高中历史第二单元古代中国的科技与文化第4课发明和发现的国度学案北师大版必修3.docx
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高中历史第二单元古代中国的科技与文化第4课发明和发现的国度学案北师大版必修3
第二单元古代中国的科技与文化
[时空观念·线索特征]
中国古代取得了包括四大发明及数学、天文学、医学、建筑、造船航海等方面的科技成就，中国古代的科技成就长期处于领先地位，对人类文明的发展和进步贡献卓著；封建社会后期，中国自然科学渐趋落伍。
从先秦到清代，不同历史时期均有各具特色的文学成就，出现了不同的文学流派，中国古代的文学作品在世界文学宝库中占有重要地位。
中国古代的书画艺术独具东方神韵，在艺术上达到了相当高的水准，且对周边国家产生了很大影响。
绘画与诗文、书法、篆刻相互渗透，形成了鲜明的民族艺术特征。
中国古代的戏曲随着社会经济发展的生活需要而逐步发展，京剧形成并逐渐走向成熟。
第4课 “发明和发现的国度”
课程标准
学习目标
概述古代中国的科技成就，认识中国科技发明对世界文明发展的贡献。
了解中国古代科技成就的基本史实。
理解中国古代四大发明等重要科技成就对世界文明发展作出的重大贡献。
认识中国古代科技曾经辉煌但明清时期又落后于西方的原因。
走向世界的四大发明
1．造纸术：
造纸术经阿拉伯传入欧洲，促进了欧洲文化的发展。
2．火药
（1）火药传入欧洲，推动了欧洲火药武器的发展，使封建骑士阶层日益衰落。
（2）火器的进步，促进了欧洲采矿业和金属制造业的发展。
3．指南针：
指南针的使用，促进了远洋航行，迎来了地理大发现时代。
4．印刷术
（1）欧洲人借鉴中国的印刷术，造出自己的活字印刷机。
（2）推动了文艺复兴运动和宗教改革，加快了思想解放的进程。
5．四大发明的作用：
西欧率先迈入近代社会，创造出众多让世界发生巨变的成果
十进位值制和珠算
1．十进位值制
（1）原理：
逢十进一，每个数码既有其自身的绝对值，又有其所在位数的十进制的值。
（2）特点：
不仅可以用有限的符号表示无穷无尽的数，而且简捷、明快，方便运算。
马克思称之为人类“最美妙的发明之一”。
（3）产生：
早在殷商甲骨文、金文中就有了系统的个位、十位、百位乃至万位的自然数数字。
春秋战国时期出现的算筹记数法除数码写法形式之外，已完全具有今天通行的十进位值制的功能。
2．珠算
（1）发展历程
①古代中国人至迟在公元2世纪发明了珠算盘。
②北宋时期，穿档定珠算盘已经普遍使用。
③明代珠算盘的运用更加广泛，明代数学家程大位编著《算法统宗》。
（2）传播：
珠算法很快传到朝鲜、日本、东南亚和欧洲。
简仪和《授时历》
1．天文
（1）赤道坐标
①中国古代的天文学家，将北极星作为天球的北极，以北极星对应地球北极，天球赤道就成为地球赤道在天球上的投影。
这样，人们测定地球赤道，也就找到了天球赤道。
②中国是世界上最早使用赤道坐标的国家。
（2）简仪
①古代中国观测天体坐标的工具叫浑仪。
②元代科学家郭守敬，改革浑仪，简化了结构，提高了精度，称为“简仪”。
③在望远镜发明之前，简仪是世界上最先进的天文观测工具。
2．《授时历》
（1）以郭守敬为首的元代天文学家，编制出为农业生产服务的《授时历》。
（2）测定一年的周期与现行公历相同，但比现行公历的确立早300年。
《齐民要术》和《农政全书》
朝代及作者
内容
评价
《齐民
要术》
南北朝
贾思勰
（1）涉及谷物、蔬菜、瓜果、林木的栽培，家禽、鱼类的饲养，主副食的加工制造等各个方面
（2）深刻地阐述了因时因地制宜的农学思想
（1）中国现存最早、最完整的农书
（2）中国第一部包括农、林、牧、副、渔的农业全书，也是当时世界上最为系统的一部农学名著
