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中国古代自动装置

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中国古代自动装置

中国古代自动装置

automatic apparatuses in ancient China

中国古代能工巧匠发明许多原始自动装置,以满足生产、生活和作战的需要。指南车、铜壶滴漏、浮子式阀门、记里鼓车、漏水转浑天仪、候风地动仪、水运仪象台等就是其中比较著名的几种。

指南车指南车是中国古代用来指示方向的一种机械装置。关于指南车的发明有许多传说和记载:据《宋史·舆服志》记载,公元前26世纪中国黄帝时代就发明指南车。公元前11世纪周成王时已应用指南车。公元前3 世纪西汉时代对指南车作了改进。东汉的张衡(78~139)、三国时代魏国的马钧、南齐的祖冲之都曾制造过指南车。据王振铎考证,指南车是三国时期魏明帝青龙三年(235)由马钧创造的。指南车是一种马拉的双轮独辕车,车箱上立一伸臂的木人。车箱内装有能自动离合的齿轮系。当车子转弯偏离正南方向时,车辕前端就顺此方向移动,而后端则向相反方向移动,并将传动齿轮放落,使车轮的转动带动木人下的大齿轮向相反方向转动,恰好抵消车子转弯产生的影响。车向正南方向行驶时,车轮和木人下的大齿轮是分离的,木人指向不变。因此,无论车转向何方,都能使木人的手臂始终指向南方。指南车的齿轮系虽然非常简单,但它能够自动离合,在技巧上优于记里鼓车的齿轮系。从自动控制原理来看,指南车是利用扰动补偿原理的开环定向自动调节系统。被控制量是木人的指向。车子转弯时,车轮带动齿轮系使木人沿着与车子转动方向相反的方向转动,恰好补偿车子的转角。它应用了绝对不变性原理和双通道结构。图1为中国历史博物馆复原的指南车模型,图2为指南车的方向调节系统框图。

铜壶滴漏即漏壶,中国古代的自动计时装置,又称刻漏或漏刻。漏壶的最早记载见于《周礼》。这种计时装置最初只有两个壶,由上壶滴水到下面的受水壶,液面使浮箭升起以示刻度(即时间)(图3之右)。这里浮箭可看作是一种自动检测装置。保持上壶的水位恒定,则是自动调节的问题。这个问题后来是用互相衔接的多级(3~5级)水壶来解决的。宋朝王普所著《官术刻漏图》(1135)曾描述莲华漏,后该书失传。根据宋朝杨军的《六经图》(1155)转述。莲华漏(图3之左)由4个壶组成。平水壶向平水小壶供水,平水小壶上有溢水口,可使多余的水泄入减水桶以保持水面恒定。计时精度比传说中的阿拉伯人用浮子式阀门调节水位的系统为高。这种计时装置是一种开环自动调节系统,其原理相当于有非线性限制器的多级阻容滤波装置。

浮子式阀门在莲华漏中还采用一个浮子式阀门作为自动切断阀。当受水壶的水位升至满刻度时,浮子式阀门就会自动阻塞上级平水小壶的出水小孔,切断水滴。这种系统属于闭环自动调节系统。浮子式阀门也用于其他场合。宋朝仇

士良著的《岭外代答》(1178)曾记载中国南方和西南方部落民族村民一种习俗,就是常用长0.6米以上的饮酒管饮酒。在这种竹制饮酒管中装有一条银制小鱼,作为可动的“关捩”(即阀门)。饮酒时吸得太快或太慢,小孔就会被小鱼自动堵塞(图4)。这种浮子式阀门可用来保持均匀的饮酒速度,实际上是一个流量自动调节器。

记里鼓车中国古代能自报行车里程的车制。据王振铎考证,记里鼓车是东汉以后出现的,由汉代鼓车改装而成。车中装设具有减速作用的传动齿轮和凸轮杠杆等机构。车行一里,车上木人受凸轮牵动,由绳索拉起木人右臂击鼓一次,以表示行车的里程。图5为中国历史博物馆根据史书记载复原的记里鼓车模型。

漏水转浑天仪公元 2世纪中国东汉的天文学家张衡创制的一种天文表

演仪器。它是一种水运浑象,和现代的天球仪相似,可以用来实现天体运行的自动仿真。浑象是在一个直径4尺多(约1.5米)的铜球上刻有28宿、中外星官、黄赤道、南北极、24节气、恒显圈、恒隐圈等。漏水转浑天仪就是把浑象与漏壶结合起来,以漏壶滴水控制浑象,使它与天球同步转动,用来表演星空的周日视运动,如恒星的出没和中天等。

候风地动仪公元 132年东汉的张衡发明的一种观察地震的自动检测仪

器(图6)。它的工作原理不仅涉及反映信号的方向问题,而且还包含着“小偏差内稳定,大偏差内不稳定”等自动控制原理。

水运仪象台北宋哲宗元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人制成的水力天文装置。高约12米,宽约7米。它既能演示或观测天象,又能计时或报时。水运仪象台利用铜壶滴漏的恒定水流作动力来推动枢轮,使它每天转400周。枢轮又带动浑象和浑仪两个齿轮系(图7)。由顶部的杠杆装置(即天衡)控制枢轮作恒速转动(图8)。天衡使受水壶达到恒定水位后便自动脱离受水位置而下降,起自动调节器的作用。枢轮转动时,受水壶中的水陆续泄入退水壶,使合成的驱动转矩减小(相当于一个负反馈作用),枢轮被天关挡住,下一个空受水壶就接受水流。因此,天衡还起着类似钟表中擒纵器的作用。而整个枢轮转速恒定系统则是一个采用内部负反馈并进行自振荡的系统。水运仪象台装有自动机构,在每个时辰初、正和每刻相应地有木人摇铃、打钟和击鼓。

参考书目

刘仙洲著:《中国机械工程发明史》(第一编),科学出版社,北京,1962。

J.Needham et al.,Science and Civilisation in China, Cambridge Univ. Press, London, 1959.

