《秦汉时期的文化》讲读教案设计

师：同学们打开课本第 79 页。今天我们学习第五章：秦汉时期的文化。

（板书）秦统一是哪一年？

生：公元前 221 年。（板书） 师：汉朝分为——

生：西汉和东汉。

师：东汉是哪一年结束的？公元 220 年（板书）。算一算，秦汉时期的历史共有多少年？

生：441 年。

师：秦汉时期是我国统一的多民族的封建国家的形成和初步发展时期。它在政治上有一个重要的特点，那就是国家统一。国家的统一、政治的安定， 促进了经济的发展。随着经济的发展和各地区、各民族之间政治、经济联系的加强，（副板书：统一、安定、发展、加强）文化事业也蓬勃发展起来。特别是在数学、造纸术和地震测量（板书），以及医学、史学、哲学等方面都取得了光辉的成就。今天这节课只讲前三个方面。提到数学，我想起了今年（1991 年）7 月举行的第 32 届国际奥林匹克数学竞赛。我国由六名中学生组成的代表队，荣获四枚金牌、两枚银牌，取得了金牌总数第一名的好成绩。现代数学专家、美籍华人陈省身教授预言：中国要在 21 世纪成为数学大国。

中国素有数学古国和数学之乡的美称。下面就让我们一起来追溯祖国数学发展的早期成就。

在原始社会，还没有数学的概念。那时人们为了记日或记事，就用绳子打结或堆积石子来表示数。后来，随着农业生产的发展，人们在确定农时、丈量田亩大小、计算谷物产量的劳动实践过程中，发明了数学。象甲骨文字中就有数字的记载，商代时的记数法比同时的埃及、罗马要简单得多。算术中的十进位制，被马克思称为人类“最妙的发明之一”。还有，你们知道， 在小学就背得烂熟的乘法口诀是什么时候发明的？那是两千多年前的春秋时期，由劳动人民发明的。现在这个口诀怎么背？一一得一⋯⋯

生：一二得二，二二得四⋯⋯

师：而春秋时期，顺序上正相反，是从“九九八十一”开始，到“二二如四”为止，因开头两字是“九九”，所以古人就称它为“九九乘法表”。

（板书：九九乘法表——春秋时期）随着社会生活的需要和社会生产的发展， 数学也有了初步发展，到了公元前 1 世纪以前，《周髀算经》一书问世。（板书）请注意“髀”字的写法，髀也称股（板书），它是天文学家用来测量日影长短的标竿，用髀测出日影长短可以做各种计算的数据根据。正因为书中有周人用髀在周都城进行观测和周公问算的记载，所以此书称为《周髀算经》。这本书主要是讲天文历法，但它记载了西周初数学家商高与周公的一段对话，商高提出勾股弦的比例为勾三股四弦五（板书）。什么叫勾股弦呢？ 请大家看我这根教鞭（演示），刚才提到当时的天文学家为了测量日影的长短，在地上立的标竿称为髀，也叫股。地上的日影称为勾，我用桌边这条线代为勾，连接勾股的这条斜线（用白绳代替）称作弦。商高认为，在这个直角三角形中，如果勾长是 3，股长是 4，弦长必定是 5。这是勾股定理的一个特例。因勾股定理讲的是：勾平方与股平方的和等于弦平方。初二年级你们就该学到这个定理了。从这个例子可以看出，我国在西周时就已经对直角三角形三条边的关系有了认识，早在三千年前就知道了勾股定理。谁能想象一下，勾股定理有什么用呢？

生：能够进行计算或测量吧？

师：非常正确。它很有实用价值。利用勾股测量，可知田亩大小，还可测知建筑物的高低等等。在欧洲，希腊数学家毕达哥拉斯也提出了勾股定理， 但已是公元前 6 世纪了。商高是什么时代的人？

生：西周初年的人。

师：西周何时建立的？算一算，毕达哥拉斯提出勾股定理，从时间上看比我国晚了多少年？

生：晚了五百年。因西周是公元前 11 世纪建立的。

师：对！随着人们计算经验的不断积累，到了汉朝，数学进一步发展， 初步形成了我国古代数学的完整体系，其成果就体现在著名的《九章算术》上。这是我国现在最早的数学专著，它对周、秦以至汉代的数学发展给以完整系统的总结。因为这部书分为九大类内容，所以叫《九章算术》。（板书：

