华夏文明主题科技馆参考设计方案.docx

华夏文明主题科技馆参考设计方案目录1天人和谐1.1仰观天象1.2俯察地理1.3中医中药2农耕时代2.1神农稼彳啬2.2衣被天下2.3 土木华章2.4舟车之便3数理探微3.1大哉言数3.2格物致知4中西交汇1天人和谐不断探索自然、认知世界、追求和谐是中华民族生生不息，创造辉煌的重要因素。古代中国人认为大千世界是由天、地、人三大要素构成，并把世间一切事物都放到这样一个大框架中去考察和研究，其终极目标是要致力于这三者之间的和谐共存和共生。他们在“仰观天文、俯察地理、中取人身”的观察与研究中，以其特有的方式探索着自然与自身的奥秘，形成了一套具有鲜明特征的认知世界的思想和方法，这些思想与方法对于推动农耕文明的进步起到了深刻的作用。本展区通过展示中国古人在探索天、地和人类自身奥秘的过程中形成的具有鲜明特征的认知世界的思想和方法，反映中国古代“天人和谐”的世界观，体现祖先的聪明智慧。展区拟通过“仰观天象”、“俯察地理”、“中医中药”三条故事线展示古代中国人对天、地的探索与认识，以及对人类自身的独特认知与理解。1. 1仰观天象遥远的太空、浩瀚的星辰、日月的升降、四季的轮回这些神秘的自然现象强烈地吸引着人类求知与探索的目光。中国的先民从远古时代就开始仰观天象，通过观察日月星辰的变化，预报时令季节，指导农业生产。随着社会的进步，古代天文学得到迅速的发展，在天象观测、仪器测量、宇宙理论、历法等各个方面都取得了很高的成就。本主题通过讲述古代中国人如何观测天象，如何认识宇宙，如何划分天区，如何测量天体位置，如何形成历法指导人们生产与生活的故事，采用可演示模型、多媒体、互动体验、文物复制品等多种形式展示中国古代对“天”的独特认识以及所取得的天文学成就。主要展项：最早的古观象台山西陶寺古观象台遗址是迄今发现的中国最早的古观象台。本展项以场景复原的方式构筑古观象遗址模型，采用灯光（或激光）模拟太阳光，观众通过操作按钮可以模拟古人通过观测太阳确定节气的观象授时的方法宇宙的猜想中国古代对于宇宙结构、天地关系的想象十分丰富，在宇宙论方面留下了丰富的遗产，其中最为著名的是“盖天说”、“浑天说”、“宣夜说”。本展项通过模型加多媒体形式介绍中国古代的三种宇宙理论一一“盖天说”、“浑天说”、“宣夜说”以及古希腊的“地心说”。世界之最的天象记录中国有世界最早、最丰富、最为连续、最具准确性的天象记录。本展项通过多媒体形式展示中国古代记录的世界最早的日食、月食、太阳黑子、彗星、流星（及流星雨）、新星（超新星）的天象记事。珍贵的星图中国古代的天文学取得了大量天体测量成果，为后人留下了很多珍贵的星图。本展项通过多幅大型灯箱展示各种中国古代星图，揭示这些星图所蕴涵的科学价值，并通过观众可用按钮操作的可变换色彩的星图介绍中国古代划分天区的独特的三垣四象二十八宿体系。中外星座对照可演示图将一幅现代星图制成大型灯箱，与操作台相连，操作台上有中国古代星宿名称，观众按动其中一个按钮，星图上将显示与之相对应的西方星座。通过中西对比，介绍一些观众所熟悉的西方星座在中国古代的名称，使观众了解中国古代独特的星区划分与西方星座的区别与联系。古代天文仪器在巨型天幕陪衬下，通过可动模型的方式互动、陈列相结合的方法展示浑仪、浑象、简仪、玲珑仪等一组古代天文仪器。其中用互动体验加虚拟演示等手段重点介绍浑仪、简仪的科学原理和测量方法，使观众了解中国古代在天体测量上取得的巨大成就。古代计时仪器用自动演示的手段集中展示中国古代的各种计时仪器一一漏刻、圭表、日暑等，使观众通过欣赏了解到古人的各种有趣的计时方法。水运仪象台北宋天文学家苏颂等人设计制作的一件天文仪器制作史上登峰造极之作。集观测、演示、计时为一体，凝聚了中国古代的机械制造、天文历算、冶金建筑工程等多方面的成果，是古代高科技的结晶。其报时机构内的枢轮装置与近代钟表中擒纵器（卡子）的原理一致,被认为“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。