清朝的文化一自然科學技術的成就

清朝的文化（一）自然科學技術的成就

清朝的文化（一）——自然科學技術的成就 教案（一）
北京市第九中學 高級教師 洪朝宗

（一）教學目的

要求學生掌握的基礎知識主要有：王錫闡和《曉庵新法》；吳其浚和《植物名實圖考》；李善蘭與《方圓闡幽》；徐壽、華蘅芳制成中國第一臺蒸汽機；詹天佑與京張鐵路；馮如制成世界先進水平的飛機。

要求學生認識：1.清代科學家王錫闡、吳其浚在天文、生物領域所作出的貢獻表明，即使在封建社會后期我國也不乏人材。2.在半殖民地半封建社會的中國，李善蘭、徐壽、華衡芳、詹天佑、馮如的成就猶如凌寒獨開的梅花，長了中華民族的志氣，說明中華民族具有發展近代科技的聰明才智。3.清代科學家不迷信古人和洋人，努力學習世界先進技術，刻苦鉆研，勇于創新的精神及詹天佑、馮如等熱愛祖國，努力為國爭光，為中華民族爭氣的赤子之心.永遠是我們學習的榜樣。

能力培養：

在教師指導下，通過對清朝自然科學和技術成就的學習和課內思考題的回答，培養學生綜合歸納與分析問題的能力以及從歷史人物的優秀品質中吸取教益、加強自身修養的能力。

教學重點和難點

1.本課重點：詹天佑和京張鐵路；飛機設計師馮如。

2.本課難點：王錫闡、李善蘭的條目中均涉及到復雜的自然科學概念；京張鐵路涉及到復雜的技術問題。

教具準備

課前準備好京張鐵路投影圖片。

板書設計

一、王錫闡和《曉庵新法》

1.清代著名天文學家王錫闡

2.《曉庵新法》中的發明和創造——計算金星、水星凌日　

二、吳其浚和《植物名實圖考》

1.清朝中期的植物學家吳其浚

2.《植物名實圖考》插圖精確，開現代植物學先聲

三、李善蘭、徐壽和華蘅芳

1.數學家、翻譯家李善蘭和《方圓闡幽》

2.譯書出名的徐壽、華蘅芳制成中國第一臺蒸汽機

四、詹天佑和京張鐵路

1.近代杰出的鐵路工程師詹天佑

2.京張鐵路修建成功

五、飛機設計師馮如

1.近代愛國設計師馮如

2.馮如制成世界先進水平的飛機

（二）教學過程

〔導入新課〕

提問：叫兩名同學，分別到黑板前列舉中國古代在天文、數學方面的偉大成就（每人至少寫三點成就），激發學生對中國古代科技文化偉大成就的回憶。然后教師指出清朝文化與古代有些不同的背景和特點，再叫一名學生朗讀第19課教材前的提示。

學生讀后，教師進一步指出：在中國科技文化史的長河中，清朝文化處于低谷，不過，在當時較為嚴峻的社會環境中閃現出的一些文化成就猶如凌寒獨開的梅花，越發顯得可貴。

清朝的文化分三節課講授，今天先講自然科學技術的成就。

〔講授新課〕

一、王錫闡和《曉庵新法》

我們的祖先在天文學研究領域是富有成果的。剛才，同學們已回憶過中國古代天文學的某些成果。16世紀的歐洲，隨著資產階級文化的興起，天文學方面也取得了一些突出成果，涌現出了象哥白尼等的大天文學家。王錫闡生活在17世紀，是我國清初著名天文學家。他能夠深入研究中、西天文學的成果，吸取二者之長處。而他最可貴之處，在于他不迷信古人和洋人，因此有所發明和創造。他寫出了《曉庵新法》一書。書中吸取中、西天文學優點，有所發明創造。其中計算金星、水星凌日的方法是他的發明。所謂“凌日”就是金星、水星在太陽表面上的投影。請同學們打開教材，閱讀本目注解①對“凌日”的解釋。本目中的小字是介紹王錫闡在食分問題上糾正西方天文學家的錯誤，正好說明他不迷信洋人，同學們可在課下閱讀一下。

