中国古代科技成就梳理

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科技成就是教师资格考试文化素养中的常考点,也是考生较为陌生的常识部分。按照中国历史发展线索,可将科技成就分为中国古代科技成就、中国近代科技成就及现代科技成就,本文将中国古代科技成就进行梳理。

一、中国古代四大发明

(一)指南针

1.司南:在中国古代将指南针称作“司南”。战国时的史书已记载磁石可以吸铁,后来人们也发现了磁石的指极性,并由此原理制成了司南。

2.罗盘:古人又在司南的基础上制作了古代罗盘,这时的罗盘已很像当代的指南针,它具有指方向的磁针和显示方位的刻度盘。把罗盘装在船上,可以为人们航海指引方向。

3.指南鱼:大约在北宋初年,由于军事和航海等需要和材料与工艺技术的发展,先后利用人造的磁铁片和磁铁针等技术制成了在性能和使用上比司南先进的指南鱼。

4.指南针:在指南鱼发明后不久,又发明了一种意义更重大、制法更简单、使用更方便和用途更广泛的指南针。最早是北宋的著名政治家和科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》(公元1086年)中记述的,大意是利用天然磁石磨铁针,受磨的铁针就能指向南方。

(二)造纸术

1.造纸术是中国四大发明之一,发明时期于汉朝西汉时期,改进时期于汉朝东汉时期。

2.东汉时期,蔡伦改进造纸术,利用树皮、渔网等原料,经过原料分离、打浆、抄造、干燥等工艺使造纸技术大大拓宽了原料来源,降低了造纸的成本,并使纸的普及应用成为可能。后人为纪念蔡伦的功绩,把这种纸叫做“蔡侯纸”。

(三)火药

1.“火药”最初源于一心想要“炼”出长生不老药的中国古代道教炼丹术士们。大约在唐朝时期,炼丹士把硝石、硫磺和木碳混合在了一起,发生了失火事件。随即炼丹士意识到火药不能解决长生不老的问题,又容易着火,便放弃了。之后火药的配方由炼丹家转到军事家手里,就成为中国古代四大发明之一的火药。

2.据路振的《九国志》记载,唐朝末年,郑王番率军攻打豫章,利用“发机飞火”,烧毁该城的龙沙门。这可能是有关火药用于军事的最早记载。

(四)活字印刷术:印刷术是中国古代汉族劳动人民的四大发明之一。它开始于唐朝的雕版印刷术,经宋代毕昇发展、完善,产生了活字印刷术。

二、中国古代天文历法成就:

(一)先秦时期

1.《尚书》记载:“乃季秋月朔,辰弗集于房,……瞽(瞎)奏鼓,啬夫驰,遮人走……。”这是当时发生的一次日食,描写了当时还没有认识日食自然规律的人们,惊慌失措,鸣鼓奔走的情况。据考证,这是人类对日食的最早记录;

2.商代创立了阴阳历法;

3.春秋时期,《春秋》中“秋七月,有星孛入于北斗”,留下世界公认的关于哈雷彗星的最早记录,比欧洲早670多元;历法已经形成自己固定的系统,基本上确立“十九年七闰”的原则,比欧洲早160年。

(二)西汉时期

1.邓平等制出中国第一部完整的历书“太初历”,正式把二十四节气定于历法,明确了二十四节气的天文位置;

2.《汉书五行志》中关于太阳黑子的记录是世界上最早的太阳黑子记录。

(三)东汉时期

张衡对月食做了最早的科学解释,发明了浑天仪和地动仪,比欧洲早1700多年。

(四)唐朝时期

僧一行制定《大衍历》,第一次对子午线长度进行测量。

(五)元朝时期

元初设立太史局编制新历法,郭守敬编写《授时历》,一回归年周期与现行公历完全相同,但比西方早发现了300多年。

三、中国古代数学成就:

(一)西周时期

成书于公元前1世纪,中国最古老的天文学和数学著作《周髀算经》原名《周髀》,是算经的十书之一,是现存文献中最早介绍并证明勾股定理的。

(二)春秋时期

九九乘法表远在春秋战国时代就已被广泛使用。最初的九九歌是以“九九八十一”起到“二二如四”止,共36句口诀,大约在宋朝(公元11、12世纪),九九歌的顺序才变成和现代用的一样,即从“一一如一”起到“九九八十一”止。

(三)南朝

祖冲之精确地算出圆周率是在3.1415926-3.1415927之间,这一成果比欧洲早一千年,此外,他还为《九章算术》作注解。

(四)东汉

《九章算术》是中国古代张苍、耿寿昌所撰写的一部数学专著,是《算经十书》中最重要的一部,成于公元一世纪左右。它是一本综合性的历史著作,是当时世界上最简练有效的应用数学,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。

四、中国古代建筑成就:

(一)都江堰

都江堰是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、仍在使用,被誉为“世界水里文化的鼻祖”。

(二)隋朝大运河

隋朝大运河地跨北京、天津、河北、山东、河南、安徽、江苏、浙江8个省、直辖市,是中国古代南北交通大动脉,在中国历史上产生过巨大作用,是中国古代劳动人民创造的一项伟大的水利建筑工程。

(三)京杭大运河

京杭大运河是世界上里程最长、工程最大的古代运河,也是最古老的运河之一,与长城、坎儿井并称为中国古代的三项伟大工程。春秋吴国为伐齐国而开凿邗沟,隋朝大幅度扩修并贯通至都城洛阳,元朝翻修时弃洛阳而取直至北京。开凿到现在已有2500多年的历史。2014年6月22日,第38届世界遗产大会宣布,中国大运河项目成功入选《世界文化遗产名录》,成为中国第46个世界遗产项目。

(四)赵州桥

赵州桥,又称“安济桥”,隋朝工匠李春设计建造,是一座由28道独立拱券组成的单孔弧形大桥,是现存世界上最古老的一座石拱桥。距今已有1300多年的历史,因桥体全部用石料建成,俗称“大石桥”。其“敞肩拱”的运用,为世界桥梁史上的首创。赵州桥以其非凡的特色,被誉为“天下第一桥”、“世界奇迹”。

(五)长城

长城是中国也是世界上修建时间最长、工程量最大的一项古代防御工程,自西周时期开始,延续不断修筑了2000多年,分布于中国北部和中部的广大土地上,总计长度达5万多千米。长城的建设规模其中尤以秦、汉、明三代的规模最大。明朝是最后一个大修长城的朝代,今天人们所看到的长城多是此时修筑。最重要的是秦长城,西起临洮,东到辽东。明长城西起祁连山东麓甘肃嘉峪关,东到鸭绿江畔辽宁虎山。中国历史上只有3个朝代没有修建过长城,分别是:唐朝、元朝、清朝。

练习题

单选题

蔡伦改进造纸术,使纸的广泛应用有了可能,这一改进的主要优点在于( )。

A.利用水力,节省人力 B.发明器械,产量大增

C.原料易得,造价低廉 D.工艺规范,质量提高

【答案】C。蔡伦系统总结了西汉以来造纸方面的经验,并进行了卓有成效的试验和革新。在原料的利用方面,他不仅变废为宝,大胆取用麻头及敝布、渔网等废品为原料,而且开创利用树皮的新途径。此举使造纸技术大大拓宽了原料来源,降低了造纸的成本,使纸的普及应用成为可能。更值得一提的是,他用草木灰或石灰水对原料进行浸沤和蒸煮的方法,既加快了麻纤维的离解速度,又使其离解得更细更散,大大提高了生产效率和纸张的质量。这也是造纸术的一项重大技术革新。因此,C项正确。


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