通过本课的学习，使学生比较系统地了解秦汉时期的科学技术成就和医学成就，包括造纸术的发明和改进、《九章算术》和地动仪、张仲景和华佗。
通过引导学生观察汉代造纸图，了解造纸的工序，通过引导学生依据地动仪剖面图，分析其原理，培养学生观察想象能力。
通过学习秦汉时期的科学技术，对学生进行初步的科技史教育，使学生认识到当时我国科学技术在世界的领先地位和中华民族对人类文明的巨大贡献，从而激发学生的爱国主义情感。
教材分析和教学建议
一、重点和难点
本课的主题是秦汉文化，而且是昌盛的秦汉文化，所谓“昌盛”，即兴旺、兴盛的意思，可见秦汉文化在整个历史发展过程中的特殊地位。本课主要介绍了秦汉时期的科技成就和医学成就。
本课的重点：（1）造纸术的发明和改进。造纸术是我国古代的四大发明之一，在使用纸之前，世界各地人们的书写材料各不相同，不是价钱太贵，就是很不方便，不适合于大量使用。我国造纸术的发明和改进，不仅解决了上述种种困难，而且促进了文化教育的普及，推动了世界文化的传播与发展。这是中华民族对世界文化的伟大贡献。（2）地动仪。我国是一个多地震的国家，在东汉时候，地震更加频繁，给人们带来极大的痛苦。由于当时对地震现象还不能科学地解释，以为是神灵主宰，造成人们的恐惧。张衡却不信鬼神，制造了地动仪。通过实际检测，告诉了人们地震是一种自然现象，对破除迷信起到了积极的作用。地动仪还是世界公认的最早的能测定地震方向的仪器，它表现了我国古代科学家非凡的创造力。
本课的难点：张衡制造的地动仪，涉及到科技名词和物理学原理，而初一学生没有学过物理，对于利用物体惯性来拾取地震波进行远距离测量的原理，学生难以理解，因此是本课的难点。
二、教法建议
1．教师可先提问：“我国秦汉时期的文化所以昌盛的原因是什么？”引导学生回忆已学过的知识，得出：国家的统一，封建经济的繁荣，各民族、各地区之间经济文化交往的加强等等，都是秦汉时期的文化之所以昌盛的原因。
2．教师可以先引导学生回忆纸发明以前，人们用什么作书写材料，并引用引言中提到的故事，激发学生学习本课的兴趣。
3．讲述纸的发明与改进的经过，教师可以通过计算机、录像机或投影仪、挂图等多种辅助手段，展示《汉代造纸示意图》，使学生形成直观印象，并通过对比等方法，引导学生分析蔡伦改进造纸术的优点。
4．讲述地动仪之前，可由一名学生介绍张衡的生平，教师可以根据情况做补充，如当时对地震现象还不能做出科学的解释，因此，宣扬神学迷信的人就应运而生。张衡是科学家，他不信鬼神，立志探索地震之谜，终于制造了地动仪，从而引导学生用科学的方法看待、分析身边的事物，帮助学生树立科学的观点。
5．讲述地动仪这一难点时，教师可以充分利用计算机的优势，制作动态地动仪震动示意图（没有条件的地方，教师可以自制活动的地动仪内部结构幻灯片，进行演示），引导学生仔细观察，把复杂的物理学原理，通过直观教具展现在学生面前，帮助学生加深理解，化解学习上的困难。
6.引导学生分析“地动仪有什么价值”？使学生明白，在科学不发达的古代，地动仪能测出千里之外的地震方向，这就等于告诉人们地震是一种自然现象，对破除迷信具有积极的作用。
7．为了调动学生的学习兴趣，课前可以布置学生搜集与华佗、张仲景有关的故事，课上由2～3人讲述，并要求学生根据教材内容归纳出华佗、张仲景的医学成就，从而培养学生综合归纳问题的能力。
8．新课学完后，教师可以根据活动与探究的建议，组织学生做小实验：由学生拿出事先准备好的旧布（或旧绸子）和一块木板（或竹片），用毛笔在上面每人写一句唐诗，然后再用纸写同一句唐诗。实验结束后，请学生谈谈他们的感受。
三、学法指导
1．指导学生联系以前学过的课文内容，掌握秦汉时期文化昌盛的背景，懂得文化的繁荣同国家的统一、经济的发展、对外的开放有着密切的关系，避免孤立地、就事论事地看待历史现象的毛病。
2．指导学生通过学习本课的内容，归纳概括出本课所涉及的秦汉时期重要的科技成就和医学成就，可以设计成不同形式的表格，也可以根据自己的爱好，出一期历史小报，在班级交流、展示。这既可培养归纳概括的能力，又可增强民族的自豪感。
