PAGE\#000MERGEFORMAT001中國(guó)的四大發(fā)明【課程思政元素類型】中國(guó)發(fā)明對(duì)世界的貢獻(xiàn)【適用課程教學(xué)內(nèi)容】信息技術(shù)發(fā)展【課程思政元素】中國(guó)的四大發(fā)明四大發(fā)明是中國(guó)古代創(chuàng)新的智慧成果和科學(xué)技術(shù)結(jié)晶，它包括造紙術(shù)、指南針、火藥、印刷術(shù)。四大發(fā)明的說(shuō)法，源自英國(guó)漢學(xué)家李約瑟。四種發(fā)明對(duì)中國(guó)古代的政治、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用，經(jīng)各種途徑傳至西方，對(duì)世界文明發(fā)展史產(chǎn)生了巨大的影響力。指南針指南針是用以判別方位的一種簡(jiǎn)單儀器。前身是司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針。磁針在地磁場(chǎng)作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的北極，利用這一性能可以辨別方向。常用于航海、大地測(cè)量、旅行及軍事等方面。指南針的N指北方，E指東方，W指西方，S指南方。中國(guó)是世界上公認(rèn)發(fā)明指南針（Compass）的國(guó)家。指南針的發(fā)明是我國(guó)古代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)物體磁性認(rèn)識(shí)的結(jié)果。由于生產(chǎn)勞動(dòng)，人們接觸了磁鐵礦，開(kāi)始了對(duì)磁性質(zhì)的了解。人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石吸引鐵的性質(zhì)，后來(lái)又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。經(jīng)過(guò)多方面的實(shí)驗(yàn)和研究，終于發(fā)明了實(shí)用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的，這說(shuō)明中國(guó)古代勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古書(shū)記載，遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，由于正處在奴隸制社會(huì)向封建社會(huì)過(guò)渡的大變革時(shí)期，生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá)，因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的發(fā)展。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識(shí)了磁石。最早的指南針是司南。造紙術(shù)造紙術(shù)是中國(guó)四大發(fā)明之一，也是人類文明史上的一項(xiàng)杰出的發(fā)明創(chuàng)造。中國(guó)是世界上最早養(yǎng)蠶織絲的國(guó)家。中國(guó)古代勞動(dòng)人民以上等蠶繭抽絲織綢，剩下的惡繭、病繭等則用漂絮法制取絲綿。漂絮完畢，篾席上會(huì)遺留一些殘絮。當(dāng)漂絮的次數(shù)多了，篾席上的殘絮便積成一層纖維薄片，經(jīng)晾干之后剝離下來(lái)，可用于書(shū)寫。這種漂絮的副產(chǎn)物數(shù)量不多，在古書(shū)上稱它為赫蹏或方絮。這表明了中國(guó)造紙術(shù)的起源同絲絮有著淵源關(guān)系。中國(guó)古代四大發(fā)明之一的紙張，很大可能是起源于中國(guó)南方，并且和嶺南地區(qū)特別是環(huán)珠江口周圍6000多年前涌現(xiàn)的豐富的樹(shù)皮布文化體系有密切關(guān)系。中國(guó)自上世紀(jì)90年代環(huán)珠江口包括香港出土大量石拍，其中，深圳咸頭嶺遺址出土的不同時(shí)期石拍，科學(xué)測(cè)年表明距今6800年前或更早，是迄今所知世界上最早的樹(shù)皮布制作石拍，揭示出中國(guó)嶺南地區(qū)是世界樹(shù)皮布文化起源地。