小学教师

第四章 文化修养

第一节 科学常识

命题点1:我国古代科技史上的代表人物及其成就

(一)我国古代四大发明

1.造纸术

发明于西汉前期.东汉时期,蔡伦改进了造纸术,发明蔡侯纸.

2.印刷术

中国的印刷术经过雕版印刷和活字印刷两个阶段的发展.隋唐之际(7世纪左右),出现雕版印刷术.868年印刷的《金刚经》是世界上现存最早的雕版印刷品.北宋时期(11世纪左右),毕异发明活字印刷术--这是印刷业的一次革命,对中国、欧洲乃至世界文化发展有着深远影响,特别是传入欧洲后,有力推动了其文艺复兴和宗教改革的进行.欧洲人用活字排版印刷比毕异晚四个多世纪.

3.火药

发明于唐代中期,唐朝末年,火药开始应用于军事战场上.火箭是最早利用火药的武器.南宋时期发明了管形火器"突火枪".火药和火药武器在13世纪传入阿拉伯,后来又由阿拉伯传入欧洲.

4.指南针

前身是发明于战国时期的"司南".北宋时用于航海事业.13世纪传到欧洲.

(二)我国古代的天文历法

1.先秦时期

《尚书》记载了公元前2137年的一次日食,为人类最早的日食记录.

商代甲骨文已经记载了日食、月食,并且出现了原始历法--阴阳历.

春秋战国之际,二十八宿体系已经建立.

春秋战国时采用的是古四分历,取周年长度为365又1/4天,采用十九年七闰的方法.比西方早160年.

春秋时期,留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录.《春秋》记载,公元前613年,"有星孛入于北斗",即指哈雷彗星,这一记录比欧洲早600多年.

战国时期,出现了世界上最早的天文学着作《甘石星经》,其中有丰富的天文记载,反映了那个时期人们对天文的认识.石申绘制了人类历史上第一张星象表.

战国时期,二十四节气已经逐步发展完备.

2.两汉时期

汉武帝时,天文学家制订出中国第一部较完整的历书《太初历》,开始以正月为岁首.

西汉《汉书·五行志》中关于太阳黑子的记录,被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录.

东汉时,张衡从日、月、地球所处的不同位置,对月食作了最早的科学解释,并发明地动仪,可以遥测千里以外地震发生的方向,比欧洲早1700多年.

3.南北朝隋唐时期

南北朝时期的祖)中之编制《大明历》,取一周年长度为365.24231481天,和近代科学测定的数值相差仅50余秒.

隋唐天文学家僧一行制定的《大衍历》,比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟.僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人.他还发现了恒星位置移动现象,比英国人哈雷提出的恒星自行早了一千多年.

4.宋元时期

北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面,把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的"十二气历"更加简便,有利于农事安排.

元朝杰出天文学家郭守敬,提出"历之本在于测验,而测验之器莫先仪表"的正确主张,创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器,主持了全国范围的天文测量.郭守敬测得的恒星多达2500颗.

1280年,郭守敬主持编定《授时历》,一年的周期与现行公历基本相同,但问世比现行公历早300年.

(三)我国古代的水利工程

1.四川都江堰

都江堰水利工程在四川都江堰市城西,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程.这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,消除了水患,使成都平原成为"水旱从人"的"天府之国".

2.新疆坎儿井

坎儿井与万里长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程.吐鲁番的坎儿井总数近千条,全长约5000km.坎儿井,早在《史记》中便有记载,时称"井渠".吐鲁番现存的坎儿井,多为清代以来陆续修建,如今仍浇灌着大片绿洲良田.吐鲁番市郊五道林坎儿井、五星乡坎儿井,可供参观游览.

3.京杭大运河

京杭大运河是世界上最长的人工河流,也是最古老的运河之一.京杭大运河北起北京,南至杭州,经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省,沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系,全长1794km.京杭大运河作为南北的交通大动脉,历史上曾起过巨大作用.

4.兴安灵渠

灵渠位于桂林东北66km处的兴安县境内,是秦始皇为统一岭南,命史禄于公元前219年至公元前214年兴修,是世界上现存最完整的古代水利工程,与四川都江堰、郑国渠齐名,被誉为"秦代三个伟大水利工程",是最古老的运河之一.兴安灵渠至今有2200多年的历史,其设计之精巧令人赞叹.

(四)古代数学成就

中国是世界上最早采用十进制的国家,比埃及早1000多年.

殷商时已经有了四则运算,春秋战国时正整数乘法口诀"九九歌"已经形成.

勾股定理相传是在商代由商高发现,比毕达哥拉斯早500多年.

公元前1世纪的《周髀算经》和东汉时期的《九章算术》是最着名的中国古代数学着作.《九章算术》分九章介绍了许多算术命题及其解法,是当时世界上最先进的应用数学,它的出现标志着中国数学形成了完整的体系.