取自

"https://www.wendangku.net/doc/2d7919298.html,/wiki/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%8F%A4%E4%BB%A3%E8%87%A A%E5%8A%A8%E8%A3%85%E7%BD%AE"

计算工具发展简史

计算工具发展简史 张郭男北大哲学系2010级---1192772452@https://www.wendangku.net/doc/2d7919298.html, 从最早有实物见证的计算工具-----算筹,到现在以快速,高效,智能,大容量存储,多媒体再现,网络共享和自动化处理为特点的功能强大的现代计算机的出现,计算工具已由人类手的延伸发展到脑的延伸,人类的信息处理技术发生了质的飞跃,走过了一条不平凡的路。一个个激动人心的里程碑耸立在路旁,标记着当时人们的成就。 最早有实物见证的计算工具是诞生于中国的算筹,根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的竹制小棍子,可以看做是它的硬件,而它的摆法便是其软件了。由于它在运算时使用十进位制,又使其成为当时世界上最先进的软件运算系统,这个传统在相当程度上使中国古代的数学水平长期领先于其他民族。后来算盘也被发明,成为西方计算工具传入前中国人计数的主要工具,两千余年的实践中算盘的计算口诀也发展到极成熟的地步,乃至一个熟练的使用算盘的会计有时可以在速度上击败使用计算器的工人,也就是说通过操纵者的熟练可以使运算速度达到惊人的水平。这样的优

势使中国的计算工具长期没有向西方的自动计算的,现代的方向发展,而是近于停滞不前。 而到了1642年,西方在计算工具方面取得了进展,第一台机械计算器-------加法器由19岁的帕斯卡制作成功。加分器是对中国算盘式的主要凭借操纵者素质提高来提高运算速度的计算机模式的一个突破,它第一次确立了计算机器的概念。后来,德国数学家莱布尼兹对加法器加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。人类的计算工具开始趋向于自动化,现代计算机的出现于是具有了可能。但加法器和乘法器的出现只是提供了一种不同于中国算盘的思路,创造出真正意义上的现代计算机还需时日。 下一个在人类计算工具发展历史上留下痕迹的,是巴贝奇设计的差分机。1822年差分机的模型出现,"这台机器不论在可能完成的计算范围、简便程度以及可靠性与精确度方面,或者是计算时完全不用人参与这方面,都超过了以前的机器。"这句话道出了差分机的先进性。它第一次引进了程序控制的思想,“它能够按照设计者的旨意,自动处理不同函数的计算过程”,这是个了不起的进步。1834年,野心勃勃的巴贝奇在1822年的基础上进行了大的改进,并取名为分析机。由于当时的技术水平限制,分析机仅仅停

中国古代交通

中国古代交通

一 古代交通的概况 我们伟大的祖国是一个陆疆广大、河湖众多、海域辽阔的国家,有着发展水陆交通的优越条件。几千年来,生活和繁衍在这块神州大地上的勤劳勇敢的中华民族,在同自然作斗争、同压迫他们剥削他们的人作斗争的过程中,不仅写下了陆路交通的悠久历史,而且开创了水路交通的光辉历程,用他们的聪明才智和辛勤劳动谱写出世界古代交通史上最壮丽的篇章。这里我们先从各个朝代交通的状况和各种交通方式的变迁两个角度和侧面,对我国古代交通史的概貌作一简要介绍。 1 各个朝代的交通 我国是人类的发祥地之一。远古时候,我们的祖先从古猿进化而来,学会了制造工具,随后就在狩猎谋生活动中,开始了有目的地进行运输和信息传递的活动。最原始的运输方式是手提、头顶、肩挑、背扛;最原始的信息传递方式是呼叫、打手势。那时,由于社会生产力的发展,畜牧业和农业出现了分工,开始了产品交换,产生了局部范围内的小量运输。后来出现了手工业和农业的分工,产生了货币,商品交换量迅速增加,运输的范围和数量也相应地不断扩大和增加。社会分工越来越细,逐渐形成了专门从事运送旅客和货物的运输业和专门传递信息的邮电业。 当交通成为相对独立的专门行业之后,古代运输业、邮电业的内容和方式,随着社会生产力的发展和科学技术的进步,也不断得到发展和丰富。在人类历史的长河中,运输业从古代的人力拖拽到今天的航空运输,邮电业从古代的烽火报警到今天的卫星通信,经历了几千年的漫长岁月。具体来说我国古代交通事业的发展过程,从远古时期到清朝末年,大致可以划分为以下五个阶段。 先秦时期,我国古代交通初具规模。早在3000多年前的商朝,我国古代交通已有所发展。根据甲骨文、金文、出土实物及古籍记载,商朝不仅有了“车马”、“步辇”和“舟船”等交通工具,而且开始建立“驲[rì日]传”制度,进行有组织的通信活动。到了春秋战国时期,战争频繁,又修筑了许多通行战车的道路。中原各国陆路交通纵横交错,还沿途设立了“驲置”,即驿站。水路交通不仅利用长江、淮河和黄河等天然河道,而且相继开凿了胥河、邗[hán寒]沟、菏水和鸿沟等人工运河。 秦汉时期,水陆交通形成全国网络。全国性交通网的形成,始于秦代。秦始皇统一中国后,颁布“车同轨”的法令,把过去杂乱的交通路线,加以整修和联结,建成遍及全国的驰道,车辆可以畅行各地。同时又设置驿道,颁布有关邮驿的法令,建立起传递官府文书和军事情报的邮传系统。汉朝开辟了经西域通往西方的道路“丝绸之路”。汉朝在秦朝原有道路的基础上,继续扩建延伸发展了以京都为中心、向四面八方辐射的交通网。秦汉时期水运事业有了较大发展,秦朝挖掘的灵渠把长江水系和珠江水系连接起来,汉朝则开辟了沟通世界两大帝国——东方的汉帝国和西方的罗马帝国的海上航线。 隋唐时期,我国水陆交通进入了一个新的历史阶段。隋朝时完成了贯穿南北的大运河工程,这是世界上开凿最早、规模最大、里程最长的运河。唐

