《東方和西方的科學》教案

【教學目標】

1.學生能夠通過問題探討，認識文明對話的內涵及其意義。

2.能為較長的學術文章提煉關鍵詞語，把握主題及作者觀點。

【教學過程】

一、導入

北京:當2008年8月8日8點臨近，當鮮艷的五星紅旗高高飄揚，當璀璨煙花絢爛北京城，這個夜晚中國北京成為全世界的中心。

同一個世界，同一個夢想，奧運圣火點亮每一個心靈，東西方文明的火花在這里綻放。

上海:2010年5月1日，游歷世界各地150年、無數次點燃人類文明火花的世博會，將在中國上海拉開帷幕。

這是一次探討新世紀人類生活的偉大盛會，更是一次人類多元文化的精彩對話。

成功奧運，精彩世博，標志著中國走進更為開放的新時代。

偏見和隔閡已成過去，交流和對話成為共識。

今天，我們一起學習《東方和西方的科學》，一起感受一個西方人呼喚中西文化融合的熱切愿望，傾聽他超越時空的美好夢想。

二、作者和文題

喬治·薩頓:

近代科學史學的奠基人，新人文主義的倡導者。在他之前，科學史還沒有成為一門獨立的學科，是他通過一生的努力，奠定了科學史學科的基礎。

本文中的東方是指亞洲和非洲一帶。在上古和中古時期，這里曾建立了光輝燦爛的埃及文明、蘇美爾文明、巴比倫文明、波斯文明、阿拉伯文明、蒙古文明和華夏文明等等。

三、閱讀和討論

閱讀課文，把握大意，歸納提綱。

師生討論歸納如下:

1.(1-3)東方科學的價值。

2.(4-7)科學需要來自東方的人文支持。

3.(8-10)重申東方科學的價值。

四、學習和探究

哪些章節、段落、或者文字表達的觀點引發了你的思考或者引起了你感情的共振?

1.燦爛奪目的東方科學。

2.科學和人文的關系。

3.薩頓的科學態度。

一、燦爛奪目的東方科學

(一)中國古代

英國學者李約瑟在《中國科學技術史》中詳盡地介紹了燦爛的中國古代科學文化及其對世界文化的貢獻。

1.水利工程:水利工程的改進以及擴大應用，如閘門及新的測量儀器等;都江堰。

2.代數:宋朝的代數學達到了中國古代的最高峰，領先西方幾個世紀。

沈括，創立了“隙積術”和“會圓術”。“隙積術”也就是二階等差級數的求和方法。“會圓術”促進了平面幾何學的發展，而且在天文計算中也起了重要的作用，并為我國球面三角學的發展作出了重要貢獻。楊輝，研究了“垛積術”，即關于高階等差數列的研究。宋朝著名數學家賈憲在《黃帝九章算法細草》中提出開任意高次冪的“增乘開方法”，七百年后西方人才發明了同樣的方法(1819年才由英國人霍納發現)。他提出“開方作法本源圖”，即現在的指數為正整數的二項式定理系數表，歐洲人稱之為“帕斯卡三角”，比賈憲晚了600多年。南宋杰出的數學家秦九韶，在《數書九章》中論述了高次方程的解法，并且例舉20多個取材于實踐的高次方程的解法(最高為十次方程)，16世紀意大利人菲爾洛才提出三次方程的解法。秦九韶還提出了“大衍求一術”，即求解一次同余問題。這種方法和現代最大公約數的所謂歐幾里得輾轉相除法相類似。歐洲直到18.19世紀，大數學家歐拉、高斯等對一般一次同余式進行詳細研究，才得到與秦九韶“大衍求一術”相同的定理。

3.化學:它是在唐代道觀不知名的實驗室里開展起來的，到宋代終于研究出了成果，火藥成了武器，宋金之戰便是它的第一個試驗場，在公元1000年，宋代人就已經用弩炮發射出炸彈了。

4.中醫學及藥物學:如果說中國古代有具有獨特特色的一種學科，并且在現代還有發展的話，那就是中醫學及藥物學。從第一個大醫生扁鵲，第一部醫書《黃帝內經》開始的中醫傳統，劃過了一條明亮奪目的軌跡，到明朝出現了一個總結性的人物李時珍，他的《本草綱目》，無疑是明朝最偉大的科學成就。

5.活字印刷:沈括在《夢溪筆談》中詳細記載了它的發明人及工作原理，而《夢溪筆談》也正是一部偉大的科技著作。

6.天文歷法:中國古代天文學與歷法。由于我國是農業國，很早就開始研究以日之升降、月之盈虧來定時日，因此天文觀測發展很早;又因為古代占星家以奇異天象來預卜災難，如水旱天災、地震、兵亂、篡權等等，因此歷代王朝都十分重視天文觀測、記錄，設官署專司其職，對民間學者的天文學研究也很支持和重視。因此中國古代對天文觀測記錄詳明、系統，也有許多世界領先的精密觀測儀的發明。隨著天文學的被重視與深入研究，在中國古代也出現過一些樸素的宇宙觀和天體結構假說。