二、吳其浚和《植物名實圖考》

同學們，我國明代有位醫藥學家叫什么名字？（學生應該答出：叫李時珍。）他寫了一部總結性的藥物學巨著是什么？（學生應該答出：叫《本草綱目》。）同學們說得對，《本草綱目》不僅是總結性的藥物學巨著，對植物學研究也有重要參考價值，從這一角度看，也是一部有關植物學的巨著。清朝中期，有位著名的植物學家叫吳其浚。他宦跡半天下，每到一處，都親自考察植物。他編寫的《植物名實圖考》記載植物1700多種，所記載的植物比《本草綱目》增加500多種。吳其浚對他所記載的植物進行了詳細的考查，對每種植物的形態、顏色、性味、用途和產地均有描述；尤其著重植物的藥用價值及同物異名或同名異物的考訂。他糾正了前人記述植物的許多錯誤。書中還附有精確的植物插圖。這是一部開現代植物學先聲的專著。下面請大家觀看教材中的《植物名實圖考》插圖。同學們看看這幅插圖有何特點？圖中的植物是“芋”。此圖是在芋新鮮狀態時繪制的，所以非常逼真，而且是根、莖、葉、花，全株繪制下來，頗能反映芋的特征。正由于《植物名實圖考》中的插圖“刻繪尤極精審”，所以受到中外學者的高度評價。插圖尤極精審是該書的一大特色。

三、李善蘭、徐壽和華蘅芳

1.數學家、翻譯家李善蘭和《方圓闡幽》

剛才提問時，同學們回顧了我國古代數學的某些杰出成就。可是到了近代，隨著西方數學新成就的出現，中國數學顯得落后了許多。但仍有些不甘落后的數學家取得一些成就。李善蘭就是其中最杰出的一個。請大家欣賞教材中李善蘭的畫像。（結合插圖講）李善蘭是清朝杰出的數學家、翻譯家，他生活的時代正是我國從封建社會轉變為半殖民地半封建社會的動蕩時期。在艱苦的歲月中，他寫出許多數學著作，晚年任同文館算學總教習。李善蘭著的《方圓闡幽》一書，對我國數學科學作出貢獻。當時李善蘭還未接觸到西方的微積分（近代西方一種高等數學）。他卻根據自己獨到的見解闡述了微積分的初步原理。英國人偉烈亞力也認為李善蘭所著，“其理有甚近微分者”。同學們，李善蘭的這一成就說明什么？（教師應當引導學生回答出：它說明中國人有發展近代科技的聰明才智。）即使沒有西方傳入微積分，中國數學也會通過自己特殊途徑，運用獨特的思想方法，達到微積分，從而完成由初等數學到高等數學的轉變。李善蘭還曾同外國人合作，譯出一系列西方自然科學著作，把西方自然科學知識介紹到我國。書上小字是介紹李善蘭同英國人偉烈亞力合作翻譯西方數學著作的情況，同學們可在課下閱讀。

2.譯書出名的徐壽、華蘅芳制成中國第一臺蒸汽機

徐壽、華蘅芳是和李善蘭齊名的翻譯家、科學家。徐壽和華蘅芳合作，參閱外國資料，制成中國第一臺蒸汽機，又制成木殼輪船“黃鵠號”。這是近代科技史上的新成就。改良蒸汽機是英國人瓦特發明的。這一發明是人類生產力發展史上的一個里程碑。制成中國第一臺蒸汽機表明中國近代工業的開端。在制造木殼輪船的實踐中，華蘅芳、徐壽認識到西方船堅炮利是以先進的自然科學作基礎，因而決心翻譯自然科學書籍。江南制造總局翻譯館是當時最大的譯書機構，是傳播近代自然科學的主要陣地。徐壽、華蘅芳都是翻譯館主要譯書人員。他們以譯書出名，其譯著內容較李善蘭豐富，具有較高水平，影響較大。教材中有關徐壽、華蘅芳的二段小字主要是介紹徐壽翻譯活動中的一些創造發明與華蘅芳的愛國小故事，有助于對二位科學家的了解，同學們可在課下自己閱讀。

