专题64 中国古代科技成就 从四大发明到天工开物 讲义--2027届高三统编版必修中外历史纲要上一轮复习

该高中历史高考复习讲义聚焦中国古代科技成就核心考点，涵盖四大发明、天文、数学等领域，以知识脑图构建全景框架，分讲细化技术演进与世界影响。通过考点梳理、分讲解析、综合演练及真题训练，帮助学生系统掌握时空脉络，突破高频考点，体现复习的系统性与针对性。 资料创新采用分层练习与速记工具，如“人物-著作对应表”强化时空观念，“判断改错”题落实史料实证。结合高考真题精选与深度拓展，引导学生从技术传播理解历史影响，高效提升应考能力，为教师把控复习节奏、落实核心素养提供清晰路径。

中国古代科技成就 从四大发明到天工开物 （知识清单）（全国通用）2027年高考历史一轮复习讲练测 学科 适用年级 教材 核心素养 历史 高三（一轮复习） 统编版《中外历史纲要》上册第12课 时空观念、史料实证、家国情怀 安徽省2027年高考备考专用 01 知识脑图 中国古代科技成就全景 领域 朝代 代表人物/作品 核心成就 世界影响 造纸术 西汉 东汉 蔡伦 西汉麻纸 东汉蔡伦改进造纸术 植物纤维纸 传入世界 取代莎草纸/羊皮纸 人类书写材料革命 印刷术 隋唐 北宋 毕昇 雕版印刷（唐《金刚经》）活字印刷（北宋毕昇） 传入欧洲 推动文艺复兴和宗教改革的知识传播 火药 唐 宋 孙思邈（最早记载） 唐末用于军事 宋广泛使用 元改进火器 传入欧洲 摧毁骑士阶层 加速封建制度瓦解 指南针 战国 宋 司南 指南鱼 水罗盘 战国司南 宋用于航海 旱罗盘 传入欧洲 推动地理大发现和新航路开辟 天文学 战国 元 甘石星经 张衡 郭守敬 世界上最早的星表 地动仪 《授时历》 《授时历》精度领先西方三百年 数学 汉 魏晋 南朝 《九章算术》刘徽 祖冲之 十进位值制 负数 圆周率精确到七位 十进位值制早于欧洲千年 圆周率领先千年 医学 汉 明 张仲景 华佗 李时珍 《伤寒杂病论》麻沸散 《本草纲目》 《本草纲目》被译为多国文字 达尔文称"中国古代百科全书" 农学 北朝 明 贾思勰 徐光启 《齐民要术》《农政全书》 《齐民要术》是中国现存最早最完整的大型农书 地理学 明 徐霞客 《徐霞客游记》 世界上最早记载石灰岩溶蚀地貌的著作 建筑 隋 明 李春 蒯祥 赵州桥 故宫 长城 赵州桥是世界上现存最古老的石拱桥 02 第一讲 四大发明（上） 造纸术与印刷术 一、造纸术的发明与传播 纸 是人类文明最重要的载体之一。在纸出现以前 世界各文明使用的书写材料 或昂贵 或笨重 或不易保存 古埃及用莎草纸 巴比伦用泥板 古印度用贝叶 欧洲用羊皮纸 一部《圣经》 要用三百张羊皮 中国商周时期用龟甲和兽骨 后来用竹简和木牍 一篇几百字的文章 要写几十斤重的竹简 秦始皇一天批阅的奏章 要"以衡石量" 用秤称 按"石"的重量计算 后来中国还使用过缣帛 轻便柔软 但价格昂贵 非一般人所能承受。 西汉时期 中国已经发明了麻纤维造纸。考古工作者在甘肃天水放马滩、陕西西安灞桥、甘肃敦煌等多处西汉遗址中 出土了西汉时期的麻纸残片 其中放马滩纸 是世界上已发现的最早的植物纤维纸。但这些早期的纸 质地粗糙 不适宜书写 主要用于包装。到了东汉 蔡伦在公元105年 总结了前人造纸的经验 改进了造纸的工艺。他用树皮、破布、麻头和旧渔网等廉价的原料 经过挫、捣、抄、烘等一系列工序 制造出了轻便、廉价、可以大量生产的植物纤维纸 "蔡侯纸"。蔡伦造纸术的改进 不是从无到有的"发明" 而是在前人的基础上 用"旧"原料做出了"新"品质的纸张 使得纸张具备了大规模推广的物质条件。从此 纸逐步取代了竹简、木牍和缣帛 成为中国最主要的书写材料 并在此后的数百年间 向东传入朝鲜、日本 向西经阿拉伯传入欧洲 最终取代了莎草纸和昂贵的羊皮纸 极大地促进了人类文化的传播和文明的发展。 造纸术的世界意义 可以用一句话来概括 没有纸 就没有欧洲的文艺复兴和现代科学的兴起。文艺复兴时期 大量的古典著作被印刷成书 需要海量的纸张 如果没有造纸术 仅靠羊皮纸 知识传播的速度和范围将被极大地限制。马克思说 "火药、指南针、印刷术 这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎 指南针打开了世界市场并建立了殖民地 而印刷术则变成新教的工具 总的来说变成科学复兴的手段 变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。"马克思在这段话里 将印刷术单独提出来 称其为"最强大的杠杆" 印刷的前提是纸 所以造纸术是最强大的杠杆的"杠杆"。 二、印刷术 从雕版到活字 印刷术的发明 经历了从"雕版"到"活字"两个阶段。雕版印刷 大约发明于隋唐时期 现存世界上最早的、有确切日期的雕版印刷品 是1900年在敦煌莫高窟藏经洞发现的唐代《金刚经》 卷末印有"咸通九年四月十五日"（公元868年）的字样 比欧洲最早的雕版印刷品 德国的《圣克里斯托夫像》 早了五百多年。这部《金刚经》 1907年被英国人斯坦因盗往英国 现藏于伦敦大英博物馆。