四、问题探究
动脑筋
1．纸广泛用于人类生活的各个领域，你能说说有哪些方面吗？
可以书写；绘画；用于包装；用于制造纸质生活用品，如纸杯、纸盒、纸巾、纸衣裤等。
2．张仲景在205年开始撰写《伤寒杂病论》，他写此书用了较长的时间。有的史书上记载：华佗读了《伤寒杂病论》后高兴地说：“这真是救人的书啊！”华佗是208年被曹操杀害的。想一想，华佗说过这话没有，为什么？
华佗没有说过这句话。因为，张仲景在205年才开始写《伤寒杂病论》，而且写此书用了较长的时间，而华佗208年就被杀了。所以，他有生之年不可能看到此书。
练一练
B
活动与探究
1．看图分析：这是明朝人绘的《孔子圣迹图》中的一部分，图中错误很多，比比看，谁找的错多？
①孔子和他的学生读的书不对，因为那时还没有纸。②图中的家具是明代的，不是孔子时代的。③孔子的发髻不对。④图中的树是南方的，而孔子是北方人，所以不对。⑤孔子不应坐在椅子上。
第2、3题可自由发挥。
参考资料
竹简
在殷商时代，我国使用的书写材料主要是龟甲和兽骨，需经特殊处理并由专门人员用刀刻写。在铜器和玉石器上也有铸刻文字的。西周时期，文字主要是铸刻在铜器上。到了春秋时代，竹木简牍盛行，并开始使用丝帛书写，《墨子》里就说到“书之竹帛，传遗世子孙”。直到东汉，竹木简牍和丝帛仍然是重要的书写材料。西汉末年，刘向校定皇家图书时，都是先写在竹简上，以便随时改动，待整理完毕，才将定本誊写在帛上。东汉的皇家藏书处东观所藏图书，就是竹简和帛两大类。
竹简是把竹材锯成圆筒，再剖成竹签。书写以前，先要在火上烘干，以防止虫咬和腐烂。简有一定的长度，如2尺4寸的简是用来写经典、法律和国史的，一尺长的简是用来写信的（所以后来把信叫做“尺牍”）。简上的文字，是用笔墨书写的；要删改，就得用刀削掉（所以后世又把删改文章叫做“笔削”）。在没有竹子的地方，则用木材锯成段，再劈成片，刮削使平，成为木简。宽的叫“版”，或叫“方”。
蔡伦
蔡伦（？－121），桂阳（郡治在今湖南郴州）人，汉和帝时候掌管制造宫廷使用器物的宦官。蔡伦有才学，他监造的宝剑和各种器械，质量都非常好。蔡伦曾受封为龙亭侯，因此后来人把他改进后的纸叫做“蔡侯纸”。
造纸术的发明，是中华民族对世界文化的杰出贡献
造纸术从我国传播出去以前，朝鲜、日本也用简和帛写字，印度用白树皮和棕榈树叶（我国通称贝叶）写字，埃及用纸草的内皮压成“纸草纸”写字，欧洲用羊皮作纸写字。这些书写材料，有的笨重，有的很脆，有的很贵。据说欧洲写一部《圣经》，要用300张羊皮。因此，这些材料也都不适于大量使用。我国造纸术传播出去以后，解决了上述那些困难，大大促进了文化教育的普及，推动了世界科学文化的传播和交流，深刻地影响着世界历史的进程。正如英国科学家弗兰西斯?培根在评价包括造纸术在内的我国四大发明的时候所说的：“它们改变了世界上事物的全部面貌和状态，又从而产生了无数的变化；看来没有一个帝国，没有一个宗教，没有一个显赫人物，对人类事业曾经比这些机械的发现施展过更大的威力和影响。”
《九章算术》
《九章算术》是我国现存的最早的一部古代数学专著。它是通过多人之手，经过长时间的修改删补，到东汉时期才逐渐形成定本。现在流传的是刘徽注释本，原本早已失传。全书分为九章，其中：①“方田”，主要是面积的量法和分数算法；②“粟米”，主要为粮食交易计算法；③“衰分”，主要为分配比例的算法；④“少广”，主要为开平方和开立方法；⑤“商功”，主要为立体形求体积法；③均输，主要为政府组织粮食运输、平均负担的计算法；⑦“盈不足”，主要为盈亏问题的解法和用同类计算方法解算其他类型算术题；⑧“方程”，主要为联立一次方程组解法和正负数；⑨“勾股”，主要为勾股定理的应用和测量问题的解法。全书汇集了246个应用题及其解算方法，系统总结了先秦到东汉初期的数学成就。书中的分数解算方法、联立一次方程解法、负数等，是当时居于世界先进地位的成果。
张衡