算盘是中国传统的计算工具,在长期使用算筹的基础上发明,是中国古代的一项重要发明,在阿拉伯数字出现前是世界广为使用的计算工具.关于算盘的来历,最早可以追溯到公元前600年,据说我国当时就有了"算板".古人把10个算珠串成一组,一组组排列好,放入框内,然后迅速拨动算珠进行计算.

魏晋时期的数学家刘徽,运用极限理论,提出了计算圆周率的正确方法,求出叮π=3.1416.南北朝时期数学家祖冲之精确地算出圆周率是在3.1415926～3.1415927之间,比外国早近一千年.他还着有《缀术》.

(五)古代医学成就

1.战国

我国古代"脉学之宗"扁鹊,是当时最着名的医生,他发明了望、闻、问、切四步诊断法.

2.两汉时期

西晋时期王叔和编撰的《脉经》是我国医学史上现存第一部有关脉学的专书,是公元3世纪以前我国有关脉学知识的一次总结.

战国问世、西汉编订的《黄帝内经》,是我国现存较早的重要医学文献,奠定了祖国医学的理论基础.

张仲景的《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典.其确立的辨证论治原则,是中医临床的基本原则,是中医的灵魂所在.张仲景被后世称为"医圣".

东汉的《神农本草经》,是我国第一部完整的药物学着作.

东汉末年"神医"华佗,发明外科手术麻醉药"麻沸散",比当时的西方医学界研究出来的麻醉药早1600多年.

3.唐朝

孙思邈着有《千金方》,它全面总结历代和当时的医学成果.

唐高宗年间,由政府组织编写的《唐本草》是世界上最早由国家发行的药典.

4.明朝

明朝时期的李时珍着有《本草纲目》,全面总结了16世纪以前的中国医药学,被誉为"东方医药巨典".

中国传统医学四大经典着作:《黄帝内经》《难经》《伤寒杂病论》《神农本草经》.

(六)古代地理学成就

1.约在三国时期,出现了中国第一部专记水道的着作--《水经》.

2.北魏郦道元,把实地考察所得和前人着作中的大量有关记载汇集起来,完成了名着《水经注》.它记述的河流水道共计1252条,对每条河流的源流、脉络和所流经地区的地理情况及其历史事迹,都作了尽量详细的叙述,至今还有参考价值.

3.西晋时期裴秀撰写的《禹贡地域图》,提出绘制地图的原则.

4.明代徐霞客撰写的《徐霞客游记》,是世界上最早介绍喀斯特地貌的着作.

(七)古代建筑成就

1.隋唐时期

(1)隋唐时期是我国古代政治、经济、文化发展的巅峰时期,此时期的中国古代建筑也进入了成熟时期.

(2)隋朝最着名的桥梁工程是赵县安济桥,又名赵州桥.它是隋代着名工匠李春设计建造的.赵州桥是世界上保存完好的一座最古老的石拱桥.

(3)唐代最着名的中国式塔是大雁塔和小雁塔.

(4)隋朝着名建筑师宇文恺主持修建大兴城,唐在此基础上修成长安城.

2.北宋时期

(1)北宋初年,李诫编写的《营造法式》,是我国建筑史上的建筑着作,对当时的建筑界产生了重大影响.

(2)辽代河北蓟县独乐寺和山西应县木塔是我国着名的古代木结构建筑.

3.明清时期

明朝初年,明成祖令人在元大都的基础上营建北京城.北京城里外有三重,宫城外有皇城,皇城外有京城.宫城又称紫禁城.北京城的主体建筑都布置在中轴线上,中央官署集中在京城南部,钟楼、鼓楼位于城北.宫城的黄色琉璃瓦和红墙相配,充分体现出封建皇帝的威严.

(八)农业、手工业、科技史论着

贾思勰的《齐民要术》、沈括的《梦溪笔谈》、徐光启的《农政全书》、宋应星的《天工开物》都是着名的论着.

命题点2:新中国科技成就

新中国成立后,中国的科技蓬勃发展,在原子能技术、空间技术、生物技术、计算机技术,以及农业技术上取得了突破性发展,有的项目已经达到国际领先水平.

1960年,我国第一枚近程地对地导弹研制成功.

1964年10月16日,中国第一颗原子弹试爆成功.

1965年,中国科学家人工合成胰岛素,这是世界上第一次人工合成的具有生物活力的结晶蛋白质.

1966年,中国的陈景润证明哥德巴赫猜想中的"1+2".

1967年,我国第一颗氢弹爆炸成功.

1970年4月24日,我国的"长征"1号航天运载火箭顺利地将"东方红"1号人造卫星送入太空轨道.

1971年8月,中国自己制造的第一艘核潜艇下水.

