七年級(jí)語(yǔ)文上冊(cè)第五單元24《夢(mèng)溪筆談》二則教案學(xué)案練習(xí)素材(打包7套)蘇教版.zip
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夢(mèng)溪筆談簡(jiǎn)介北宋沈括撰。這是一本有關(guān)歷史、文藝、科學(xué)等各種知識(shí)的筆記文學(xué)體裁,因?qū)懹跐?rùn)州(今江蘇鎮(zhèn)江)夢(mèng)溪園而得名。沈括與夢(mèng)溪筆談林炳偉(浙江衢州一中)沈括是北宋杭州錢(qián)塘縣人。元朝修的宋史稱(chēng)贊沈括“博學(xué)善文,于天文、方志、律歷、音樂(lè)、醫(yī)藥、卜算無(wú)所不能”。他所寫(xiě)的夢(mèng)溪筆談,被英國(guó)科技史專(zhuān)家李約瑟稱(chēng)為“中國(guó)科技史上的里程碑”。夢(mèng)溪筆談是宋朝的沈括所著的筆記體著作,大約成書(shū)于1086年1093年,收錄了沈括一生的所見(jiàn)所聞和見(jiàn)解?,F(xiàn)存夢(mèng)溪筆談分為26卷,分故事、辯證、樂(lè)律、象數(shù)、人事、官政、權(quán)智、藝文、書(shū)畫(huà)、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜志、藥議17個(gè)門(mén)類(lèi)共609條。內(nèi)容涉及天文學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、地質(zhì)、物理、生物、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)、軍事、文學(xué)、史學(xué)、考古及音樂(lè)等學(xué)科。夢(mèng)溪筆談是中國(guó)科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn),百科全書(shū)式的著作。在數(shù)學(xué)方面開(kāi)創(chuàng)了“隙積術(shù)”和“會(huì)圓術(shù)”。天文方面指出極星不在天極;得出冬至日長(zhǎng)、夏至日短等結(jié)論。并且對(duì)天文儀器也有所改進(jìn)。歷法上大膽創(chuàng)新,提出十二氣歷。地理學(xué)方面以流水侵蝕作用解釋奇異地貌成因。物理方面記載了磁偏角、凹面鏡成像實(shí)驗(yàn)和聲音共振實(shí)驗(yàn)。書(shū)中還記述當(dāng)時(shí)一些重大科技成就,如指南針、活字印刷術(shù)、煉銅、煉鋼、石油等。其中“石油”一詞是在該書(shū)中首次提出的,并且沿用至今。沈括在晚年用寫(xiě)成夢(mèng)溪筆談二十六卷,再加上補(bǔ)筆談三卷和續(xù)筆談,共列有條文六百零九條,遍及天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地學(xué)、生物以及冶金、機(jī)械、營(yíng)造、造紙技術(shù)等各個(gè)方面,內(nèi)容十分廣泛、豐富,是中國(guó)科學(xué)史的重要著作。夢(mèng)溪筆談中所記述的許多科學(xué)成就均達(dá)到了當(dāng)時(shí)世界的最高水平。英國(guó)著名科學(xué)史專(zhuān)家李約瑟稱(chēng)夢(mèng)溪筆談是“中國(guó)科學(xué)史上的坐標(biāo)”。夢(mèng)溪筆談中涉及物理學(xué)方面的內(nèi)容主要有聲學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等各方面,特別是在磁學(xué)方面的研究成就卓著。沈括在夢(mèng)溪筆談中留下了歷史上對(duì)指南針的最早記載。他在書(shū)卷二十四雜志一中記載:“方家以磁石磨針?shù)h,則能指南,然常偏東,不全南也?!边@是世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。西方直到公元1492年哥倫布第一次航行美洲的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)了地磁偏角,比沈括的發(fā)現(xiàn)晚了四百年。沈括在夢(mèng)溪筆談的補(bǔ)筆談第三卷中藥議中又記載道:“以磁石磨針?shù)h,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不同?!鄙蚶ú粌H記載了指南針的制作方法,而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出了四種放置指南針的的方法:把磁針橫貫燈芯、架在碗沿或指甲上,以及用絲線懸掛起來(lái)。最后沈括指出使用絲線懸掛磁針的方法最好。在光學(xué)方面,夢(mèng)溪筆談中記載的知識(shí)也極為豐富。關(guān)于光的直線傳播,沈括在前人的基礎(chǔ)上,有更加深刻的理解。為說(shuō)明光是沿直線傳播的這一性質(zhì)。他在紙窗上開(kāi)了一個(gè)小孔,使窗外的飛鳥(niǎo)和樓塔的影子成像于室內(nèi)的紙屏上面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,他生動(dòng)的指出了物、孔、像三者之間的直線關(guān)系。