另外一項偉大發明，也在這部書里有了最早的描述，那就是羅盤。

英國政治家、哲學家弗蘭西斯·培根在1620年就曾指出，指南針、印刷術和火藥這“三大發明”改變了整個世界事物的面貌和狀態，沒有一個帝國、沒有一個教派、沒有一個大人物對人類事務的影響，能像這三種發明那樣巨大和深遠。

馬克思說過:“火藥把騎士階層炸得粉碎，印刷術則變成新教傳播的工具，而指南針使世界航海和殖民成為可能。”因此，中國的四大發明是資本主義產生的前提和條件。

李約瑟在他寫的7卷本34分冊的巨著《中國科學技術史》每冊的扉頁上都印上這樣一句話:“在公元3世紀到13世紀，中國保持了一個其他地區和民族所望塵莫及的科學知識水平。”

(二)中國當代

中國航天事業:

1970年4月24日，我國第一顆人造地球衛星“東方紅”1號在酒泉發射成功，使我國成為世界上第五個發射衛星的國家。

1984年4月8日，我國第一顆試驗通信衛星發射成功，今天，通信衛星已被廣泛用于電視、廣播、長途電話、電視教育、金融、電力等部門，幾乎每一位中國人，都在不同方面享受著衛星帶來的文明和方便。

2003年10月15日，中國第一位航天員楊利偉乘坐神舟五號飛船進入太空，實現了中華民族千年飛天夢想。中國，成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家。

實際上，我們的日常生活已經離不開來自太空的支持。當你手持遙控器在幾十個頻道間換來換去尋找合意的電視節目時，當你收聽明天的天氣預報時，當你在打電話或上網時，你已經在享受來自太空的服務了。而你餐桌上的可口的菜品，你生病服用的療效顯著的藥品，都有可能有來自太空的背景。

自1987年以來，有800多個品種的植物種子乘坐我國發射的返回式衛星進行了太空育種試驗，培育出一批高產、優質的農作物新品系和新品種。新藥品、新材料、新物種……我國1100多種新型材料中有80%是在空間技術的牽引下研制完成的。目前，已有1800項空間技術成果運用于電視轉播、紡織、石油、交通運輸、醫療等行業，改變著人們的生活。

二、科學和人文的關系

“神舟”號航天飛機的這次太空旅行，除了顯現其科學精神之外，我們不能忘記其背后的人文精神。

在成功的現代化進程中，科學與人文往往互為支持、齊頭并進。通常的說法是，科學與人文是支撐起人類文明的兩大支柱。然而，遺憾的是，我們有些人往往將科學與人文隔離開來。在我看來，科學與人文是人類的“左右手”，兩者不能分離，“人文”需要“科學”，而“科學”同樣離不開“人文”;沒有“人文”的“科學”是枯燥的、僵硬的、缺乏生機的。

科學對人文的作用:科學的進展往往會引起人類思維的革命。哥白尼不朽的著作改變了當時歐洲的精神面貌。達爾文的進化論傳到中國以后，改變了“天不變，道亦不變”的傳統思想。

人文對科學的作用:科學知識、科學理論滲透著人文因素的影響。將科學理論轉化為技術性的成果完全是為了滿足人的需要。作為雙刃劍的科學離不開人文的指引，沒有良知的科學只會是靈魂的廢墟。

科學領域的人文精神，包含制度文明、人類關懷、公道正義、敬業進取、不畏風險、實事求是等等內涵要素。“科學家追求真理，仿佛是一個遙遠而不知名的慈善家;他在孤獨寂寞中珍惜真理，愛護真理。”這是英國詩人華滋華斯的話。這里的“慈善”、“孤獨”、“追求”、“珍惜”與“真理”，鮮明地透露出科學所需要的種種人文精神。

我們常常提“人類靈魂的工程師”，但“工程師的人類靈魂”卻似乎不大聽見。科學所蘊涵的人文精神，其精義就是“人類靈魂”，博大的“人類靈魂”。我們的科學發展也需要這樣的“人類靈魂”來提供強大的內在動力。

有人把信息技術、生物技術和新材料技術稱為世界科技革命的三大支柱。

在近30年里，生物技術的巨大成果引人矚目，由此引發的一系列倫理道德、法律等社會問題也成為擺在社會科學家面前的課題。

第一個成果是關于人類基因組計劃。經過10年的努力，美國科學家和各國科學家通力合作，人類基因組精確的DNA序列圖譜已經勝利完成。利用這個圖譜，可以對正常人和患者的DNA進行有效的比較分析，快速找出并確定疾病基因的位點。這一成果引發的社會性問題也逐漸顯現。如:1.關于個人基因資料中的隱私權問題;2.基因治療與人的尊嚴;3.基因的商業價值與科學家的良知。

