是: A 祖冲之 B 司马迁 C 贾思勰 D 郦道元
7.以下几位历史人物没有参与《太初历》编制的是: A 祖冲之 B 司马迁 C 邓平 D 落下闳
8.下列有关“之最”说法最准确的是: A 两汉时期著名数学家刘徽编写的《九章算术》是我国现在最早的数学名著 B 春秋时期魏国人石申写的《天文》是世界上最早的天文学著作 C 南朝宋齐之际的祖冲之编制了当时最精确的历法《大明历》 D 北魏农学家郦道元撰写了我国现在最早的一部百科全书式的农学名著
9.西汉武帝时的司马迁从小受到家庭熏陶,善于向当时著名的学者学习,很快成为一名有知识有抱负的青年。下列关于他的成就叙述不准确的是: A 他编写了我国第一部纪传体通史 B 他的作品文辞精炼,人物栩栩如生,被后人称为“形神兼备” C 他精通天文、历法,参与了《太初历》的编制 D 他读万卷书,行万里路,立志“究天从之际,通古今之变”
参考答案: 1.A 2.B 3.A 4.B 5.C 6.B 7.A 8.C 9.B
〖扩展资料〗 刘徽 刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产. 《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法.在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明.在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献.他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根.在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法.在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法.他利用割圆术科学地求出了圆周率π=3.14的结果.刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作. 《海岛算经》一书中, 刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目. 刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人. 刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富.
祖冲之 祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家. 祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取22/7为约率,取355/133为密率,其中355/133取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率". 祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元. 祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".
落下闳 落下闳,中国西汉民间天文学家。生卒年不详,活动在公元前100年前后。字长公,巴郡阆中(今四川阆中)人。汉武帝元封年间(公元前110~前104年)为了改革历法,征聘天文学家,经同乡谯隆推荐,落下闳由故乡到京城长安。他和邓平、唐都等合作创制的历法,优于同时提出的其他17种历法。 汉武帝采用新历,于元封七年(公元前104年)颁行,改元封七年为太初元年,新历因而被称为《太初历》。汉武帝请落下闳担任侍中(顾问),他辞而未受。 落下闳是浑天说的创始人之一,经他改进的赤道式浑天仪,在中国用了两千年。他测定的二十八宿赤道距度(赤经差),一直用到唐开元十三年(公元725年),才由一行重新测过。落下闳第一次提出交食周期,以135个月为“朔望之会”,即认为11年应发生23次日食。 他知道《太初历》存在缺点:所用回归年数值(356.2502日)太大,有预见地指出“后八百年,此历差一日,当有圣人定之。”(事实上,每125年即差一日,到公元85年就实行改历。)
新华社北京9月16日电(记者李煦)中国科学院国家天文台16日在京宣布,经国际天文学联合会小天体提名委员会批准,中国科学院国家天文台已将其发现的国际永久编号为16757的小行星命名为“落下闳星”,以此来纪念落下闳———这位在西汉年间创造出中国历史上有文字可考的第一部优良历法《太初历》的著名天文学家。 此次命名的“落下闳星”是由中国科学院国家天文台施密特CCD小行星项目组于1996年9月18日发现并获得国际永久编号的,其绕日运行周期为4.67254年,轨道半长径为2.7948813天文单位。