从古至今的计算工具

从古至今的计算工具 1.绳子: 结绳计数。 2.算筹: 根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13--14cm,径粗0.2~0.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的,大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候,就把它们取出来,放在桌上、炕上或地上都能摆弄。别看这些都是一根根不起眼的小棍子,在中国数学史上它们却是立有大功的。而它们的发明,同样经历了一个漫长的历史发展过程。3.算盘: 算盘,是汉族劳动人民发明创造的一种简便的计算工具。中国是算盘的故乡,在计算机已被普遍使用的今天,古老的算盘不仅没有被废弃,反而因它的灵便、准确等优点,在许多国家方兴未艾。因此,人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论,北宋名画《清明上河图》中赵太丞家药铺柜就画有一架算盘。由于珠算盘运算方便、快速,几千年来一直是汉族劳动人民普遍使用的计算工具,即使现代最先进的电子计算器也不能完全取代珠算盘的作用。联合国教科文组织刚刚在阿塞拜疆首都巴库通过,珠算正式成为人类非物质文化遗产。这也是我国第30项被列为非遗的项目。 4.计算器: 计算器是现代人发明的可以进行数字运算的电子机器。现代的电子计算器能进行数学运算的手持电子机器,拥有集成电路芯片,但结构比电脑简单得多,可以说是第一代的电子计算机(电脑),且功能也较弱,但较为方便与廉价,可广泛运用于商业交易中,是必备的办公用品之一。 除显示计算结果外,还常有溢出指示、错误指示等。计算器电源采用交流转换器或电池,电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。为节省电能,计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路。 5.电子计算机: 计算机(computer)俗称电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。 计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域,带动了全球范围的技术进步,成为信息社会中必不可少的工具。计算机的应用在中国越来越普遍,应用水平不断提高,特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。 6.安提凯希拉装置 (Antikythera Mechanism)这是一种1901年于希腊安提凯特拉岛上的一艘古船残骸中被发现的随船静默2100余年的钟形装置。该装置由一系列可以被控制的铜质齿轮(超过30个)、曲柄和刻度盘组成。百余年后,科学家终于在现代先进技术辅助下,揭开它惊人谜底——这座名为“安提凯希拉装置”的装置竟然是一台两千年前的超级天文“计算机”,天文学家计算天体运行周期的工具,它的先进性在其制成后千年间无人超越。

中国古代的计算工具教材

中国独特的计算工具 ――筹算和珠算 根据马来西亚的报纸报道,现在的马来西亚政府在全国的小学数学教育,采用中国的算盘为计算工具。 在美国也有一些小学,利用中国的算盘来计算,而不是用计算器。 我想在这里介绍一下中国人在发明算盘之前是用什么计算工具,以及算盘产生的经过。 中国在三百多万年前已有古人类活动,在云南的元谋,人们找到距今一百七十万年前的人类化石,陕西出现八十万年前的蓝田人以及广东马坝人、湖北长阳人、广西柳江人、北京山顶洞人等旧石器时代的古人类。 大约在一万年前,我们的祖先进入新石器时代,人们过着群聚、渔猎的生活,懂得磨出石器及制造陶器。随着以后生活及生产的需要,人们开始要计数。最初我想人们是以他们的手指作为计算工具,这是“屈指可数”这个成语的来源。 后来人们用石子、贝壳等自然实物来协助计算。在中国古书《易经》的《系辞》里记载:“上古结绳而治,后世圣人,易之以书契。”在四千多年前的甲骨文,有一个“数”字,左边形如一根绳上打了许多结,上下有被栓在主绳上 的细绳,而右边是一只右手,这表示古人是用结绳来计数图一)。 我们没有实物可以证明中国人结绳,可是从古代秘鲁人的遗物(图二、图三)我们是看到这样的例子。(见 宙二西斑牙人揃建的瓏晉人结绳

图三趣册g 可能结绳还不是太方便计算。在黄河、长江流域生活的祖先,利用盛产的竹子制成竹签,称为筹码,摆成不同的形式来表示数字。 我们现在的"算”这个字,在古代是写成下面形状: 这是很形象的表示用手摆弄算筹的象形。这个字形在公元前三世纪已出现。 在石头、泥坯、树木上进行刻痕划线来表达与计算数字,应该是许多民族进化过程的一种生活活动。在西安半坡等遗址出土的六千年前的彩陶钵口沿上有一些刻划的符号和后来在甲骨文、金文出现的“丨”、“||”、“ III ”、“|||| ”、“十”等数字符号相似。陶文中还有这样的符号(图 五),可能是表示较大的数字。 国五 在台湾的少数民族排湾族,以及在云南的一些少数民族在五十多年前还在木棒上刻线表示他们狩猎到野猪的数目。 筹的起源 有许多外国人以为中国古代的人是用算盘来作计数工具。事实上,在几千年前中国人为了生活的需要利用一种独特的计算工具一一算筹。 筹是一些小竹、木棍。从西周直到宋元,有两千多年的时间,人们都是以筹来作计算工具。筹也有以骨、玉、铁等材料制成。 1954年考古学家在湖南省长沙左家公山发现一座距今二千一百多年前战国晚期的楚墓,里面有一个竹筒,装有天平、法码、毛笔,以及四十根长短约12厘米的竹筹,这是最早发现也是最古的算 筹实物。 到了1978年在河南省登封出土的早期战国陶器,在上面刻有算筹记数的陶文。因此可以把使用算筹的时间推上更远。

