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課題 《天文學上曠世之爭》 課 型 新授課
課 時 1課時
教學目標 語言建構與運用：了解關增建及其學術作品，積累文學常識。 思維發展與提升：梳理、概括中國古代宇宙結構學說的發展過程。 審美鑒賞與創造：學習文中科學的研究方法和恰當的表達方式。 文化傳承與理解：培養科學思維和科學精神，激發對科學研究的熱情。
教學重點 梳理中國古代宇宙結構學說的發展過程，學習恰當的表達方式。
教學難點 培養科學思維和科學精神，激發對科學研究的熱情。
教學過程
【課堂導入】
科學史上，天文學的發展，歷來波瀾起伏，曲折復雜，扣人心弦。在西方，人們熟知的是哥白尼日心說與托勒密地心說曠日持久的爭論，正是這場爭論，推動了天文學的發展以及天文領域哥白尼革命的發生，最終促成了近代科技的建立。那么，東方在對宇宙結構的認識上，又有什么樣的爭論？
任務一：了解相關文學常識
1. 作者介紹
關增建，1956年生，博士生導師，教授。1990年畢業于中國科技大學，獲科學史博士學位。同年入鄭州大學工作，1995年任鄭州大學文博學院院長。2000年調入上海交通大學，后任上海交通大學人文學院科學史與科學哲學系教授，代表作品有《中國古代物理思想探索》《中華文明史話·計量史話》。
2. 文章出處
2006年，學科力量較強的上海交通大學科學史系的江曉原等四位知名教授，聯合推出了科學史著作《科學史十五講》。
該書從科學史的意義、發端入手，前五講追溯了古希臘、古代中國、阿拉伯、歐洲文藝復興時期的科學發展歷程，后十講則著眼于獨立學科如天文學、物理學等，以若干具有劃時代意義的里程碑連線，貫串整個人類科學史，擇要敘論重要人物、事件及其社會功能、文化性質并時加點評，顯現了扎實的科學和人文功底。
本文選自《科學史十五講》第三講“中國古代的科學技術”。
3. 寫作背景
古代關于宇宙結構學說的爭論有很多，其中渾蓋之爭——渾天說和蓋天說的爭論最為嚴重。渾天說與蓋天說是古代天文學上兩大主流學派的理論，兩派都創造了許多天文儀器，用于觀測、記錄、研究和演示天象。
渾天學派的渾天儀和渾象奇瑰雄渾，在歷史上備受推崇；蓋天學派的圭表也廣為世人所知。今天再進行渾蓋之爭當然已經毫無意義，但如果把蓋天圖儀納入人類天文學史，則依然是很有意義的。
4. “地心說”與“日心說”
“地心說”起源很早，最初由米利都學派形成初步理念，后由古希臘學者歐多克斯提出，經亞里士多德完善，又經托勒密進一步發展而成。該學說認為宇宙是一個有限的球體，分為天地兩層，地球位于宇宙中心，所以日月圍繞地球運行，物體總是落向地面。
“日心說”由哥白尼提出，認為地球是球形的，地球在運動，并且24小時自轉一周。太陽是不動的，地球以及其他行星都以太陽為中心做圓周運動，只有月亮環繞地球運行。
任務二：梳理脈絡，回答問題
1. 理清結構，概括內容
本文共分為四個部分：
第一部分（第1段）：從日心說與地心說之爭引出渾蓋之爭。
第二部分（第2—9段）：介紹我國古代天文學的四種觀點。
第三部分（第10—15段）：具體介紹渾蓋之爭的過程。
第四部分（第16段）：評價渾蓋之爭的作用與意義，收束全文。
2. 本文是怎樣梳理、概括中國古代宇宙結構學說的發展過程的？
作者從地心說與日心說的爭論，引出“渾蓋之爭”，總領全文。主體部分以時間先后為序，首先介紹了“天圓地方”說、宣夜說、蓋天說、渾天說，繪制了中國古代前期宇宙結構學說的發展過程的清晰脈絡；然后以“渾蓋之爭”為核心，介紹了蓋天說與渾天說持續一千多年的學術爭論；最后讓讀者對中國古代天文學關于宇宙結構學說的演進與進步過程有了一個完整而清晰的了解。
3.“天圓地方”說的特點是什么？缺點是什么？作者是怎樣論述的？
特點：認為天是圓形平蓋，在人的頭頂上方懸置，地是方的，靜止不動。
缺點：這種認識并沒有形成系統的學說，因為它本身存在著比較明顯的漏洞。
論述：引用孔子師徒關于“天圓地方”的言論，既支撐了上文“這種認識并沒有形成系統的學說”的觀點，也為本段下文的議論提供了依據。
4.“宣夜說”的特點是什么？有何缺點？
特點：宣夜說認為天體是自由飄浮在虛空中的，它們彼此沒有聯系，沒有相互作用，因此彼此的運動相互獨立，沒有共同的規律可循。
缺點：沒有與數學結合，不能用以編制歷法，不能預測日月星辰的運行；認為天體的運動彼此獨立，互不相關，無規律可循，杜絕了人們探尋自然規律的可能性。
5.題目“天文學上的曠世之爭”指的是渾天說與蓋天說之間的爭論，那么，作者為什么要在之前用那么多的篇幅介紹“天圓地方”說和宣夜說？