《九章算术》——西汉）请同学们看课本，它都包括了哪些内容？ 生：（课本内容略）

师：象你们现在学习的正负数概念，还有初二年级要学的开平方、开立方等内容，都包括在这部书里。（放幻灯片）这是《九章算术》的书照，这张图是当时用步子丈量土地面积的情景。我特别要提的是，《九章算术》具有当时世界上最先进的研究成果。请看这张对比表（放幻灯片）。关于分数、正负数概念及其运算法则等，都比印度早八百年左右，比欧洲早一千多年。关于方程的解法，欧洲 16 世纪才出现正式记载。《九章算术》在隋唐时，就传入朝鲜和日本，并被定为教科书，后传到阿拉伯和欧洲，被译成多种文字， 产生了巨大影响。如果说，古希腊的欧几里德《几何学》曾在世界上有过重大影响，那么《九章算术》可与它相媲美，同为数学史上两大传世名著，同为现代数学的两大源泉。如今天计算机所需数学的方式方法，正与《九章算术》传统的算法体系差不多。讲到这儿，我请同学们考虑：我国古代数学的发展与成就，来源于什么？与什么紧密相连？

生：来源于社会的生活与生产的需要，与生产的发展密切相连。师：很好！我国数学的世界地位如何？

生：在当时的世界上处于领先地位。

师：这说明，我们中华民族有着聪明的才智，所以我们才有全世界人民有口皆碑的四大发明。我们小学就都知道了四大发明，谁还记得？

生：我国的四大发明是造纸术、印刷术、指南针、火药。

师：好！我们就先来说说造纸术的发明。纸有什么意义？我想每个同学都会知道的。大家天天在和纸打交道呀！

生：纸可以写字、包装，尤其能印书记载历史。

师：好！他说得还挺深刻。纸是人类文明的重要标志。有了纸，人类的文化才得以更好地保存下来，传播下去。同学们知道，在纸发明以前，我国是用什么做书写材料的？就是在什么上刻字、写字的？

生：在甲骨上刻字，在竹木简和丝绸上写字。

师：你说的丝绸叫帛。什么是竹木简？请看课本 80 页。把竹子或木片削平、削薄、截成一定长度和宽度，在上面写字，然后把竹木简用绳子或牛皮条编串起来，叫做编或册。帛是一种丝织物，有点象今天的绸缎之类，在帛上写字，到一定长度，把它裁剪下来，卷起来就成一卷书。后来人们就用册、编、卷来称书和篇幅数量。同学们思考一下，然后通过实例来说明用竹木简和帛做书写材料会有什么局限？

生：西汉文学家东方朔向汉武帝进奏章时，所用竹简要两个人吃力地抬进宫去。竹木简体积大、笨重，收藏携带都不方便。帛虽然轻便，但太贵了。

师：对啦！不是一般人能用得起的。大家可以想见，在没有纸的时候，

文化的传播是多么的不容易！随着社会经济、文化的发展，特别是汉武帝兴建学校以后，读书写字的人多了起来，竹木简和帛越来越不能适应书写的需要。由于时代的要求，我们的祖先又在孜孜不倦地探索一种既简便、又能普遍使用的书写材料，造纸术就这样应运而生。我国的造纸术是在西汉（板书） 时发明的。因为，西汉养蚕业较发达，劳动人民在制丝棉的过程中发明了絮纸（板书）。人们把煮过的蚕茧铺在板上，拿到河边拍打成丝棉，当拿走丝棉后，常常发现板上留下一层薄薄的残迹物，这层物质晒干揭下来，竟是很好的书写材料。絮纸是我国造纸术的开端。你们看“纸”字，就有个“纟” 旁，就是由此而来的吧？由于丝絮珍贵，劳动人民经过实践，又制造了麻纤维纸（板书），麻纤维纸比絮纸便宜，但麻筋太粗，书写极不流畅，仍不是理想的书写材料。到了东汉，宦官蔡伦深知书写材料不便，在他当尚方令， 就是负责掌管宫廷内的手工业作坊期间，有志进行改革。他利用空余时间， 走访民间，了解造纸原料和过程，并做了详细认真的研究，最后经过反复实践，他大胆地提出来用什么做造纸原料呢？请同学们看课本后再告诉我。