雕版印刷的原理 是把文字或图像反向刻在木板上 然后在凸起的版面涂上墨 覆上纸 用刷子刷一下 文字就印在了纸上。一部书 刻一副版 一页一版 一版刻错了 整版报废。 北宋庆历年间（1041 1048年） 平民毕昇发明了活字印刷术。毕昇用胶泥制成一个个小块 在上面刻单字 用火烧硬 每个字一个"印"。排版时 把需要的字拣出来 排在一个有框的铁板上 用松脂、蜡和纸灰等混合物加热熔化 固定字块 冷却后即可印刷。印完后 再加热 把字块取下来 下次还可以再用。毕昇发明的胶泥活字印刷 虽然在他本人的有生之年并没有被大规模推广 宋朝的书籍仍然以雕版印刷为主 但"活字"的思想 从根本上改变了印刷的逻辑 从"一版一书"变成了"一字多用" 这是人类印刷史上最伟大的思想飞跃之一。 元代的王祯 在毕昇胶泥活字的基础上 创制了木活字 并发明了转轮排字盘 大大提高了排字效率。木活字比胶泥活字更轻便、更耐用 在元明清三代 被广泛使用 尤其在家谱、方志等印量不大但种类繁多的书籍印刷中 发挥了巨大的作用。到了明代 出现了铜活字 明代的铜活字印刷 技术已经相当成熟。活字印刷术在十三世纪左右传入朝鲜 朝鲜人在此基础上发明了金属活字 比欧洲的古登堡铅活字印刷早了约两百年。印刷术传入欧洲后 极大地降低了书籍的成本 打破了教会对知识的垄断 使《圣经》从教堂中"飞入寻常百姓家" 马丁·路德的"因信称义" 正是建立在每个信徒都能自己阅读《圣经》的基础上 而信徒之所以能读到《圣经》 根本原因就是印刷术使《圣经》的德语译本可以从上百万册的规模被印刷和传播。 03 第二讲 四大发明（下） 火药与指南针 一、火药 从丹药到武器 火药 是中国的炼丹家在寻求"长生不老药"的过程中偶然发现的。唐代医药学家孙思邈在《丹经内伏硫磺法》中 最早记录了火药的配方 将硫磺、硝石和木炭按一定比例混合 可以产生剧烈燃烧和爆炸。到了唐末 火药被用于军事 出现了世界上最早的"火箭" 在箭杆上绑一个火药筒 点燃后推射出去。宋代 火药武器的种类变得非常丰富 北宋曾公亮和丁度编纂的《武经总要》是我国古代第一部官修的军事百科全书 书中记载了"火球火药方""蒺藜火球火药方""毒药烟球火药方"等多个火药配方 还有霹雳炮、震天雷等火器的详细制作方法。南宋时 发明了世界上最早的管形射击火器 突火枪 用巨竹做枪筒 内装火药和子弹 点燃引线后 子弹射出 这是步枪的"老祖宗"。 元朝时 火药和火器进一步改进 出现了金属管形火器 火铳。中国历史博物馆收藏的元至顺三年（1332年）制造的铜火铳 是世界上已发现的最早的金属管形火器。十三世纪 火药和火器通过蒙古人的西征传入阿拉伯和欧洲。欧洲人掌握了火药和火器技术后 进行了大规模的改进和武器化 制造出了射程更远、威力更大的火炮和火枪。过去 城堡和骑士的铠甲 是防御力量的最高形态 一座石头城堡 可以把一支没有火炮的军队 阻挡几个月 一个全身铁甲的骑士 几乎刀枪不入 但是 火炮可以轰开城堡 火枪可以打穿铠甲 骑士阶层赖以生存的物质基础 在火药面前 脆弱得像纸 骑士的城堡 被平民的炮兵 轰开了。恩格斯说 "火药和火器的采用决不是一种暴力行为 而是一种工业的 也就是经济的进步。"火药 在摧毁欧洲封建制度的过程中 起到了不可替代的"催化剂"作用。 二、指南针 从司南到大航海 指南针的发明 同样经历了漫长的演化过程。早在战国时期 中国人就发现了磁石的指极性质 并利用这一原理制成了世界上最早的指南工具 司南。司南是用天然磁石琢磨成勺子的形状 勺底很圆 放在一个光滑的刻有方位的"地盘"上 拨动勺柄 停止时勺柄指向南方。东汉王充在《论衡》中描述司南 "司南之杓 投之于地 其柢指南"。但天然磁石的磁性不够强 而且司南的摩擦阻力比较大 作为指南工具 精度不够高 所以在战国和秦汉时期 司南并没有普及 更多是一种"象征性"的存在。 到了宋代 中国人发明了人工磁化的方法 用天然磁石摩擦钢针 使钢针获得磁性 这就是指南针。北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了四种指南针的用法 其中最实用的是水浮法 将磁针穿过灯芯草 浮在水面上 指示方向。沈括还最早发现了磁偏角现象 指南针并不指向正南 而是略微偏东 "常微偏东 不全南也" 沈括的这一发现 比欧洲人哥伦布在1492年横渡大西洋时发现磁偏角 早了四百多年。南宋时期 指南针被广泛应用于航海 成为远洋航行不可或缺的工具。有了指南针 船队不需要沿着海岸线"摸着走" 可以深入大洋 直达目的地 这是航海技术的革命性突破。十二世纪末到十三世纪 指南针通过阿拉伯商人传入欧洲 直接推动了大航海时代的到来。哥伦布横渡大西洋 达·伽马绕过好望角航向印度 麦哲伦完成全球航行 所有这一切 都离不开一个最基本的条件 在茫茫大海中 知道方向。而这个最基本条件 是中国人提供的。 04 第三讲 天文学与数学 一、天文学 世界上最古老的星表出自中国 中国古代天文学 在世界科技史上占据着极为重要的地位。春秋战国时期 齐国的甘德和魏国的石申 各自编写了星表 后人将两人的著作合编为《甘石星经》。这是世界上最早的星表 记录了八百多颗恒星的位置和名称 比欧洲最早的星表 希腊天文学家依巴谷的星表 早了约两百年。