小专题一：中国古代科技史专题
一．知识归纳
（一）大纲版
1．中国古代的天文历法
（1）先秦时期：①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，这一记录比欧洲早六百多年。②春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统，基本上确立19年7闰的原则，这比西方造160年。③战国时期，出现了世界上最早的天文学著作《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。
（2）两汉时期：①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。②西汉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。③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。④张衡发明制作的地动仪，可以遥测千里意外地震发生的方向，比欧洲早1700多年。
（3）隋唐时期：①唐朝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。②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。在实测中他认识到，在小范围有限的空间里得到的认识，不能任意向大范围甚至无际的空间推演，这是我国科学思想史上的一大进步。
（4）宋元时期：①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。②元初设立太史局编制新历法。③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。④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。
2．中国古代的数学成就
（1）两汉时期：《九章算术》约成书于东汉，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，它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。
（2）南北朝时期：①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。②南朝祖冲之精确地计算出圆周率是在3.1415926－3.1415927之间，这一成果比外国早近一千年。它的专著《缀术》对数学发展有杰出的贡献。
3．中国古代的物理学成就
战国时期：物理学有较大成就。《墨经》中有大量的物理学知识，其中包括杠杆原理和浮力理论的叙述，还有声学和光学的记载。关于光影关系、小孔成像等，写的很系统，被现代科学家称为“《墨经》光学八条”。
4．中国古代的医药学成就
（1）先秦时期：扁鹊是战国时期最著名的医生，后代把他奉为“脉学之宗”，他采用望闻问切四诊法，从脉象中诊断病情。切脉是扁鹊的主要成就。四诊法成为我国中医的传统诊病法，两千多年来一直为中医所沿用。
（2）两汉时期：①战国问世、西汉编定的《黄帝内经》是我国现存较早的重要医学文献。它奠定了祖国中医学的理论基础。②东汉的《神农本草经》是中国第一部完整的药物学著作。③东汉末年的名医华佗，擅长外科手术，被人誉为“神医”，发明的麻沸散，比西方早1600多年。④东汉末年的名医张仲景，被称为“医圣”，其代表作《伤寒杂病论》是后世中医的重要经典。
（4）隋唐时期：①唐朝杰出的医学家孙思邈的《千金方》，全面总结历代和当时的医药学成果，并有许多创见，在我国医药学历史上占有重要地位。②吐蕃名医元丹贡布编著的《四部医典》，在国内外有重要影响。③唐高宗时期编修的《唐本草》，是世界上最早的、由国家颁行的药典。
（4）明清时期：明朝李时珍《本草纲目》，记载药物一千八百多种，方剂一万多个，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”。李时珍重视实地考察和试验观察，注意运用比较方法，所以他对药物的认识和总结具有较高的科学价值。《本草纲目》对药物的分类反映了由低级到高级的生物进化观。李时珍还提出“鸟产于林，故羽似叶”的观点，反映了他在动物适应环境、相关变异以及遗传特征等方面的新认识。
5．中国古代的地理学成就
（1）南北朝时期：①西晋时期，裴秀是中国古代杰出的地图学家。绘制出《禹贡地域图》，还提出了绘制地图的原则。②北魏时期，地理学家郦道元的《水经注》，通过为古书《水经》作注，以《水经》为纲，全面而系统地介绍了水道流经地区的自然地理和经济地理等诸方面的内容，是一部历史、地理、文学价值都很高的综合性地理著作。