本展项制作缩小比例的复原模型，通过水力驱动内部机械结构，带动报时装置、浑象、浑仪的自动运转和演示。1. 2俯察地理原始的人类从自己的脚下开始，逐渐地认识了各种地形，学会辨别方向，并最终萌生了地理学。中国古代地理学是一门古老的学科，从先秦以来遗存下来的地理文献和地图极为丰富，堪称世界第一。中国在地形地貌、土壤分类、地震、地变以及地图绘制方面都取得了很高成就，并且开创了人类用科学仪器测报地震的新纪元。中国是世界最早开始有目的地搜寻矿产和利用矿物的国家之一，并且很早就发现和使用煤、天然气、石油。本主题通过一系列可动模型、多媒体等展品，以互动、体验、演示、陈列相结合的方式展示古代中国人对于大地的认知以及地理学上的发现和成就。主要展项：丰富的地学著作中国古代保存下来的地理文献极为丰富，堪称世界第一。本展项用多媒体电子图书形式介绍山海经、禹贡、水经注、大唐西域记、徐霞客游记等中国古代的地理学著作和文献，介绍中国古代的地理学知识。古老的地图中国有世界现存最早的地图，并形成了一套较规范的制图理论。本展项采用多媒体投影的形式展示中国古代现存的各种地图。地动仪东汉张衡发明的地动仪开创了人类用科学仪器测报地震的新纪元，本展品组将深度挖掘这一题材，展示地动仪复原的最新成果以及之前各国专家设计的地动仪复原模型，并辅以观众可动手操作的地动仪原理实验以及地震平台体验等互动项目，介绍地动仪的历史知识及科学原理，普及地震知识。宋代采煤矿井中国是世界上最早发现和使用煤的国家。宋代时已经独创了一整套科学的采煤方法。本展项采用幻影成像的方式模拟宋代的地下煤窑采煤场景，使观众可以看到真实的古矿井场景中，真人大小的虚拟人物影象动态地演示古代矿井中挖煤、运煤的劳动场景，从而了解中国古代发明的各种先进采矿技术。自贡盐井中国是世界上最早凿井取盐并发现和利用天然气熬盐的国家，在开采的过程中发明了极其先进的深井钻井技术。本展项为自贡古代盐井模型，可采用互动参与的方式使观众了解中国古代高超的深井开采技术1.3中医中药人类对自身固有的秘密充满了好奇。在探索生命奥秘的过程中，古代中国人创建了一套独特的人体生命活动和疾病变化规律的理论，并以此为基础形成了包括阴阳、五行、运气、脏腑、经络等学说，以及辨证施治、针灸、气功、推拿、养生等内容的中医学体系，为保证人类健康、繁衍中华民族作出了巨大贡献。本展区通过一系列展品介绍中国古代的经络、脏腑等学说，以及针灸、养生之术等，使观众在参观中获取一些中医学的简单知识，并了解中医的伟大成就。主要展项：针灸铜人展品组针灸疗法是中国人在中医经络学说基础上创造的一种独特的医疗方法。本部分内容包括宋代针灸铜人复制品、针灸认穴虚拟仿真铜人模型的展示，观众可使用探棒对铜人进行针灸认穴，可用声音、闪光等形式表示观众辩别穴位的对错。舌苔对照（介绍中医舌诊知识）古代医生诊病主要靠“望、闻、问、切”在望诊中，以对舌的观察为主，舌的色泽、形态和舌苔的颜色、厚度、润、燥等异常现象，与气血、阴阳、表里、寒热、虚实等病理变化有直接对应关系。此展品包括几组典型舌苔模型及舌苔对照多媒体，观察舌苔变化对人体的影响、望诊的简单介绍。中药柜（电子互动药柜）以触摸屏的形式图文并用的介绍一些常用中草药知识。内景图内景图是古代人体内脏的解剖图，其目的是要给予学习人体解剖、内脏关系的人以图示。内经图，又名内景图，为北宗气功、小周天功法、百日筑基之秘要。向无传本，缘丹道广大精微，纯根入无从领悟，是我国底蕴深厚的古文化中不可思议的智慧结晶，是以罕传于世，实属罕世之瑰宝。藏医图集采用唐卡复制品展示藏医胚胎发育图、藏医诊治图、藏医穴位图、藏医人体解剖脏腑图、藏医脉络图、藏医医疗器械图、藏医植物药图等。五禽戏（介绍一些相关的养生保健知识）。五禽戏是我国古代体育锻炼的一种方法，创始人是东汉末年名医华佗。华佗总结了前人模仿鸟兽动作以锻炼身体的传统做法，创编了一套保健体操，包括虎、鹿、熊、猿、鸟的动作和姿态，也就是五禽戏。