东汉时期的张衡 是中国古代天文学的集大成者。他发明了世界上第一台能够测定地震方向的仪器 地动仪。地动仪用铜铸成 形似酒樽 外壁有八条龙 口含铜丸 每条龙的下方都有一只张着嘴的蟾蜍 某一方向发生地震 该方向的龙口因震动而张开 铜丸落入蟾蜍口中 发出响声 人就可以知道地震发生的方向。公元138年 陇西发生了地震 京城洛阳没有震感 但张衡的地动仪准确地测到了 几天后 陇西地震的消息传到洛阳 人们才信服了地动仪。张衡还改进了浑天仪 这台仪器可以模拟天象 演示星辰的运行 人坐在屋子里 就能"看天" 是世界上最早的天球仪。 元代天文学家郭守敬 是另一个"站到世界之巅"的中国人。他主持编制了《授时历》 测定一年为365.2425日 这个数值 与今天世界通用的格里高利历完全相同 但格里高利历是1582年才颁布的 比郭守敬的《授时历》晚了整整三百年。《授时历》 是中国古代最精密的历法 也是当时世界上最先进的历法 它不仅在中国使用了三百多年 还传入了朝鲜、日本和越南。郭守敬还是"四海测验"的组织者 他主持了当时世界上范围最广、规模最大的大地测量 在全国设立了二十七个观测站 最北的观测站 在今天的西伯利亚 最南的观测站 在今天南海的西沙群岛 这是当时人类知识对地球的"一次大规模测量"。 二、数学 十进位值制与圆周率 中国是十进位值制计数法的最早使用国。商代的甲骨文中 已经有了完整的十进位值制记数法 数字"一"到"十"都有不同的文字 十以上的数字用"十"加"个位数"来表示 这比同时期古巴比伦的六十进位制、古罗马的繁琐记数法 要先进得多。十进位值制是"位值"概念的体现 同样的一个数字符号 放在不同的位置上 代表不同的数值 "1"放在个位就是"一" 放在十位就是"十" 放在百位就是"一百" 这一思想 印度人在六世纪才明确提出 欧洲更晚 在十三世纪才通过阿拉伯人的中介传到欧洲。可以说 没有"十进位值制" 今天的数学和计算 都是不可想象的。 《九章算术》 成书于东汉时期 是中国古代数学的奠基之作。全书分为九章 包括方田（面积计算）、粟米（比例）、衰分（分配）、少广（开方）、商功（体积）、均输（赋税计算）、盈不足（一次方程组）、方程（线性方程组）和勾股（勾股定理）等 共收集了246个数学问题及其解答 形成了一套完整的中国古代数学体系。在"方程"一章中 已经出现了正负数的四则运算 中国是世界上最早使用负数的国家。魏晋时期的数学家刘徽 为《九章算术》撰写了详细的注释 其中最重要的贡献是"割圆术"。刘徽用"割圆术" 从圆内接正六边形开始 不断将边数加倍 计算内接多边形的周长 随着边数的增加 多边形的周长越来越接近圆的周长。这就是极限思想的雏形 刘徽的方法 在理论上已经触及了微积分的边缘。他计算出圆周率在3.1416左右。 南朝时期的祖冲之 在刘徽"割圆术"的基础上 经过大量而艰苦的计算 将圆周率推算到小数点后第七位 3.1415926到3.1415927之间。这一数值 在全世界范围内 保持了约一千年的领先记录 直到十五世纪 阿拉伯数学家阿尔·卡西才超过了这个精确度。祖冲之还和他的儿子祖暅 找到了计算球体体积的公式 "祖暅原理"（"幂势既同 则积不容异"） 与一千一百多年后意大利数学家卡瓦列里提出的相同原理 在本质上完全一致。唐代的十部数学教科书 合称《算经十书》 被列为国子监算学的教材 说明唐代中国以"国家"的名义 对数学教育给予了高度的重视。 05 第四讲 医学 一、《黄帝内经》与中医理论体系的奠基 《黄帝内经》 成书于战国至西汉时期 是中国现存最早、地位最高的医学经典 它奠定了中医学的理论基础。"阴阳五行""脏腑经络""气血津液""望闻问切" 中医学的主要概念和基本方法 都可以在《黄帝内经》中找到最早的、系统的论述。《内经》认为 人体是一个有机的整体 各个脏腑、经络之间相互联系、相互制约 健康是"阴阳平衡" 疾病是"阴阳失调" 治疗的根本原则 是"调和阴阳"。这种整体观和平衡观 与西医"头痛医头、脚痛医脚"的局部解剖思路 形成了鲜明的对比 也是中医至今仍有旺盛生命力的理论根底。 二、张仲景与《伤寒杂病论》 东汉末年 战乱频繁 瘟疫横行 张仲景家族两百余人 十年之内 死了三分之二 其中伤寒死者十居其七。面对亲人一个个离去的痛苦 张仲景发愤研究医学 博采众方 结合自己的临床实践 写成了《伤寒杂病论》 这是中国医学史上第一部理、法、方、药俱备的临床经典。这本书系统地论述了"外感热病"（伤寒）和"内伤杂病"的诊断和治疗方法。张仲景提出的"辨证论治"原则 至今仍然是中医临床的核心方法 "观其脉证 知犯何逆 随证治之" 看病不是看"病名" 而是看"这个病在这个人身上 表现出什么样的"证"" 然后根据"证"来"治"。张仲景被后人尊称为"医圣" 他的《伤寒杂病论》 和《黄帝内经》一起 构成了中医理论体系的两大支柱 历经一千八百多年 至今仍在指导着中医的临床实践。 三、华佗与外科手术 华佗 东汉末年的一位传奇名医 是中国历史上最早施行外科手术的医家。