《农政
全书》
明朝
徐光启
（1）全面总结了中国历代农业生产经验和技术
（2）介绍了西方先进的灌溉工具和水利设施
【知识延伸】 魏晋南北朝时期，造纸技术进步明显。
纸张白度增加，表面平滑，质地细薄。
纸的产量大增，纸逐渐取代简牍，成为最主要的书写材料。
北方的洛阳、长安，南方的建业、扬州，都是有名的造纸中心。
唐宋时期，造纸产业迅速增多，竹纸、皮纸成为主要品种。
【易混易错】 印刷术西传并不是文艺复兴运动的必要条件，这一技术只是有利于思想家们的思想传播。
【易错提醒】 正确认识四大发明对中、西方发挥不同作用的原因
（1）中国：
封建自然经济占主导地位；专制主义中央集权的阻碍；科举制度、重农抑商、闭关锁国等阻碍先进技术发挥作用。
（2）西方：
商品经济的发展、资本主义萌芽的增长、重商主义、对外扩张等促进了西方科技的进步。
【易错辨析】 十进位值制≠十进位
“十进位值制”和“十进位”不是一个概念，而是包含“十进制”和“位值制”两个概念。
“十进位”，即每满十数进一单位。
“位值制”，即每个数码所表示的数值，不仅取决于这个数码本身，而且取决于它在记数中所处的位置。
【概念阐释】 天文学
天文学并不仅指天体观测，它与人类生产生活关系并不遥远。
天文学一般包括天体测量学、天体力学、天体物理学、射电天文学等，它在实际生活中应用很广，如授时、编制历法、测定方位等。
【名师指津】
1．对《齐民要术》地位的评价
“《齐民要术》是我国最早、最完整的古代农书”的说法是不准确的，应表述为“《齐民要术》是我国现存最早、最完整的古代农书”。
因为古代中国优秀的农学著作还有很多，有些或遗失，或还未被发现。
2．中国古代科技素称发达，但不是一直领先于世界，明清时期逐渐走向衰落；明清时期我国的科技仍属于传统科技，而且以总结性为主，发展停滞；西方此时则是近代科技的兴起，以创新、理论性科技为主。
这与中国古代的科学思想是有密切关系的。
从长远的角度看，古代中国重实用、轻理论的科学思想不利于自然科学的发展。
【轻巧识记】
1．“三、二、一”概括古代中国科技
2．巧识古代中国科技知识
（1）抓住关键信息。
抓住每一知识点中的关键信息，删除无用信息，减轻记忆负担。
（2）提炼总结。
对每一要点，要从背景、表现、特点及影响等方面进行分解后归纳提炼。
（3）古今中外关联。
按照朝代或专题顺序打破课本次序进行归纳，或进行中外对比，在比较中加强识记。
四大发明的影响
1．印刷术的进步
史料 唐朝印刷的①《金刚经》卷首佛像画：
北宋时期，我国印刷术的发展出现了新的飞跃。
据考古发现，当时采用②新印刷术印制的书籍，字体工整，装订精美，但也出现了个别文字方向颠倒的现象，这可能是排版疏忽所致。
①《金刚经》是世界上现存最早的雕版印刷品。
②“新印刷术”指的是活字印刷术。
（1）史料中的印刷品画面精美，在当时采用了什么印刷技术？
（2）史料中印刷术的新飞跃是指活字印刷术，从材料中找出依据。
提示
（1）雕版印刷术。
（2）“北宋时期”“新印刷术”“个别文字方向颠倒”“排版疏忽”。
2．三大发明的影响
史料 英国哲学家培根指出：
“印刷术、指南针与火药改变了整个世界的面貌……没有一个帝国，没有一个赫赫有名的人物，能比这三种机械发明在人类的事业中产生更大的力量和影响。
”
画线部分史料说明印刷术、指南针及火药推动欧洲社会在文化、思想、航海及政治上的巨大进步；欧洲率先进入近代社会，推动全世界人类文明的进步。
结合所学，综合史料内容，你认为我国古代印刷术的发明在世界上有什么意义？
提示大大推动了文艺复兴运动和宗教改革，促进了思想解放和社会进步；促进了文化的传播和发展，是我国对世界文明的卓越贡献。
四大发明在中国和西方的不同影响
造纸术
印刷术
指南针
火药
中
国