张衡（78--139）字平子，南阳西鄂（今河南南阳北）人。少年时好学，17岁离开家乡去关中一带游历，又到洛阳学习五六年。后来，他回到家乡专心研究学问，写成了著名的文学作品《二京赋》。他逐渐从文学创作转向哲学、天文、历法、数学等方面的研究。33岁那年，他被召到洛阳做起草文书的郎中，几年以后升任太史令。他进一步钻研天文、历法，精心观测日月星辰的运动规律。在这个基础上，把前人制造的天文仪器加以改进，造出比较精确的天文仪器----浑天仪。后来，他又注意研究地震。公元132年，设计制造出可以测知发生地震方向的地动仪。他还上书反对当时盛行的谶纬迷信，指责提倡谶纬迷信的人是为了升官发财，主张把谶纬迷信一律查禁。此外，他在史学、数学、地理、机械制造等方面，也都有贡献。
张衡留下的书有《灵宪》和《浑天仪图注》，前者是天文学著作，后者是为浑天仪写的说明。他还写了一部数学著作《算罔论》，今已失传。
地动仪
东汉时期，我国地震频繁。据《后汉书》记载，从公元96年到125年的30年间，就有23年在我国各地发生过地震、山崩、地裂或地陷等灾害。119年2月的一次地震，使京师洛阳和其他42个郡国地区，都或重或轻地受害。有的地方地面陷裂，有的地方从地下涌出洪水，有的地方城郭房屋倒塌，压死了人。那时候，人们对地震现象还不能解释，封建统治者借此宣扬神学迷信。东汉时候的伟大科学家张衡，冲破了神学迷信的束缚，发明和制造了人类历史上第一台观测地震的科学仪器----“候风地动仪”。《后汉书?张衡传》记载了他发明的这台地动仪。张衡发明的地动仪，是世界最早的地震仪。它是利用物体的惯性来拾取大地震动波，进行远距离测量的，这个原理至今仍然沿用。在国外，直到公元13世纪，古波斯的马拉哈天文台才有类似的仪器，18世纪，欧洲才出现了利用水银溢流来记录地震的仪器。可惜，张衡发明的那台地动仪不知在什么时候失毁了，现在我们看到的地动仪的模型，是解放以后我国科技工作者，凭借现代科学知识，参照《后汉书?张衡传》里的简略记载，经过多方钻研制成的。
张衡不为高官厚禄奉承权贵
《后汉书?张衡列传》载：“（张）衡不当（适应）世（不被时人所看重），所居之官，辄积年不徙（多年得不到升迁）。自去史职（指太史公之职），五载复还，乃设客问，作《应间》以见（现）其志云：……君子不患位之不尊，而患德之不崇；不耻禄之不夥（多），而耻智之不博。”
华佗
华佗（145--208），又名?（古敷字），字元化，沛国谯（今安徽毫州）人。他是个民间医生，一生不愿做官，不愿追求名利富贵。朝廷征召他做官，地方举他当孝廉（汉朝选拔官吏的科目之一，举为孝廉的人，往往被任命为“郎”官），他都拒绝了。他擅长内、外、妇、儿、针灸各科，尤精外科。创有称为“五禽戏”的保健体操。行医的足迹遍及今天的江苏、山东、河南、安徽的部分地区，治愈的病人很多。由于他医术高明和具有救死扶伤的精神，人们赞扬他为“神医”。建安十三年（208年）为曹操所害。
麻沸散
麻沸散是华佗创制的用于外科手术的麻醉药，其处方后来失传。传说系由曼陀罗花（也叫洋金花、风茄花）1斤、生草乌、香白芷、当归、川芎各4钱、南天星1钱，共6味药组成；另一说由羊踯躅3钱、茉莉花根1钱、当归3两、菖蒲3分组成。据后人考证，这些都不是华佗的原始处方。
关于华佗使用麻沸散进行外科手术的情况，《后汉书?方术列传》载：“（华佗）精于方药，处齐（剂）不过数种，心识分铢，不假称量。针灸不过数处。若疾发结于内，针药所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉无所觉，因刳（kū，剖开）破腹背，抽割积聚（肿块）。若在肠胃，则断截湔（jiān,洗涤）洗，除去疾秽（病变污秽的部位），既而缝合，傅（敷）以神膏，四五日创愈，一月之间皆平复。”
五、禽戏和《长沙马王堆汉墓出土的导引图》
我国劳动人民很早就认识到运动保健的重要性，并创造了一套以呼吸运动与躯体运动相结合的医疗体育方法。早在春秋战国时，以呼吸运动为主的“导引”方法已相当普遍。到了汉代，导引疗法又得到进一步发展。1973年在长沙马王堆3号西汉墓中就出土了绘有各种运动姿势的帛画导引图四十多幅。华佗吸收前人的成就，加上自己的研究成果，创造出一套“五禽之戏”，即摹仿虎、鹿、熊、猿、鸟等5种禽兽动作姿态的保健体操。据说其弟子吴普每天做五禽戏，常年不断，“年九十余，耳目聪明，齿牙完坚”（《后汉书?方术列传》）。