它比瑞典发明的医疗体操要早一千多年。2农耕时代中国很早就进入了农耕时代，中华民族在追求生存与发展的过程中创造了辉煌的农耕文化。本展区通过衣食住行四个方面展示古人在生产与生活中在农业生产、丝绸纺织、营造技术、车船交通等方面所取得的各项技术成就。运用场景与实物结合的方式，描绘出一幅中国古代劳动人民农耕生活的精彩画面，使观众从中了解我国古代劳动人民在日常的生产、生活实践中的创新发明与智慧。展区拟设置“神农稼穑”、“衣被天下”、“土木华章”、“舟车之便”四个故事线展示中国古代在农业、丝绸纺织、建筑、交通方面的技术发明与创新成果。2.1神农稼穑民以食为天，国以农为本。中国自古以农立国，古代中国人在“精耕细作”的农业生产思想指导下，创造出大量的科技成果。其中，在耕作技术和生产模式的创新，土地利用和土壤肥力保持，生产加工工具的改进，农田水利工程的修筑，园艺、畜牧兽医和桑蚕技术的发展等方面都取得了辉煌成就。在本展区我们将选取如农业耕作技术演示、古代农业机械的使用及原理、农田水利工程的修造技术及应用原理、桑基鱼塘综合生产模式等，突出展示中国古代农业生产活动的科技内涵，使观众在了解古代农业生产状况的同时，学习到科学思想、技术原理方面的知识。主要展项：古代农业机械机械是人类生产、生活的基本要素之一，是人类物质文明最重要的组成部分，因而作为农业生产工具的农业机械在生产中的作用极为重要。古代农业机械的发明、创造、推广及应用对社会生产力的提高起了极大的作用。中华传统文明，农业为主体，农器为其骨干。古代农业机械的发展有一个从无到有、从少到多、从简单到复杂的过程。通过系统的展示让观众看到中国古代各种农业机械设计方法的基本特征、运作方式及自然力的应用。 农田耕作机械（用虚实结合的方式描绘原野景色，农田中精耕细作的农人操作各种简单农用机械，可制作成隔空感应操作。）耒耜：新时期时代的原始农具。骨质农具的出现说明工具材质有了扩大。传说神农氏斫木为耜，揉木为耒。耒系在尖头木棒的下部加一横木构成，以便用力起土；耜则是在耒的基础上，加上扁平刃板（耜冠）而成的铲形农具。在中国原始时代的耒耜遗物中，最有名的当属河姆渡遗址出土的骨耜。耒耜是犁的前身，它的使用一直延续到铁农具使用的初期，耜依照制造的材料不同，又有石耜、木耜和骨耜之分。耕犁:中国古代的犁是农民耕地的主要农具。至今有五千多年的历史，发展相当完备。新石器时代就有石犁，战国时期出现了铁犁。汉代二牛抬扛式耕犁已普遍使用。唐代为适应水田耕作产生了曲辕的江东犁。陆龟蒙的耒耜经中详细记述了当时耕犁部件的尺寸和作用。耕犁耕地时回头、转弯都很灵便，入土深浅容易控制，起土省力，效率较高。耧车：中国古代的耧车，可称为现代播种机的始祖，因播种幅宽不一，行数不同，汉武帝的时候，赵过在一脚耧、二脚耧的基础上，发明创造了能同时播种三行的三脚耧。一人在前面牵牛拉着耧车，一人在后面手扶耧车播种，一天就能播种一顷地，大大提高了播种效率。 农田灌溉机械（可人工操作，也可演示，仿真虚拟+4D特效结合）辘轳：辘轳是从杠杆原理演变来的汲水工具。早在公元前一千一百多年前中国已经发明了辘轳。辘轳的制造和应用，在古代是和农业的发展紧密结合的，被广泛地应用在农田灌溉上。现在一些地下水位很深的山区，也还在使用辘轳从深井中提水，以供人们饮用。在其它工业方面，有使用牛力带动辘轳，再装上其它工具用来凿井或汲卤的。（可通过深井剖面，演示辘轳的功能）。桔槔：桔槔是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，当中是支点，末端悬挂一个重物，前段悬挂水桶。当人把水桶放入水中打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻易把水提拉至所需处。早在春秋时期桔槔的使用已相当普遍，而且延续了几千年，是中国农村历代通用的旧式提水器具。翻车：翻车可用手摇、脚踏、牛转、水转或风转驱动。