第23课领先世界的科学技术教案（北师大版）
教材分析
本课是本册书第四单元“政权分立与民族汇聚”中的一课。众所周知，三国两晋南北朝时期的科学技术上承秦汉，在数学，农学和地理学等方面的成就皆超过前代，并为隋唐时期我国科学技术的繁荣奠定了基础，因而在我国历史上占有重要地位，同时也处于世界领先地位。
本课共分三个子目，即祖冲之和圆周率，贾思勰和《齐民要术》，郦道元和《水经注》。分别介绍了这一时期数学，农学和地理学方面的成就。本课的重点在于通过学习，使学生感知，体会古代科学家们对科学不懈追求的精神，并认识到科学研究及学习中都需要求实的态度。勤奋的精神和亲身的实践，使学生形成勇于实践和探究的正确的学习态度。难点是分析三位科学家取得成就的共同因素，使学生认识刻苦钻研和实践的重要性。
学情分析
初一学生处于向青年过渡的转型期，独立性与依赖性并存，求实性与想象性共具，他们崇尚亲自发现世界，解释世界，同时，他们的的认知水平，独立探究意识及逻辑推理的能力均有待正确引导。
通过将近一个学期的学习，初一学生已对课改理念有了一定的认识，具备了一定的查阅资料，处理信息，小组合作探究，阅读普及性的历史读物等能力，对于圆周率，物候，中国主要的名川大河等已有一定的知识储备，与本课有关的资料也很容易通过网络或图书资料查阅到，因而学生的自主学习有一定的基础。
课程标准
知识与能力：
学生能叙述祖冲之推算圆周率的史实，知道《水经注》，《齐民要术》是中国古代地理学，农学领域的重要著作。
过程与方法：
学生能制作三国两晋南北朝科技成就表格；讨论“祖冲之，贾思勰和郦道元为什么能在科学的道路上取得成功？”
情感态度价值观：
通过本课的学习，使学生了解我们祖先的聪明才智，增强民族自豪感并学习这些古代著名科学家注意实践，刻苦钻研的科学精神。
教学理念和教学方式
教学理念：
遵循课改的基本理念，充分尊重学生的主体性，让他们大胆发表自己的意见，教师给予适当的点拨，肯定，同时让学生分组探究，体验合作发现问题，解决问题的乐趣。
教学方式：
教师充分担当起合作者，组织者，管理者的角色，为学生创造一个民主的宽松的课堂氛围，随时发现并指导学生在展示过程中出现的问题，并适时地为学生配上多媒体课件，为本课增添生动性。
教学过程
导入新课：通过前面几课的学习，我们了解了魏晋南北朝时期的政治、经济的状况，今天我们一起来看一看这一时期的科学文化的发展状况。
一、祖冲之和圆周率
1、刘徽
三国时代的刘徽，最早提出了圆周率的正确计算方法，并计算出圆周
3
率为3.14，他的成果，为后人更精确地计算圆周率打下了基础。
2、祖冲之与圆周率
教师首先提问：祖冲之有什么成就?在学生回答之后，教师进行总结。圆周率是圆的周长与直径的比率。祖冲之在刘徽等前人研究的基础上，对这一问题进行了大胆的设想，反复的实践。他认真钻研古代天文、数学文献，注意吸取前人的成果，终于用割圆术，计算圆内接正10000多边形面积的方法，求得圆周率在3.1415926—3.1415927之间。论文集《缀术》是当时数学领域的最高成就。
同时他在天文历法、机械制造等方面也都有巨大贡献。为了表彰他的贡献，前苏联莫斯科大学“世界大科学家陈列”的走廊上镶嵌着他的彩色大理石雕像；月球上的一座环行山也用他的名字命名。教师继续提出问题：为什么祖冲之能取得这样的成就呢?(教师引导学生阅读小字，帮助学生总结出答案：认真学习，刻苦钻研，反复实践等)
二、贾思勰和《齐民要术》
1、贾思勰
教师可让学生在阅读教材后介绍贾思勰。
2、《齐民要术》
教师在指出“齐民”和“要术”的含义后提问：这部书的内容是什么?在学生回答的基础上总结：它的内容非常广泛，包括农作物的种植、家畜家禽的饲养、农产品加工等许多方面。这些经验在当时世界上是先进的，它不仅是我国最早、最完整的农书，也是世界农学史上最早的巨著之一。
三、郦道元和《水经注》
1、郦道元
