———天文學上的曠世之爭關增建教學目標1.了解關增建及其學術作品，積累文學常識。2.梳理課文的行文思路，掌握閱讀自然科學論著的一般方法。3.了解中國古代宇宙結(jié)構(gòu)學說的發(fā)展過程及論證。4.激發(fā)學生的探究精神。重點

理解本文的觀點。難點

激發(fā)學生的探究精神。教學過程

一、導入

南北朝民歌說“天似穹廬，籠蓋四野”。你知道，在中國古代天文學的發(fā)展歷程中，有哪些波瀾起伏、曲折復雜的學術爭論？今天，我們分享一下關增建的《天文學上的曠世之爭》。二、學習提示科學史是有關科學本身的學問，主要揭示科學發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的歷史，探討科學理論、思想的演變。讀一些科學史文章，有助于我們更深刻地認識科學，理解科學。《天文學上的曠世之爭》回顧我國古代關于宇宙結(jié)構(gòu)模式的論爭，指出中國古代天文學有重視校驗的傳統(tǒng)。閱讀時要了解“宣夜說”“蓋天說”“渾天說”等學說的基本觀點、歷史貢獻及其相互關系，理解“渾蓋之爭”的本質(zhì)；還要分析課文是怎樣梳理、概括中國古代宇宙結(jié)構(gòu)學說的發(fā)展過程的。讀史可以明智。閱讀科學史文章，能夠讓我們更清晰、準確地認識一些科學、文化問題。例如，古代中國在自然科學領域是不是像有些人說的那樣多經(jīng)驗、少研究，多技術、少理論？又如，古代中國的科學研究是不是常常受到非學術因素的影響？閱讀本文，你會對上述問題得出自己的判斷。三、作者簡介

關增建，1956年生，博士生導師，教授。1990年畢業(yè)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(diào)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，博士生導師，人文學院常務副院長、黨總支書記。四、背景

中國古代關于宇宙結(jié)構(gòu)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。渾天說與蓋天說是中國古代天文學上兩大主流學派的理論，兩派都創(chuàng)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(jīng)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。

五、天文學的發(fā)展歷程1、歐洲天文學的發(fā)展歷程①“地心說”“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(jīng)亞里士多德完善，又經(jīng)托勒密進一步發(fā)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。②“日心說”“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(zhuǎn)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(huán)繞地球運行。2、中國古代天文學的發(fā)展歷程①“天圓地方”說代表人物：孔子、曾子基本觀點：天是圓形平蓋，在人的頭頂上方懸置，地是方的，靜止不動。歷史貢獻：較早形成了中國人對宇宙形狀的認識。②宣夜說代表人物：郗萌(記載者)基本觀點：日月星辰自由飄浮在虛空中，它們之間相互獨立，沒有聯(lián)系。歷史貢獻：似乎更接近宇宙的實際。宣夜說是一種認為宇宙無限的氣宇宙論，是漢代的郗萌提出的學說。他認為“天”并沒有一個固定的天穹，而只不過是無邊無涯的氣體，日月星辰就在氣體中飄浮游動。這種宇宙論雖然對天文測量和天文歷法沒有產(chǎn)生什么影響，卻啟發(fā)人們認識宇宙本原和天體演化。宋代理學家朱熹更是根據(jù)這種氣的宇宙論提出了關于宇宙演化的猜想。他認為宇宙起先只是陰陽二氣，兩者旋轉(zhuǎn)摩擦，磨出一些渣滓，結(jié)在中央，便形成地。氣之清者就上升成為日月星辰，在外周轉(zhuǎn)不停。這個宇宙演化理論雖然還很粗糙，但其氣漩渦論卻比西方著名自然哲學家笛卡爾的宇宙演化漩渦說早400多年。③蓋天說代表人物：司馬遷基本觀點：天在上，地在下，天地等大，天地相距8萬里，日月星辰圍繞著北極依附在天殼上運動。歷史貢獻：能夠解釋人們?nèi)粘Ｉ钪幸姷降母鞣N天象；能夠預測日月星辰的運行；能夠編制歷法，滿足社會需求。蓋天說以為“天圓地方”，“天似蓋笠，地法覆槃”。這是對天地結(jié)構(gòu)比較直觀的認識。它對古代天文學的影響很大。漢代成書的《周髀算經(jīng)》利用影長測量數(shù)據(jù)，試圖把蓋天說構(gòu)造成一個天地幾何模型，說明日月出入、晝夜變化等各種天文現(xiàn)象。但由于天地平行和圭表影長“千里差一寸”的基本假設有誤，結(jié)果并不理想。不過蓋天說對繪制星圖、測量天體坐標來說還是很有用的。漢代有一種星圖叫“蓋圖”，大概就是按蓋天說的原理繪制的。此外，天體的赤道坐標在中國古代是“入宿度”和“去極度”，與蓋天說并不矛盾。④渾天說代表人物：落下閎、鄧平、揚雄、葛洪、祖暅、朱熹等基本觀點：天在外，地在內(nèi)，天大地小。歷史貢獻：更加符合觀測依據(jù)；制訂了更符合實際天象的歷法；成為主流認識。漢代出現(xiàn)的渾天說，大概出現(xiàn)在太初改歷之時。東漢張衡的《渾天儀注》對渾天說有非常形象的描寫：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃。”可見渾天說的本質(zhì)就是對天球的認識。渾天說對后來天文觀測的影響很大。有了渾天說，就有了渾儀，并且有可能在渾儀上加黃道、白道等，使天體位置測量越來越精密。中國古代宇宙論還有一個重要特點，就是強調(diào)天地對應和天人對應。中國古代的星官體系是這一特點的突出表現(xiàn)。西方的傳統(tǒng)開始于古埃及和古巴比倫，到古希臘時期形成星座體系，以神話中的事物為主。中國星官體系則完全不同，它是把人間帝王社會搬到了天上。天地是名副其實的對應。正是有了這種對應，中國古代的天與人之間才那么接近。“天文”永遠與“人文”密切關聯(lián)，所以中國古代的天文學，其根本的目的是探究天人關系，正如司馬遷所說，“究天人之際”。