据《后汉书·华佗传》记载 他发明了世界上最早的全身麻醉剂 "麻沸散" 病人服下后 "须臾便如醉死无所知" 华佗趁此进行腹腔手术 "断肠湔洗 缝腹膏摩 四五日差 不痛 人亦不自寤 一月之间 即平复矣" 把肠子拿出来清洗 缝合腹部 涂上药膏 四五天伤口愈合 一个月康复。在没有现代消毒和麻醉技术的将近两千年以前 通过药物达到全身麻醉并进行腹腔手术 这在世界医学史上是独一无二的创举。华佗还模仿虎、鹿、熊、猿、鸟五种动物的姿态 创编了"五禽戏" 这是一种早期的、有系统设计的健身体操 动作柔和 适合各年龄段练习 至今仍在流传。曹操因头痛召华佗诊治 华佗说需要用利斧开颅 取出病灶 曹操怀疑华佗要害他 将华佗下狱 华佗在狱中将自己的医学著作《青囊书》交给狱吏 狱吏不敢收藏 华佗讨火将其烧毁。一部可能记载了中国古代外科医学巅峰成就的典籍 就这样 在炉火中化为了灰烬。 四、李时珍与《本草纲目》 明代医学家李时珍 历时二十七年 阅读了八百多种参考文献 跋山涉水 亲自到深山老林中去采集和辨认药材 于万历六年（1578年）完成了《本草纲目》 这部一百九十多万字的药物学巨著。《本草纲目》共记载药物一千八百九十二种 药方一万一千多个 附图一千一百多幅 将药物按其属性分为十六部六十类 "振纲分目 纲举目张" 建立了一套科学的药物分类体系 这比西方植物分类学创始人林奈的分类法 早了一百多年。《本草纲目》不仅是一部药典 还是一部百科全书式的科学著作 内容涉及植物、动物、矿物、化学、地理、天文等多个学科。达尔文的《物种起源》中 多次引用了《本草纲目》的资料 称赞它为"中国古代的百科全书"。 06 第五讲 农学与地理学 一、贾思勰与《齐民要术》 北朝时期 贾思勰在总结前代和当时农业生产经验的基础上 写出了《齐民要术》。"齐民"即"平民" "要术"即"谋生的重要方法" 书名本身就是对"民以食为天"的最朴素诠释。这是中国现存最早、最完整的一部大型综合性农书。全书共十卷、九十二篇 系统地总结了六世纪以前黄河中下游地区的农、林、牧、副、渔各业的生产技术和经验 内容极为丰富 从选种、播种、施肥、灌溉到轮作、套种、嫁接 从牲畜的饲养、疾病的防治到农产品的加工、酿造 几乎无所不包。《齐民要术》中提出的"顺天时 量地利 则用力少而成功多"的农业哲学思想 将"天""地""人"三要素的协调作为农业生产的基本原则 至今读来 仍然闪烁着智慧的光芒。 二、徐光启与《农政全书》 明末的徐光启 是中国历史上一位罕见的"百科全书式"的人物。他是朝廷高官 官至礼部尚书兼文渊阁大学士 他又是科学家 是中国最早系统学习和介绍西方科学技术的学者 和意大利传教士利玛窦合作翻译了《几何原本》 同时 他更是一位关心百姓温饱的农学家。徐光启积数十年心血 写成了《农政全书》。这部六十卷的大书 比《齐民要术》更进一步 它不仅记录了传统的农业技术 还敏锐地关注到了社会制度层面的问题 "农政"不仅仅是"农业技术" 更是"农业政策" 书中有大量篇幅讨论屯垦、水利、荒政（备荒救灾）等制度性问题。《农政全书》还介绍了当时从国外引进的新作物 如甘薯（红薯） 并详细记录了试种推广的过程 徐光启本人就身体力行 在上海的老家试种甘薯 成功后向全国推广 "徐光启种甘薯" 是中国农业史上著名的"科学实验"。 三、宋应星与《天工开物》 明代科学家宋应星 在崇祯十年（1637年）刊行了《天工开物》 这是世界上第一部关于农业和手工业生产技术的百科全书。"天工"即"大自然的创造力" "开物"即"开发万物" 书名本身就蕴含了"利用自然 创造财富"的深刻思想。全书共三卷十八篇 详细记载了粮食作物的栽培、加工 纺织、染色、制盐、制糖、榨油、冶铸、锤锻、陶瓷、造纸、火药、兵器 一直到采煤、烧石灰、制矾等 几乎囊括了当时中国农业和手工业的全部重要生产技术。每一道工序 都配有精细的插图 共一百二十三幅 图文并茂 让人一目了然。《天工开物》的科学价值 不仅在于"记录"了技术 更在于其中贯穿了一种"科学精神" 实事求是的观察、精确的定量分析 以及对盲目迷信的批判。宋应星在书中有多处以"穷究试验"的精神 纠正了流传已久的错误观点。 四、徐霞客与地理学 明代旅行家和地理学家徐霞客 在完全不依靠任何国家资助、独自一人的情况下 用了三十年时间 走遍了大半个中国 行程数万里 对所到之处的山川地貌、水文地质、动植物等 进行了详尽的观察和记录 留下了六十余万字的《徐霞客游记》。徐霞客是世界上最早对石灰岩溶蚀地貌（喀斯特地貌）进行系统考察和科学记录的学者。他在游记中详细描述了两广、云贵地区的溶洞、地下河、钟乳石、石笋等喀斯特地貌的形态和成因 比欧洲最早对喀斯特地貌进行科学研究的学者 早了一百多年 西方直到十九世纪才有同类的著作。徐霞客还最早辨明了长江的正源 推翻了已经流传了两千多年的《尚书·禹贡》中"岷山导江"的旧说 首次明确指出金沙江才是长江的正源。他坚持"读万卷书 不如行万里路" 他的游记 不是"文人的湖山游记" 而是"科学家的考察报告"。 07 第六讲 建筑与水利 一、赵州桥 隋代工匠李春的杰作 赵州桥 又名安济桥 位于今河北省赵县 横跨洨河之上 是由隋代工匠李春设计和主持建造的。赵州桥建成于隋大业年间（约公元605 618年） 距今已有一千四百多年的历史。