龙骨叶板用作链条，卧于矩形长槽中，车身斜置河边或池塘边。下链轮和车身一部分没入水中。驱动链轮，叶板就沿槽刮水上升，到长槽上端将水送出。如此往复循环，把水输送到需要之处，可连续取水，功效大大提高，操作搬运方便，还可及时转移取水点。我国古代链传动的最早应用就是在翻车上，是农业灌溉机械的一项重大改进。水转筒车：从人力提水发展为水力提水。筒车是竹或木制成的轮形提水机械。竹筒或木筒在水中注满水，随轮转到上部时，水自动泻入盛水槽，输入田里。水转筒车的水筒与水轮联成一体，既是接受水力的驱动构件，又是提水倒水的工作构件，其机构简明紧凑，设计构思巧妙。 水力驱动机械（水力驱动的一组机械展品，观众可往机组内添加粮食作物，实现各种机械的演示目的）石磨、石碾:相传由春秋时期（前770 -前476 ）的鲁班发明。用两块由一定厚度的扁圆柱形的石头制成磨扇，下扇中间装有一个短的立轴，上扇中间有一个相应的空套，两扇相合以后，下扇固定，上扇可以绕轴转动。两扇相对的一面留有一个空膛，叫磨膛，膛的外周制成一起一伏的磨齿。上扇有磨眼，磨面时鼓舞通过磨眼流入磨膛，均匀地分布在磨膛后卫，被磨成粉末，从夹缝中流到磨盘上，过罗筛去麸皮等就得到面粉。现在农村的一些地方还在用石磨磨面。连击水碓：是利用水力舂米的机械。水碓的动力机械是一个大的立式水轮，轮上装有若干板叶，转轴上装有一些彼此错开的拨板，拨板是用来拨动碓杆的。每个碓用柱子架起一根木杆，杆的一端装一块圆锥形石头。下面的石臼里放上准备加工的稻谷。流水冲击水轮使它转动，轴上的拨板臼拨动碓杆的梢，使碓头一起一落地进行舂米。利用水碓，可以日夜加工粮食。凡在溪流江河的岸边都可以设置水碓，还可根据水势大小设置多个水碓，设置两个以上的叫做连机碓，水转连磨：用水力作为动力的磨，大约在晋代就发明了。水磨的动力部分是一个卧式水轮，在轮的立轴上安装磨的上扇，流水冲动水轮带动磨转动，这种磨适合于安装在水的冲动力比较大的地方。假如水的冲动力比较小，但是水量比较大，可以安装另外一种形式的水磨：动力机械是一个立轮，在轮轴上安装一个齿轮，和磨轴下部平装的一个齿轮相衔接。水轮的转动是通过齿轮使磨转动的。这两种形式的水磨，构造比较简单，应用很广。屯溪磨房：安徽省屯溪市一处十四世纪（明初）的一组综合性谷物加工磨房，它以水力下击水轮，通过机械传动带动石磨和石碓加工谷物。 风力驱动机械（利用不同风源，演示风力驱动机械的功能）风箱：鼓风器最早是皮囊，后来是风扇，再后来是风箱。风扇大约发明于公元十世纪以前。活塞式风箱最早见于明代，是一种古老的活塞式鼓风器，记载史见于明代宋应星著的天工开物，沿用至今。风箱两端各设一个进风，上设有活瓣，箱侧设有一风道，风道侧端各设一个出风，上亦置有活瓣。通过伸出风箱外的拉杆，驱动活塞往复运动，促使活瓣一起一闭，以达到鼓风的目的。木风箱的动力有人力和水利等。风箱靠活塞推动和空气压力自动启闭活门，成为金属冶铸的有效的鼓风设备。扇车:西汉时我国已有扬去谷物中的秕糠用的风车（扇车）。扇车主要用于清除谷物颗粒中的糠秕，由车架、外壳、风扇、喂料斗及调节门等构成，工作时手摇风扇，开启调节门，让谷物缓缓落下，谷壳及轻杂物被风力吹出机外。欧洲约一千四百年后才有类似的风车。生铁冶炼技术中国人发明了液态生铁冶炼技术，解决了人类步入铁器时代之后面临的一个最大难题，即用简便的方法把铁矿石源源不断地变成铁和铁器。液态生铁冶炼技术的发明，全面更新了古代中国的工具、农具，大大推动了农业生产的发展，并促进了众多领域技术的进步，为人类制造机器准备了最重要的物质条件。本展项将通过互动展品使观众在参与中获取古代生铁冶炼技术的知识。冶铁水排水排是我国古代一种冶铁用的水利鼓风装置。发明于东汉早期，因为它“用力少，见功多”所以大家乐于使用。三国时期的韩暨把它推广到了魏国官营冶炼作坊中，用水排代替过去的马排、人排，四季不歇。水排不但节省了人力、畜力，而且鼓风能力比较强，因此促进了冶铁业的发展。水排在我国沿用了很长一个时期，直到本世纪七十年代，一些地方还在使用。