生：用树皮、麻头、破布、旧鱼网做原料。

师：蔡伦通过碎、泡、抄、摊、晾、烤等工艺，初步形成了一套符合科学原理的制作方法，造出了较为定型、实用的植物纤维纸。从此，纸的产量大大增加了，原因是这些原料既便宜又好找，又可废物利用。让我们看看蔡伦造纸的工艺流程图：（放幻灯片）

1. 把树皮、破布、麻头、旧鱼网等原料用水浸泡，再用斧头切碎，用水洗涤。用草木灰中的碱性溶液去掉油质和色素等杂质。

2. 将蒸煮后的原料用清水漂洗、舂捣。

3. 将捣碎后的细纤维加水搅拌，成为纸浆。

4. 用漏水的纸模捞取纸浆，经脱水干燥后就成纸张了。蔡伦的卓越改进，最终完成了造纸术这项伟大的发明。过去有一种说法是，蔡伦发明了造纸术。那么，今天我们应该怎样准确地表述呢？

生：西汉劳动人民发明了造纸术，蔡伦在总结前人造纸经验的基础上改进了造纸术，制成了植物纤维纸。

师：答得非常正确。（板书：东汉 蔡伦的改进——植物纤维纸[105 年]） 参观过造纸厂的同学们知道，虽然现在造纸厂的设备都实现了先进的机械化，但基本的工艺程序没有变，由此可见蔡伦在造纸技术上的特殊贡献，可见古代发明创造的伟大意义。同学们，令我们感到自豪的是，当公元 105 年蔡伦把监造出的第一批平整、精良的纸，呈献给汉和帝受到赞扬，在全国推广的时候，欧洲人还在羊皮上写字呢！据说，写一部《圣经》就要杀掉三百只羊。当时，朝鲜、日本还在使用简和帛，埃及用纸草、印度用贝叶，两河流域人用泥板。这些材料，有的笨重，有的脆弱、昂贵，都不适合大量使用。我国造纸发明以后，对世界产生了什么样的影响呢？

生：（回答课本内容略）

师：（放幻灯片：彩色世界政区图，中国呈太阳状，光芒辐射处，即造纸术传播的地方。）中国的造纸术在 4 世纪、7 世纪传到了与我国唇齿相依的朝鲜和一衣带水的日本；7 世纪传到印度、中亚；8 世纪传到阿拉伯；12 世纪传到非洲，经非洲北部传到欧洲；西班牙和法国设立纸厂，使用中国的造纸工艺。16 世纪传到美洲。造纸术的传播，为世界各国在技术、设备、加工等方面提供了一套完整的工艺体系，改变了各国书写材料的落后状态。因

此说，我国最早在世界上发明造纸术，不仅促进了中国文化的发展，而且促进了世界文化的发展和交流，也为印刷术的发明准备了条件，这是中华民族对人类的又一大贡献。其实，值得我们引以自豪的，又何止是造纸术呢！在天文学和地震科学的领域中，我国古代科学家同样取得举世公认的伟大成就。（板书：东汉的张衡发明地动仪［132 年］）张衡是我国东汉时期杰出的科学家，他的青少年时代生活很清贫，但他发愤读了许多书，后来到洛阳求学，访师交友探讨学问。三十多岁时任太史令，专为朝廷观测记录天象， 记载全国各地发生的某些自然现象。博学和实践，使张衡在天文、历法、数学、机械学和文学等方面都有较深的造诣。张衡最伟大的贡献是在继承前辈经验的基础上，创制了浑天仪和发明制作了世界上第一台地动仪。什么叫浑天仪？请同学们看过课本后告诉我。

生：（课本内容略）

师：请看幻灯片，这就是浑天仪，这个人是张衡。这几道铜圈代表赤道、子午线等，张衡利用滴水原理带动浑天仪转动，使其速度与地球自转速度一样。通过它，人们在室内也能观察到天象变化，浑天仪的精巧程度已接近现代水平，在当时也是举世无双的。张衡为什么发明地动仪呢？因为东汉时期， 我国地震频繁。在 50 年左右的时间里，洛阳、陇西一带就发生地震 30 多次，