有利于中国古代文化事业的发展和古典文化的保存
有利于文化的传播和发展
早期有利于中国航海事业的发展，但后来却成为迷信活动的工具
我国是世界上最早发明火药、使用火药武器的国家，后来火药却成为迷信活动、敬鬼神所使用的工具
西
方
造纸术经阿拉伯人传到欧洲，纸张取代了之前的书写材料羊皮和小牛皮，促进了欧洲文化的发展
推动了文艺复兴运动和宗教改革，促进了思想解放和社会进步
指南针的使用，促进了远洋航行，迎来了地理大发现的时代
火药传播到欧洲，推动了欧洲火药武器的发展，帮助欧洲资产阶级战胜封建贵族，火器的进步促进了欧洲采矿业和金属制造业的发展
古代中国科技的特点
史料一 ①《中国的世界纪录》收录的古代中国科技成果统计
类
别
数
学
天文
历法
地
学
化
学
农
学
机
械
水
利
轻
工
兵
器
项
数
22
25
25
9
25
7
7
8
8
史料二 下图为中国、西方古代科技成果比较图
①指中国科技在古代世界一度领先。
②指15世纪后中国的科技落后于西方。
（1）据史料一，中国古代领先世界的科学技术主要分布在哪些领域？
为什么会有这一特点？
（2）从史料二可看出3－15世纪中国科技领先于西方，15世纪以后中国科技逐渐落后于西方。
结合所学，分析15世纪后出现这种变化的原因。
提示
（1）分布在与农业生产有关的科技领域（或主要分布在数学、天文学、地学、农学等领域）。
原因：
古代中国以农耕经济为主导；历代统治者重视农业，因而与农业有关的科技得到了发展。
（2）15世纪后，君主专制逐渐加强，在思想领域进行严格控制，导致国人思想跟不上时代发展的潮流。
中国古代科技的特点
（1）在科技内容上：
应用性强，但对事物发展规律的探索不够。
（2）在研究方法上：
主要是典籍整理和经验总结，缺少实验。
（3）在科技应用上：
主要服务于农业发展的需要。
（4）在分布上：
主要分布在与农业发展密切相关的农学、天文历法、数学及医学等领域。
（5）在地位上：
曾长期领先于世界，影响深远。
（6）在发展趋向上：
明清以后日益衰退，没有产生近代自然科学。
中国古代科技在宋代取得重大突破的原因
1．北宋时封建经济在唐代的基础上获得进一步发展，推动了我国传统科技的进步。
2．北宋文化的繁荣对印刷业提出了新的要求，促进了毕昇发明胶泥活字印刷术。
3．唐代以来海上贸易和造船业得到了很大的发展，这使得指南针在北宋时被应用于航海。
4．北宋时，民族政权并立，战争不断，军事上广泛使用火药，促进了火器的发展。
【对点演练】
唐中期有了用硝石、硫磺、木炭制成火药的方法，至唐末用于军事，到宋代则出现了“突火枪”等管形武器；战国时已有司南，后来人们用磁针制成了指南针，北宋用于航海；在印刷术方面，毕昇在唐代雕版印刷术日臻成熟的基础上发明了活字印刷术。
上述材料突出说明宋代科技（ ）
A．是对传统的继承创新
B．居于世界领先地位
C．与生产生活联系密切
D．开始形成理论体系
解析：
选A。
解题的关键是准确把握材料提供的信息。
材料在描述发明的时候都提到了前代的发展情况，体现出宋代科技对传统科技继承创新的特点。
1．活字印刷术的发明大大提高了印刷效率，对世界文明的发展做出了突出贡献。
活字印刷术的发明者是（ ）
A．蔡伦 B．祖冲之
C．毕昇 D．李时珍
解析：
选C。
北宋毕昇发明活字印刷术，故选C项。
东汉蔡伦改进造纸术，A项错误；祖冲之推算出圆周率，B项错误；明朝李时珍著《本草纲目》，D项错误。
2．西方学者曾这样描述某项发明：
“最先为中国的巫师所知，他们用一个按北斗七星的形状、用磁铁矿做成的勺子，放在一个光滑的铜天盘上指示北极。
”该项发明是（ ）
A．印刷术B．造纸术
C．司南D．火药
解析：
选C。
由材料信息“用一个按北斗七星的形状、用磁铁矿做成的勺子，放在一个光滑的铜天盘上指示北极”，可知该项发明为司南。
