K?第十六章中国古代的科学技术与五大发明
第十六章 中国古代的科学技术与五大发明
K学习目的中国古代科学技术，曾长期处于世界领先通过本章的学习，掌握中国古代科学技术地位为整个人类文明的进步作出了重大的特点，了解中国古代科学技术的辉煌成贡献。英国著名科学家李约瑟在其著作就，及其在中国与西方经济、政治、文化《中国科学技术史》中指出，中国人“在交流中的重要作用和对世界文明发展作出许多方面有一些科学技术发明走在那些的贡献，从而增强爱国主义情感。创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物的主要内容前面，和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱，并在公元三世纪到》中国古代科学技术的特点十三世纪之间保持一个西方童尘莫及的》中国古代科学的主要成就科学知识水平”。中国古代科学技术在》中国古代的五大发明漫长的发展过程中形成了独具特色的体系，取得了辉煌的成就
通过本章的学习,掌握中国古代科学技术 的特点,了解中国古代科学技术的辉煌成 就,及其在中国与西方经济、政治、文化 交流中的重要作用和对世界文明发展作出 的贡献,从而增强爱国主义情感。 学习目的 ➢ 中国古代科学技术的特点 ➢ 中国古代科学的主要成就 ➢ 中国古代的五大发明 主要内容 中国古代科学技术,曾长期处于世界领先 地位,为整个人类文明的进步作出了重大 贡献。英国著名科学家李约瑟在其著作 《中国科学技术史》中指出,中国人“在 许多方面有一些科学技术发明,走在那些 创造出著名的希腊奇迹的传奇式人物的 前面,和拥有古代西方世界全部文化财富 的阿拉伯人并驾齐驱,并在公元三世纪到 十三世纪之间保持一个西方望尘莫及的 科学知识水平” 。中国古代科学技术在 漫长的发展过程中形成了独具特色的体 系,取得了辉煌的成就
?第一节中国古代科学技术的特点
第一节 中国古代科学技术的特点
K一、实用性一般来说，凡是科学技术都有它实用性的特质，但中国古代科技和西方比起来，其实用性则表现得更充分、更明显，更倾向于追求功利。这一特点的形成有着深刻的社会历史原因。·中国自古以来就是一个农业大国，其发展无不打上农业的烙印。农业生产中遵循着“人勤地不懒”“种瓜得瓜，种豆得豆”的原则，于是人们形成了重实际、求功利的维模式。它是以农为本的社会生产和生活的需要。这一思维模式正是中国古代科学技术实用性特点赖以生存的土壤。·同时，在中国古代社会，统治阶级政治与军事的实际需要也要求中国古代的科学技术向着实用、功利的方向发展。中国古代科学技术无不以“实用”来规范自己的道路，如中国古代的农学、天文学、数学的长足发展都是其实用性特点的体现。。中国古代历代统治者都认识到，只有仓桌实、衣食足，人民才能守礼节、知荣辱，因而都非常重视农业的发展，皇帝常把各地农业收成的好坏作为考核地方官更政绩的标准，这就使得农学朝着实用性的方向发展。中国农学史中的两部巨著《齐民要术》和《农政全书》充分体现了其指导人民生产和生活的实用性。《齐民要术》的写作目的就是要教会人们务农的方法。《农政全书·凡例》中说徐光启“生平所学，博究天人，而皆在实用”。·另外，中国古代农学著作中常提及耕作技术、农具制作、农田水利等内容，其实用性可见一斑。中国古代天文学中的历法体系相当发达，它一方面成为统治者改朝换代、基位夺权、析祥避灾的工具：另一方面则指导人民的生产与生活实践，如历法中设置的“二十四节气”就是对人们耕作与收获的提醒与指导。·中国古代的数学从一开始就具有较强的实用性。最初产生的“筹算”就是直接来源于实际生活的应用运算，后来演变成珠算，但仍未脱离实际应用的范畴，都是为了解决农业生产及生活中的实际问题。中国古代科学技术无不打上“实用”的烙印