①人們對宇宙的認識是循序漸進的，介紹“天圓地方”說和宣夜說能讓讀者了解不同學說之間的繼承與發展關系，了解我國古人對宇宙認識逐步深入的過程。
②介紹這些學說的內容以及它們的興衰歷史，可以讓讀者感知我國古代天文學在真理判斷方面重實際校驗的優良傳統。
6.什么是“蓋天說”？請結合課文回答。
蓋天說主張天地是兩個中央凸起的平行平面，天在上，地在下，天離地的距離是8萬里，日月星辰圍繞著北極依附在天殼上運動。太陽依附在天殼上運行的軌道可分為七衡六間，每衡每間的距離，都可以用立竿測影的方法，運用勾股定理和其他數學方法推算出來。
7.為什么說蓋天說是富有科學意義的宇宙結構理論
①蓋天說突破了人們在日常觀測中形成的天是個半球的生活經驗，提出了平天平地說，并且能在立竿測影基礎上用勾股定理和相似三角形對應邊成比例的性質，測算各種天文數據。
②蓋天說能夠解釋人們日常生活中見到的各種天象，能夠預測日月星辰的運行，還能夠編制歷法，滿足社會需求。
③蓋天說構思的七衡六間，可以用來準確地預報二十四節氣，具有很強的應用價值。
8.什么是“渾天說”？請結合課文回答。
所謂渾天，就是天是圓的意思，可以簡單地理解為，我們生活的空間是一個圓球。這個說法接近我們現代地球的概念。天是個圓球，天在外，表里有水，天包著地，天大而地小。地在內，漂浮水上。
渾天說在狹義的宇宙概念中具有一定意義，人們甚至發明了渾天儀，可以準確模擬天體運行的規律，可謂是最早的宇宙模型了。這都是因為渾天說的理論接近現代球面天文學的概念，有一定的正確性。
9.“渾天說”的特點是什么？與“蓋天說”有什么不同？
特點：天是個圓球，天包著地，天大而地小。
不同：蓋天說主張天在上，地在下，天地等大；而渾天說主張天在外，地在內，天大地小。雙方主張的宇宙結構不同，所采用的測量儀器和測量方法也不同，這就導致了在修歷過程中的爭論。
任務三：探究渾蓋爭論及寫作特點
1. 歸納渾蓋爭論點及結果
2.渾蓋爭論有何特點與意義？
特點：①延續時間長；②參與人員多、涉及面廣；③成果豐富，影響深遠；④討論內容豐富，重視實際校驗；⑤政治、宗教等非學術因素沒有介入。
意義：①促成了與之相關的眾多重要科學問題的解決，促成了中國古代天文學諸多重要成就的獲得；②表現了中國古人對宇宙問題的關注程度，體現了中國古人對待科學問題的嚴謹態度。
3.結合課文說一說天文學上的渾蓋之爭有哪些重大影響。
①渾蓋之爭過程中表現出來的重視實際校驗的這種做法，是中國古代天文學的優秀傳統。
②除了不以先驗的哲學信念為依據判斷是非之外，渾蓋之爭在其他方面的表現也完全符合學術發展規律。政治和宗教等非學術因素沒有介入到這場爭論之中。
③持續了一千三四百年之久的渾蓋之爭，促成了與之相關的眾多重要科學問題的解決，促成了中國古代天文學諸多重要成就的獲得。
4.文章在梳理中國古代宇宙結構學說的發展過程中，引用了大量的古代文獻，有什么作用？
①參考文獻是科普文章的重要組成部分，它不僅能為作者的觀點提供有力的論據，而且可以精煉文字，節約篇幅，增加文章的信息量，具有很高的信息價值。
②參考文獻注明了被引理論、觀點、方法、數據的來源，反映了文章的真實科學依據。
③引用一定數量的參考文獻，既表明學科的繼承性和作者對他人勞動成果的尊重，也為讀者提供了鑒別文章價值水平的重要信息。
④參考文獻為讀者和專家提供了與文章有關的文獻題錄，便于檢索，以達到共享信息資源和推動科技進步的作用。
5.本文寫作特點是什么，試結合文本加以分析。
①以時間為序，條理清晰。作者介紹“天圓地方”說、宣夜說、蓋天說，以及渾蓋之爭，以時間先后為序，讓讀者對中國古代前期宇宙結構學說的發展過程有一個完整的認識，結構層次清晰，行文有條理。
②援引文獻資料，真實可信。文章引用文獻資料對各種學說進行介紹，并在引文后用簡明易懂的文字進行解釋，使文章內容既真實可信，又通俗易懂。
③有述有評，表述到位。作者對古代天文學說進行介紹的同時，輔以簡單的評論，讓讀者對相關科學史有一個正確的認識，語言表達準確精煉。
④詳略有致，重點突出。主體部分，作者對“天圓地方”說、宣夜說、蓋天說的介紹簡潔明了，將重點放在對渾蓋之爭的介紹上，使文章重點突出。
課堂小結
本文回顧了我國古代關于宇宙結構模式的論爭，介紹了中國古代天文學關于宇宙結構的幾種主要學說，以中國古代天文學上的一場持續千余年之久的學術爭論為話題，表現了中國古人對宇宙問題的關注程度，指出中國古代天文學有重視實際校驗的傳統，向讀者普及了中國古代天文學方面的知識。

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