3．有人认为，中国古代文明的灿烂之花没有在中国结果，相反却在欧洲结出了划时代意义的果实。
其意在说明中国四大发明（ ）
A．对中国社会发展毫无意义
B．是欧洲资本主义产生的根本原因
C．有助于欧洲新航路的开辟
D．对欧洲资本主义发展起推动作用
解析：
选D。
四大发明传入欧洲，促进了欧洲社会的进步，推动了欧洲资本主义的发展，推动了欧洲从封建社会向近代社会的转型，故选D项。
4．下图是中国古代科技馆网站首页的一部分，如果再添加一个新的链接，最合适的应是（ ）
A．浑仪B．翻车
C．造纸术D．数学
解析：
选D。
浑仪可列入天文学栏目，翻车可列入机械制造栏目，造纸术可列入四大发明栏目；尚缺少数学栏目。
5．回眸历史，我国古代曾制造出许多领先于世界的天文仪器，其中元代科学家的主要成就是（ ）
A．制成浑仪B．制造出简仪
C．制成天文望远镜D．发明珠算
解析：
选B。
本题考查学生准确记忆历史问题的能力。
浑仪出现在元代之前，天文望远镜是近代西方发明的，珠算是数学成就，故A、C、D三项不符合题意。
元朝郭守敬研制出简仪，B项正确。
6．下列对南北朝时成书的《齐民要术》的表述，正确的有（ ）
①总结了11世纪以前黄河中下游地区农牧业生产经验
②介绍了当时家畜、家禽、鱼类的饲养、主副食的加工制造等方法 ③是一部历史、地理、文学价值很高的综合性著作 ④是当时北方民族大融合在文化上的反映
A．①③B．②④
C．①②④D．①②③④
解析：
选B。
《齐民要术》是北魏贾思勰所著，北朝存在的时间是公元386—581年，所以①错误；《齐民要术》是我国现存最早、最完整的农书，因此③错误。
故选B。
教材答疑·名师指津
（1）根据材料一，概述中国古代的科技成就。
提示天文学：
《甘石星经》等；数学：
《九章算术》等；地理学：
《水经注》等；医药学：
《伤寒杂病论》等。
（2）借助图书资料和网络资源，收集和整理中国古代领先于世界的科技成就。
提示可以小组为单位合作进行。
（3）结合所学知识，从政治和经济的角度说明出现材料二现象的原因。
提示政治方面，中国最早建立封建制度，是当时社会制度最先进的国家，专制主义中央集权制的建立与发展以及国家统一是历史发展的主流，社会相对稳定，为科技发展连续性与多样性提供了良好条件。
经济方面，中国古代农业、手工业长期处于世界领先地位，封建经济发达，有力推动了科技发展。
（4）中国古代许多发明创造遥遥领先于其他国度，而近现代却在很多方面落后了。
请根据已掌握的历史知识，并运用所阅读到的有关材料和书籍，谈谈你的看法。
提示①中国古代科技领先世界的原因：
第一，国家统一是我国历史发展的主流，长期相对稳定的政治格局为科技发展创造了良好的环境。
第二，生产力的不断发展促进科技的进步。
生产力的发展不仅为科技进步奠定了基础，也对科技发展提出了要求。
第三，国内各民族间和国际上的联系与经济文化交流不断加强，相互学习，取长补短，促进了
中国古代科技的发展。
第四，教育和科举的发展促进了科技进步。
第五，中华民族具有勤劳、刻苦钻研、重视调查研究的优良传统，富于智慧和创新精神。
第六，明清以前，中国历代统治者大都实行对外开放政策。
②明清时期中国古代科技衰落，整体落后于西方的原因：
第一，根本原因是当时中国落后的社会生产关系和腐朽的封建制度严重地束缚了科学技术的进步。
第二，封建自然经济占主导地位，限制了生产力的发展。
第三，中国封建统治者历来推行重农抑商政策，清朝严格限制手工业生产的规模，压制了手工业的发展，不利于科学技术成果的产生和推广。
第四，明清统治者加强文化专制统治，八股取士，大兴文字狱，不利于自然科学的研究与发展。
第五，15世纪以后欧洲的科技迅速发展。
③古代科学技术成就与局限性给我们的启示：