一、实用性 一般来说,凡是科学技术都有它实用性的特质,但中国古代科技和西方比起来,其实用性则表现得更充分、 更明显,更倾向于追求功利。 这一特点的形成有着深刻的社会历史原因。 • 中国自古以来就是一个农业大国,其发展无不打上农业的烙印。农业生产中遵循着“人勤地不懒”“种 瓜得瓜,种豆得豆”的原则,于是人们形成了重实际、求功利的思维模式。它是以农为本的社会生产和生 活的需要。这一思维模式正是中国古代科学技术实用性特点赖以生存的土壤。 • 同时,在中国古代社会,统治阶级政治与军事的实际需要也要求中国古代的科学技术向着实用、功利的 方向发展。中国古代科学技术无不以“实用”来规范自己的道路,如中国古代的农学、天文学、数学的 长足发展都是其实用性特点的体现。 • 中国古代历代统治者都认识到,只有仓禀实、衣食足,人民才能守礼节、知荣辱,因而都非常重视农业的 发展,皇帝常把各地农业收成的好坏作为考核地方官吏政绩的标准,这就使得农学朝着实用性的方向发展 。中国农学史中的两部巨著《齐民要术》和《农政全书》充分体现了其指导人民生产和生活的实用性。 《齐民要术》的写作目的就是要教会人们务农的方法。《农政全书·凡例》中说徐光启“生平所学,博 究天人,而皆在实用”。 • 另外,中国古代农学著作中常提及耕作技术、农具制作、农田水利等内容,其实用性可见一斑。中国古 代天文学中的历法体系相当发达,它一方面成为统治者改朝换代、篡位夺权、祈祥避灾的工具;另一方面 则指导人民的生产与生活实践,如历法中设置的“二十四节气”就是对人们耕作与收获的提醒与指导。 • 中国古代的数学从一开始就具有较强的实用性。最初产生的“筹算”就是直接来源于实际生活的应用运 算,后来演变成珠算,但仍未脱离实际应用的范畴,都是为了解决农业生产及生活中的实际问题。 中国古代科学技术无不打上“实用”的烙印
K二、整体性?李约瑟在《中国科学技术史》一书中指出：“在希腊人和印度人发展机械原子论的时候，中国人则发展了有机宇宙哲学。”也就是说，在中国历史上，人们侧重于综合，从整体上对事物进行研究和把握，这一哲学倾向正是中国古代科学整体观所植根的想土壤。整体性原则在中国古代科学技术各个领域均有所体现。。中国古代农学理论著述中如《吕氏春秋》中的《上农》等篇，无不强调把天、地、人作为一个有机整体，强调要获得好的收成就必须把这三个要素综合考虑、有机结合，并进行统等规划。·传统的中医理论不仅把人放在自然环境和社会环境的整体中去剖析病症，而且也把人体当成一个有机整体来对待认为人体各脏器、器官和组织通过经络系统的联结作用，并通过气、血、津液等在周身的循环不息的运行，使人体的内脏与躯壳、五官九窝、四肢百骸，形与神构成一个统一的系统，它们相互协调、相互作用，在病理变化中相互影响。在中国古代天文学中，人们更多的是借助天文学探求不同天象与人间万象的联系，以天象变化来预测、解读人事。丰富的天象记录，不过是为了探寻天人之间联系的奥秘，人们一直将天、人当作一个整体来看
二、整体性 李约瑟在《中国科学技术史》一书中指出: “在希腊人和印度人发展机械原子论的时候,中国人则发展了有 机宇宙哲学。”也就是说,在中国历史上,人们侧重于综合,从整体上对事物进行研究和把握,这一哲学倾向 正是中国古代科学整体观所植根的思想土壤。 整体性原则在中国古代科学技术各个领域均有所体现。 • 中国古代农学理论著述中,如《吕氏春秋》中的《上农》等篇,无不强调把天、地、人作为一个有机整 体,强调要获得好的收成就必须把这三个要素综合考虑、有机结合,并进行统筹规划。 • 传统的中医理论不仅把人放在自然环境和社会环境的整体中去剖析病症,而且也把人体当成一个有机整 体来对待,认为人体各脏器、器官和组织通过经络系统的联结作用,并通过气、血、津液等在周身的循环 不息的运行,使人体的内脏与躯壳、五官九窍、四肢百骸,形与神构成一个统一的系统,它们相互协调、 相互作用,在病理变化中相互影响。 • 在中国古代天文学中,人们更多的是借助天文学探求不同天象与人间万象的联系,以天象变化来预测、解 读人事。丰富的天象记录,不过是为了探寻天人之间联系的奥秘,人们一直将天、人当作一个整体来看