赵州桥是世界上现存最古老、保存最完整的单孔敞肩石拱桥。它的"敞肩"设计 即在主拱的两端各设有两个小拱（肩拱） 既减轻了桥身的重量 节省了石料 又增加了泄洪能力 使水流可以顺畅地通过 在大水来临时 小拱分担了水流的压力 增强了桥梁的抗洪能力 同时还使整座桥的造型 呈现出一种轻盈、优美的曲线美。赵州桥的主拱跨度达37.02米 在当时 是世界上最长的石拱桥跨度。这座桥 历经一千四百多年 经历了无数次洪水、地震的考验 至今仍然坚固地屹立在洨河之上 是世界桥梁史上的奇迹。 二、故宫 明清两代的皇家宫殿 北京故宫 旧称紫禁城 始建于明永乐四年（1406年） 历时十四年建成 至今已有六百多年的历史。故宫是世界上现存规模最大、保存最完整的木质结构古建筑群 占地面积约七十二万平方米 建筑面积约十五万平方米 共有大小宫殿七十多座 房屋九千余间。故宫的建筑布局 严格遵循了"前朝后寝 左祖右社"的传统规制 以一条南北向的中轴线贯穿 体现了中国古代"择中而立"的都城规划思想。故宫的建筑 全部采用"榫卯"连接 梁、柱、枋、檩之间的连接 不用钉子 完全靠木构件上凸出的榫和凹进的卯 精确咬合 这种结构具有良好的抗震性能 因为木材本身有一定的弹性 在地震时 榫卯之间可以产生一定的位移 从而吸收和耗散地震的能量。故宫自建成以来 曾多次经受住强烈地震的考验 其木结构几乎没有受到毁灭性的破坏。故宫 不仅是中国古代建筑工艺和智慧的集大成 也是中华民族最珍贵的文化遗产之一 1987年被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。 三、大运河 隋唐大运河与京杭大运河 中国是世界运河开凿最早的国家之一。春秋时期就已经有了邗沟等早期运河。到了隋朝 隋炀帝动用了数百万民夫 开凿了一条以洛阳为中心 南通杭州（江南河）北达涿郡（永济渠）西通关中（广通渠）的"大运河" 将海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系连为一体。隋唐大运河 全长约两千五百多公里 是世界上最长的运河。运河的功能 不仅仅是南粮北运 它还是帝国统治的"生命线" 通过运河 中央可以将兵力、官员、政令迅速地投送到全国各地 地方的钱粮赋税 也可以畅通地运到京城和其他需要的地方。元朝定都北京后 因为隋唐大运河的"洛阳弯"太绕远 在郭守敬等人的主持下 进行了"截弯取直" 挖通了山东境内的会通河和通惠河 形成了从杭州直达北京的"京杭大运河" 将航程缩短了约八百公里。京杭大运河 全长约一千八百公里 至今仍在使用 是世界上开凿最早、里程最长的人工运河。2014年 大运河被列入《世界遗产名录》。 08 综合演练（第一轮） 一、选择题（15题） 1．蔡伦改进造纸术使用的原料不包括 A．树皮 B．破布 C．麻头 D．羊皮 【答案】D【解析】蔡伦造纸用的是树皮、破布、麻头、旧渔网 都是廉价易得的植物纤维。羊皮是欧洲制作羊皮纸的原料。 2．世界上现存最早有确切日期的雕版印刷品是 A．《圣经》 B．唐代《金刚经》 C．《论语》 D．《古兰经》 【答案】B【解析】唐咸通九年（868年）的《金刚经》卷子 卷末有明确的刻印日期 现藏于大英博物馆。 3．活字印刷术的发明者是 A．蔡伦 B．张衡 C．毕昇 D．沈括 【答案】C【解析】北宋庆历年间 平民毕昇发明了胶泥活字印刷术。沈括在《梦溪笔谈》中记载了毕昇的发明。 4．火药最早被用于军事是在 A．春秋战国 B．秦汉 C．唐末 D．元朝 【答案】C【解析】火药配方最早见于唐代孙思邈的记载 唐末被用于军事 出现了"火箭"。宋元时期火药武器得到广泛使用。 5．世界上最早发现磁偏角现象的是 A．哥伦布 B．麦哲伦 C．沈括 D．郑和 【答案】C【解析】北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了磁针"常微偏东 不全南也"的现象 比哥伦布早了四百多年。 6．汉代哪位科学家发明了地动仪 A．蔡伦 B．张衡 C．张仲景 D．华佗 【答案】B【解析】东汉张衡发明了世界上第一台能够测定地震方向的仪器 地动仪。 7．《授时历》的编制者是 A．张衡 B．祖冲之 C．郭守敬 D．徐光启 【答案】C【解析】元代天文学家郭守敬主持编制了《授时历》 测定一年为365.2425日 领先西方三百年。 8．中国古代被称为"医圣"的是 A．华佗 B．李时珍 C．张仲景 D．孙思邈 【答案】C【解析】东汉张仲景著《伤寒杂病论》 奠定了中医临床学的基础 被后人尊称为"医圣"。 9．发明"麻沸散" 进行腹腔手术的东汉名医是 A．张仲景 B．华佗 C．扁鹊 D．李时珍 【答案】B【解析】华佗发明了全身麻醉剂"麻沸散" 是中医外科手术的先驱。 10．《本草纲目》的作者是 A．张仲景 B．华佗 C．李时珍 D．孙思邈 【答案】C【解析】明代李时珍历时二十七年完成《本草纲目》 记载药物1892种。 11．世界上最早系统记载石灰岩溶蚀地貌的著作是 A．《水经注》 B．《徐霞客游记》 C．《梦溪笔谈》 D．