（2）明清时期：明朝徐霞客的《徐霞客游记》，对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述，早于欧洲约两个世纪。还记录了一些地理发现，纠正了前代地理学著作中的一些错误。
6．中国古代建筑学成就
（1）先秦时期：夏、商、西周的都城是全国政治、交通中心，都城有城门供居民出入，城内有整齐宽广的街道。
（2）隋唐时期：隋唐是中国古代建筑的成熟时期，取得了辉煌成就。①隋朝著名建筑师宇文恺主持修建了大兴城，唐朝在此基础上扩建为长安城。长安城整体设计合理，建筑规模宏大，体现了当时城市建筑的高超技术。②宇文恺采用图纸和模型结合的设计方法，是我国建筑技术上的一大突破。③隋朝工匠李春设计建造的赵州桥，是世界上最早的敞肩石拱桥，在世界桥梁史上占有重要地位。
（3）宋元时期：①北宋末年李诫编写的《营造法式》，是我国建筑史上的杰出著作。②辽代河北蓟县独乐寺、山西应县木塔，是我国著名的古代木结构建筑。③金代的卢沟桥闻名中外。④元大都建筑宏伟，城内有完整的排水系统。
（4）明清时期：明成祖令人在元大都的基础上营建北京城，约八十万能工巧匠中，最有名的是木工蒯[kuǎi]祥，被誉为“蒯鲁班”。北京城有三重，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。
7．农业、手工业技术专著和科技论著
（1）农学专著：①北朝时期，贾思勰《齐民要术》，系统地总结了6世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验、食品的加工与贮藏、野生植物的利用等，是中国现存最早最完整的农书。②明朝时期，徐光启《农政全书》。综合介绍了我国传统农学成就，建立了一个比较完整的农学体系。书中还引入了《泰西水法》，介绍了欧洲先进的水利技术和工具。全书60卷，分12门，其中“救荒”一门占全书三分之一，表明作者关心民间疾苦，也说明当时灾荒的严重和政局的衰败。
（2）手工业专著：战国时期，出现了手工业专著《考工记》。记述了齐国官营手工业各个工种的设计规范和制造工艺，不但在我国工程记述发展史上有重要地位，在当时世界上也是独一无二的。
（3）科技论著：北宋科学家沈括《梦溪笔谈》，总结了我国古代主要是北宋时期的许多科技成就，在我国和世界科技史上有重要地位。英国学者李约瑟称沈括是“中国科技史上最卓越的人物”，《梦溪笔谈》是“中国科学史的里程碑”。
（4）生产技术综合著作：明代宋应星的《天工开物》，总结了明代农业、手工业的生产技术。书中还收录了一些国外传来的记述，这表明海外技术的不断传入已称为人们不可缺少的知识。国外称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。
（二）新课标版：古代中国的发明与发现
1．四大发明
火药、指南针、造纸术和活字印刷术等四大发明是中国古代最有代表性的科学技术成就。
（1）造纸术：西汉前期，中国已经有了纸。105年，东汉宦官蔡伦改进造纸术，称“蔡侯纸”。造纸术的发明与改进，是书写材料的一次伟大革命。魏晋南北朝时期，纸张取代简牍，成为最主要的书写材料；洛阳、长安、建业、扬州，是有名的造纸中心。唐宋时期，竹纸、皮纸成为主要品种。751年，大食俘虏唐军的一些造纸工匠，造纸术传到阿拉伯。造纸术外传时间口诀：四七（世纪）朝日八世阿（阿拉伯），十二欧非去安家，十七美洲十九大（大洋洲），造纸技术传天下。
（2）印刷术：隋唐之际，中国出现了雕版印刷术。宋代是雕版印刷的黄金时代，人们已使用彩色套印技术，宋刻本被后世藏书家视为珍品。11世纪中叶，北宋平民毕升发明了胶泥活字印刷术。15世纪中期，欧洲才有活字印刷术。
（3）火药：中国古代炼丹家在炼制丹药时发明了火药。唐末，火药开始用于军事。最早的火药武器有突火枪、火箭、火炮等。宋朝军事上广泛使用火药。
（4）指南针：世界上最早的指南仪器是战国时期发明的“司南”。后来，人们利用磁石指南的特性，制成指南针。北宋时，指南针应用于航海。
造纸术经阿拉伯人传到欧洲，廉价的纸张很快取代了欧洲人长期使用的书写材料羊皮和小牛皮，促进了欧洲文化的发展。火药传入欧洲，推动了欧洲火药武器的发展，靠冷兵器耀武扬武的骑士阶层日益衰落。指南针的使用，促进了远洋航行，迎来了地理大发现的时代。欧洲人还借鉴中国的印刷术，造出了自己的活字印刷机，大大推进了文艺复兴运动和宗教改革，促进了思想解放和社会进步。
2．数学：《九章算术》和珠算
约成书于东汉的《九章算术》，采用了十进位值制记数法，采用了当时世界上最先进的运算方法，是当时世界上最先进的应用数学著作。它的问世，标志着中国古代以计算为中心的数学形成了完整的体系。