三、直观经验性?中国古代科学技术由于受中国传统思维方式的影响，具有明显的直观经验性，其成果基本停留在直观经验的概括上，“详于法而不著理”，重经验概括而不重逻辑推理。·如古代天文学中，天文记录从甲骨卜辞时代就开始了，以后历朝历代对天文现象的观察和记录都非常详细，但缺少逻辑的分析与推理。。比如哈雷慧星从春秋到清末共有记录三十一次，但中国古代天文学家只是停留在经验观察和猜测上从来没有进行归纳总结，终究没能发现其运行规律，最后还是英国天文学家哈雷发现了这一规律。·再如中国古代农学，虽然著述颇丰，但多是对农业生产经验的概括性总结，未能形成理论体系
三、直观经验性 中国古代科学技术由于受中国传统思维方式的影响,具有明显的直观经验性,其成果基本停留在直观经验的 概括上,“详于法而不著理”,重经验概括而不重逻辑推理。 • 如古代天文学中,天文记录从甲骨卜辞时代就开始了,以后历朝历代对天文现象的观察和记录都非常详细 ,但缺少逻辑的分析与推理。 • 比如哈雷彗星从春秋到清末共有记录三十一次,但中国古代天文学家只是停留在经验观察和猜测上,从来 没有进行归纳总结,终究没能发现其运行规律,最后还是英国天文学家哈雷发现了这一规律。 • 再如中国古代农学,虽然著述颇丰,但多是对农业生产经验的概括性总结,未能形成理论体系
?第二一节中国古代科学的主要成就
第二节 中国古代科学的主要成就
K一、农学中国古代农学成就最突出地体现在大批农学著作的涌现中，它们既是中国古代农事经验的结晶，又对农业的发展起到积极的指导作用。在丰富的农学著作中，《齐民要术》《王祯农书》《农政全书》号称三大农书，最负盛名。（一《齐民要术》（二）《王祯农书》（三）《农政全书》北魏费思所著的《齐元代王祯所著的《王祯农书》是中国古明代徐光启所著的《农政全书》是中民要术》是中国现存最代又一部重要的农学著作，全书分三部国古代农学的集大成之作。全书共六早而又最完整的农学著分《农柔通诀》《百谷谱》《农器图十卷，分成十二目：“农本”（经史典作，是中国古代农业体系谱》。《农柔通诀》具体说明了农柔的故、诸家杂论、国朝重农考：“田制形成的标志。全书共十”（井田考和《王祯农书》中的各种起源泛论农、林牧副渔各项技卷，九十二篇。内容包括术和经验，强调天时、地利、人力共同田制图）“农事”（营治、开垦、授农、林、牧、副、渔各决定农业生产的思想。《百谷谱》叙述时、占候，以屯垦为重心“水利”（个方面，涉及范围极广，了谷子、水稻、麦等粮食作物以及瓜、水利工程、农田水利、《泰西水法》总结了从西周到北魏一菜、果树的栽培、保护、收获、贮藏、）“农器”：“树艺”（容物、蔬菜、千六百多年的农业生产利用等技术和方法，也包括了林木、药果树）：“蚕桑”“蚕桑广”（木棉、技术经验。《齐民要术材等植物的种植和利用。《农器图谱》苎麻）：“种植”（经济作物）：“牧养》是中国古代最重要的”“制造”（食品、房屋）“荒政是该书的一个创举三百零六幅图中大”（备荒，附《教荒本草》和《野菜谱农业科学著作，在世界农部分都是当时农用实物的写真，并附有学史、生物学史上占有文字说明，具有很强的实用性。《王祯》）。《农政全书》塔称中国古代农学之巨著。重要地位。农书》是中国农学的珍贵遗产
一、农学 中国古代农学成就最突出地体现在大批农学著作的涌现中,它们既是中国古代农事经验的结晶,又对农业的 发展起到积极的指导作用。在丰富的农学著作中,《齐民要术》《王祯农书》《农政全书》号称三大农书, 最负盛名。 (二)《王祯农书》 元代王祯所著的《王祯农书》是中国古 代又一部重要的农学著作,全书分三部 分:《农桑通诀》《百谷谱》《农器图 谱》。《农桑通诀》具体说明了农桑的 起源,泛论农、林、牧、副、渔各项技 术和经验,强调天时、地利、人力共同 决定农业生产的思想。《百谷谱》叙述 了谷子、水稻、麦等粮食作物以及瓜、 菜、果树的栽培、保护、收获、贮藏、 利用等技术和方法,也包括了林木、药 材等植物的种植和利用。