师：同学们，大家好。今天我们一起学习七年级统编版历史第二单元第13课宋元时期的科技与中外交通。这节课的课程标准是通过活字印刷术的发明，以及指南针、火药的应用和外传，认识四大发明对世界文明发展的贡献。这节课共有三个子目：活字印刷术的发明、火药指南针的应用和发达的中外交通。
我们先从著名哲学家培根的一段话开始。他在著作《新工具》中写道：“举世皆知的印刷术、火药和磁石，人类的世界因为这三种发明而为之改观，由此人类的文明也得到了极大的发展。”文中提及的三种发明在宋元时期有着较大的发展，它们是如何从中国传出去？又是如何让人类世界改观，促进人类文明发展的呢？
我们先来看这张图，这是用来做什么的呢？由谁发明的？这些字能动吗？让我们一起学习第一个子目：活字印刷术的发明。
隋唐时期我国发明了雕版印刷术，促进了文化的发展。现存世界上最早的雕版印刷作品是《金刚经》，现藏于大英博物馆。辽、宋、西夏时刻书很盛行，雕版印刷技术进一步发展。北宋时期，匠人毕昇发明了活字印刷术，此后能工巧匠又发明了木活字。到了元朝，著名科学家王祯在《农书》中对木活字技术做了系统的总结，并有所创新，发明了转轮排字法。元朝中期出现了铜活字印刷术。
那么雕版印刷术有何不足呢？我们来看一段材料：宋太祖时由官方主持刻印的《大藏经》，耗时12年，雕版13万块，印完后堆之如山的雕版派不上用场，错一次就要回版重雕。
通过材料可以看出，雕版印刷的字是固定的，有多少页面就有多少块雕版。雕版印刷品的造价高，图书不易普及，因此雕版印刷术费工费时，浪费材料，不易修改。
为了改进雕版印刷的不足，北宋毕昇发明了泥活字印刷术。泥活字印刷术是如何操作的？有哪些流程？让我们观看一段视频。
为了纪念这位在印刷史上具有传奇色彩的人物，中国印刷博物馆特意在博物馆一层的古代展厅专门开辟了一块区域，用来陈列毕昇的铜像，向每一位参观者讲述这位“活字印刷发明之祖”的故事。
北宋时期从事雕版印刷的工匠毕昇在长期的实践中发现，雕版印刷最大的缺点就是每印一本书都要重新刻版，不但耗费较长时间，而且加大了印刷的成本。于是他尝试着用粘土制成单个的字模，然后用火煅烧。烧成后的泥活字坚硬光滑，这些字坯可以重复使用。在排印书籍的时候，将相应的活字从柜中取出，排版成文章，即可印刷成册。毕昇活字印刷术的发明是印刷史上的一次伟大革命，它为中国文化经济的发展开辟了广阔的道路，为推动世界文明的进程做出了重大贡献。
通过视频可以归纳泥活字印刷术的制作流程：先是胶泥刻字，接着烧制字模，然后排字固版，最后印刷拆版。
沈括是北宋杰出的科学家，他在著作《梦溪笔谈》中记载了毕昇发明的泥活字印刷术。请阅读材料思考，与雕版印刷相比，毕昇的活字印刷术进步在哪里呢？
我们一起读材料：“如果你只是印两三本书，活字印刷并不算快捷，但如果印刷的数量是千百本，那就显示出活字印刷的神妙了。”
因此，活字印刷术速度更快，效率更高，字模可以反复使用于不同的书籍，造价低，既提高了效率，又节约成本。
接下来我们再看一张文物图片，这是什么呢？这是一个人俑，1985年出土于江西南宋朱济南墓，现藏于江西省博物馆。人俑怀中抱着的物品是什么呢？同学们可以猜猜看，我给大家放大看看，这是一个罗盘。罗盘是什么呢？这是中国古代的指南针。那么我们就来说一说指南针的历史吧。
中国古代很早就认识到磁石具有指南的特性。战国时，人们利用天然磁铁做成了指南工具，称为司南。司南的形状像一个汤勺，放置在用铜制成的方形地盘中，地盘四周刻有24个方位。司南在光滑的盘中转动，当它停下来时，勺柄就指向南方。
这里需要强调的是，司南只是一种指南工具，并不属于指南针，而且迄今为止，在考古中并没有发现司南的实物。那指南针是在什么时候发明的呢？
到了宋代，人们进一步将司南进行加工和创造，开始用人造磁铁制成指南工具，这就标志着指南针的出现。指南针有多种样式，沈括在《梦溪笔谈》中就谈到了四种，老师给大家说说其中的两种：水浮法指南针，是人们把带有磁性的钢针放在碗边，用于指示南北，这种指南针的实用性强，是最先应用于航海的；缕旋法指南针，是用线将磁针悬起，再在木架上装上方位盘，磁针在地磁场的作用下就可以指示方向。沈括根据试验认为缕旋法是最好用的。
值得一提的是，沈括记录的指南针并不指向正南，而略微有些偏东，这一现象在科学上叫做磁偏角，这也是科学家务实求真精神的一种体现。后来人们把磁针安置在刻有度数的盘中，于是就制成了罗盘。
我们来看看史料中关于指南针的记载：“航海家懂得地理知识，夜里观察星星，白天观察太阳来识别方向，阴天时使用指南针。”从这段材料我们可以推断，北宋时期指南针刚开始应用于航海，并且航海主要是依靠经验，对指南针的使用并不算熟练。
那指南针运用于航海会有哪些好处呢？“眼前苍茫一片，水天相接，分不清东南西北。这时候舟船往来只能以指南针来指示方向，白天和晚上都谨慎地守护查看着指南针，一点误差都不敢有，因为这关系着生死。”
到了南宋时，指南针广泛地运用于航海。南宋时，阿拉伯、波斯商人经常搭乘我国的海船往来贸易，学会了使用指南针，并将它传入了欧洲，推动了欧洲航海事业的发展，大大促进了世界远洋航海技术的发展，促进了各国的文化和贸易往来。
下面我们一起来说一说第三种重要的发明：火药。这是元朝初年出现的火铳，即火炮，现存于国家博物馆。这是用铜和铁组成，以火药爆炸产生巨大压力发射弹丸的大型管状武器，是火药武器的一种。那这是不是最早的火药武器呢？火药又是怎么发明的呢？让我们一起了解火药的发展历程。
唐朝时已经开始发明了火药，唐朝末年人们利用火药发明的成果，将其运用于军事领域。唐朝制造出的火药火箭，它的燃烧速度快，火力猛，虽然形式原始，却显示出火药武器的强大威力。
宋朝时创造出各种轻重型火药武器，其中最著名的是突火枪，这是近代枪炮史上的始祖，揭开了世界军事史上热兵器时代的序幕。
宋元时期，火药武器广泛运用于战争，到了元朝用金属做筒，发明了威力更大的火铳。
请同学们思考，火药武器在宋元时期为什么会被广泛用于战争中呢？通过前面几课的学习，我们知道宋朝时民族政权并立，民族矛盾和阶级矛盾尖锐，战争连年不断。这就促使了火药和火药武器有了更快的发展，元朝时也不断地扩张领土。宋金战争中，宋军使用了火器，而金人从宋人那里学会了制造、使用武器。蒙古人灭金灭宋的战争中也使用了火器。