隨著現(xiàn)代天文學的發(fā)展，人在宇宙中的位置看起來似乎越來越不重要。其實情況并不這么簡單。當我們探索宇宙越深入，就越發(fā)現(xiàn)我們?nèi)祟愂桥c宇宙緊密相關的。例如，現(xiàn)代天文學探索宇宙中的地外生命，就是出于對我們?nèi)祟愖陨砻\的關懷。只有當我們關心人，才可能更好地探索宇宙；也只有當我們更多地了解宇宙，才能更好地了解我們自己。

六、課文研讀1、字音安謐（mì）

圭臬(ɡuī

niè)

眼瞀(mào)

熾熱（chì）

晷影(ɡuǐ)

相形見絀(chù)

勾股（ɡōu）

周髀（bì）2、詞語波瀾起伏：形容水面上的水波泛起時的樣子。后多指文藝作品情節(jié)曲折。扣人心弦：形容事物激動人心。曠日持久：多費時日，拖得很久。不絕如縷：多形容局面危急或聲音、氣息等低沉微弱、時斷時續(xù)。可見一斑：比喻見到事物的一小部分也能推知事物的整體。相形見絀：和同類的事物相比較，顯出不足。赫赫有名：形容聲名非常顯赫。息息相關：呼吸也相互關聯(lián)。形容彼此的關系非常密切。3、寫作思路全文思路清晰，首尾呼應，結(jié)構(gòu)完整。文章先提出我國歷史上的渾蓋之爭，總領全文，然后分別介紹了天圓地方說、宣夜說、蓋天說、渾天說四種天文學說，既而解說蓋天說和渾天說之間的論爭，最后對這場論爭進行評析，分析了這場論爭的影響、特點、秉持的原則等。4、層次結(jié)構(gòu)全文可分為四個部分：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史上的四種觀點——“‘天圓地方’說”“宣夜說”“蓋天說”“渾天說”以及它們的基本觀點、歷史貢獻及相互關系，進而引出核心話題——“渾蓋之爭”。第三部分（10-15段）：引經(jīng)據(jù)典，列舉事例，具體介紹“渾蓋之爭”。第四部分（第16段）：概括并高度評價“渾蓋之爭”在中國天文學史上的作用與意義。七、問題探究1、“渾蓋之爭”被稱為天文學上的曠世之爭，它有什么意義和影響？這場論爭體現(xiàn)了怎樣的科學原則？

(1)①這場論爭有持續(xù)時間長、參與人員多、涉及面廣、討論內(nèi)容豐富、后續(xù)影響大等特點。渾蓋之爭引起了高度關注。更多的人投入到了對宇宙結(jié)構(gòu)問題的研究之中，提出了更多的宇宙結(jié)構(gòu)學說。渾蓋之爭持續(xù)時間很長，從公元前2世紀，持續(xù)到了公元12世紀，前后達一千三四百年。②成果豐富。這場論爭促成了與之相關的眾多重要科學問題的解決，促成了我國古代天文學諸多重要成就的獲得。如《太初歷》，“小兒辯日”問題的解決，勾股定理及相關測高望遠之術，僧一行組織的天文大地測量，天文儀器的發(fā)展等。