《天工开物》 【答案】B【解析】徐霞客在游记中对喀斯特地貌进行了系统考察和科学记录 领先西方一百多年。 12．《天工开物》的作者是 A．徐光启 B．宋应星 C．贾思勰 D．沈括 【答案】B【解析】明代宋应星编著了《天工开物》 被誉为"中国十七世纪的工艺百科全书"。 13．将圆周率推算到小数点后第七位的是 A．刘徽 B．张衡 C．祖冲之 D．郭守敬 【答案】C【解析】南朝祖冲之将圆周率精确到3.1415926 3.1415927之间 领先世界近千年。 14．隋朝工匠李春设计建造的世界现存最古老的石拱桥是 A．卢沟桥 B．洛阳桥 C．赵州桥 D．宝带桥 【答案】C【解析】赵州桥由隋代工匠李春设计建造 是世界上现存最古老的敞肩石拱桥。 15．中国古代四大发明中 哪一项直接推动了大航海时代的到来 A．造纸术 B．印刷术 C．火药 D．指南针 【答案】D【解析】指南针为远洋航行提供了方向保障 是哥伦布、达·伽马、麦哲伦远航不可或缺的技术条件。 09 综合演练（第二轮） 一、材料解析题 16．（12分）阅读材料 回答问题。 材料 "火药、指南针、印刷术 这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎 指南针打开了世界市场并建立了殖民地 而印刷术则变成新教的工具 总的来说变成科学复兴的手段 变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。"（马克思《机器、自然力和科学的应用》） （1）根据材料 概括马克思对三大发明历史作用的评价。（4分） （2）任选其中一项发明 结合所学知识 说明其传播到欧洲后产生的深远影响。（4分） （3）造纸术也是中国古代四大发明之一 为什么马克思没有将造纸术列入上述评价？（4分） 【参考答案】（1）马克思认为 火药摧毁了欧洲封建骑士阶层 指南针推动了新航路开辟和世界市场的形成 印刷术促进了文艺复兴、宗教改革和科学革命。（4分）（2）任选一项作答。例如指南针：传入欧洲后 为哥伦布横渡大西洋和达·伽马航行印度提供了导航技术 直接推动了大航海和地理大发现 将世界在历史上第一次真正地连为一体 欧洲殖民者以此为基础建立了全球贸易网络和殖民帝国。（4分）（3）造纸术为印刷术提供了物质基础 没有纸的大规模生产 就没有印刷术的广泛传播 马克思将造纸术和印刷术作为一个整体来评价 而且马克思强调的是"预告资产阶级社会到来"的直接的、革命性的影响 欧洲的资产阶级革命和社会变革 与火药、指南针、印刷术的关系更加直接和明显。（4分 言之成理即可） 17．（14分）阅读材料 回答问题。 材料一 "庆历中 有布衣毕昇 又为活板。其法 用胶泥刻字 薄如钱唇 每字为一印 火烧令坚。"（沈括《梦溪笔谈》） 材料二：十五世纪 德国人古登堡发明了铅活字印刷机 将欧洲带入了"印刷时代"。《圣经》得以大规模印刷和传播 为马丁·路德的宗教改革提供了最重要的技术条件。欧洲的书籍数量 从手工抄写时代的以"册"计 到印刷时代的以"万册"计 知识传播的速度和范围发生了质的飞跃。 （1）根据材料一 说明毕昇活字印刷的方法。（4分） （2）根据材料一和材料二 分析中国的活字印刷术与古登堡印刷术在"技术原理"上的共通性 以及在"传播效果"上的差异性。（6分） （3）中国古代有四大发明 但为什么"近代科学"没有诞生在中国？（4分） 【参考答案】（1）用胶泥刻制单字 火烧使字块变硬 排版时将字块排在有框的铁板内 用松脂等物加热固定 冷却后即可印刷 印完加热取下字块 可重复使用。（4分）（2）共通性：都是"活字"原理 将单个字块可以重新组合排成不同页面 大大提高了印刷效率和灵活性。差异性：古登堡印刷机是机械化的 使用铅合金铸字和螺旋压力机 印速更快 欧洲的市场需求大 社会变革为印刷品提供了海量市场（宗教改革、科学革命、报纸杂志的兴起） 而中国的活字印刷 虽然技术早于欧洲四百年 但一直与雕版印刷并行 没有发生"印刷革命" 根本原因在于中国社会对大规模印刷的需求远不如欧洲迫切。（6分）（3）这一问题是著名的"李约瑟难题"。原因包括 科学制度引导知识分子走向经学而非自然科学 封建专制制度对思想的控制严厉 没有像欧洲那样的市民社会和研究机构 缺乏将技术发明系统地转化为科学理论的动力和机制 加上明清闭关锁国 失去了与世界科学发展的同步机会。（4分 言之成理即可） 18．（14分）阅读材料 回答问题。 材料一：徐光启在《农政全书》中记载了他在上海老家的田里试种甘薯的全过程 并总结出"甘薯十三胜" 详细列举了甘薯的十三个优点 包括高产、耐旱、可以救荒等 此后大力向全国推广。 材料二：李时珍"穷搜博采 芟烦补阙 历三十年 阅书八百余家 稿三易而成书"（《明史·李时珍传》） （1）根据材料一和材料二 概括徐光启和李时珍在科学研究上的共同精神品质。（4分） （2）他们的这些做法 与我们今天所说的"科学方法"有哪些相通之处？（5分） （3）明清时期的中国 产生了像徐光启、李时珍、宋应星这样伟大的科学家 但整体上 中国却与西方同时期的"科学革命"失之交臂 试分析形成这一反差的历史原因。