四、詹天佑和京張鐵路

1.中國近代杰出的鐵路工程師詹天佑

請大家打開教材，欣賞詹天佑的插圖。（學生邊看圖教師邊往下講）詹天佑是中國近代杰出的鐵路工程師，他少年時赴美留學，在美國讀完小學、中學后考入耶魯大學土木工程系學鐵路工程。歸國后，他曾完成外國工程師難以完成的灤河大橋，后來又當京張鐵路的總工程師。本目中第一段小字是對詹天佑生平的部分介紹，請××同學給大家朗讀一下。

2.京張鐵路修建成功

詹天佑的主要成就是負責成功地修建了京張鐵路。（投影京張鐵路圖）該鐵路于1905年始建，清政府任命詹天佑為總工程師。詹天佑不辭勞苦，親自帶領工人和工程技術人員往返數次勘定三條路線，最后選定現行路線，即從豐臺北上西直門、沙河、經南口、居庸關、八達嶺、宣化到張家口。由于清廷撥款有限，時間緊迫，詹天佑只好選定這條難度大的就近路線。不過這條線路有不少難關，特別是居庸關、八達嶺一帶，疊巒重嶂、懸崖峭壁，工程的難度為當時國內所僅有，世界所罕見。詹天佑克服資金不足，機器短缺、技術力量薄弱等困難，出色地完成八達嶺、居庸關兩處最艱難的隧道工程。其中八達嶺隧道長1091米，居庸關隧道長367米。在開鑿八達嶺隧道時，詹天佑創造了從中間開井、兩端相對開鑿的方法，加快了工程的進度。1908年4月和5月接連鑿通了這兩處隧道工程。為了減緩路線坡度，確保行車安全，詹天佑在青龍橋設計出“人”字形路軌。1909年，京張鐵路全線通車。這是中國人自行設計和施工的第一條鐵路干線。請同學想一想：詹天佑是在什么樣的社會背景下修成這條鐵路的？詹天佑是在中國民族危機空前嚴重，中國科技十分落后，外國人諷刺中國工程師不可能修建鐵路的情況下修建這條鐵路的。詹天佑能克服重重困難修成京張鐵路有什么意義？（教師引導學生答出：為國家和民族爭了氣。）京張鐵路的建成，這也是中國人民反帝斗爭的勝利。詹天佑用自己的業績為中華民族修建了一座反帝紀念碑。他的愛國精神永遠值得后人學習和懷念。

本目教材后面的有關詹天佑給他美國老師的信寫得很好，我們請××同學給大家朗讀一下。剛才××同學朗讀得很好。這封信反映了詹天佑一心想著國家的高尚品質，這是他能夠完成重要任務的思想動力，很值得我們學習。

五、飛機設計師馮如

中華民族早有飛上九宵的理想，據《墨子·魯問》記載，戰國時代的魯班曾用木片和竹片制成飛鳥。據說此鳥能飛上天，但那不過是人類征服空間的一種嘗試。真正的飛機只有在近代工業的條件下才能出現。它最早是由美國萊特兄弟發明的。馮如出生在半殖民地半封建的中國，卻不甘落后。他到美國后邊做工邊自學，努力鉆研西方技術，成為一名著名的飛機設計師。馮如為什么要研制飛機呢？請同學們從課文中找出答案。（學生應當找到：馮如設想，如果有千百架飛機守衛國土，列強就不敢對中國輕舉妄動了。）馮如鉆研飛機設計和制造技術的道路是不平坦的。他經歷了一次又一次失敗。有一次飛機升到數丈高空突然墜地，馮如僥幸死里逃生，但他毫不動搖，表現出一種頑強的意志。經過幾年努力，他終于在1910年制成一架具有當時世界先進水平的飛機。在國際飛行比賽中，馮如駕駛自制的飛機榮獲第一名。請同學欣賞本目教材中的插圖《馮如和他制造的飛機》。

馮如事業成功后，拒絕美國高薪聘請，攜機回到祖國。后來，他在廣州一次飛機表演中不幸蒙難。

馮如死后，在他墜機犧牲處召開追悼大會，各界贈送許多挽聯，其中以廣東的文學家何淡如的一副最膾炙人口，這副義深情切的挽聯表達了當時人們對馮如不幸失事罹難的惋惜和悼念。請××同學朗讀一下這副挽聯。

復習鞏固

清朝自然科學技術的成就講到此。下面，請同學們自己動手，列表歸納清朝科學家、工程師的成就。

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