此外,沈括還運(yùn)用光的直線傳播原理形象的說(shuō)明了月相的變化規(guī)律和日月蝕的成因。在夢(mèng)溪筆談中,沈括還對(duì)凹面鏡成像、凹凸鏡的放大和縮小作用作了通俗生動(dòng)的論述。他對(duì)我國(guó)古代傳下來(lái)的所謂“透光鏡”的透光原因也作了一些科學(xué)解釋?zhuān)苿?dòng)了后來(lái)對(duì)“透光鏡”的研究。在聲學(xué)方面,沈括在夢(mèng)溪筆談中精心設(shè)計(jì)了一個(gè)聲學(xué)共振實(shí)驗(yàn)。他剪了一個(gè)紙人,把它固定在一根弦上,彈動(dòng)和該弦頻率成簡(jiǎn)單整數(shù)比的弦時(shí),它就振動(dòng)使紙人跳躍,而彈其它弦時(shí),紙人則不動(dòng)。沈括把這種現(xiàn)象叫做“應(yīng)聲”。用這種方法顯示共振是沈括的首創(chuàng)。在西方,直到十五世紀(jì),意大利人才開(kāi)始做共振實(shí)驗(yàn)。至今,在某些國(guó)家和地區(qū)的中學(xué)物理課堂上,教師還使用這個(gè)方法給學(xué)生做關(guān)于共振現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)。宋代是中國(guó)古代數(shù)學(xué)最輝煌的時(shí)期之一。北宋大科學(xué)家沈括的名著夢(mèng)溪筆談中,有10多條有關(guān)數(shù)學(xué)的討論,內(nèi)容既廣且深,堪稱(chēng)我國(guó)古代數(shù)學(xué)的瑰寶。沈括最重要的數(shù)學(xué)探討是隙積術(shù)和會(huì)圓術(shù)。隙積術(shù)在我國(guó)數(shù)學(xué)史上開(kāi)辟了高階等差級(jí)數(shù)求和的研究領(lǐng)域,對(duì)高階等差級(jí)數(shù)的研究始自沈括。所謂“隙積”,指的是有空隙的堆積體、例如酒店中堆積的酒壇、疊起來(lái)的棋子等,這類(lèi)堆積體整體上就像一個(gè)倒扣的斗,與平截頭的長(zhǎng)方錐(芻童)很像。但是隙積的邊緣不是平的,而中間又有空隙,所以不能照搬芻童的體積公式。沈括經(jīng)過(guò)思考后,發(fā)現(xiàn)了正確的計(jì)算方法。他以堆積的酒壇為例說(shuō)明這一問(wèn)題:設(shè)最上層為縱橫各2個(gè)壇子,最下層為縱橫各12個(gè)壇子,相鄰兩層縱橫各差1壇,顯然這堆酒壇共11層;每個(gè)酒壇的體積不妨設(shè)為1,用芻童體積公式計(jì)算,總體積為37846,酒壇總數(shù)也應(yīng)是這個(gè)數(shù)。顯然,酒壇數(shù)不應(yīng)為非整數(shù),問(wèn)題何在呢?沈括提出,應(yīng)在芻童體積基礎(chǔ)上加上一項(xiàng)“(下寬上寬)高6”,即為1106,酒壇實(shí)際數(shù)應(yīng)為(3784110)6649。加上去的這一項(xiàng)正是一個(gè)體積上的修正項(xiàng)。在這里,沈括以體積公式為基礎(chǔ),把求解不連續(xù)的個(gè)體的累積數(shù)(級(jí)數(shù)求和),化為連續(xù)整體數(shù)值來(lái)求解,可見(jiàn)他已具有了用連續(xù)模型解決離散問(wèn)題的思想。會(huì)圓術(shù)是對(duì)圓的弧矢關(guān)系給出的比較實(shí)用的近似公式,主要思想是局部以直代曲。沈括進(jìn)一步應(yīng)用九章算術(shù)中弧田的面積近似公式,求出弧長(zhǎng),這便是會(huì)圓術(shù)公式。沈括得出的雖是近似公式,但可以證明,當(dāng)圓心角小于45時(shí),相對(duì)誤差小于2,所以該公式有較強(qiáng)的實(shí)用性。這是對(duì)劉徽割圓術(shù)以弦(正多邊形的邊)代替圓弧思想的一個(gè)重要佐證,很有理論意義。后來(lái),郭守敬、王恂在歷法計(jì)算中,就應(yīng)用了會(huì)圓術(shù)。在夢(mèng)溪筆談中,沈括還應(yīng)用組合數(shù)學(xué)法計(jì)算得出圍棋可能的局?jǐn)?shù)是3361種,并提出用數(shù)量級(jí)概念來(lái)表示大數(shù)3361的方法。沈括還在書(shū)中記載了一些運(yùn)籌思想,如將暴漲的汴水引向古城廢墟來(lái)?yè)尵群拥痰乃?,以及用挖路成河、取土、運(yùn)輸,最后又將建筑垃圾填河成路的方法來(lái)修復(fù)皇宮等。沈括對(duì)數(shù)的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)也很深刻,指出:“大凡物有定形,形有真數(shù)?!憋@然他否定了數(shù)的神秘性,而肯定了數(shù)與物的關(guān)系。他還指出:“然算術(shù)不患多學(xué),見(jiàn)簡(jiǎn)即用,見(jiàn)繁即變,乃為通術(shù)也?!?
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