张仲景和《伤寒论》
张仲景（约150--219），名机，南阳郡涅阳（今河南南阳市西南）人，是一位在医学上有卓越贡献的医学家。曾任长沙太守。他写了医学名著《伤寒杂病论》16卷。这部书经晋代名医王叔和整理，分成《伤寒论》和《金匮要略》两部。
《伤寒论》22篇，是在以往医学著作基础上的进一步发展，它的贡献主要是辨症施治。辨症指辨明症状，先分析是阳症（抗病力弱，病势亢奋的病症）还是阴症（抗病力弱，病势虚衰的病症），再由阴阳辨明表里，辨明虚实，再辨明寒热。这就是中医诊断学上著名的“八纲”。施治指辨症以后进行的治疗。张仲景用汗（用发汗的方法排病）、吐（用催吐的方法排病）、下（用下泄的方法排病）、和（用和解的方法去病毒）来概括各种症状的治法，发挥了祖国医学“辩证论治”的传统，奠定了中医治疗学的基础。
《金匮要略》25篇，论述了内、外、妇，产各科的四十多种疾病，记载了二百六十多个药方。书里论述了疾病发生的各种原因，主张早期防治。
学术动态
关于造纸术发明者的争论
长期以来，人们一直以《后汉书?宦者列传》的记载为主要根据，认为东汉宦官蔡伦发明了造纸术。但从1933年在新疆罗布淖尔发现一片西汉古纸，特别是1957年在陕西西安市郊灞桥砖瓦厂工地古墓中发现成叠的古纸残片后，对造纸术的发明问题便产生了不同的看法。一种意见坚持蔡伦是造纸术的发明者，认为古书记载的“赫?（xītí，丝绵纸）”是漂丝的副产品，不是真正的纸，而直到20世纪70年代为止先后在新疆罗布绰尔、陕西西安灞桥、内蒙古居延金关、陕西扶风中颜所发现的西汉古纸，均未用于书写或因质地粗糙不便于书写，只能算作纸的雏形。蔡伦在前人漂絮和制造雏形纸的基础上，利用纯净纤维造出表面细致、书写性能良好的纸，是纸的真正发明者。另一种意见认为，所谓纸，起码应具备两个条件，一是植物纤维，二是要经过人工的机械化学作用。迄今为止，所发现的西汉古纸都是麻类植物纤维纸，而1986年在甘肃天水放马滩西汉古墓发现的纸，更是既薄又软，平整光滑，上面绘有地图，它们已是真正的纸。当然，这并不抹煞蔡伦在造纸史上的作用。他的贡献在于改进了造纸术，扩大了原料来源，生产出更高质量的纸；同时，还主张推广造纸，用以代替帛简，使纸张得到广泛的应用。
图画说明
汉代造纸示意图
这是根据汉代造纸过程绘制的示意图。这幅图的内容反映了汉代造纸的复杂过程。最上一排分别为洗涤原料、切割、浸渍沤制和焚烧草木灰，即把麻头、树皮、破布、鱼网等原料用草木灰水浸渍沤制，使其膨胀和柔软，再用工具切碎，然后用水洗涤；中间一排分别为蒸煮、舂捣，即用草木灰中的碱性溶液去掉原料中的油质、色素等杂质，然后用水漂洗、舂捣，将捣碎的细纤维加水搅拌成纸浆；最后一排为捞取纸浆、晾晒、码放，即用一种多孔的平面筛子将纸浆捞出，经脱水干燥后，就成了纸张。纸成型后表面粗糙、发皱，不利于书写，需用力砑光，使纸张表面平滑。
地动仪的复原模型和震动示意图
张衡制作的地动仪，早在公元4世纪已毁坏。此模型是1959年王振铎根据《后汉书?张衡列传》和有关考古资料复制的，现存中国历史博物馆。
长沙马王堆汉墓出土的导引图
这是1973年湖南长沙马王堆3号汉墓出土的帛画，由于长期积水浸泡，出土后已成残块。经整理复原，帛画纵约五十厘米，横约一百四十厘米。导引是一种将呼吸运动同躯体运动相结合的健身方法。《导引图》上面彩绘了44个人物形象。这些人物形象共分4层，每层共有11个不同姿态的单人运动形象，其中31人有题迹痕迹，可以辨认出来的有20余种。这些人物的性别、年龄、衣着和动作各不相同，有的赤膊跣足，有的穿各色长服，少数人持械，多数人徒手，其中近半数为妇女形象。根据墓葬年代推算，《导引图》的绘制年代最迟不晚于西汉初年，是迄今为止我国考古发现中时代最早的健身图谱。它的出土是我国医学史和体育史上的一大收获，为研究我国特有的“导引”疗法的历史发展，提供了珍贵的形象依据。课本上的图画选用的是其中一部分。