山崩 10 多次，造成房屋倒塌，人畜伤亡，非常可怕。那时人们对地震不能做出科学的解释，封建统治者借此宣扬神学迷信，把地震说成是神鬼显灵，是上天对人世间的惩罚。张衡是河南人又身居洛阳，多次经历地震，都一一做了观察记录。他不信神不信邪，敢于冲破神学迷信的束缚，大胆地萌发了制作地动仪的设想。经过多年锲而不舍的研制，终于在 132 年发明了世界上第一台测定地震方位的仪器——地动仪。这台地动仪当时装置在洛阳的灵台即天文台，可惜它未能流传下来，现在我们能看到的模型，是解放后科技人员根据史书记载复制而成的，现藏于中国历史博物馆。请看这是地动仪的小模型。整个地动仪的实物是用青铜制成的，形状像个大酒坛，顶上有凸起的盖， 可以打开。直径 1.9 米，外面直卧着八条龙，代表着八个方向。每条龙嘴里含着一颗钢球，每条龙下方有一只张开口的铜蛤蟆。什么方向发生了地震， 震波传来，龙嘴就张开，铜球落进铜蛤蟆嘴里发出清脆的响声，人们就能知道什么日期、什么方向发生了地震。也许有人要问，地震波怎么能使龙嘴张开呢？哪位同学能给予回答？

生：（课本内容略）

师：请再看看这张剖面图，这个柱子是上粗下细的，利用惯性原理，哪个方向传来震波，振动柱子倒向哪个方向，压下杠杆的一头，使杠杆另一头连接着的龙嘴张开，吐出铜球（演示完毕）。在 138 年 2 月的一天，地动仪正对西方的龙嘴突然张开，吐出了铜球。这就是报告西部发生了地震。可是那天住在洛阳的人，一点儿也没有觉出有地震，有些学者就议论纷纷，对地动仪表示怀疑。但过了几天有人骑快马来向朝廷报告，陇西前几天发生了大地震，大伙这才信眼了。请注意，地动仪虽然不是预报地震的仪器，但它却能灵敏地测定千里之外的地震方位，可见它的精密程度达到了相当高的水平。尤其是在当时交通不便的情况下，地震方位的准确测定和地震信息的及时反馈，在客观上具有破除迷信的积极意义。后来，1880 年欧洲也制造出了地动仪，但它已比中国晚了 1700 多年，所以张衡是外国公认的世界上第一个研究地震的科学家。除此之外，最让我感慨的是，张衡一生献身科学，从不

追求名利。有人讥笑他：你能使机轮自转，木鸟自飞，为什么自己却不能飞黄腾达当大官呢？张衡说，我决不会为了谋取高官厚禄而去奉承权贵。君子不怕官位不高，只怕品德低下，不以俸禄不多为羞，只以知识贫乏为耻。在我国历史上象张衡这样学识渊博，甘心默默耕耘，为人类无私奉献的科学家， 举不胜举。通过前面我对蔡伦和张衡的介绍，你们觉得古人的哪些精神是值得我们学习，是我们应该效仿的呢？

生：他们那种不怕艰难，勇于创新，大胆实践，不慕名利献身科学的高尚品德是永远值得我们学习和效仿的。

师：答得好！今天我们讲了秦汉时期的科学技术（板书），请一位同学来归纳一下，它包括哪些内容？（给板书冠以“项目、成就、与西方比较” 的字样）数学上有什么成就？造纸术的发明以及地震测量上的成就呢？

生：（正确回答略）

师：（边问边将板书规划成表格）每个时期的科技文化成果，都是前一个时期科学文化的延续和发展。在我国古代历史上不仅仅是秦汉时期的科技成就著称于世，翻开中华民族的历史画卷，每一页都记载着承前启后的辉煌成就。我们曾经学过了商代、春秋、战国时期的文化，其中有许多成就是属于世界之最早的，我请同学们回顾一下并列举一二。