邓平 生卒年不详,公元前104年,汉武帝下令由公孙卿、壶遂、司马迁等"议造汉历",同时征召了当时著名的民间天文学家与占星家共二十余人参加具体的工作。在经过一番紧张的工作之后,一共提出了18种草案。经过集体的讨论、考辨、比较,最终采用了邓平的八十一分律历,于是汉代的第一部历法就此诞生了,这就是我国第一部由国家组织制订的历法《太初历》,又称为《邓平历》。
贾思勰 贾思勰,我国古代杰出的农学家。山东益都人。在北魏末年当过高阳(今山东淄博市临淄西北)太守。他研究前人有关农业的著作,搜集民谣农谚,访问有经验的老农,在实际生产斗争中作了细心的观察和比较,写出了《齐民要术》一书。该书是当时中国农业科学的总结,据此书我们得以知道当时农业科学的发达。该书所载,有现在还有用的,有可作为借鉴的。所以,这部书是我国宝贵的科学文化遗产。
郦道元 (?~527) 中国北魏地理学家。字善长,范阳涿州(今河北涿州市)人。生年有皇兴三年(469)、延兴二年(472)之说,但都缺乏可靠依据;卒于孝昌三年(527)。 他生于仕宦家庭,北魏太和十八年(494)出任尚书郎,以后历任颍川太守、东荆州刺史、御史中尉等职,孝昌三年任关右大使时,在阴盘驿(今陕西临潼附近)为雍州刺史萧宝寅杀害。郦道元一生勤于读书和著述。《魏书》卷八十九说:“道元好学,历览奇书。撰注《水经》四十卷,《本志》十三篇,又为《七聘》及诸文,皆行于世。”但除《水经注》外,其余著作都已亡佚。 《水经注》是郦道元为《水经》所作的注文。《水经》全书 1万余字,《唐六典·注》说其“引天下之水,百三十七”。《水经》作者不详,其撰述年代历来说法不尽相同。《四库全书提要》推论:“观其《涪水》条中,称广汉巳为广魏,则决非汉时;《钟水》条中,称晋宁仍曰魏宁,则未及晋代。推文寻句,大概三国时。”以后多数学者同意这种说法。 《水经注》40卷,全文超过《水经》20余倍。《唐六典》说引其枝流“一千二百五十二”,涉及的河流近于《水经》的10倍。《水经注》以河川为纲,记述的内容包括自然地理与人文地理的各个方面,特别是自然地理中的水文地理、地貌和生物地理;人文地理中的城市地理、民族地理、文化地理和农业地理等。此外,也有较多沿革地理和地名的资料。《水经注》描述的地域范围,大体上是西汉王朝的辖境,部分涉及域外,例如南亚的印度河和恒河流域、中南半岛以及朝鲜半岛。 为撰写《水经注》,郦道元搜集了大量资料,在注文中指名引用的文献达470余种,金石碑刻达350余种,另有大量未指明来源的地图、方志、歌谣、谚语等。他所引用的文献、碑刻等大部分已亡佚,由于他的引用方保存至今。郦道元十分重视实地考察,每到一处便“访渎搜集”,观察水道分布、水利设施及其流经地区的自然和人文地理现象,全书许多卷篇中有他野外考察的成果。在注文中,他纠正了《水经》的许多错误,并指出文献引用处的正误。由于当时南北分裂的政治形势,郦道元的足迹未能到达南方,因此涉及此部分的注文也有不少错误。 《水经注》成书的年代,从注文中出现的最后一个年代是北魏延昌四年 (515),和郦道元被害于孝昌三年(527)而论,必在此十余年之间。《隋书·经籍志》、《新唐书·艺文志》著录此书均作40卷,说明此书当时仍还完整。至北宋景□年代(1034~1038)的《崇文总目》,著录此书为35卷,已佚5卷。今本40卷,是后人按原卷数拆凑的。《水经注》(1897年新化三味书室据长沙王氏本重刊) 《水经注》资料丰富,语言生动,是一部不可多得的古代地理名著,同时在历史学、金石学、语言学和文学等方面也有很高的价值。
李约瑟对中国古代科学技术的评价http://www.xlfq.net/article/list.asp?id=226 数数的故事(2)--关于十进制http://www.xxw.cn/homepg/study/news/20047/News7/19115422.shtml 零的历史http://www.xxw.cn/homepg/study/news/20043/News7/15143341.shtml
〖网上资料〗
北京科普之窗:http://www.bjkp.gov.cn/ 北京天文馆: http://www.bjp.org.cn/twg3/ze.htm 上海科普网:http://www.shkp.org.cn/ 天津自然博物馆:http://www.tjnhm.org/ 南京科普之窗:http://www.njkp.nj.gov.cn/other/njkp/index.htm 中国龙网·科普城:http://www.stcity.net.cn/ 中国科学技术馆:http://www.cstm.org.cn/ 中国历史博物馆:http://www.nmch.gov.cn/Gb/Ie/ 中国科学技术专家传略:http://www.cpst.net.cn/kxj/zgkxjszj/Kxzjzl.htm 中国纺织史:http://www.dhu.edu.cn/history/jianjie.htm 中艺网:http://www.artsofchina.com/artsofchina/index.asp 中国公众科技网:http://www.cpst.net.cn/ 南京博物院:http://www.njmuseum.com/index.htm