桑基鱼塘中国古人创造的桑基鱼塘生态生产模式是一种具有良好经济效应和生态效应的农业生产方式，它巧妙利用生态学原理，形成了种桑养蚕、养鱼三位一体的综合生态生产模式。观众可以从中学习到生态学和循环经济的科学知识，加深对生态经济、循环经济的认识和理解。都江堰都江堰是我国古老的大型水利枢纽工程，也是全世界迄今为止历史最久远、保存最完整的一项无坝引水、自流灌溉的“古代生态水利工程”。本展项拟制作相应比例的微缩仿真都江堰水利枢纽模型，使观众了解到都江堰运用的科学原理，认识到都江堰水利工程中蕴含的尊重自然、利用自然造福人类的科学思想，树立起人与自然和谐相处的观念。灵渠灵渠全长37公里，建成于秦始皇33年（公元前214年）。是现存世界上最完整的古代水利工程，与四川都江堰、陕西郑国渠并称为秦的三大水利工程”。由铧嘴、大小天平、南渠北渠泄水天平和陡门组成。灵渠设计科学，建造精巧。铧嘴将湘江水三七分流，其中三分水向南流入漓江，七分水向北汇入湘江，沟通了长江、珠江两大水系。2.2衣被天下我国是世界上最早养蚕并进行丝织的国家。随着缫车、纺车、斜织机和提花机的发明，丝织、刺绣技术迅速提高，不但能织出薄如蝉翼的罗纱、构图千变万化的锦缎，还能绣出巧夺天工、琳琅满目的绣品，使中国在世界上享有“东方丝国”之称。从汉至唐，中国的丝织品经“丝绸之路”传入中亚、西亚和欧洲大陆，对世界文明产生过相当深远的影响。本主题通过养蚕缫丝、丝织织造技术、各时期具有代表性的织品、四大名绣等方面讲述古代的丝织技术成就。养蚕缫丝中国是最早养蚕缫丝和发明丝织的国家，在商代的甲骨文中已经有蚕、桑、丝、帛等文字记载，表明当时的蚕桑丝织业发展已经很普遍。本部分内容拟以蚕的一生为故事线，以幻影成像技术演示古代蚕织图或耕织图场景展示蚕从蚁蚕到吐丝结茧的整个生长周期及缫丝纺纱技术，让观众形象地了解古代纺纱丝织的过程。水转大纺车水转大纺车是中国古代的水力纺纱机械。发明于南宋后期，元代盛行于中原地区，是当时世界上最先进的纺纱机械。本展品拟用水力带动纺车运转。腰机腰机是席地而坐的原始的织机。在新石器文化的遗存中都有出土原始机具的部件，在少数民族地区原始腰机得到广泛的使用。本展品拟制作仿真人物织造模型。汉代织机踏板织机是中国古代在机械技术上的重大发明，在世界织机中独一无二，李约瑟认为它是中国的首创。它将织工的两只手从提综中解放出来，专门从事投梭和打纬，这样比其它类型的织机提高织造效率。欧洲最早的踏板织机出现在13世纪。复原汉代织机，观众可以参与体验织布提花机花本式提花机是中国纺织技术的一个重要创造发本展品拟设置专人定时表演，可织造汉锦或者云锦缂丝机缂丝是中国丝绸艺术品中的精华起源于唐代本展品拟设置专人定时表演。各时期代表性的织品，汉唐锦和四大名锦的复制织物展示色彩斑斓的刺绣：展示苏绣、湘绣、粤绣、蜀绣等中国四大名绣2.3土木华章中国古代建筑是世界建筑宝库中的珍贵遗产早在七千年前，人们就发明了榫卯结构，在长期的发展过程，逐渐形成了一套以木结构框架式为主要特点结合夯土、斗拱、石雕、拱券及砖石工程等的传统建筑体系在民宅、楼阁、陵墓、石窟、宫殿、寺院、古塔、园林、桥梁以及水利工程等建筑中都表现出独特的结构形式和艺术风格。中国古建筑的类别之多，形体之繁，结构风格之奇巧，艺术装饰之优美，都是建筑技术和艺术高度和谐统一的杰作，在世界建筑史上占有特殊的地位。本主题拟展示中国古代木构架榫卯结构、斗拱、宫殿、塔、桥梁等建造技术成就。木构架结构木结构是中国古代建筑独有的特征也是世界上独一无二的建筑体系中国古代木构架有抬梁式、穿斗式和井干式三种不同的结构方式其中以抬梁式使用范围最广。本展品拟制作可动模型，观众可以参与搭建。斗拱斗拱，是中国古代建筑上特有的构件，它的产生和发展有着非常悠久的历史。从两千多年前战国时代采桑猎壶上的建筑花纹图案，以及汉代保存下来的墓阙、壁画上，都可以看到早期斗拱的形象。斗拱在中国古建筑中起着十分重要的作用，主要有三个方面：一、它位于柱与梁之间，起着承上启下，传递荷载的作用。