(2)科學原則：判斷一個學說是否正確，關鍵在于其是否符合實際情況，而不是看其是否遵循某種先驗的哲學觀念。(學說是否正確取決于其是否符合實際情況)

2、渾蓋之爭反映的實質(zhì)問題是什么？

渾蓋之爭是指蓋天說和渾天說之間的論爭，實質(zhì)是有關宇宙結(jié)構(gòu)問題的論證。

3、蓋天說與渾天說各自的優(yōu)、缺點分別是什么？

①蓋天說：能夠解釋各種天象，有很強的應用價值，但這一學說與人們對水平面及光線的觀測結(jié)果不相符。②渾天說：依據(jù)渾天說制訂的歷法符合實際，但它認為太陽要從水中出入的觀點是不可思議的。

4、請簡要概括渾蓋之爭的特點與意義，以及表現(xiàn)了怎樣的科學傳統(tǒng)。

(1)特點：①爭議延續(xù)時間長，從公元前2世紀一直持續(xù)到公元12世紀；②參與人員多、規(guī)模大、涉及面廣；③影響深遠，成就豐富；④注重以實際測量的方式進行檢驗(重以實踐檢驗真理)；⑤學術爭議較少受政治、宗教權(quán)威的影響。

(2)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(xiàn)了中國古人對宇宙問題的關注程度，體現(xiàn)了中國古人對待科學問題的態(tài)度。

(3)傳統(tǒng)：重視實際校驗，嚴謹務實。

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(fā)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(nèi)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(yōu)良傳統(tǒng)。6、本文在闡釋各種觀點時主要采用了引用與比較兩種說明方法，試舉例說明其作用。(1)引用說明。如介紹宣夜說時引用了《晉書天文志》中的一段文字，既指出了學說出處，體現(xiàn)了其真實性，又完整呈現(xiàn)了學說觀點及原理，也為作者進一步闡釋提供了依據(jù)。(2)比較說明。在介紹宣夜說時，作者注意與古希臘人的水晶天說作比較，通過比較，證明了中國早期的天文學發(fā)展更接近宇宙的實際，贏得了學者的高度評價。通過比較，使觀點更加清楚。7、古人在研究宇宙結(jié)構(gòu)時秉持的原則有哪些？透過“渾蓋之爭”，我們可以感受到一種怎樣的科學傳統(tǒng)？請結(jié)合材料內(nèi)容簡要概括。

（1）①強調(diào)天地對應和天人對應；②看其是否符合實際情況；③政治和宗教等非學術因素不介入到學術研究中。

（2）透過“渾蓋之爭”，我們可以感受到一種重視實際校驗的嚴謹務實的科學傳統(tǒng)。8、《天文學上的曠世之爭》提到了中國古代四種宇宙結(jié)構(gòu)學說，作者是按照什么順序來說明的？這樣做的好處是什么？基本上按照時間順序來說明。這種安排既使說明的層次清晰,又體現(xiàn)了中國古代對宇宙結(jié)構(gòu)的認識過程。八、主旨《天文學上的曠世之爭》介紹了我國天文學史上著名的渾蓋之爭，分析了這場論爭的影響、意義、特點及其所體現(xiàn)的科學原則，表達了對古人的智慧和探究精神的贊美之情。九、藝術特色1、語言簡練。本文語言文白相間,既不像白話文那樣過于通俗，也不像文言文那樣過于深奧。文言文與白話文互為注解，令文章深刻而不失簡潔，風趣而不失嚴肅，瑣碎中傳遞著思考，平實中蘊藏著哲理。2、內(nèi)容翔實。文章引經(jīng)據(jù)典,大量引用古典書籍記載,像《大戴禮記曾子天圓》《晉書》《隋書》《朱子語類》等典籍中的內(nèi)容,很好地佐證了各個天文學說的觀點,體現(xiàn)了曠世之爭的真實性,充實了文章內(nèi)容,增強了文章的說服力。3、觀點公允。本文作者對于各個時代的學說與內(nèi)容客觀記錄,沒有主觀的評價和感情的褒貶,而是真實地再現(xiàn)歷史,還原歷史,公正客觀地梳理概括了中國古代宇宙結(jié)構(gòu)學說的發(fā)展歷程。十、拓展閱讀

材料一：

中國古代在觀測天象過程中對宇宙也有認識，形成了一些宇宙學說。其中影響較大的有三種：蓋天說、渾天說和宣夜說。

蓋天說以為“天圓地方”，“天似蓋笠，地法覆槃”。這是對天地結(jié)構(gòu)比較直觀的認識。它對古代天文學的影響很大。漢代成書的《周髀算經(jīng)》利用影長測量數(shù)據(jù)，試圖把蓋天說構(gòu)造成一個天地幾何模型，說明日月出入、晝夜變化等各種天文現(xiàn)象。但由于天地平行和圭表影長“千里差一寸”的基本假設有誤，結(jié)果并不理想。不過蓋天說對繪制星圖、測量天體坐標來說還是很有用的。漢代有一種星圖叫“蓋圖”，大概就是按蓋天說的原理繪制的。此外，天體的赤道坐標在中國古代是“入宿度”和“去極度”，與蓋天說并不矛盾。

