承上启下的魏晋南北朝文化(一)
9.如时间允许,教师可指导学生设计并填写魏晋南北朝重大科技成果简表。也可让学生在课下完成。
三、学法指导
1.教师指导学生回忆魏晋南北朝时期的阶段特征:北方民族大融合,南方经济大发展。引导学生从历史唯物主义的高度思考这一阶段的时代特征与本课内容“魏晋南北朝文化”的内在因果联系,使历史知识建立在科学系统之上。这一系统认识可概括为下述认识图式:
2.本课课文中介绍的古代科学家身上有许多值得我们学习的治学和做人的品质,教师应指导学生从中吸取宝贵精神财富,提高自身的素质。
四、问题探究
动脑筋
祖冲之是我国古代伟大的科学家,你认为他最值得你学习的地方是什么?
祖冲之是我国古代伟大的科学家,他有许多值得后人学习的优秀品质。其中最值得我们学习的地方是他的刻苦钻研和创新的精神。
活动与探究
1.动动手:用小刀把方木头或铅笔削成圆柱体。想一想,怎样削最圆?然后判断下列示意图,哪一个圆形的周长最接近圆的周长?祖冲之计算圆周率,与这里的做法有何类似之处?
在木头或铅笔剖面先画个内切正多边形,然后用小刀削去边外木头。边数愈多,就愈接近圆形。这就是古人所用的割圆术。
正一百九十二边形的周长最接近圆的周长。
祖冲之就是运用这种割圆术来计算圆周率的。
2.制表:你能否围绕魏晋南北朝的科学成就,制作一个简明扼要的表格?
人物
朝代
称谓
主要著作
主要科技成就
祖冲之
南朝
著名数学家、天文学家
《缀术》
在数学、天文学、机械制造方面均有很大成就,其中最突出的是把圆周率精确地推算到小数点之后七位数字,较国外早近千年
贾思勰
北朝(北魏和东魏)
著名农学家
《齐民要术》
总结我国北方劳动人民生产经验,提倡改革生产技术和工具,编成我国现存第一部完整农业科学著作,在世界农学史上占有重要地位
郦道元
北魏
杰出的地理学家
《水经注》
写出综合性地理学专著。以水道系统为纲,详细介绍江河流经地区的山川城镇,地形物产、风土人情、历史古迹
参考资料
刘徽提出计算圆周率的正确方法
刘徽,魏晋时期著名数学家。曹魏末年,他撰成《九章算术注》9卷,提出了计算圆周率的正确方法——割圆术。《九章算术》说“周三径一”,即圆周率的近似值为3。刘徽认为这太不精确,指出“周三径一”不是圆周率,而是圆内接正六边形的周长与直径的比值。刘徽发现圆内接多边形的边数无限增加时,多边形周长就无限逼近圆的周长,从而创立割圆术,他说:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣。”刘徽从圆内接正六边形算起,相继算出正十二边形、正二十四边形,直至正九十六边形的边长,求出正一百九十二边形的面积,得出圆周率为3.14的结论。后来,他又计算出圆内接正三千零七十二边形的面积,得到了更精确的圆周率,即圆周率为3.1416。刘徽运用了初步的极限概念,并提出了割圆术,这在当时世界上是最先进的。
祖冲之
祖冲之(429—500),我国古代杰出的数学家。字文远。河北涿鹿(今河北涞水县北)人。西晋末年,祖家从北方南迁。他曾任刘宋南徐州(今江苏镇江)刺史从事,娄县(今江苏昆山)县令;萧齐长水校尉,掌管禁卫军守卫京城。曾写过《安边论》,建议齐明帝“开屯田,广农殖”。但他的主要成就是在自然科学方面,尤其是对圆周率数值的精确计算。祖冲之是世界上著名的大科学家。他的彩色大理石雕像镶嵌在苏联莫斯科大学“世界大科学家陈列”的走廊上。
祖冲之最突出的贡献
祖冲之是大科学家,在数学、天文历法、机械制造方面都有巨大贡献。他33岁时提出的“大明历”,是当时最先进的历法,纠正了当时通行的“元嘉历” 的误差。他重造了指南车,发明了千里船和水碓磨,促进了生产力的发展。但他最突出的贡献是,在世界上第一次把圆周率的数值,精确地推算到小数点以后的第七位数字,即3.1415926和3.1415927之间。据《隋书·律历志》记载:“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒,各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈, 圆周盈数(过剩近似值)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数(朒,nu。朒数,不足近似值)三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈、朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。又设开差幂,开差立,兼以正圆参之。指要精密,算氏之最者也。所著之书,名为《缀术》,学官莫能究其深奥,是故废而不理。”