中国古代科技发展的特点

中国古代科技发展的特点: (1)中国古代科技具有很强的实用性,服务于生产和巩固统治的需要。 (2)中国古代科技着作大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直观描述,具有较强的经验性。 (3)古代科学理论的技术化倾向严重,而这些技术又不具有开放性,没有转化为普遍的生产力。 国古代科技发展的特点(与西方近代科技相比) (l).中国古代科技重经验,西方近代科技重实验。 中国古代科学从内容上看主要是应用科学,经验的终结,缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段,缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合,形成以实验事实为根据的系统的科学理论。 (2).中国古代科技重综合,西方近代科技重分析。 中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然,不知其所以然。西方近代科技善于分析法,把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明,从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。 (3).中国古代科技重实用,西方近代自然科学重理论。 中国古代科技实用性强,一般能直接满足人们的实际需要,却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理,作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。 (4) 中国古代科技服务于农业,西方近代科技主要服务于工业 1、源泉:我国古代人民积累的丰富的知识经验,成为了古代科技发展的源泉。 2、政治:中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。 3、经济:中国古代社会生产力的发展,这为科技的进步提供了经济基础。 4、政策:政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。 5、教育:中国古代教育的发展,为科技的发展奠定了人才基础。 6、对外交往:中国古代对外交往的发展也使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧,得以进一步发展。 7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素 中国古代科技发展的特点 王永星 中国古代科技曾在一段很长的时间内居于世界前列,散发过耀眼的光芒。但它却没有孕育出近代科学,反而在明清之际变得裹足不前。是何原因呢?本文仅就中国古代科学技术发展的特点加以探讨,我们可以从这些特点上得出中国古代科学技术兴衰的一些原因。 一、“大一统型”的结构体系 所谓“大一统型”的结构体系即指中国古代科技的发展和程度与“大一统”的社会结构密切联系。如中国古代交通、通讯、军事技术、历法、土地丈量技术、绘制地图技术、皇宫建筑等,统称为“大一统”技术。如果把古代的技术成果按农业、“大一统”技术、手工业和医药技术加以分类统计,并算出各类技术在整个技术构成中所占的百分比,与大一统社会结构相联系的技术成果所占百分比,多在30%以上;而分裂时期则在13%以下,它明显地表现出“大一统”技术与大一统社会结构休戚相关。统计结果表明,历代手工业多占技术部分的30%-50% 。这样在统一时期,手工业和大一统技术的总合计分就占了整个技术部分的70%-80%,它决定了技术的水平。因此,我国的古代技术发达主要是由大一统的社会相应的地主经济所决定的。中国古代技术水平的最高峰是在宋代,这时不仅大一统的官僚政治形态趋于成熟,而且地主经济和商品经济也非常发达。当时国家征收商业税的年收入就增达2200万缗,约占部收入的1/7 。相反,魏晋南北朝时期,封建国家陷入分裂,地主经济衰落,商

浅析中国古代交通方式对城市发展的影响

浅析中国古代交通方式对城市发展的影响 最早出现的大运量、高效率的交通方式是水路运输。由于可达性是决定城市选址的重要因素之一,所以历史上许多重要城市都选址在交通方便的大河流域。此后驴马、轮车这些陆路交通工具的问世构成了古代交通系统。 一、古代交通方式对城市形态的影响 古代城市内部的交通主要是依靠步行、畜力车为主,由于受交通工具的限制,城市空间规模受到步行出行和距离的限制,城市局限在半径约为不到4km的集中布局平面内,也就是保证城市居民步行1h 就可以从城市中心到达城市的边缘,用地规模约为15km2。由于当时交通工具的速度和运量都不高,道路建设的数量和质量也处于一种较低的水平,所以人的可动性与今天相比非常有限,所有城市活动如工业、商业、住宅一般都围绕城市核心区,土地使用呈高密度集聚状态,城市规模较小、形态紧凑,城市呈现一种向心集聚的单核同心圆形态。 二、古代交通与现代交通 1、交通方式的变革 由于古代的交通方式相对落后,主要通过陆运和水运两种方式将城市联系起来,而现代城市的交通目前主要有五种方式:铁路运输、公路运输、水路运输、航空运输、管道运输。早期古代交通工具比较落后,沿交通干线出现了许多驿站,驿道上相距5km即设驿铺,不通驿运的道路相距10km设驿铺,驿运站、驿铺非常繁密,而且水路也设驿铺,供给交通工具和食宿,大大便利了商旅。交通区位优势对古代城市的發展影响显著,虽然古代城市沿交通干线分布相对密集,但交通相对落后的其他地区则发展较慢。而现代城市由于交通工具的变革,使得城市之间的时空距离相对缩短,城市之间交流的方式多样化,交通也更加便捷,由于交通区位优势而产生的城市发展差异逐渐减少。

中国古代科技发展的特点

①科技内容上主要集中于与农业有关的农学、天文历法以及医学等方面,应用性强,但是对事物发展规律的探索不够;研究方法上,主要是对传统典籍的整理,如经验总结,缺乏实验;重视总结实践经验,轻视理论概括和抽象。 ②在科技使用上主要服务于封建农业经济的发展和大型工程的需要,缺乏将科技有效转化为生产力并成为科技进一步发展的动力和意识。 ③注重社会人文问题的探求,讲究天人合一,尊重自然,重视完善人和自然的关系。 中国古代科技长期领先于世界的原因: ①中国古代农耕经济高度繁荣,这为中国古代科技发展提供了经济基础,中国古代科技成就就是应古代农耕经济的发展的需要而产生的,是为农耕经济服务的,如科技成就主要集中于农学和天文历法方面。 ②统一多民族国家的巩固和发展,为中国古代科技的发展提供了政治保障。 ③中央集权国家的支持和政府的重视,是中国古代科技发展的重要条件。 ④继承前代科技成果,吸收其他国家和民族的优秀文明,都推动了我国科技的发展。 ⑤中国古代科技的辉煌成就就是中国古代劳动人民辛勤劳动和创造的结果。中国古代科学家是中国古代劳动人民的杰出代表。 ⑥中国古代教育的发展为科技发展奠定了人才基础。 16世纪后没能产生现代科学的原因: ①自给自足的封建经济长期占据统治地位,限制了生产力的发展,

使科技发展缺乏足够的动力。 ②封建统治者推行的重农抑商政策和后期的闭关锁国政策,进一步 限制了中国古代科技的发展。 ③17世纪以来的明清时期君主专制空前加强,以儒学为主的教育内 容,以八股取士的科举制度,都使中国古代科技缺乏足够的重视和足够的人才。归根结底是日益腐朽的封建制度导致了中国古代科技在16世纪以后走向衰落。