（5分） 【参考答案】（1）亲身实践、实地实验（徐光启试种甘薯） 广泛收集资料、穷尽文献（李时珍"阅书八百余家"） 精益求精、反复修改（"稿三易"） 关注民生、学以致用。（4分）（2）重视观察和实验（获取第一手数据） 系统整理和分析（李时珍"振纲分目"的科学分类法） 对已有知识的批判性检验（纠正旧说错误） 通过实践来验证理论（徐光启的"试种"就是"实验"） 这些做法与我们今天所说的"科学方法"有着诸多相通之处。（5分）（3）封建专制制度对思想和科学的束缚（八股取士、文字狱） 缺乏像欧洲那样的科学团体（如英国皇家学会）和学术交流平台 科学家往往是孤立的个人而非一个"群体" 研究成果缺乏推广和传承的机制 李时珍、宋应星等人的著作在当时并没有得到官方和社会的高度重视 加上闭关锁国 中国与西方的科技交流被切断。（5分） 10 高考真题精选（2023 2025年） 1．（2024·新课标I卷）中国古代四大发明中 哪一项在北宋时期有了突破性进展 A．造纸术 B．指南针 C．火药 D．印刷术 【答案】D【解析】北宋毕昇发明了活字印刷术 是印刷术的重大突破。指南针在北宋也有发展 但题干侧重"突破性进展" 活字印刷是质的飞跃。 2．（2024·新课标II卷）"舟师识地理 夜则观星 昼则观日 阴晦则观指南针。"这反映了宋代 A．造船技术处于世界领先地位 B．指南针已应用于航海 C．海上丝绸之路开始开辟 D．中国已经掌握了世界地理全貌 【答案】B【解析】"阴晦则观指南针"说明在阴天看不到日月星辰时 依靠指南针导航 反映了指南针在宋代的航海应用。 3．（2023·全国甲卷）下列哪部著作被达尔文称为"中国古代的百科全书" A．《齐民要术》 B．《梦溪笔谈》 C．《本草纲目》 D．《天工开物》 【答案】C【解析】达尔文在《物种起源》等著作中多次引用《本草纲目》的资料并给予高度评价。 4．（2025·全国新课标卷）沈括在《梦溪笔谈》中记载的科技成就包括 A．地动仪的制作方法 B．毕昇的活字印刷术 C．赵州桥的设计图纸 D．造纸术的工艺流程 【答案】B【解析】沈括在《梦溪笔谈》中详细记载了毕昇的胶泥活字印刷术 这是关于活字印刷术最早、最权威的文献记录。 5．（2023·全国乙卷）下列关于中国古代数学成就的表述 正确的是 A．《九章算术》中已经出现了微积分运算 B．刘徽的"割圆术"运用了极限思想 C．祖冲之是世界上第一个提出负数的数学家 D．中国最早的十进位值制记数法出现在东汉 【答案】B【解析】刘徽"割圆术"体现了极限思想的雏形。A微积分是十七世纪牛顿和莱布尼茨的成就。C负数最早出现在《九章算术》中 祖冲之是圆周率。D十进位值制在商代甲骨文中已经出现。 6．（2024·全国甲卷）"它不仅是药物学著作 还广泛涉及植物学、动物学、矿物学、化学等诸多领域。"这句话描述的是 A．《黄帝内经》 B．《伤寒杂病论》 C．《本草纲目》 D．《农政全书》 【答案】C【解析】《本草纲目》不仅是一部药典 更是一部百科全书式的科学巨著 内容跨越多个学科。 7．（2025·新课标II卷）郭守敬编制的《授时历》比西方同类历法领先了 A．一百年 B．两百年 C．三百年 D．四百年 【答案】C【解析】《授时历》测定一年为365.2425日 与1582年颁布的格里高利历相同 但早了约三百年。 8．（2023·新课标卷）"平造 一版印完 再刻一版。"（雕版印刷）"若止印三二本 未为简易 若印数十百千本 则极为神速。"（活字印刷）这两句说明 A．雕版印刷比活字印刷更快 B．活字印刷的"快"以"大量"为前提 C．活字印刷在宋代已经取代了雕版 D．雕版印刷比活字印刷更省钱 【答案】B【解析】"若止印三二本 未为简易"说明活字印刷的优势体现在大批量印刷时 小批量印书时 雕版可能更方便。 11 深度拓展 一、李约瑟难题 中国为什么没有产生近代科学 英国科学史家李约瑟 在研究中国古代科技史时 提出了一个著名的追问 "在公元一世纪到十五世纪之间 中国在将自然知识应用于人类实际需要方面 比西方更有效率 为什么近代科学和工业革命没有在中国而是发生在欧洲？"这个问题 被称为"李约瑟难题" 至今仍无唯一公认的答案。制度层面 中国高度中央集权的官僚制度 缺乏对商业和工业的制度性保护 商人和工匠的社会地位低下 科学制度把最聪明的头脑吸引到背诵儒家经典和追求功名的道路上 "学而优则仕" 而不是"学而优则研"。经济层面 中国人口众多 劳动力成本极低 缺乏用机器取代人力的经济动机 清代的江南 一个纺织工人的日工资非常低 而一台蒸汽机 在当时的价格 可以雇用多少工人？思想的激励 不够。地理层面 欧洲大陆的分裂竞争 迫使各国不断改进军事和经济技术以谋求生存 枪炮更先进 就能在战争中胜出 而中国的大一统 消除了这种竞争压力。文化层面 中国传统思维更注重经验和直觉 "知其然" 不太追问"所以然" 而西方科学的核心是"逻辑推理"和"数学表达"。这些因素 也许没有一个可以单独解释"为什么" 但它们叠加在一起 或许共同构成了那个巨大的历史分岔。 