二、它向外出挑，可把最外层的桁檀挑出一定距离，使建筑物出檐更加深远，造形更加优美、壮观。三、它构造精巧，造形美观，如盆景，似花兰，又是很好的装饰性构件。本展品拟制作多种形式的斗拱，观众可参与搭建。故宫三大殿及角楼故宫的建筑集中地体现了中国古代建筑的特征，是保存至今规模最大、最完整的古代建筑群组，太和殿是故宫中最大的木结构建筑.角楼的9梁18柱72条脊的结构，堪称是巧夺天工的典范。本展品采用微缩模型配合用大屏幕数字多媒体为背景演示故宫建筑的结构特征、建筑布局、屋顶形式等知识点。应县木塔建于公元1056年（辽清宁二年）在山西省应县佛宫寺内，平面八角形，共九层，塔高67. 31米，底层直径30.27米。各层檐下斗拱造型各异，丰富多彩，共计60多种。为中国现存最大最高的多层木结构建筑，也是世界现存最高的古代木结构建筑。九百多年来，应县木塔经历了地震十余次而毫无损坏，反映出中国古代木构建筑技术的水平。本展品采用实物模型配合多媒体展示其原理和结构桥梁展项跨越江河溪谷的桥梁的建造，是我国桥梁史上杰作。梁桥、拱桥、索桥是桥梁的三种基本类型，我国早在两千多年前就已建造本部分内容通过对中国古代最具代表性的桥梁河北赵州桥福建洛阳桥、广东湘子桥等古桥的介绍，说明古代中国在桥梁建筑方面辉煌的成就。2. 4舟车之便陆上交通靠车马，水上交通靠舟船。中国古代在车辆制造和造船技术上都取得很高的成就。本主题拟以两个分主题为故事线展开，“古船探秘”展示中国古代造船技术的杰出成就，特别是在龙骨装置、水密仓结构、可行七面风的使帆技术、舵的设置及其与风帆的配合使用等先进技术，对世界造船业产生巨大的影响，从而开创了世界航海事业的新纪元。“车辆的变迁”展示中国古代车辆在车轮、机械结构和齿轮构造等方面的技术成就。主要展项：计里鼓车车子运动时，足轮（车轮）依次带动立轮、下车轮、旋风轮、中车轮，然后通过立轴左右所设拨杆如同异形凸轮，操纵木人击鼓。利用齿轮系在传导过程中所起减速作用，达到记程目的。利用可动模型，让观众在有效区域推动记里鼓车，观察齿轮系运作的状况。指南车利用齿轮系传导，实现定向。利用可动模型，让观众在有效区域推动指南车，观察齿轮系运作的状况。独轮车独轮车的创始者据说就是三国时的蜀相诸葛亮，它的前身就是木牛流马。这种独轮车，在北方汉族与排子大车相比身形较小，独轮车在当时是一种既经济而使用最广的交通工具，这在交通运输史上是一项十分重要的发明。实体模型展示，观众可手推独轮车感受其使用的便利。3数理探微中华民族在解决社会实际问题的需要中发展出抽象思维；在生产、生活的实践中，开始了对自然现象的探究。中国古代数学创立了一个以从问题出发进而解决问题为主要目标，以构造性、计算性、程序化、机械化为特色的实用的算法体系。中国古人对力学、光学、声学、热学、磁学等现象都进行了探索，既有世界上独一无二的发明，也有重要的科研成果。本展区将通过向观众介绍中国古代在数学和物理学方面取得的成就，展示中国古人曾经作过的抽象思维和理性思考以及对近代数学、物理学的影响。3.1大哉言数中国古代数学是以解决社会的实际问题如编制适合农时的历法、计算田亩面积、税收、交易、建筑设计等为主要内容，以算筹为主要计算工具，以当时世界上最先进的十进位值制记数系统来进行运算，包括算术、代数、几何等各科数学知识的独特体系，其中有约两千年前成书的对世界数学发展起了促进作用的九章算术，有远远早于国外的刘徽的割圆术、祖原理、贾宪三角、朱世杰的四元术，有世界数学史上著名的盈不足术、孙子剩余定理、百鸡术，有产生以后在当时及其后的数百年间是世界上最好的计算工具的珠算盘，还有一些中国独有的益智玩具如九连环、七巧板等。本主题以计算工具、重要成就、益智玩具为主线，采用展板展示、动脑思考和动手操作方式，展示中国古代在数学上取得的辉煌成就。主要展项：算筹与筹算算筹就是一些表示数字的小棍，多数用竹子或木头制成，古人称为“筹”。