《农器图谱》 是该书的一个创举,三百零六幅图中大 部分都是当时农用实物的写真,并附有 文字说明,具有很强的实用性。《王祯 农书》是中国农学的珍贵遗产。 (三)《农政全书》 明代徐光启所著的《农政全书》是中 国古代农学的集大成之作。全书共六 十卷,分成十二目: “农本”(经史典 故、诸家杂论、国朝重农考); “田制 ”(井田考和《王祯农书》中的各种 田制图); “农事”(营治、开垦、授 时、占候,以屯垦为重心); “水利”( 水利工程、农田水利、《泰西水法》 ); “农器” ; “树艺”(谷物、蔬菜、 果树); “蚕桑” ; “蚕桑广”(木棉、 苎麻); “种植”(经济作物); “牧养 ” ; “制造”(食品、房屋); “荒政 ”(备荒,附《救荒本草》和《野菜谱 》)。《农政全书》堪称中国古代农 学之巨著。 (一)《齐民要术》 北魏贾思勰所著的《齐 民要术》是中国现存最 早而又最完整的农学著 作,是中国古代农业体系 形成的标志。全书共十 卷,九十二篇。内容包括 农、林、牧、副、渔各 个方面,涉及范围极广, 总结了从西周到北魏一 千六百多年的农业生产 技术经验。《齐民要术 》是中国古代最重要的 农业科学著作,在世界农 学史、生物学史上占有 重要地位
K二、 天文学X（一天象记录中国古代的天象记录，不但在时间上比世界其他国家早，而且也最完备、最详尽可靠。·月食：《尚书·胤征》记载了世界上最早的日食现象：“乃季秋月朔，辰弗集于房。”春秋以后，史书中多有日食记录。据统计，自春秋至清初，中国有详细的日食记录一千多次，月食记录约九百次，新星、超新星记录有六十多次。·太阳黑子：现今世界公认最早的太阳黑子记录见于《汉书·五行志》：“河平元年三月艺未，日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”从汉代到明代，我国关于太阳黑子的记载逾百次之多。美国天文学家海耳曾指出：“中国古人测天的精勤，十分惊人。黑子的观测，远在西人之前大约二千年。历史记载不绝，而且相传颇确实，自然是可以征信的。”·哈雷誉星：世界上最早对哈雷慧星的记录见于《春秋》：“秋七月，有星入于北斗。”从春秋战国到清末，有关哈雷星的记录共三十一次，各类彗星记录不下五百次。法国人巴尔代在研究了《慧星轨道总表》后断言，慧星记录最好的，当推中国的记载。流里雨：有关流星雨的记载，也是中国最早，记述达一百八十多次，而且描述生动、精彩。如《宋书·天文志》中所载“大明五年……三月，月掩轩·有流星数千万，或长或短，或大或小，并西行，至晓而止。”这是关于天琴座一场流星雨的详实记载。诸如上述的中国古代天象记录非常丰富，它们是世界天文科学的珍宝，对现代天文学研究仍有重要的参考价值
二、天文学 (一)天象记录 中国古代的天象记录,不但在时间上比世界其他国家早,而且也最完备、最详尽可靠。 • 月食： 《尚书·胤征》记载了世界上最早的日食现象: “乃季秋月朔,辰弗集于房。”春秋以后,史书中 多有日食记录。据统计,自春秋至清初,中国有详细的日食记录一千多次,月食记录约九百次,新星、超新 星记录有六十多次。 • 太阳黑子： 现今世界公认最早的太阳黑子记录见于《汉书·五行志》: “河平元年三月乙未,日出黄,有 黑气大如钱,居日中央。”从汉代到明代,我国关于太阳黑子的记载逾百次之多。美国天文学家海耳曾指 出: “中国古人测天的精勤,十分惊人。黑子的观测,远在西人之前大约二千年。历史记载不绝,而且相传 颇确实,自然是可以征信的。” • 哈雷彗星：世界上最早对哈雷彗星的记录见于《春秋》: “秋七月,有星孛入于北斗。”从春秋战国到清 末,有关哈雷彗星的记录共三十一次,各类彗星记录不下五百次。法国人巴尔代在研究了《彗星轨道总表 》后断言,彗星记录最好的,当推中国的记载。 • 流 星雨： 有关流星雨的记载,也是中国最早,记述达一百八十多次,而且描述生动、精彩。如《宋书·天 文志》中所载: “大明五年.三月,月掩轩辕.有流星数千万,或长或短,或大或小,并西行,至晓而止 。”这是关于天琴座一场流星雨的详实记载。 诸如上述的中国古代天象记录非常丰富,它们是世界天文科学的珍宝,对现代天文学研究仍有重要的参考价 值