二、四大发明 从中国到世界的传播路线图 发明 中国成熟时间 传入欧洲时间 传播路线 对欧洲的影响 造纸术 东汉（105年） 12世纪 经中亚 阿拉伯 北非传入西班牙和意大利 取代莎草纸和羊皮纸 文艺复兴和科学发展的物质基础 印刷术 唐（雕版） 宋（活字） 14 15世纪 经蒙古西征和阿拉伯传入欧洲 古登堡印刷机 宗教改革 知识传播革命 火药 唐（配方） 宋（武器） 13 14世纪 经蒙古西征传入阿拉伯 再传入欧洲 摧毁骑士和城堡 加速封建制度瓦解 军事革命 指南针 宋 12 13世纪 经阿拉伯商人传入地中海和欧洲 大航海 地理大发现 全球贸易网络的形成 三、"经验科学"与"实验科学"的分水岭 中国古代科技的最重要特征 是"经验性" 也就是"在实践中积累" 匠人通过长期的摸索、反复的试错 掌握了某种技术 并一代代地"师徒相授"。火药的最佳配方 是多少硝、多少硫、多少炭 是炼丹家和工匠们在无数次试验中 试出来的。《天工开物》中对冶铁温度的精确描述 对陶瓷釉料配比的记录 也都来自实践经验的总结。这种"经验科学" 在发展传统技术方面 是非常有效的 中国在很长时间里 技术是领先世界的 但它有一个瓶颈 当技术问题变得极其复杂 需要通过"理论模型"和"数学推导"来理解和预测时 "经验"就不够用了。欧洲在十七世纪以后 发展出了一套全新的"实验科学"方法 培根的经验主义和数学演绎的结合，"大胆假设 小心求证"的实验方法 把技术问题转化为理论问题 用数学来精确表达 用实验来反复检验。这就是从"经验"到"实验"的飞跃 正是这个飞跃 使西方在短短两三百年里 全面超越了中国已有数千年积累的传统技术。 12 考前冲刺 一、命题角度预测 1. 四大发明的发明过程与传播路线 考查时空观念和中外文化交流。2. 中国古代天文学和数学的具体成就 张衡地动仪、郭守敬《授时历》、祖冲之圆周率是高频考点。3. 中国古代医学的代表人物和著作 张仲景《伤寒杂病论》的"辨证论治" 华佗的"麻沸散" 李时珍《本草纲目》的"百科全书"性质。4. "李约瑟难题"和中国古代科技的特点 经验性与实验性的区别 为什么中国没有产生近代科学。5. 明清科技总结与西学东渐 徐光启、宋应星、李时珍、徐霞客等"科学巨人" 与同时期欧洲科学革命的"错位"。 二、人物 著作快速对应表 人物 朝代 代表作/成就 一句话标签 蔡伦 东汉 改进造纸术 蔡侯纸 书写材料的革命 张衡 东汉 地动仪 浑天仪 人类最早的"地震监测仪" 张仲景 东汉 《伤寒杂病论》 "医圣" 辨证论治的奠基人 华佗 东汉 麻沸散 五禽戏 最早的全身麻醉和外科手术 祖冲之 南朝 圆周率 大明历 π精确到小数点后七位 领先千年 贾思勰 北朝 《齐民要术》 现存最早最完整的农书 李春 隋 赵州桥 世界现存最古老的石拱桥 毕昇 北宋 活字印刷术 胶泥活字 印刷的"思想革命" 沈括 北宋 《梦溪笔谈》 "中国科学史上的坐标" 郭守敬 元 《授时历》 一年365.2425天 领先欧洲三百年 李时珍 明 《本草纲目》 药物学巨著 达尔文称赞 徐光启 明 《农政全书》 会通中西的科学家 宋应星 明 《天工开物》 "十七世纪的工艺百科全书" 徐霞客 明 《徐霞客游记》 最早系统考察喀斯特地貌 三、大事年表速记 时间 事件 战国 甘德、石申编制《甘石星经》 世界上最早的星表 东汉（105年） 蔡伦改进造纸术 "蔡侯纸" 东汉 《九章算术》成书 中国数学体系奠基 东汉 张衡发明地动仪和浑天仪 东汉 张仲景著《伤寒杂病论》 华佗发明麻沸散 魏晋 刘徽注《九章算术》 提出"割圆术" 南朝 祖冲之将圆周率推算至小数点后七位 隋 李春设计建造赵州桥 唐（868年） 《金刚经》雕版印刷 世界最早有日期的印刷品 北宋 毕昇发明胶泥活字印刷术 北宋 沈括著《梦溪笔谈》 北宋 指南针广泛应用于航海 元 郭守敬编制《授时历》 明（1578年） 李时珍完成《本草纲目》 明（1637年） 宋应星《天工开物》刊行 四、判断改错（10题） 1．造纸术是东汉蔡伦发明的。（×）蔡伦是"改进"造纸术 西汉已经出现了麻纸。 2．活字印刷术发明后 立即在宋代社会大规模推广 取代了雕版印刷。（×）宋代仍以雕版为主 活字印刷的推广是渐进的。 3．火药是由中国的炼丹家发现的。（√）孙思邈最早记载了火药配方。 4．指南针在战国时期就已经被广泛用于航海。（×）战国时期的司南没有用于航海 宋代指南针才用于航海。 5．张衡发明的地动仪可以预测地震。（×）地动仪是"测定"已经发生的地震的方向 不是"预测"地震。 6．祖冲之是世界上最早提出负数的人。（×）《九章算术》中已经出现了负数 祖冲之的贡献是圆周率。 7．《本草纲目》的作者是东汉的张仲景。（×）《本草纲目》的作者是明代的李时珍 张仲景著《伤寒杂病论》。 8．郭守敬的《授时历》测定一年为365天。（×）《授时历》测定一年为365.2425天。 9．《徐霞客游记》是一部文学性的山水游记 科学价值不高。（×）它是世界上最早系统考察和记录喀斯特地貌的科学著作。 10．中国古代科技一直领先世界 直到鸦片战争后才被西方超越。（×）中国在与西方"大分流"之前 在很长时期内保持领先 但大约从十五世纪以后 西方在"科学革命"中逐渐超越了中国。 本讲结束 学科网（北京）股份有限公司 $