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小学数学文化的构建与研究（有趣的钟表）指导教师：全媛媛学校：涧西区东升第二小学公元前1300～前1027年，中国殷商时期的甲骨文，已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有，“定之方中，作于楚宫。揆之以日，作于楚室……”。确切记载使用圭表的时间为公元前659年。圭表圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱；“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候，表影就落在圭面上。量出表影的长度，就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候，冬至到了；表影最短的时候，夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。刻漏又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄，格叉和关舌又上升，使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降，由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型，水从漏壶以恒定的流量注入受水壶，浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间，提高了计时精度。刻漏的最早记载见于《周礼》。已出土的文物中最古老的刻漏是西汉遗物，共3件，均为泄水型。其中以1976年内蒙古自治区伊克昭盟杭锦旗出土的青铜漏壶最为完整，并刻有明确纪年。比较完整的传世刻漏有两个，均为受水型：一个在北京中国历史博物馆，是元代延祐三年(1316)造；一个在北京故宫博物院，是清代制造。中国古代有日晷（音同鬼）、水钟、火钟、铜壶滴漏等，它们都没有嘀嗒嘀嗒的钟表声，都不能称作钟表。这只能算是古人的计时器，钟表的前身。日晷（gui）陕西出土的玉石日晷印度将水钟做成了小船的样子学生制作的水钟火钟示意图宋朝的铜壶滴漏到了1090年，北宋宰相苏颂主持建造了一台水运仪象台，能报时打钟，它的结构已近似于现代钟表的结构，可称为钟表的鼻祖。每天仅有一秒的误差。而且，它有擒纵器，正是擒纵器工作时能发出嘀嗒嘀嗒的声音。这就是钟表与计时器的区别。北宋水运仪象台（世界第一台真正的钟表）国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。在瑞士，有一本世界钟表界的权威书刊上写到：“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。”宋代，科学家苏颂又发明了“天球仪”，英国著名科技史家李约瑟的书中，记载：“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合以来，在原理上已经完全成功，他比罗伯特·胡克先行了六个世纪，比方和斐与胡克同被西方认为是天文钟表的发明人先行七个半世纪。”12世纪以后，中国钟表技术传入欧洲，欧洲人才造出钟表，可以说是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展。1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔（或称钟楼），其目的是提醒人祷告的时间。16世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针，钟面分成四部分，使时间准确至最近的15分钟。17世纪，逐渐出现了钟摆和法条。它运转的精度得到了很大的提高。乔万尼·德·丹第被誉为欧洲的钟表之父。他用了16年的时间制造出一台功能齐全的钟，被称为宇宙浑天仪，它能够表示出天空中一些行星的运行轨迹，还可以对宗教节日和每天的时间有所反映，它于1364年开始被使用。宇宙浑天仪乔万尼·德·丹制造的钟并不是欧洲的第一台钟。据说，欧洲第一台能报时的钟是1335年于米兰制成的。1657年，惠更斯发现摆的频率可以计算时间，造出了第一个摆钟。1670年英国人威廉·克莱门特（WilliamClement）发明锚形擒纵器。欧洲第一台能报时的钟1728到1759年，航海钟问世。1765年，自由锚式擒纵机构诞生。1797年，美国人伊莱·特里（EliTerry）获得一个钟的专利权。他被视为美国钟表业的始祖。1840年，英国的钟表匠贝恩发明了电钟。贝恩发明了电钟1946年，美国的物理学家利比博士弄清楚了原子钟的原理。于两年后，创造出了世界上第一座原子钟，原子钟至今也是最先进的钟。它的运转是借助铯、氨原子的天然振动而完成的，它可以在300年内都能准确运转，误差十分小。18到19世纪，钟表制造业逐步实行了工业化生产。20世纪，开始进入石英化时期。21世纪，根据原子钟原理而研制的能自动对时的电波钟表技术逐渐成熟。多种多样的现代钟表感受：钟表的发明告诉我要注意观察生活，勤于思考，多动手。珍惜时间好好学习珍惜时间杨柳枯了，有再青的时候。桃花谢了，有再开的时候。燕子飞了，有再来的时候。然而有一样东西却是一去不复返。它给勤奋者留下智慧和力量，它给懒惰者留下空虚和懊悔。它像海绵里的水，只要愿意挤，总是有的。它是组成生命的材料，它是衡量重量的标准，他是谁？它，就是时间！珍惜时间好好学习时间，每天得到的都是二十四小时，可是一天的时间给勤勉的人带来智慧和力量，给懒散的人只留下一片悔恨。——鲁迅时间就是生命，无端的空耗别人的时间，其实无异于谋财害命的。——鲁迅黑发不知勤学早，白发方悔读书迟。——颜真卿少年易学老难成，一寸光阴不可轻。——朱熹莫等闲，白了少年头，空悲切——岳飞有志不在年高，无志空长百岁。——石成金今日复今日，今日何其少，近日又不为，此事何时了——文嘉方仲永（约1020—1040年后），北宋时江西金溪人，世代耕田为生，幼年天资过人，成人后泯为众人。小故事有一天，方仲永突然哭着向家里人要纸墨笔砚，说想写诗。他父亲感到十分惊讶，便从邻居那里借来笔墨纸砚，方仲永拿起笔写了4句诗，而且还给诗写了个题目。同乡的几个读书人知道了这件事，都跑到方仲永家来看，一致认为他写得不错。于是这件事很快传开了，知道的人不免个个称奇。从此，方仲永家热闹起来，经常有人来家玩，有的当场出题要小仲永作诗。小仲永不论什么题目，他都能立刻成诗，而且内容深刻雅致，文采绚丽多姿，得到众人赞赏。不久，方仲永的天生奇才传到了县里，引起了很大震动，人们都认为他是个神童。县里那些名流、富人，十分欣赏方仲永，连他父亲的地位也随着提高了不少。那些人对方仲永的父亲另眼相看，还经常拿钱帮助他。这样一来，方仲永的父亲便认为这是件有利可图的好事情，于是放弃了让方仲永上学读书的念头，而是每天带着方仲永轮流拜访县里的那些名流、富人，找机会表现方仲永的作诗天才，以博得那些人的夸赞和奖励。这样一来，神童渐渐才思不济，久而久之，由于只一味凭着一点“天才”而没有后天的再学习，方仲永终至每况愈下。到十二三岁时，作的诗比以前大为逊色，前来与他谈诗的人感到很是失望。到了二十岁时，他的才华已全部消失，跟一般人并无什么不同，人们都遗憾地摇着头，可惜一个天资聪颖的少年终于变成了一个平庸的人。可见，一个人光有先天的智慧而不注重后天的学习是不行的，不注意接受新知识，到头来只会落在别人后面。