第 19 课 清朝的文化——自然科学和技术的成就

教学目的

一、要求学生掌握的基础知识：清代天文学家王锡阐在天文学上有何贡献。清代植物学家吴其浚编的《植物名实图考》的内容与价值。数学家翻译家李善兰有何成就。徐寿、华蘅芳译书活动与科技成就。近代铁路工程师詹天佑怎样建成京张铁路。爱国设计师冯如设计制造了世界先进水平的飞机。

二、要求学生从思想上认识

1. 清代科学家王锡阐、吴其浚在天文、生物领域作出的贡献表明，即使在封建社会后期我国也不乏人材。

2. 在半殖民地半封建社会的中国，李善兰、徐寿、华蘅芳、詹天佑、冯如的成就犹如凌寒独开的梅花，长了中华民族的志气，说明中华民族具有发展近代科技的聪明才智。

3. 清代科学家不迷信古人和洋人，努力学习世界先进技术，刻苦钻研， 勇于创新的精神及詹天佑、冯如等热爱祖国，努力为国争光、为中华民族争气的赤子之心，永远是我们学习的榜样。

三、要求培养学生的能力

在教师指导下，通过对清朝自然科学和技术成就的学习和课内思考题的回答，培养学生综合归纳与分析问题的能力。

教学要点

一、王锡阐和《晓庵新法》1.清代天文学家王锡阐。

2.《晓庵新法》中的发明和创造二、吴其浚和《植物名实图考》

1. 清代植物学家吴其浚

2. 《植物名实图考》开现代植物学先声三、李善兰、徐寿和华蘅芳

1. 数学家、翻译家李善兰和《方圆阐幽》

2. 徐寿和华蘅芳制成中国第一台蒸汽机。四、詹天佑和京张铁路

1. 杰出的铁路工程师詹天佑

2. 京张铁路的修建五、飞机设计师冯如 1.爱国设计师冯如

2.冯如制成世界先进水平的飞机

教学要求和建议

一、本课重点：詹天佑和京张铁路；飞机设计师冯如。

本课难点：王锡阐、李善兰的条目中均涉及到复杂的自然科学概念；京张铁路涉及到复杂的技术问题。

二、讲述本课具体内容之前，教师先说明从本课到 21 课，均是讲清朝文化。然后可引导学生回忆我国古代文化的伟大成就及在世界上的领先地位。再引入本课提示中的第一段，使学生明确清朝由于社会的急剧变化和国力逐步衰退，文化上呈现一些与前不同的特点。但一些进步的科学家、思想家、文学家在严酷的社会环境下仍然取得令人瞩目的成就。这些学者身上有许多优秀品质均值得我们学习。

三、“王锡阐和《晓庵新法》”一目要着重讲两个问题：1.介绍清代著名天文学家王锡阐不迷信古人和洋人大胆创新的科学态度。2.说明他在深入研究中西天文历法基础上吸取二者之长有所发明创造，写出《晓庵新法》一书。其中计算金星、水星凌日的方法是他的独立发明。“凌日”一词学生陌生，教师要引导学生读注解①，结合注解帮助学生理解这一天文学现象。

小字是讲王锡阐敢于在自己著作中指出西方天文学理论在“食分”问题上的错误，有助于学生对正文中王锡阐不迷信洋人的理解，教师可指导学生课下阅读，但不作要求。

四、“吴其浚和《植物名实图考》”一目需讲清二个问题：1.简介吴其浚，说明他是清朝中期植物学家，宦迹半天下，十分注重实地考查，又参阅大量文献，编有《植物名实图考》一书。2.着重介绍《植物名实图考》一书的学术价值，使学生明确这部书对所记载的 1700 多种植物进行了详细考订， 附有精确的插图，开现代植物学的先声。这些插图受到中外学者的高度评价。可叫学生欣赏课本中《植物名实图考》插图，说明插图中的植物都是全株绘下的，新鲜逼真，十分精确。

小字是为了帮助学生进一步了解吴其浚编书过程及《植物名实图考》的科学价值，可指导学生课下阅读，但不作要求。

五、“李善兰、徐寿和华蘅芳”一目提到近代三位科学家，先讲李善兰， 徐寿和华蘅芳因为有合作关系可放到一起讲。讲李善兰之前可叫学生简单回忆我国古代数学杰出成就，再说明到了近代，随着西方数学新成就的出现， 中国数学显得落后了许多，但仍有些不甘落后的数学家取得某些成就，李善兰就是其中一个。这些成就虽比西方先进水平低，但却是中国人自己独立取得的。然后叫学生欣赏李善兰的插图，结合插图讲清二个问题：1.简介李善兰，要强调他是清朝杰出的数学家、翻译家，写了许多数学书籍，晚年曾在同文馆教算学（任算学总教习），学生们在他指导下很有成就。2.着重说明李善兰的成就。数学方面，他曾写出《方圆阐幽》等多种著作，为我国数学科学作出了贡献。在《方圆阐幽》一书中，李善兰根据自己独到见解，阐述了微积分的初步概念。李善兰的成就说明中国人有发展近代科技的聪明才智。译书方面，他曾和外国传教士合作译出过数学、植物学、力学等一系列自然科学著作，把西方自然科学知识介绍到我国。