中国古代科学技术发展的特点

021111班徐冠宇02111062 古代中国科学技术的发展特点 内容摘要: 一.中国是世界文明发达最早的国家之一,中国古代的科学技术成果作为中华民族灿烂文化的一个重要组成部分 二.我国古代科学技术的发展,呈现出其延续性 三.与农业关系密切的学科更多地得到发展 四.古代中国形成了大一统的技术结构 五.古代中国形成了独特的实用科学体系 六.注重实用,理论薄弱 正文: 中华民族的科技活动有着悠久的历史,曾经为人类发展作出过巨大的贡献,并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。公元1世纪初期的西汉时期,中国人发明了造纸术,公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术,从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右,中国人发明了瓷器,这一技术在11世纪传到波斯,由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝,中国科学家发明了火药,并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝,中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。中国古代科学技术成就几乎全是中国人自己独自创造出来的,正是这种独创的科技成就的长期发展,历代继承,才形成了中国古代的科学技术体系。中国古代的科技成果不仅对于中华民族几千年来屹立于世界民族之林做出了重大的贡献,而且对东方各国乃至西方各国科技的发展都产生了重要影响。 1.我国古代科学技术的发展,呈现出其延续性 我国的科学技术自两汉而后,经魏晋南北朝的充实和提高,到隋唐五代技术发展,并呈现一股继续高涨的趋势。这种趋势因宋元时期经济发展、文化昌盛、理学形成、战争和其他需要而得到强化。统治阶级为满足自身、政权和社会对科学技术的多方面需要,通过完善教育体系,举行多元化考试,奖励发明创造和培养扶植科技人才等措施,助长、推动和促进了科技的发展,而安定与富裕的社会环境和发达的出版业则又提供了良好的研究条件。国内各民族之间的文化交流与国外的文化交流,也加速着科技的发展。这一切使宋元时期成为中国古代科技发展的黄金时代,不论天文、地学、生物、数学、物理、化学均有突出成就。 在中国这块疆土上产生的古代科学技术,几千年来一直在延续地发展着.总的进程未曾中断,受到外来的影响不多,在这方面与其他国家的古代科技文明不甚相同。古代埃及、两河流域、古印度和古希腊,在奴隶社会都创造过辉煌的科技成就,但都在外族入侵或不明的原因下中断,未能在后来的封建社会中延续。古代阿拉伯则完全是在外来文化的基础上发展自己的科学技术。而古代中国的科学技术发端于本国的奴隶社会,进入封建社会后,虽时缓时速,但一直在继续发展,直至近代西方科学技术传入后才逐渐衰落。其延续发展的时间跨度之大,是世界上绝无仅有的 2.与农业关系密切的学科更多地得到发展 由于我国古代的封建经济主要是农业经济,国家又采取重农抑商的政策,因此,与农业关系密切的学科,如天文学、农学、地学、医学等在中国古代都得到较大的发展。先秦以来,一直强调以农为本,编造历法,授民以时正是历代王朝必须从事并给以极大

计算工具的历史发展

计算工具[Calculating Devices]是计算时所用的器具或辅助计算的实物。 人们从数学产生之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。 中国古代的数学是一种计算数学,当时的人创造了许多独特的计算工具及与工具有关的计算方法,早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。后来更发现算盘对人类有较强的数学教育功能,因此源用至今,并流传到海外,成为一种国际性的计算工具。 除中国外,其它中古的国家亦有各式各样的计算工具发明,例如罗马人的「算盘」,古希腊人的「算板」,印度人的「沙盘」,及英国人的「刻齿本片」等。这些计算工具的原理基本上是相同的,同样是透过某种具体的物体来代表数,并利用对物件的机械操作来进行运算。 近代的科学发展促进了计算工具的发展: 比例规:伽利略发明了「比例规」,它的外形像圆规,两脚上各有刻度,可任意开合,是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。 纳皮尔筹:15世纪后,「格子算法」通行於中亚细亚及欧洲,纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理,但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」[长条竹片或木片]上,这便可根据需要拼凑起来计算。 计算尺:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,E?冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年,奥特雷德发明了有滑尺的计算尺,并制成了圆形计算尺。1652年, R?比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年,V?曼南在计算尺上装上游标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员所广泛采用。 机械计算机:机械式计算机是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。席卡德[1623]是最早构思出机械式计算机,他在给天文学家J?开普勒的信[1623,1624]上描述了他发明的四则计算机,但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算机是B?帕斯卡[1642],在1671年,G?W?莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算机,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过L?H?托马斯,W?奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算机,并风行全世界。於17世纪末,这种计算机传入了中国,并由中国人制造了12位数的手摇计算机,独创出一种算筹式手摇计算机。 电子计算机:一种能依照一定的「程序」自动控制的计算机。19世纪初,法国的J?M?雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机,1822年,英国的C?巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机,并於1834年,设计了一

中国古代科技发展的特点

中国古代科技发展的特点: ①科技内容上主要集中于与农业有关的农学、天文历法以及医学等方面,应用性强,但是对事物发展规律的探索不够;研究方法上,主要是对传统典籍的整理,如经验总结,缺乏实验;重视总结实践经验,轻视理论概括和抽象。 ②在科技使用上主要服务于封建农业经济的发展和大型工程的需要,缺乏将科技有效转化为生产力并成为科技进一步发展的动力和意识。 ③注重社会人文问题的探求,讲究天人合一,尊重自然,重视完善人和自然的关系。 中国古代科技长期领先于世界的原因: ①中国古代农耕经济高度繁荣,这为中国古代科技发展提供了经济基础,中国古代科技成就就是应古代农耕经济的发展的需要而产生的,是为农耕经济服务的,如科技成就主要集中于农学和天文历法方面。 ②统一多民族国家的巩固和发展,为中国古代科技的发展提供了政治保障。 ③中央集权国家的支持和政府的重视,是中国古代科技发展的重要条件。 ④继承前代科技成果,吸收其他国家和民族的优秀文明,都推动了我国科技的发展。 ⑤中国古代科技的辉煌成就就是中国古代劳动人民辛勤劳动和创造的结果。中国古代科学家是中国古代劳动人民的杰出代表。 ⑥中国古代教育的发展为科技发展奠定了人才基础。 16世纪后没能产生现代科学的原因: ①自给自足的封建经济长期占据统治地位,限制了生产力的发展, 使科技发展缺乏足够的动力。 ②封建统治者推行的重农抑商政策和后期的闭关锁国政策,进一步 限制了中国古代科技的发展。 ③17世纪以来的明清时期君主专制空前加强,以儒学为主的教育内 容,以八股取士的科举制度,都使中国古代科技缺乏足够的重视和足够的人才。归根结底是日益腐朽的封建制度导致了中国古代科技在16世纪以后走向衰落。