研究證明樹(shù)皮能通過(guò)拍打，做成像紙一樣的載體，其存在可能已有數(shù)千年之久。樹(shù)皮布在南中國(guó)很早已存在，東南亞和中美洲也有使用樹(shù)皮紙的傳統(tǒng)?；鹚幰环N黑色或棕色的炸藥，由硝酸鉀、木炭和硫磺機(jī)械混合而成，最初均制成粉末狀，以后一般制成大小不同的顆粒狀，可供不同用途之需，在采用無(wú)煙火藥以前，一直用作唯一的軍用發(fā)射藥?；鹚幨侵袊?guó)古代煉丹家發(fā)明于隋唐時(shí)期，距今已有一千多年了?；鹚幍难芯块_(kāi)始于古代道家煉丹術(shù)，古人為求長(zhǎng)生不老而煉制丹藥，煉丹術(shù)的目的和動(dòng)機(jī)都是超前的，但它的實(shí)驗(yàn)方法還是有可取之處，最后導(dǎo)致了火藥的發(fā)明。煉丹家雖然掌握了一定的化學(xué)方法，但是他們的方向是求長(zhǎng)生不老之藥，火藥的發(fā)明是副產(chǎn)品。煉丹家對(duì)于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石藥，在使用之前，常用燒灼的辦法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或減低，這種手續(xù)稱為“伏火”。唐初的名醫(yī)兼道士孫思邈在“丹經(jīng)內(nèi)伏硫磺法”中記有：硫磺、硝石各二兩，研成粉末，放在銷銀鍋或砂罐子里。掘一地坑，放鍋?zhàn)釉诳永锖偷仄?，四面都用土填?shí)。把沒(méi)有被蟲(chóng)蛀過(guò)的三個(gè)皂角逐一點(diǎn)著，然后夾入鍋里，把硫磺和硝石起燒焰火。等到燒不起焰火了，再拿木炭來(lái)炒，炒到木碳消去三分之一，就退火，趁還沒(méi)冷卻，取入混合物，這就伏火了。唐朝中期著名道士清虛子，在“伏火礬法”中提出了一個(gè)伏火的方子：“硫二兩，硝二兩，馬兜鈴三錢半。右為末，拌勻。掘坑，入藥于罐內(nèi)與地平。將熟火一塊，彈子大，下放里內(nèi)，煙漸起?！彼民R兜鈴代替了孫思邈方子中的皂角，這兩種物質(zhì)代替碳起燃燒作用的。伏火的方子都含有碳素，而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。這說(shuō)明煉丹家有意要使藥物引起燃燒，以去掉它們的猛毒。雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點(diǎn)火會(huì)發(fā)生激烈的反應(yīng)，并采取措施控制反應(yīng)速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時(shí)有發(fā)生。印刷術(shù)中國(guó)是世界上最早發(fā)明印刷術(shù)的國(guó)家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的，木版水印畫仍用此法，統(tǒng)稱“刻版印刷術(shù)”（亦稱“雕版印刷術(shù)”）刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后來(lái)出現(xiàn)的拓印碑石等。造紙和制墨等生產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)之后，逐漸發(fā)明了刻版印刷技術(shù)。根據(jù)歷史學(xué)家鄧廣銘考證，雕版印刷術(shù)發(fā)明于唐朝，并在唐朝中后期開(kāi)始普遍使用。宋代雖然發(fā)明了活字印刷術(shù)，但是普遍使用的仍然是雕版印刷術(shù)。世界上現(xiàn)存最早的印刷物是唐咸通九年（公元868年）印制的《金剛經(jīng)》（它全鄭長(zhǎng)4877毫米，高244毫米，由七張粘連起來(lái)而成一卷。卷首有釋迦說(shuō)法圖，末有“咸通九年四月十五日王玠為二親敬造普施”題記。原藏于甘肅敦煌千佛洞，1899年發(fā)現(xiàn)。1907年為英國(guó)人斯坦因盜去，現(xiàn)存于英國(guó)倫敦不列顛博物館）。它與造紙術(shù)一樣對(duì)知識(shí)的保存和流通造成影響。另外，印刷術(shù)的發(fā)展與早期的印章無(wú)直接關(guān)系，古代印章在古埃及、古希臘、兩河流域都有使用。美國(guó)考古學(xué)家在中亞土庫(kù)曼斯坦安納烏曾于2000年10月發(fā)掘出距今4300年的中亞印章，其文字仍有待考。