教师首先指出：北朝的时候，还出了一位著名的地理学家，这就是郦道元。哪位同学为我们介绍一下他的生平，估计学生如果进行了预习，会回答出。
2、《水经注》
教师首先指出：《水经注》是我国古代地理的重要著作。之后出示《水经》与《水经注》的区别图表。并提出问题：从原书和注解的对比中我们可以看出什么：
著作
河流水道
字数
内容
《水 经》
137
不到1万
河流流向、水情
《水经注》
1,252
近20万 引书437种
河流的详情、沿岸的山川城镇、风土人情和历史典故
教师总结学生的答案：北魏地理学家郦道元，经过长期观察考证，为《水经》一书作注。名为注释，实际上是颇具匠心的再创作。《水经注》以全国水道为纲，详细地记叙了江河流经地区的山川、城镇、物产、矿藏、风俗以及历史沿革等，他涉猎的书籍非常广泛，仅注中所引的就有437种。《水经注》至今仍是研究我国古代地理的重要著作，这对我们今天制定城建规划，兴建水利工程，考古、从事历史研究都有重要参考价值。因此，这部书不仅为地理学家所重视，也为考古学家、历史学家、农田水利学家、城建科学家所重视。同时，为这部书的文字优美，具有文学价值，因此也受到文学家的重视。
讨论：结合魏晋南北朝的历史特点，探索魏晋时期大量农学和地理学著作产生的原因。
学生讨论，教师可作提示：民族大迁徙，特别是大量少数民族迁入中原，面对陌生的环境他们必须借助相应的地理知识才能尽快了解新的生活环境，同时，他们进入中原以后必须改变自己的生产方式，由游牧转向农耕，这也就使得农业科学技术成为内迁各族人民的首要需求。
小结：
教师最后列出下面的图表，让学生依据本节课所学的有关内容，进行填充。
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类别
时代
人物
成就
答案：
类别
人物
时代
成就
数学
刘 徽
三国时期
最早提出圆周率的计算方法。
祖冲之
南朝(宋齐)
1、第一次把圆周率的数值精确到小数点后7位，比外国早了近一千年。
2、论文集《缀术》是当时数学领域的最高成就。
地理学
郦道元
北朝(北魏)
著《水经注》我国古代地理学的不可多得的世界名著。
农 学
贾思勰
北魏(北魏东魏)
著《齐民要术》，我国现存最早最完整的农书，也是世界农学史上最早的巨著之一。
拓展练习
（一）选择题
1．世界上第一次把圆周率的数值精确地推算到小数点后
第七位的数学家是（ ）
A．祖冲之 B.张衡 C.刘徽 D.刘歆
2.我国现存的第一部完整的农书是（ ）
A.《齐民要术》 B.《缀术》 C.《水经注》 D.《眿经》
3．想了解我国古代江河流经地区的山川、城镇、物产、矿藏等情况，需要查阅（ ）
A.《九章算术》 B.《农政全书》 C.《齐民要术》 D.《水经注》
4.小明同学的理想是长大后成为一名农业专家。下列人物中能给他最大启发的（ ）
A.祖冲之 B.贾思勰 C.王羲之 D.郦道元
5.从哪本书中我们知道中国是世界上最早懂得使用石油资源的国家（ ）
A.《九章算术》 B.《齐民要术》 C.《水经注》D.《水经》
6.南朝时期的祖冲之已把圆周率推算到小数点后的第七位。圆周率反映的关系是（ ）
A.圆的周长与半径 B.圆的周长与直径 C.圆的周和与面积 D.圆的半径与直径
（二）材料解析题：
“祖冲之的科技才能是多方面的，他根据自己的观察与计算测定一年的实际天数等。”
“贾思勰对古书中的农业知识加以总结，走访收集观察实验，写成《齐民要术》。”
“郦道元通过收集文献资料和进行实地考察，在前人《水经》基础上写成《水经注》”
阅读材料回答：
①他们三人都是什么时期的科学家？
②依据他们的行动总结获取知识的方法。
③祖冲之还有其他哪些成就？
④他们的成就有何地位或价值？
⑤我们今天可以学习他们什么精神？
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