中国古代科技发展的特点doc资料

中国古代科技发展的 特点

中国古代科技发展的特点: (1)中国古代科技具有很强的实用性,服务于生产和巩固统治的需要。 (2)中国古代科技著作大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直观描述,具有较强的经验性。 (3)古代科学理论的技术化倾向严重,而这些技术又不具有开放性,没有转化为普遍的生产力。 国古代科技发展的特点(与西方近代科技相比) (l).中国古代科技重经验,西方近代科技重实验。 中国古代科学从内容上看主要是应用科学,经验的终结,缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段,缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合,形成以实验事实为根据的系统的科学理论。 (2).中国古代科技重综合,西方近代科技重分析。 中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然,不知其所以然。西方近代科技善于分析法,把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明,从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。 (3).中国古代科技重实用,西方近代自然科学重理论。

中国古代科技实用性强,一般能直接满足人们的实际需要,却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理,作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。 (4) 中国古代科技服务于农业,西方近代科技主要服务于工业 1、源泉:我国古代人民积累的丰富的知识经验,成为了古代科技发展的源泉。 2、政治:中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。 3、经济:中国古代社会生产力的发展,这为科技的进步提供了经济基础。 4、政策:政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。 5、教育:中国古代教育的发展,为科技的发展奠定了人才基础。 6、对外交往:中国古代对外交往的发展也使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧,得以进一步发展。 7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素 中国古代科技发展的特点 王永星 中国古代科技曾在一段很长的时间内居于世界前列,散发过耀眼的光芒。但它却没有孕育出近代科学,反而在明清之际变得裹足不前。是何原因呢?本文仅就中国古代科学技术发展的特点加以探讨,我们可以从这些特点上得出中国古代科学技术兴衰的一些原因。 一、“大一统型”的结构体系 所谓“大一统型”的结构体系即指中国古代科技的发展和程度与“大一统”的社会结构密切联系。如中国古代交通、通讯、军事技术、历法、土地丈量技术、

计算工具的历史演变过程

计算工具的历史演变过程 在漫长的历史长河中,随着社会的发展和科技的进步,人类进行运算时所运用的工具,也经历了由简单到复杂,由低级向高级的发展变化。这一演变过程,反映了人类认识世界、改造世界的艰辛历程和广阔前景。 现在我们溯本求源,看一看计算工具是怎样演化的: 1.石块、贝壳计数 原始社会,人类智力低下,当时把石块放进皮袋,或用贝壳串成珠子,用“一一对应”的方法,计算需要计数的物品。 2.结绳计数 就是在长绳上打结记事或计数,这比用石块贝壳方便了许多。 3.手指计数 人类的十个手指是个天生的“计数器”。原始人不穿鞋袜,再加上十个足趾,计数的范围就更大了。至今,有些民族还用“手”表示“五”,用“人”表示“二十”,据推测,“十进制”被广泛运用,很可能与手指计数有关。 4.小棒计数 利用木、竹、骨制成小棒记数,在我国称为“算筹”。它可以随意移动、摆放,较之上述各种计算工具就更加优越了,因而,沿用的时间较长。刘徽用它把圆周率计算到3.1410,祖冲之更计算到小数点后第七位。在欧洲,后来发展到在木片上刻上条纹,表示债务或税款。劈开后债务双方各存一半,结帐时拼合验证无误,则被认可。 5.珠算

珠算是以圆珠代替“算筹”,并将其连成整体,简化了操作过程,运用时更加得心应手。它起源于中国,元代末年(1366年)陶宗义著《南村辍耕录》中,最初提到“算盘”一词,并说“拨之则动”。十五世纪《鲁班木经》中,详细记载了算盘的制作方法。 到了现代,一种新型的电子算盘已经问世,它把算盘与电子计算器的长处集为一体,是一种中外结合的新型计算工具。 6.计算尺 公元1520年,英国人甘特发明了计算尺,运用到一些特殊的运算中,快速、省时。 7.手摇计算机 最早的手摇计算机是法国数学家巴斯嘉在1642年制造的。它用一个个齿轮表示数字,以齿轮间的咬合装置实现进位,低位齿轮转十圈,高位齿轮转一圈。后来,经过逐步改进,使它既能做加、减法,又能做乘、除法了,运算的操作更加简捷、快速。 8.电子计算机 随着近代高科技的发展,电子计算机在二十世纪应运而生。它的出现是“人类文明最光辉的成就之一”,标志着“第二次工业革命的开始”。其运算效率和精确度之高,是史无前例的。在此之前,英国数学家桑克斯用了22年的精力,把圆周率π算到小数点后707位,以至在他死后,人们在其墓碑上刻着π的707位数值,表达了对他的毅力和精神的钦佩。

《从古诗歌看中国古代交通》教案

《从古诗歌看中国古代交通》教学设计 【教学目标】 知识目标:通过课前资料收集与整理,对学过的古诗歌进行温故知新。 能力目标:提高收集、整理、加工信息的能力;提高鉴赏古诗词的能力; 提高表达交流能力。 情感态度价值观:认识和思考古人生存状态,提高人文素养。 【教学方法】 资料收集法、讨论探究法、启发法、归纳法 【课前准备】 教师制作多媒体课件,包括PPT、有关古今交通概况对比的视频 学生收集整理课内外包含了交通信息的古诗歌;学生代表制作有关中国古代交通发展概况的PPT。 【课时】 1课时 【教学过程】 一、导入 播放有关八百里加急为杨贵妃运送荔枝的故事视频。 接着以一系列问题串引导学生确定探究方向—— 问题:荔枝这种在今天已成为普通老百姓常吃水果的东西,为什么在古代却是帝王穷奢极欲的见证?(交通不发达) 问题:“交通不发达”这个结论从何而来?我们能否通过科学的方法去验证它?有什么方法既科学又方便我们去做?视频的最后提到的诗对你有什么启发? 问题:视频中提到的杜牧的《过华清宫》指出了当时最快的交通工具、交通设施、交通方式分别是什么?(马、驿站、陆路交通) 确定探究方向:诗是一笔丰富的资源。一首诗,从不同的角度去读,就会有不一样的认识和感受。今天我们就从古诗歌中包含的交通信息入手,读出中国古代交通大观。 二、出示学习目标 三、合作探究 1、中国古代交通工具、交通设施、交通方式概况 “为了实现我们的目标,老师将整个探究过程分为了三部分。第一步是要求同学们课前完成的资料收集与整理工作;第二步是要在课上完成的,由于个人收集整理的资料有限,我们需要将大家的资料进行汇总,以便得出更可靠的结论。所以接下来同学们将被分为两大组,以教室中缝为界,左边的为贵妃队,右边的为诗仙队。队内先进行充分的讨论交流,将队员们的意见大汇总,一定要多多益善,然后两队以发言的方式PK,看哪队说的反映古代交通的诗句最多、最准,1条记1分,不能重复。赢了的队享受帝王待遇,下课一人一支棒棒糖,输了的队则要展现君子风度,全体起立对对手说一句‘贵妃们/诗仙们才高八斗,在下甘拜下风’,敢不敢比?” 学生讨论交流,师走进学生中指导。同时在黑板上划写“贵妃队”、“诗仙队”记分区域,并指定一个合适的记分员。时间为5分钟。 交流比拼