生甲：原始社会的半坡人在世界上最早培植了粟。

生乙：商朝制造的司母戊大方鼎是现今世界上发现的最大的青铜器。商朝人们还做了世界上最早的日食、月食记录。

生丙：春秋时的天文学家做了世界上关于哈雷彗星的最早记录。生丁：战国时的《甘石星经》是世界上最早的天文学著作。

师：大家答得很好！那么刚刚讲过的秦汉文化中的“世界之最”有哪些呢？

生：写于公元 1 世纪以前的《周髀算经》记载的“勾三股四弦五”比西

方早 500 年。（师板书：早 500 年）

师：《九章算术》中的正负数、分数概念及其运算，比西方早一千多年

（师板书：正负数、分数等 早千余年）

生：我国在世界上最早发明造纸术。（师板书：最早）。

生：张衡发明的地动仪比西方早 1700 多年（师板书：早 1700 多年） 师：秦汉时期在整个封建社会历史中处于什么阶段？

生：初步发展阶段。

师：再考虑，为什么初步发展时期就取得了如此的成就？条件是什么？ 生：因为秦汉时期国家统一，经济发展，再加上人民和科学家的努力钻

研创造，取得了光辉的成就。

师：也就是说，历史告诉了我们：只有在国家统一，社会稳定，经济生产发展，民族联系与中外交流加强的环境里，只要在劳动人民和科学家的勤奋努力之下，我们的文化事业就一定会兴旺发达，科学技术就一定会发展， 一定会腾飞。后边，我还要讲，到了封建社会的繁荣鼎盛和进一步发展时期， 我们的祖先又创造了那么多举世瞩目的世界之最的记录。

最后，我想用当代著名的英国学者李约瑟的一段话来结束我的讲述：“现代世界赖以存在的重大发明创造中，有一半来自中国。”在相当长的时期里， “中国有西方世界所望尘莫及的科学知识水平”，而“中国这些发明发现远远超过同时代的欧洲”。

（练习。检查学生的反馈情况良好。下课。） 附：板书设计

第五章 秦汉时期的文化（前 221 年—220 年）

科技史教学的点滴体会

当代世界的科学技术发展，一日千里。中学历史课的科技史教学，对培养学生的科学意识、现代意识，有着不可忽视的意义与作用。通过教学使学生了解科技发展的历史过程、特点和规律，才能揭示出科技发明、发展的伟大意义，进而更好地理解青年一代的历史使命。

怎样把过去、现在、未来贯穿起来，使学生开扩眼界，受到启迪，这是我们讲授科技史应该深思熟虑的。我的体会主要有两点：

一是要讲好科技史，理解和把握科技发展对人类历史的影响，有必要了解和讲述一些自然科学知识和科技原理。如四大发明、圆周率、赵州桥、测量子午线、十二气历、《天工开物》、世界三次科技革命等等，在课上有必要直观形象、深入浅出地讲述有关知识，从而培养学生爱祖国、爱科学的情感，树立自觉的科学意识。我在文化各章的备课过程中，针对现行教材科技史内容精练而不具体，概括而欠生动，以及我校初一年级学生的特点，将教材所涉及的数学等专门知识确定为教学难点，并利用直观教具来突破。如讲

《周髀算经》中的勾股定理，运用教鞭上系根绳（使其比例准确）的简单教具，使学生直观形象地知道了“勾三股四弦五”。讲《九章算术》这一重要内容，我采用常用的对比法，设计了一框投影的图表，将《九章算术》中主要内容分类排列，与欧洲、印度的数学成就进行对比，一目了然。讲造纸术的发明过程，我采用幻灯补充了符合科学原理的造纸工艺流程图和设计了一框图文并茂的造纸术传播图，意在说明古代造纸工艺与现代机械化造纸的联系，加深学生对造纸术的发明和传播的认识。讲述张衡与地动仪，也充分利用教具和史料，语言上作详细的描述。虽然这些做法增加了备课和讲课的难度，但可以增长学生的知识水平及思维能力，效果很好。

二是科技史教学不能仅仅满足于讲清某些古代科技成就，重要的是使学生树立远大的理想与志向。中华文明有着五千年光辉灿烂的历史，其源远流长，怎样才能在文化专章的有限课时中体现出来，是要经过潜心思考的。我在《秦汉时期的文化》一课的导言和结尾处作了特殊的处理。一般学生们都觉得，中国的“世界之最”都是在古代历史上，我以 1991 年第 32 届国际奥林匹克数学竞赛和陈省身教授的预言作为导言，又以英国学者李约瑟的论述

作为结尾，又通过对秦汉（包括先秦）时期的科技成就作出通俗明了的讲述， 以及对产生这些成就的历史原因、对科学家的品格作出分析，使学生了解祖国文化的渊源，激发努力向上的意志，达到寓德育于科技史教学之中的目的。

（宗玉珠）