5以下的数，是几就用几根算筹；5以上的数，用一根算筹表示5,余下来的数是几就用几根算筹，表示数目的算筹有纵横两种方式。纵式I II HI HU IIIHTKTTTTIIT,横式一=三M圭_L=L兰刍，要表示一个多位数字，像现在用阿拉伯数字记数一样,把各位的数目从左往右横列，但各位数目的筹式要纵横相间,遇零用空位。筹算是以筹为工具来计数、列式和进行各种数与式的演算的一种方法，具有模式化、程序化的特征。用算筹加、减都从左边到右边，逐位相加或减去。用算筹做乘除都要利用乘法决。除法的演算步骤和乘法相反。十进位值制记数法，以及在此基础上以算筹为工具的各种运算，是中国古人一项极为出色的创造，它比其他一些文明发生较早的地区，如古巴比伦、古埃及和古希腊所用的记数和运算方法要优越得多。本展品利用展板和多种媒体向观众介绍算筹的记数方法和用算筹做加、减、乘、除的方法，并且简单介绍古巴比伦、古埃及和古希腊所用的记数方法和运算方法，定时表演用算筹做加、减、乘、除运算，也可以让观众动手用算筹做加、减、乘、除运算。割圆术割圆术是中国魏晋间杰出的数学家刘徽创造的运用极限思想证明圆面积公式及计算圆周率的方法。九章算术提出圆面积公式：“半周半径相乘得积步”。刘徽为了严格证明这个公式，首先从圆内接正6边形开始割圆，依次得正12边形、正24边形.，从上界和下界两个方面证明圆面积是两个多边形面积序列的极限。然后，刘徽将与圆合体的正多边形分割成无限多个以每边为底、以圆心为顶点的等腰三角形，进而完成了圆面积公式的证明。为计算圆周率值,刘徽用割圆术，从直径为2尺的圆内接正6边形开始割圆，求出圆内接正96、192边形的面积，根据不等式S192S圆 S%+2 (S192-S96),得圆周率机夸,另外求得圆周率精确值詈。刘徽提出的计算圆周率的科学方ULi kJ J法，奠定了此后千余年中国圆周率计算在世界上的领先地位。祖冲之后来进一步将其可靠数字推进到八位。3. 2格物致知中国古人在长期的实践中积累了丰富的物理学知识，并对一些物理现象进行了探讨，有些成就已远远超过当时的西方。河南省舞阳县贾湖遗址出土了约80年前的骨笛；西安半坡遗址出土的尖底汲水陶罐，说明约60年前中国人已经对物体的重心和平衡有了初步的认识；到公元前八世纪，中国人已经掌握了制造多种材料的乐器的方法；战国时期墨家学派的著作墨经涉及到力学、光学的多方面知识；北宋沈括的梦溪笔谈对力学、声学、光学、磁学等方面的物理知识进行了记述和探讨，其中利用天然磁石进行人工磁化、地磁偏角的发现与测定等，在世界物理学史上占有重要地位；明代朱载的十二平均律是世界乐律史上的重要成就。中国古代还有龙洗、透光镜、编钟等一些世界上独一无二的发明。本展项以物理学中的力学、光学、声学、热学为知识链，应用影像技术、视屏对位播放技术，采用静态展示和动手参与方式，介绍或是在时间上比国外早，或是中国独一无二的重要的发明、探索和成就。主要展项：曾侯乙编钟编钟是中国古代特有的青铜乐器。1978年湖北随县曾侯乙墓出土的曾侯乙编钟约制作于楚惠王五十六年公元前433年），由8组65件组成，每钟都有一钟双音现象。曾侯乙编钟音色优美，音域宽广，达五个八度又一音，中部音区十二个半音俱全，可以旋宫转调，能演奏五声、六声、七声的乐曲。曾侯乙编钟的铸造技艺卓越，尤其是在音响方面的把握，包括音律的设计，钟体的形状、尺寸与发声的关系，合金配比与音色的关系等。在已发现的众多的先秦编钟中，曾侯乙编钟数量最多，音律最全，集中国古代青铜铸造技术与音乐艺术的成就于一体，是世界乐器史上的罕见之作，对现在发展民族音乐仍有现实意义。辅助展品：欧洲圆形钟（与曾侯乙编钟中的中等钟大小相当）。曾侯乙编钟（原物）音乐会电影纪录片（剪辑为10分钟）。本展品的展示方式采用现场定时表演和观众自己演奏方式，并且通过敲击来比较编钟和圆钟发音的不同，循环播放曾侯乙编钟音乐会的电影纪录片。透光镜透光镜在中国有悠久的历史，现在已知最早的透光镜是战国时期的，汉代透光镜已有不少。我国最迟在唐代开始有意识地制造透光镜。