古代交通工具经历的变化

古代交通工具经历的变化 从原始社会的直立行走,到后来使用马、牛、驴等牲畜,及至后来出现了马车、牛车、驴车等畜力交通工具,这就是古代交通工具经历的主要变化。 早在原始社会,随着生产的发展,人们就逐渐认识到可以利用牲畜来拖曳、驮载重物。车辆出现以后,人们又认识到可以利用牲畜来挽车。借助畜力挽车,可运输比原先驮载量重十数倍的重物。最早用来挽车的牲畜是马和牛。马和车结合的方法叫系驾法,即怎样使马拉车的办法。中国古代马车的系驾法随着车形制的变化,经历了三个主要发展阶段,即轭靷式系驾法、胸带式系驾法、鞍套式系驾法。相应的使用时间约相当于先秦、汉至宋、元至今三个时期。 先秦独辀车采用的是轭靷式系驾法,在两服马颈上加轭,再用一条革带围绕马脖子,系结两轭軥之下,将轭固定以防脱落,这条革带称“鞅”。轭底下衬以衵,即裹轭的软垫。轭首缚于衡上以支撑车体。骖马一般不负轭,偶有负轭者,皆游离于衡外。二服马通过两条靷绳来挽车。“靷,所以引轴也。”(《说文?革部》)两根靷绳,一端分别系于两轭内侧的軥上,另一端系在车舆前的一个环上,此环称为“鋈续”。环后部连接有一根粗绳,系于轴的中部。此套绳名“靳”。有轭者,靳的前端则分别系于两骖内侧的軥上。这种以轭驾车,以靷、靳拉曳的系驾法,就称为“轭靷式系驾法”。中国古代独辀车的车轮大,自轭軥至轴的连线接近于水平状态,以靷传力曳车,马的力量能够集中使用,减少无谓的分力。马的承力点在肩胛两侧,轭是受力的部件,鞅虽缚围于马颈上,但因不传力,所以不会压迫马的气管,车子进行速度加快时,也不至影响马的呼吸,从而使马奔跑自如。同一时期地中海地区的马车系驾法却是采用“颈带式系驾法”,即将马颈用颈带直接绑在车衡上,颈带是马拉车行进时的主要受力部位,这样,马的气管由于受到颈带的压迫,马跑的愈快,呼吸就愈困难,从而大大影响了马的力量的正常发挥。因此,先秦时期,我国不但具有卓越的造车技术,而且还具备合理的系驾方法,因而使我国古独辀车的性能较同期西方古车为优越。 秦汉时期,我国制车技术又有了新的发展,其标志就是一种新形制的双辕车出现,它改变了独辀车必须系驾多马才能行进的状况,仅用单马即可曳车。车形制的变革必然带来系驾方法的变化,古老的轭靷式系驾法终于被一种新式的系驾法——“胸带式系驾法”所取代。这种系驾方法就是将原先系一服马的单靷绳变为双靷绳,两靷前端不再系于轭軥上,而是连接一条绕过马胸的宽革带,此革带称“当胸”,是曳车时的承力点。而轭这时仅仅起着支撑衡、辕的作用。这种系驾法较之前者既简便也更科学,它将支点(轭)与曳车时的受力点(当胸)分开,使马体局部受力相应减轻。胸带式系驾法是我国古代系驾技术的一大进步,在当时是最为先进的一种系驾方法。这一系驾法在西方出现整整比我国晚了近一千年,即到了公元八世纪才开始应用。而这时,我国古车的系驾法又进入了一个新的发展阶段,开始向更为新式的系驾法——鞍套式系驾法过渡。在驮鞍出现以前,马车的系驾方式曾一度效仿牛车的槅,即去掉当胸和靷绳,将衡、轭直接压在马鬐甲前部,马以鬐甲受力拉车。由于马的鬐甲低于牛的肩峰,所以采用这种方法曳车很勉强。后来又产生一种用软材料填充起来的肩套,把它套在驾车马的颈部以增加马鬐甲部位的高度,使马曳车时衡轭不再滑脱。至南宋时,则完全去掉了衡、轭等挽具,直接用肩套曳车。与此同时,小鞍也出现,只是还局限于牛车使用。最迟到元初,肩套和小鞍就有机地组合起来,用于驾马挽车,于是一种新式的系驾法——鞍套式系驾法由此产生。这种无衡轭的系驾法完全免除了木轭给马造成的颈部磨伤,降低了支点,放平了车辕,从而降低了车的重心,增强了车的稳定性。而且可以充分利用马体最强有力的肩胛部及其两侧,扩大着力面积,增强了马的挽车能力。这种方法到13世纪已完全固定,以后代代相传,沿袭至今。