1973年,被世界称为"杂交水稻之父"的袁隆平在世界上首次培育成功籼型杂交水稻.

1983年,中国第一台亿次电子计算机系统银河计算机研制成功.

1984年,大亚湾核电站开始动工兴建.1994年2月1日和5月1日,两台机组分别投入商业运行.这是我国引进技术、设备和资金建设的第一座大型商业用核电站.

1984年～1995年,我国科学家在云南澄江发现大批寒武纪动物群化石.

1988年我国第一座高能加速器--北京正负电子对撞机建成.

20世纪80年代,我国陆续建设了三大高能物理研究装置--北京正负电子对撞机、兰州重力子加速器和合肥同步辐射装置.

1989年,中科院化学所研制丙纶级聚丙烯树脂.在化学纤维5个品种涤纶、锦纶、丙纶、腈纶和维纶中,丙纶是中国自行研究开发成功的.

1993年10月,"曙光一号"大型并行计算机研制成功,达到当时世界先进水平.

1997年,长江三峡实现大江截流,三峡工程开工建设.

1999年6月,我国首次赴北极考察.

从1999年起,我国"神舟"1号飞船经过了4次无人飞行的试验,并获得成功,揭开了我国航空航天史上的新的一页.

2000年11月29日,我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人行走与基本操作功能的类人型机器人,在国防科技大学首次亮相.类人型机器人的问世,标志着我国机器人技术已跻身国际先进行列.

2001年,人类基因组计划率先在中国取得突破,人类基因组"中国卷"率先绘制完成.

2003年10月15日,"神舟"5号飞船载着我国第一位宇航员杨利伟升上太空,"神舟"载人航天飞行第一次成功.这对我国载人航天具有划时代意义.

2005年10月12日,中国航天员费俊龙、聂海胜乘坐"神舟"6号载人飞船成功进入太空.

2005年,青藏铁路格尔木一拉萨段全线铺通,于2006年7月1日开通运营.青藏铁路工程技术人员和建设者按照建设世界一流高原铁路的目标,克服许多难以想象的困难,攻克"多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱"三大世界性难题,优质高效地完成了青藏铁路全线铺通任务.

2009年,中国第一个南极内陆科学考察站昆仑站在南极大陆内陆正式建成.

2009年,中国科学家在辽宁发现世界上最早的带羽毛恐龙.该化石距今约1.6亿年.

2010年11月14日,全球超级计算机500强排行榜在美国公布,中国"天河一号"超级计算机以每秒2570万亿次的实测运算速度,成为世界上运算最快的超级计算机.这也是中国第一台千万亿次超级计算机.

命题点3:世界科技发展史的主要成就一级代表人物

世界近代自然科学的发展,大体经历过三个阶段:

(一)第一阶段:近代自然科学的兴起(15世纪)

15世纪中叶,以恢复古代文化为名义的"文艺复兴运动"首先从意大利开始兴起,很快扩展到整个欧洲,同时它也促进了近代自然科学的兴起,实现了科学史上的一次革命.它冲破了神学与经院哲学的牢笼,推动了生产力的发展,为近代自然科学的发展提供了坚实的依据.

波兰科学家哥白尼发表《天体运行论》,开创性地提出了"日心说",标志着近代天文学的兴起.

德国天文学家开普勒提出太阳系行星运动的轨迹是椭圆形的,发现了行星运动的三大定律,进一步证实了哥白尼学说的正确性.

意大利天文学家和物理学家伽利略利用自制天文望远镜观察天体,证明并进一步发展了哥自尼的学说,并且在物理学领域取得重大成就.

1705年,英国天文学家哈雷发表《彗星天文学论说》,其首先测定彗星轨道,并预言周期为76年,1759年得到证实,称为哈雷彗星.

17世纪,近代数学建立、牛顿力学体系创立、近代化学创立等,都体现了这个阶段的特点.

(二)第二阶段:近代自然科学的飞速发展(19世纪末)

19世纪前期电磁感应现象的发现,综合了电和磁的关系,并取得了电磁关系研究的飞跃.

分子一原子结构学说的确立、化学元素周期规律的发现、达尔文生物进化论的提出、爱因斯坦相对论的创立等,都是各学科发展过程中的综合表现.

第二次工业革命开始于1 870年前后,主要成就表现在三个方面:电力的广泛应用:内燃机和新交通工具的创制;新通信手段的发明.这些技术被迅速地应用于手工业,大力推动了经济的发展.

(三)第三阶段:飞跃阶段(20世纪四五十年代)

新技术革命兴起,科技的各个领域都有突破性的进展,整体化、综合化的程度更高,出现了许多新的学科.主要原因是:科学理论出现大突破;社会发展的需要,特别是第二次世界大战期间和战后各国对高科技的迫切需求.这次科技革命以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为典型代表.

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（责任编辑：昆凌）