中国古代的计算工具，最初采用的是算筹，后来演变成算盘。珠算运算法编成歌诀流利顺口，配合以小九九和十进位值制记数法。明清时期，珠算运用得到普及和发展。人们可以用珠算法解决加减乘除和开平方、开立方等问题。明朝时，珠算法已传到朝鲜、日本、东南亚和世界其他地区。
3．天文：《石氏星表》和浑仪
尧设有火正、羲和之官，负责观察日月星辰。中国不仅留下了世界上最早的日食、月食、太阳黑子以及哈雷彗星的记录，而且编出了世界上最早的星表。后人根据战国时期天文学家石申的记录，编成《石氏星表》，是世界上现存最古老的星表，保留了一百多颗恒星的赤道座标数据。
中国古代创制了许多先进天文观测仪器，如浑仪、简仪等。浑仪是望远镜发明前世界上最先进的天文观测工具，至迟汉武帝时期，中国古代科学家已使用浑仪确定天体坐标。简仪是元代科学家郭守敬革新浑仪而制成的。
4．历法和农学：《授时历》和四大农书
我国自古农业发达，与农业密切相关的历法制订和农学研究，成果丰硕。夏朝时制订历法《夏小正》，商朝改进为“殷历”。元朝郭守敬编订的《授时历》，集前代各家历法优点之大成，是我国古代最优秀的历法。《授时历》规定回归年长度为365.2425日，与今天世界通用的公历格里高利历基本相同。《授时历》1281年颁布推行，比现行公历的颁行早了300年。
西汉汜胜之的《汜胜之书》、北魏贾思勰的《齐民要术》、元朝王祯的《农书》和明朝徐光启的《农政全书》，是中国古代成就卓著的四大农书。《齐民要术》是国现存最早、最完整、最系统的农业科学著作，主要记录了东汉以后五百年间，特别是北朝时期黄河中下游的农业生产经验。贾思勰在书中详细介绍了季节、气候和土壤与不同农作物的关系，强调因时制宜、因地制宜。他提倡精耕细作、防旱保墒，主张轮作、多施绿肥，创造出培育实生苗、扦插、嫁接等果树栽培方法。
5．医学：《伤寒杂病论》和《本草纲目》
战国问世、西汉编定的《黄帝内经》是中医学的奠基之作。东汉末年，张仲景写出了集大成的中医专著《伤寒杂病论》。《伤寒杂病论》创造性地提出了辩证施治的方法，奠定了后世中医临床学的理论基础，被后世医家誉为“万世宝典”。
明朝李时珍写成药物学巨著《本草纲目》，对中药学的发展做出了杰出贡献。《本草纲目》是对16世纪以前中医药学的系统总结，被誉为“东方药物巨典”。
二．规律小结
1．中国古代科技的世界地位及其在近代衰落的原因（“李约瑟难题”）
（1）中国古代科技的地位：中国古代的发明和发现，远远超出同时代的欧洲，中国古代科技长期领先于世界，并且向世界各地传播，对世界科技的发展做出了重要的贡献。
（2）中国古代科技发展的原因：①国家的统一和社会的稳定为科技的发展提供了社会条件；②封建经济的发展，为科技的发展提供了物质条件；③封建教育的发展，思想观念的进步，为科技的发展提供了人才条件；④高度集中的中央集权制度功不可没，科技成就的取得离不开国家的支持；⑤统治者对外实行开明的文化、宗教政策，有利于科技文化正常交流和发展；⑥文化发展的继承性，前代科技文化成就为后代科技文化的进一步发展奠定了基础；⑦重视为“农本”思想的服务，如天文历法、数学等受到统治者的重视；⑧广大科技劳动者积极进取、勤奋钻研的精神。
（3）中国没有产生近代科学的原因：①中国科学技术自身的缺陷：满足于实际上的应用，没有形成理论上探讨和深思的风气。中国古代科技成就大多是对生产经验和自然现象的简单总结，属于经验和描述的范畴，领先于西方的大多在经验技能方面，缺少科学的概念、定律和逻辑推理，也未能提出较为系统的完整的学说。如火药的发明是人们在炼丹时偶然发现的副产品，并未上升到化学反应方面的科学认识。中国人最早发现了哈雷彗星，但却没有分析研究其平均出现的周期，而英国人哈雷却揭示了其中的规律。中国的数学偏重“算”的实用技巧，而缺乏用以演绎、证明规律的理念。②自给自足的小农经济固有的分散性和狭隘性，不可能使科学应用达到较大规模，从而使近代科学的产生和应用失去了应有的土壤。③封建统治者实行“重农抑商”和“闭关锁国”的政策，阻碍了资本主义萌芽的成长，也阻碍了和工商业有关的科技的发展。④明清统治者实行文化专制主义政策，如八股取士、文字狱等，使大量知识分子脱离实际、脱离生产、脱离对自然界的观察和研究，使近代科学在中国失去了产生和发展的政治文化基础。⑤教育的落后，不利于科学间的互相融合，也不利于培养大批人才。
2．明代以前，中国古代科技长期领先于世界，其外传为世界文明进步做出了巨大贡献。
3．中国古代科技的发展水平同当时的政治环境、经济基础、国家政策有密切的关系。
三．热点冷点
1．中国古代各个时期的主要科技成就是历年高考的热点。
2．中国古代不同时期科技发展状况与当时历史背景之间的联系是高考的冷点。