中國(guó)的四大發(fā)明在歐洲近代文明產(chǎn)生之前陸續(xù)傳入西方，對(duì)西方科技發(fā)展產(chǎn)生一定影響?；鹚幒突鹌鞯牟捎么輾Я藲W洲中世紀(jì)天主教的思想枷鎖。指南針傳到歐洲航海家的手里，使他們有可能發(fā)現(xiàn)美洲和實(shí)現(xiàn)環(huán)球航行，為西方奠定了世界貿(mào)易和工場(chǎng)手工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。而李約瑟對(duì)這四大發(fā)明的贊美和強(qiáng)調(diào)，使得這一說(shuō)法獲得了中國(guó)的很大認(rèn)同，并被寫進(jìn)了教科書(shū)。恩格斯在1857年發(fā)表的《炮兵》中寫道：“在中國(guó)，還在很早的時(shí)期就用硝石和其他引火劑混合制成了煙火藥，并把它使用在軍事上和盛大典禮中”?！菊n程思政元素與課程內(nèi)容結(jié)合點(diǎn)】在學(xué)習(xí)信息技術(shù)發(fā)展歷程等內(nèi)容時(shí)，引入中國(guó)的四大發(fā)明，使同學(xué)們了解中國(guó)古代的科技發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和愛(ài)國(guó)熱情，提升學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和主動(dòng)性?！緢D片或視頻】圖1“四大發(fā)明”（按從左到右，從上到下的順序，分別為指南針、印刷術(shù)、造紙術(shù)和火藥）中國(guó)的計(jì)算工具—算盤【課程思政元素類型】中國(guó)發(fā)明對(duì)世界計(jì)算科學(xué)的貢獻(xiàn)【適用課程教學(xué)內(nèi)容】計(jì)算機(jī)的誕生及發(fā)展【課程思政元素】中國(guó)的計(jì)算工具——算盤算盤（abacus）是一種手動(dòng)操作計(jì)算輔助工具形式。它起源于中國(guó)，迄今已有2600多年的歷史，是中國(guó)古代的一項(xiàng)重要發(fā)明。在阿拉伯?dāng)?shù)字出現(xiàn)前，算盤是世界廣為使用的計(jì)算工具。現(xiàn)在，算盤在亞洲和中東的部分地區(qū)繼續(xù)使用，尤其見(jiàn)于商店之中，可以從供應(yīng)中國(guó)商品和日本商品的商店里買到。在西方，它有時(shí)被用來(lái)幫助小孩子們理解數(shù)字，而一些數(shù)學(xué)家喜歡體驗(yàn)一下使用算盤計(jì)算出簡(jiǎn)單算術(shù)問(wèn)題的感覺(jué)。盡管已經(jīng)進(jìn)入了電子計(jì)算機(jī)時(shí)代，但看一看古老的中國(guó)算盤，我們不能不欽佩祖先的極大智慧。一般的算盤多為木制（或塑料制品），矩形木框內(nèi)排列一串串等數(shù)目的算珠稱為檔，中有一道橫梁把珠分隔為上下兩部分，上半部每算珠代表5，下半部每算珠代表1。每串珠從右至左代表了十進(jìn)位的個(gè)、十、百、千、萬(wàn)位數(shù)。加上軟件——一套手指撥珠規(guī)則的運(yùn)算口訣，就可解決各種復(fù)雜運(yùn)算，甚至可以開(kāi)多次方。算盤是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的前身，是古代中國(guó)計(jì)算技術(shù)的符號(hào)算盤是中國(guó)傳統(tǒng)的計(jì)算工具，是由早在春秋時(shí)期便已普通使用的籌算逐漸演變而來(lái)的，它不但是中國(guó)古代的一項(xiàng)重要發(fā)明，而且是在阿拉伯?dāng)?shù)字出現(xiàn)之前曾被人們廣為使用的一種計(jì)算工具。中國(guó)是算盤的故鄉(xiāng)，在計(jì)算機(jī)已被普遍使用的今天，古老的算盤不僅沒(méi)有被廢棄，反而因它的靈便、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)依然受到許多人的青睞。因此，人們往往把算盤的發(fā)明與中國(guó)古代四大發(fā)明相提并論，認(rèn)為算盤也是中華民族對(duì)人類的一大貢獻(xiàn)。然而，中國(guó)是什么時(shí)候開(kāi)始有算盤的呢？從清代起，就有許多算學(xué)家對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了研究，日本的學(xué)者也對(duì)此投入了不少精力。但由于缺少足夠的證據(jù)，算盤的起源問(wèn)題直至今天仍是眾說(shuō)紛紜