有关李善兰的一段小字有助于学生对李善兰翻译活动的了解，可指导学生课下阅读，但不作要求。

讲徐寿和华蘅芳时要讲清二个问题：1.介绍徐寿、华蘅芳合作制成中国第一台蒸汽机、又制成木壳轮船。要强调这是他们突出的成就，还要说明制成中国第一台蒸汽机的意义。蒸汽机是人类生产力发展史上的里程碑，是由英国人瓦特改良成功的，制成中国第一台蒸汽机表明中国近代工业的开端。2.使学生领会徐寿、华蘅芳在江南制造总局译书出名的情况。在制造木壳轮船的实践中，华蘅芳、徐寿认识到西方船坚炮利是以先进自然科学作基础，

因而决心翻译自然科学书籍。江南制造总局翻译馆于 1868 年 6 月建成开馆， 甲午中日战争前曾是中国最大的译书机构，是传播近代自然科学最主要的阵地，徐寿、华蘅芳均成了该馆重要的译书人员。他们的译著内容较李善兰丰富，具有较高的水平，通俗易懂，影响较大。

小字部分介绍徐寿译书业绩与华蘅芳制作汽球的故事，教师也可以不讲，叫学生课下阅读，不作要求。

六、“詹天佑和京张铁路”一目是本节课重点，需要讲清的问题：一是要简介近代杰出的铁路工程师詹天佑。最好挂詹天佑的像或者叫学生看教材中詹天佑的插图，要求记忆，结合图像讲解，要强调他生活在近代，是杰出的铁路工程师。詹天佑少年时赴美留学，归国后很有贡献，曾完成英、日、德工程师无力完成的滦河大桥，后来又当京张铁路的总工程师。二是要详细讲解詹天佑负责修建京张铁路的情况。要说明该铁路 1905 年始建，1909 年通车，詹天佑为总工程师。詹天佑不辞劳苦带领学生和工程人员往返数次勘定三条路线最后选定现行路线，即从丰台北上西直门、沙河、经南口、居庸关、八达岭、宣化到张家口，由于清廷拨款有限，时间紧迫，詹天佑只有选定采用此条难度大的就近路线。不过这条线路有不少难关，特别是居庸关、八达岭一带叠峦重嶂，悬崖峭壁，工程的难度为当时国内所仅有，世界所罕见。詹天佑克服资金不足、机器短缺、技术力量薄弱等困难，出色完成八达岭、居庸关两处最艰难的隧道工程。其中八达岭隧道长 1091 米，居庸关隧道

长 367 米。在开凿八达岭隧道时，詹天佑创造了从中间开井与两端相对开凿

的方法，加快了工程的进度。1908 年 4 月和 5 月接连凿通了这两处隧道工程。为了减少路线坡度确保行车安全，詹天佑在青龙桥设计出“人”字形路轨。最后要说明一下京张铁路建成的意义，它是中国人自行设计和施工的第一条铁路，在近代中国科技十分落后，外国人讽刺中国工程师不可能修建铁路的情况下，詹天佑的业绩为国家和民族争了气，这是中国人民反帝斗争的胜利， 也是具有历史意义的事件。

本目中有两段小字，前面的一段小字是对詹天佑生平的部分介绍，可指导学生阅读，也可由老师直接讲。后一段是詹天佑给美国老师的书信介绍， 反映詹天佑一心想着国家的高尚品质，是向学生进行爱国主义教育的材料。可指导学生课下阅读，但均不作要求。

七、“飞机设计师冯如”一目也是本节课的重点之一。讲本目前教师可先说明中华民族早就有飞上九霄的理想，可补充墨翟（墨子）曾制造飞鹊的例子。但飞机只有在近代工业的条件下才能出现。它最早是由美国莱特兄弟发明的。冯如出生在半封建半殖民地的贫穷落后的中国，却不甘落后，努力钻研西方技术，成为世界著名的飞机设计师。他不愧为中华民族的优秀子孙。请同学们欣赏本目中冯如的插图，结合插图讲清二个问题：1.冯如为什么要研制飞机。说明冯如少年时赴美谋生。1903 年，美国莱特兄弟制造的飞机试飞成功。冯如设想，如果有千百架飞机守卫国土，列强就不敢对中国轻举妄动了。从这种爱国的目的出发，他开始钻研飞机设计和制造技术，以便“成一绝技，以归飨祖国”。他立誓“毋无成，毋宁死”。2.说明冯如是怎样制成具有世界先进水平的飞机的。先说明冯如的成功与旅美华侨的资助分不开，1906 年冯如向旧金山华侨筹集到一笔资金，第二年开始试制飞机。要强调冯如的成就与詹天佑的成就一样是和他们刻苦学习、努力钻研分不开的。冯如反复试制，一次又一次的失败。有一次，飞机升到数丈高空突然坠地，

冯如侥幸死里逃生，但他毫不动摇，表现出一种顽强的意志。经过几年努力， 他终于在 1910 年制成一架具有当时世界先进水平的飞机。讲到此，可叫学生欣赏教材中的插图《冯如和他制造的飞机》。

小字介绍冯如拒绝美国高薪聘请，携机回国的事迹，主要是对学生进行爱国主义教育。如课堂时间紧，教师也可叫学生课下阅读，但不做要求。最后附的挽联表现了当时国人对冯如不幸失事罹难的惋惜和悼念，可引导学生在课堂上朗读，但不作要求。

八、教师小结本课内容，并指导学生回答教材后面的问题。如时间允许， 教师最好指导学生自己列表归纳清朝科学家工程师的成就。

本课重点