日本人在江户时代（公元16061687年）学会了制造透光镜。透光镜有一个奇特的光学效果，当把它的正面对着阳光时，镜面反射到墙上的像中可以清晰地看到背面的花纹字迹，好象光可以透过镜子把背面的花纹字迹反射过来。中外都有学者对透光镜进行研究。了解透光镜产生的原因对现在的生产和科学会有一些启示。走马灯走马灯亦称转灯，是我国民间彩灯的一种独特的形式，有悠久的制作历史（据史料记载，在宋代时就已较为盛行）。走马灯是根据热空气上升产生推力的原理制成的，虽然是一种玩具式的灯，但它的原理和现代燃气轮机是一样的。在欧洲，公元1550年左右才出现类似于我国走马灯的装置。被中香炉被中香炉是世界上已知最早的常平支架，其构造精巧，无论球体香炉如何滚动，其中心位置的半球形炉体都能始终保持水平状态，其原理与现代陀螺仪中的万向支架相同。4中西交汇人类历史发展的过程，就是各种文明不断交流、融合、创新的过程。古代社会不同文明之间的碰撞使得许多发明成果得以传播，从而促进了世界科学技术的发展与进步。本展区通过展示植根于中国古代农耕文明基础上产生的造纸、印刷、火药、指南针、制瓷技术等发明成果及其对外传播，彰显古代中国对世界文明发展所起的推动作用；同时也通过国外天文学、数学、医学、建筑学等科技传入我国，体现出世界不同文明对古代中国科技发展的促进作用。展区内将形象生动地再现出人类发展进程中中西方科学技术相互交流与激荡的历史画卷。本展区将以全新的视角展示中国古代造纸术、印刷术、火药、指南针、制瓷技术等发明，不仅展示成果，更重要的是展示它们的科学内涵及对现代人类社会的影响。展区设计突出参与性、互动性，把握科学性和趣味性相结合的原则，通过充分运用现代展示手段，体现出中国古代科技与世界科技发展的联系、对比与交流等方面的内容。造纸术造纸术是中国古代伟大的发明。早在西汉时期，我国的劳动人民就发明了造纸术。纸的发明传播，取代了简帛、莎草、羊皮、贝叶，成为世界通用的无与伦比的最佳文字记载工具，对世界文明的进步起到了巨大的作用。本展项以手工抄纸作坊为场景，设置专人表演手工抄纸、揭纸和晾纸的造纸工艺流程，观众可动手参与体验抄纸过程。印刷术我国是印刷术的发源地，世界上许多国家的印刷术，都是在我国印刷术的直接或间接的影响下发展起来的。印刷术的发明对人类文化的传播、交流和发展起到了巨大的推动作用。设置写字、刻板、印刷、装订等过程场景的微缩景观；设置拓片、雕版印刷、活字印刷等互动参与项目；设置木版水印专人表演项目。火药中国人在炼丹术的基础上发明了火药。公元十世纪，火药被制成武器应用于军事。公元十三世纪，火药和火器经由阿拉伯国家传入欧洲。本展项运用半景画的演示方式，表现古代火药火器的发明与应用。指南针中国人最早发现磁石的指向性，并依此特性制造了指南工具。指南针在航海中的应用及传播，有力地推进了世界航海事业的发展。本展项以郑和航海为故事线，运用大屏幕多媒体演示模拟郑和海船实物模型配以罗盘及指南针，利用多媒体演示观众可以模拟航海。辅助展品：指南龟：观众可以动手参与，观看指南现象司南：在地面设置大型司南，观众可通过转动勺炳演示其指南现象泉州古海船实物模型陶瓷大约在一万年前，人类开始制作和使用陶器。古人用粘土烧制陶器，火改变了粘土的性质，使之遇水不会散开，于是陶器成为人类生活用品。大约在30年前，出现了原始瓷器。瓷器以瓷土火磁石为原料经过配料、成型、干燥、上釉、高温烧制等过程成为人类生活必需的器物，直至今天它仍然是人类生活的必需品。本展项拟通过手工拉坯体验、数字多媒体、场景等方式，展示陶与磁方面的知识。丝绸之路“丝绸之路”是中外交流的桥梁与纽带，本展项以“古代丝绸之路”为背景，通过大型壁画、浮雕、图表和陈列相结合的方式反映古代中国在科技文明方面与世界交流活动过程中有影响的发明成果和重大事件。中国古代科学家雕像在中国古代曾涌现出许多杰出的科学家，为了弘扬和展示他们坚忍不拔、勇于探索和努力攀登的科学精神，激励国人奋发向上，拟建构中国古代科学家雕像。