。清代數(shù)學(xué)家梅啟照等人認(rèn)為，算盤起源于我國(guó)的東漢、南北朝時(shí)期。其依據(jù)是，東漢數(shù)學(xué)家徐岳曾寫過(guò)一部《數(shù)術(shù)記遺》，其中著錄了14種算法，第13種即稱“珠算”，并說(shuō)：“珠算，控帶四時(shí)，經(jīng)緯三才。”后來(lái)，北周數(shù)學(xué)家甄鸞對(duì)這段文字作了注釋：“刻板為三分，其上下二分以停游珠，中間分以定算位。位各五珠，上一珠與下四珠色別，其上別色之珠當(dāng)五，其下四珠，珠各當(dāng)一。至下四珠所領(lǐng)，故‘云帶四時(shí)’。其珠游于三方之中，故云‘經(jīng)緯三才’也?！边@些文字，被認(rèn)為是我國(guó)最早關(guān)于珠算的記載。但是近代的一些學(xué)者認(rèn)為，《數(shù)術(shù)記遺》中所描寫的珠算，充其量不過(guò)是一種記數(shù)工具或者只能作加減法的簡(jiǎn)單算板，與后來(lái)出現(xiàn)的珠算不能同日而語(yǔ)。清代學(xué)者錢大聽(tīng)等人則認(rèn)為，算盤出現(xiàn)在元朝中葉，到元末明初時(shí)已被普遍使用。其根據(jù)是，元代的陶宗儀在《南村輟耕錄》第二十九卷《井珠》中，曾引用當(dāng)時(shí)的諺語(yǔ)形容奴仆：“凡納婢仆，初來(lái)時(shí)日擂盤珠，言不撥自動(dòng)；稍久，日算盤珠，言撥之則動(dòng)；既久，日佛頂珠，言終日凝然，雖撥亦不動(dòng)。”后人稱此為“三珠戲語(yǔ)”。把老資格的奴婢比作算盤珠，撥一撥動(dòng)一動(dòng)，這說(shuō)明當(dāng)時(shí)的算盤在民間已經(jīng)很普及。而宋末元初時(shí)期的劉因在《靜穆先生文集》一書(shū)中也有一首以《算盤》為題的五言絕句：“不作翁商舞，休停餅氏歌。執(zhí)籌仍蔽簏，辛苦欲如何?！边@也是算盤在元代出現(xiàn)的有力證明。此外，在《元曲選》“龐居土誤放來(lái)生債”一節(jié)中也曾提到“去那算盤里撥了我的歲數(shù)”。到明朝時(shí)，永樂(lè)年間編纂的《魯班木經(jīng)》中，已有制造算盤的規(guī)格、尺寸：“算盤式：一尺二寸長(zhǎng)，四寸二分大?？蛄趾?，九分大，……線上二子，一寸一分；線下五子，三寸一分。長(zhǎng)短大小，看子而做?！贝送膺€出現(xiàn)了徐心魯?shù)摹端阒樗惴ā贰⒊檀笪坏摹吨敝杆惴ńy(tǒng)宗》、柯尚遷的《數(shù)學(xué)通軌》、朱載堉的《算學(xué)新說(shuō)》等介紹珠算用法的著作，因此算盤在明代已被廣泛地使用這是毫無(wú)疑問(wèn)的。隨著新史料的發(fā)現(xiàn)，又有專家認(rèn)為，算盤應(yīng)該起源于唐朝、流行于宋朝。其依據(jù)是，在宋代名畫《清明上河圖》中，畫有一家藥鋪，其正面柜臺(tái)上赫然放有一架算盤，經(jīng)中日兩國(guó)珠算專家將畫面攝影放大，確認(rèn)畫中之物是與現(xiàn)代使用算盤形制類似的串檔算盤。而且1921年，在我國(guó)河北巨鹿縣曾經(jīng)出土了一顆出于宋人故宅的木制算盤珠，雖然已被水土淹沒(méi)八百年，但仍可見(jiàn)其為鼓形，中間有孔，與現(xiàn)代的算珠毫無(wú)二致。此外，持此種觀點(diǎn)的人還認(rèn)為，在元初的蒙學(xué)課本《新編相對(duì)四言》中，有一幅九檔的算盤圖，既然在元初已為訓(xùn)蒙內(nèi)容，可見(jiàn)算盤在當(dāng)時(shí)已是尋常之物，它的出現(xiàn)，至少可上推到宋代。況且那位寫《算盤》詩(shī)的劉因也是宋末元初時(shí)期的人，他的詩(shī)與其說(shuō)是描寫元代的事物，還不如說(shuō)是宋代事物的反映更為確切。同樣，陶宗儀的“三珠戲語(yǔ)”所見(jiàn)元人諺語(yǔ)中已有算盤珠之說(shuō)，也反映出“是法盛行于宋矣”。但如果據(jù)此認(rèn)為算盤起源于宋代，其中似乎還有疑問(wèn)。因?yàn)閺男沃粕蟻?lái)看，宋代的算盤已經(jīng)較為成熟，絲毫沒(méi)有新生事物常有的那種笨拙或粗糙