第二個成果是關于轉基因技術的研究。農業上的轉基因技術的廣泛應用使農業可持續發展有了保障，也是解決世界人口溫飽問題的根本途徑。但轉基因產品對人類是否安全，引起政府官員、科學工作者和社會公眾的關注。同時轉基因技術濫用與基因武器制造，嚴重地威脅人類的生存。轉基因技術已經超越生物物種之間的界限，可以按照人類的意圖和目的去重新編制生物體的遺傳密碼。現在對生物體的改變不再是在物種水平而是基因水平上，作業單位已不是生物體而是基因，人類已經具有改造別的物種和創造新物種的能力。但是，誰賦予人類有這樣的權利呢?人能主宰自然界嗎?人對自然的價值究竟怎樣體現呢?再有，如何看待當前的一種思潮——“基因決定論”呢?“基因決定論”與“宿命論”、“血統論”有何關系?

第三大成果就是體細胞核移植克隆技術的突破。在實際中，這項技術可解決以下問題:1.加快繁殖良種動物;2.有助于男性不育者獲得自己的后代;3.利用克隆技術提供移植用的器官有助于器官的再生。

體細胞核移植克隆技術的成功，將對人類社會生活及固有的傳統倫理道德、法律等方面造成沖擊并提出新問題:1.克隆人違背社會公平原則;2.克隆人沖擊家庭倫理體系;3.克隆人對現實法律的沖擊;4.克隆人是對宗教感情的冒犯和教義的褻瀆。

社會科學家參與到高科技發展中去是大有作為的，還有很多課題有待我們去發掘和研究。社會科學和自然科學的交叉與融合是21世紀科學發展的趨勢.社會科學家與自然科學家的合作，我們的高科技將成為充滿人文關懷的科學技術，高科技將會更快更健康地得到發展。

三、薩頓的科學精神

(1)與作者對話，從薩頓本人得到認知。

(2)與文本對話，從文本得到認知。

1.獻給科學史的一生

喬治·薩頓是一位科學史家，也是一位新人文主義的倡導者。他是一個罕見的人文學者與科學家結合的典范。

他可能是世界上最淵博的學者。薩頓為了更好地進行研究，掌握了廣博的歷史知識，以及包括漢語和阿拉伯語在內的14種語言。

他一生共寫出了15部專著(這僅指在他生前出版的專著，在他去世后，又有若干由他人編輯的論文集出版)、340多篇論文和札記，編輯79份詳盡的科學史重要研究文獻目錄。

在薩頓生前，他的成就便已得到了人們的承認。值得一提的是，國際科學史界最高的榮譽，由科學史學會頒發的以薩頓的名字命名的薩頓獎章的第一位獲得者，就是薩頓本人。實際上，薩頓一直夢想著有一枚科學史的獎章，他甚至曾具體設想在獎章上能裝飾有愛西斯女神的形象，但他從未想到他自己的肖像也會出現在獎章上。

薩頓去世后，《愛西斯》雜志在薩頓誕辰100周年紀念的時候(1984年)，薩頓的女兒，梅·薩頓這位后來比喬治·薩頓名氣更大的詩人和小說家發表了一首充滿感情的詩作來悼念她的父親。在這首詩的結尾處，梅·薩頓深情地寫道:此時，死亡的余音只是人們對他的頌贊，就像一位鄰居所寫所說的那樣:“我不認識你的父親，但是他的燈光曾在那里，我把那燈光懷念。”

2.薩頓真誠的科學態度、科學精神

薩頓堅信科學史是惟一可以反映出人類進步的歷史。他最高的目標就是要建立一種以科學為基礎的新人文主義，即科學的人文主義。他的學術活動就是為了要實現“全部知識的綜合”，使科學史成為聯系自然科學和人文科學的橋梁。正如薩頓自己所總結的那樣，在他的著作中，有四條指導思想一直貫穿始終。這四條指導思想就是:統一性的思想、科學的人性、東方思想的巨大價值。

3.薩頓的奮斗精神給后人莫大的激勵

2006年，薩頓去世50周年，全世界科學史研究者都在懷念這位科學史之父。薩頓提出要用科學史在科學與人文間建起一座橋梁的偉大理想，面對國內科學與人文嚴重疏離的現實，有學者發出“中國需要一千個薩頓”的呼喊，在呼喊背后，是深沉的憂慮。

正如07高考滿分作文《細雨閑花皆寂寞文人英雄應如是》中所說，一個人的寂寞可以被印在書上，刻在碑上，這寂寞是美麗的，是供人欣賞的。但沒有哪一座碑可以永恒過山水，薩頓的故事告訴我們，那些英雄的寂寞是奉獻，我們應該恭敬地去仰望。

★作者單位:江蘇省鹽城市鹽阜中學。