中国古代科技发展简史

中国古代科技发展简史 科学技术的定义 科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律,又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此,科学技术史既不是一般的自然科学,也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。 科学技术萌芽时期 中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期 人类文明的发源地之一,是世界上最早使用火,发明弓箭和陶器、出现陶器 农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。 先秦时期 夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代,青 铜器的铸造冶炼技术非常高超,同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期, 中国古代科学技术体系基本奠定。广泛使用铁器,同时还出现了炼钢技术和铸 铁柔化技术。《夏小正》成书,是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水 利工程,包括都江堰、郑国渠等。创造十进位制。发明筹算,能进行四则运算 以及乘方,开方等较复杂运算,并可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学 者认为,筹算促成了印度-阿拉伯数字体系。创造九因歌,为世界上最简便的 乘法表,直到今日还在使用。出现了世界上最早的星表之一。测定了比较精确 的回归年长度。中医学理论初步建立。 秦汉时期 中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中

医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪,是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术(过洋牵星术)。发明抽水马桶,是世界上最早使用抽水马桶的国家。 魏晋南北朝时期 刘徽、祖冲之、张子信等对数学和天文学做出了很大贡献。裴秀提出的制图六体,创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究,对中国原始的化学做出了贡献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。 隋唐、两宋时期 宋朝科技隋唐时经济文化发达,使科学技术得到了很大发展。到两宋时,中国古代的科学技术发展达到了高峰。 元朝时期 阿拉伯与波斯科学技术传入中国。翻译诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯(又译作尤尼)的《哈基姆星表》(又译作《哈基姆历数书》)等天文学著作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年(1280年),王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年,与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。1303年,朱世杰著成《四元玉鉴》,将“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出“消元”的解法。朱世杰

中国古代的计算工具教材

中国独特的计算工具 ——筹算和珠算 根据马来西亚的报纸报道,现在的马来西亚政府在全国的小学数学教育,采用中国的算盘为计算工具。 在美国也有一些小学,利用中国的算盘来计算,而不是用计算器。 我想在这里介绍一下中国人在发明算盘之前是用什么计算工具,以及算盘产生的经过。 中国在三百多万年前已有古人类活动,在云南的元谋,人们找到距今一百七十万年前的人类化石,陕西出现八十万年前的蓝田人以及广东马坝人、湖北长阳人、广西柳江人、北京山顶洞人等旧石器时代的古人类。 大约在一万年前,我们的祖先进入新石器时代,人们过着群聚、渔猎的生活,懂得磨出石器及制造陶器。随着以后生活及生产的需要,人们开始要计数。最初我想人们是以他们的手指作为计算工具,这是“屈指可数”这个成语的来源。 后来人们用石子、贝壳等自然实物来协助计算。在中国古书《易经》的《系辞》里记载:“上古结绳而治,后世圣人,易之以书契。”在四千多年前的甲骨文,有一个“数”字,左边形如一根绳上打了许多结,上下有被栓在主绳上的细绳,而右边是一只右手,这表示古人是用结绳来计数(见图一)。 我们没有实物可以证明中国人结绳,可是从古代秘鲁人的遗物(图二、图三)我们是看到这样的例子。

可能结绳还不是太方便计算。在黄河、长江流域生活的祖先,利用盛产的竹子制成竹签,称为筹码,摆成不同的形式来表示数字。 我们现在的“算”这个字,在古代是写成下面形状: 这是很形象的表示用手摆弄算筹的象形。这个字形在公元前三世纪已出现。 在石头、泥坯、树木上进行刻痕划线来表达与计算数字,应该是许多民族进化过程的一种生活活动。在西安半坡等遗址出土的六千年前的彩陶钵口沿上有一些刻划的符号和后来在甲骨文、金文出现的“|”、“‖”、“|||”、“||||”、“十”等数字符号相似。陶文中还有这样的符号(图五),可能是表示较大的数字。 在台湾的少数民族排湾族,以及在云南的一些少数民族在五十多年前还在木棒上刻线表示他们狩猎到野猪的数目。 筹的起源 有许多外国人以为中国古代的人是用算盘来作计数工具。事实上,在几千年前中国人为了生活的需要利用一种独特的计算工具——算筹。 筹是一些小竹、木棍。从西周直到宋元,有两千多年的时间,人们都是以筹来作计算工具。筹也有以骨、玉、铁等材料制成。 1954年考古学家在湖南省长沙左家公山发现一座距今二千一百多年前战国晚期的楚墓,里面有一个竹筒,装有天平、法码、毛笔,以及四十根长短约12厘米的竹筹,这是最早发现也是最古的算筹实物。 到了1978年在河南省登封出土的早期战国陶器,在上面刻有算筹记数的陶文。因此可以把使用算筹的时间推上更远。

计算工具的演变

计算工具的演变 系(院)名称:初等教育学院 年级、专业、班级:小学教育13本二班 姓名、(学号):林叶 1331010223 陆美霞 1331010226 分数:

计算工具的演变 教学内容: 简要介绍一些计算工具的演变过程,重点介绍我国的算盘文化。 教学目标: 1.使学生感受到计算在日常生活、生产实践中的作用,体会到人们为了方便计算在计算工具方面的探索和努力,使学生受到爱科学、学科学的教育。 2.使学生对计算工具的发展有一个比较全面的了解,渗透数学的文化教育。 3.让学生了解我国算盘发展历程,感受中国文化的博大精深。 教具准备: 实物投影仪、算盘等 教学过程: 一、指导阅读: 1.小组交流,让每一个学生都在小组中说一说自已所知道计算工具的计算公式 2.教师巡视,简要回答部分学生提出的问题,并收集一些有代表性的问题,作全班讲解。 二、简要介绍一些计算工具 1.石子计数、结绳计数 石子计数:古时候,牧民用石子的数和羊的头数作对应记录,早上放出几只羊,就用几个石子表示,晚上放牧归来,再把石子与羊一一对应,如果石子数和羊数刚好对应,就说明羊没有少了或丢了。(出示图片) 结绳记数:其原理和石子计数类似,如:古时候,人们采集野果,或捕鱼时,在绳子上打结,采几只野果或捕到几只鱼,便在绳子上打几个结。(出示图片) 2.算筹计算 根据史书的记载和考古材料的发现,古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子,一般长为13--14cm,径粗0.2~0.3cm,多用竹子制成,也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的,大约二百七十几枚为一束,放在一个布袋里,系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候,就把它们取出来,放在桌上、炕上或地上都能摆弄。别看这些都是一根根不起眼的小棍子,在中国数学史上它

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