漢代出現(xiàn)了渾天說，大概出現(xiàn)在太初改歷之時。東漢張衡的《渾天儀注》對渾天說有非常形象的描寫：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃。”可見渾天說的本質(zhì)就是對天球的認識。渾天說對后來天文觀測的影響很大。有了渾天說，就有了渾儀，并且有可能在渾儀上加黃道、白道等，使天體位置測量越來越精密。

宣夜說是一種認為宇宙無限的氣宇宙論，是漢代的郗萌提出的學說。他認為“天”并沒有一個固定的天穹，而只不過是無邊無涯的氣體，日月星辰就在氣體中飄浮游動。這種宇宙論雖然對天文測量和天文歷法沒有產(chǎn)生什么影響，卻啟發(fā)人們認識宇宙本原和天體演化。宋代理學家朱熹更是根據(jù)這種氣的宇宙論提出了關于宇宙演化的猜想。他認為宇宙起先只是陰陽二氣，兩者旋轉(zhuǎn)摩擦，磨出一些渣滓，結(jié)在中央，便形成地。氣之清者就上升成為日月星辰，在外周轉(zhuǎn)不停。這個宇宙演化理論雖然還很粗糙，但其氣漩渦論卻比西方著名自然哲學家笛卡爾的宇宙演化漩渦說早400多年。

中國古代宇宙論還有一個重要特點，就是強調(diào)天地對應和天人對應。中國古代的星官體系是這一特點的突出表現(xiàn)。西方的傳統(tǒng)開始于古埃及和古巴比倫，到古希臘時期形成星座體系，以神話中的事物為主。中國星官體系則完全不同，它是把人間帝王社會搬到了天上。天地是名副其實的對應。正是有了這種對應，中國古代的天與人之間才那么接近。“天文”永遠與“人文”密切關聯(lián)，所以中國古代的天文學，其根本的目的是探究天人關系，正如司馬遷所說，“究天人之際”。

隨著現(xiàn)代天文學的發(fā)展，人在宇宙中的位置看起來似乎越來越不重要。其實情況并不這么簡單。當我們探索宇宙越深入，就越發(fā)現(xiàn)我們?nèi)祟愂桥c宇宙緊密相關的。例如，現(xiàn)代天文學探索宇宙中的地外生命，就是出于對我們?nèi)祟愖陨砻\的關懷。只有當我們關心人，才可能更好地探索宇宙；也只有當我們更多地了解宇宙，才能更好地了解我們自己。

（摘編自孫小淳《中國古代天文學：何為“天極”》）

材料二：

縱觀中國古代的這場曠世學術之爭，我們發(fā)現(xiàn)，古人在這場爭論中，秉持著一個重要原則：判斷一個學說是否正確，關鍵在于其是否符合實際情況，而不是看其是否遵循某種先驗的哲學觀念。比如，古人一直認為天地是由陰陽二氣生成的，從這個觀念出發(fā)，如果承認這一前提，就得承認蓋天說是正確的，因為陽氣輕清，陰氣重濁，輕清者上浮為天，重濁者下凝為地，這樣所推出的，必然是蓋天說所主張的宇宙結(jié)構(gòu)模式。但古人在爭論中，并不以陰陽學說作為判斷依據(jù)，他們所關注的，是究竟哪種學說更符合觀測結(jié)果。對此，南北朝時期著名科學家祖眶的一段話可作代表：

自古論天者多矣，而群氏糾紛，至相非毀。竊覽同異，稽之典經(jīng)，仰觀辰極，傍矚四維，睹日月之升降，察五星之見伏，校之以儀象，覆之以晷漏，則渾天之理，信而有征。（《隋書天文志》）

祖暅比較了渾蓋雙方的差異，在查閱典籍記載的基礎上，通過實地天文觀測，并使用儀器進行校驗，發(fā)現(xiàn)渾天說更符合實際，這才得出了渾天說可信這一結(jié)論。渾蓋之爭過程中表現(xiàn)出來的重視實際校驗的這種做法，是中國古代天文學的一個優(yōu)秀傳統(tǒng)。這一傳統(tǒng)與希臘天文學的某些特點有明顯的不同。

除了不以先驗的哲學信念為依據(jù)判斷是非之外，渾蓋之爭在其他方面的表