K二、天文学?（二）天文理论中国古代在宇宙理论方面留下了丰富的遗产。盖天说盖天说最为古老，第一次盖天说认为“天圆如张盖地方如棋局”，意为天是圆形的，像一把张开的大伞覆盖在地上：地是方形的，像一个棋盘，日月星辰则像爬虫一样过往天空。而第二次盖天说戴于《周算经》，认为天是半圆形的，地是拱形的，日、月、星辰附着天而平转，不能转到地的下面。它比第一次盖天说有所进步，能解释一些天文现象：但理论的错误导致推算与天象不符，遂逐渐被浑天说取代。浑天说东汉张衡所著《浑天仪图注》是“浑天说”的代表作。他说：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄。孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮.··天转如车毂之运也，周旋无端，其形浑浑，故日浑天。“可见天说比盖天说进了一步，它认为天不是一个半球形，而是一个圆球，地球在其中，就如鸡蛋黄在鸡蛋内部一样。浑天说以对天象的直观观察为基础，能较好地解释一些天体的运动，在历法中有较大实用意义。这一说法在中国古代天文领域称雄了上千年。宣夜说宣夜说由东汉前期的邸萌作了系统的总结和明确的表达。他指出“天了无质，仰而瞻之，高远无极”，不存在一个“固体”的天球。他还指出：“日月众星，自然浮生虚空之中，其行其止皆须气爲。”（《晋书·天文志）他从正面提出了日、月、星辰悬浮于宇宙空间，并依靠气的作用而运动的观点。宣夜说描述了一幅日、月、星辰在物质的无限空间运动的图。这些见解比浑天说和托勒密的地心说都要高过一筹，是中国古代一种朴素的无限宇宙观念中国古代天文学理论成就启发了现代天文理论，为世界天文学发展作出了重要贡献
二、天文学 (二)天文理论 中国古代在宇宙理论方面留下了丰富的遗产。 盖天说 盖天说最为古老,第一次盖天说认为“天圆如张盖,地方如棋局” ,意为天是圆形的,像一把张开的 大伞覆盖在地上;地是方形的,像一个棋盘;日月星辰则像爬虫一样过往天空。而第二次盖天说载于《周髀 算经》,认为天是半圆形的,地是拱形的,日、月、星辰附着天而平转,不能转到地的下面。它比第一次盖天 说有所进步,能解释一些天文现象;但理论的错误导致推算与天象不符,遂逐渐被浑天说取代。 浑天说 东汉张衡所著《浑天仪图注》是“浑天说”的代表作。他说: “浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡 子中黄。孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮.天 转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天。”可见浑天说比盖天说进了一步,它认为天不是一个半球 形,而是一个圆球,地球在其中,就如鸡蛋黄在鸡蛋内部一样。浑天说以对天象的直观观察为基础,能较好地 解释一些天体的运动,在历法中有较大实用意义。这一说法在中国古代天文领域称雄了上千年。 宣夜说 宣夜说由东汉前期的郄萌作了系统的总结和明确的表达。他指出“天了无质,仰而瞻之,高远无极 ”,不存在一个“固体”的天球。他还指出: “日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉。”(《晋 书·天文志》)他从正面提出了日、月、星辰悬浮于宇宙空间,并依靠气的作用而运动的观点。宣夜说描述 了一幅日、月、星辰在物质的无限空间运动的图景。这些见解比浑天说和托勒密的地心说都要高过一筹, 是中国古代一种朴素的无限宇宙观念。 中国古代天文学理论成就启发了现代天文理论,为世界天文学发展作出了重要贡献