第一，要坚持以经济建设为中心，把经济搞上去，为科学技术的发展奠定雄厚的物质基础。
第二，要大力发展科学技术及文化教育事业，实施科教兴国战略。
要重视人才，尊重人才，充分发挥科技人才的作用，要建立知识创新体系，鼓励知识创新。
第三，要充分认识科学理论的指导意义，明确科学技术的作用。
第四，要充分发挥人的主观能动性，明确在激烈的科技竞争中，培养创新意识和创新精神是极其重要的。
第五，要全面行使国家职能，把发展科学技术和教育作为国家的战略重点。
一、选择题
1．“夫其为物，厥美可珍。
廉方有则，体洁性贞。
含章蕴藻，实好斯文。
取彼之弊，以为此新。
”材料赞叹的技术成果是（ ）
A．指南针 B．造纸术
C．火药D．印刷术
解析：
选B。
材料意思是：
这个物品非常美，可以珍藏。
价格不贵，方方正正有规则，身体洁净性情贞洁。
可以用来写文章，是文人的用品。
取自树叶草根等废弃物，却做成了新东西。
指南针跟读书写文章无关，故A项错误；由翻译可知，材料描述的正是造纸术，故B项正确；火药与写文章无关，故C项错误；印刷术不是变废为宝，故D项错误。
2．文献《三辅旧事》载：
“卫太子大鼻，武帝病，太子入省，江充曰：
‘上恶大鼻，当持纸蔽其鼻而入。
’”1986年甘肃天水放马滩5号汉墓出土一张西汉早期的纸质地图。
对两段材料进行解读并推断，得出的结论最为合理的是（ ）
A．汉武帝时日常使用纸已经十分普遍
B．考古发现的纸质地图与文献记载的纸可以互相印证
C．由文献记载与考古发现可推定使用纸不晚于西汉
D．文献记载与考古发现的纸都是绘图用纸
解析：
选C。
材料中提到两则纸的使用史实，一是西汉卫太子使用纸，二是西汉绘制地图时使用纸，太子地位仅次于皇帝，地图在古代极其贵重，所以不能反映日常纸的使用十分普遍，故A项错误；文献中太子用纸为皇宫生活用纸，而考古发现用纸为绘图用纸，不可互相印证，故B项错误；文献和考古发现的纸均出现于西汉，所以可推定纸的使用不晚于西汉，故C项正确；考古发现的纸是绘图用纸，文献记载中的纸不是，故D项错误。
3．某同学参加历史知识竞赛，遇到一道四大发明的题，难以确定答案，向你求助，你认为下列正确的选项是（ ）
A．“蔡侯纸”是中国古代最早的纸
B．火药在唐代开始应用于军事
C．活字印刷书籍最早出现于元朝
D．司南最早出现于春秋时期
解析：
选B。
通过所学知识不难发现，“蔡侯纸”不是中国古代最早的纸，活字印刷书籍最早出现于宋朝而非元朝，司南最早出现于战国时期而非春秋时期，火药的确在唐代开始应用于军事，综上所述本题答案只能是B。
4．北宋沈括《梦溪笔谈》记载：
“板印书籍，唐人尚未盛为之。
自冯瀛王（五代）始印五经，以后典籍，皆为版本。
庆历中，有布衣毕昇，又为活版。
其法用胶泥刻字……若印数十百千本，则极为神速。
”材料主要表明（ ）
A．唐朝时雕版印刷广泛流行
B．北宋时期活版取代雕版
C．活字印刷有助于提高效率
D．印刷术促进了宗教传播
解析：
选C。
根据材料“板印书籍，唐人尚未盛为之”，故A项错误；北宋时期活字印刷术的发明提高了印刷效率，但并未完全取代雕版，故B项错误；根据材料“其法用胶泥刻字……极为神速”，故C项正确；题目中只是说明北宋活字印刷术的出现，使印刷效率比雕版印刷时提高了很多，并未提到对宗教传播的作用，故D项错误。
5．英国的李约瑟博士指出：
“如果没有火药、纸、印刷术和磁针，欧洲封建主义的消失就是一件难以想象的事。
”对此，以下理解正确的是（ ）
A．如果没有四大发明，就不会有欧洲封建主义的解体
B．欧洲封建主义解体的根本动力在于四大发明的完成
C．四大发明传到欧洲，加速了欧洲向近代迈进的步伐
D．四大发明对欧洲封建社会的变革起了决定性的作用
解析：
选C。
四大发明只是对欧洲封建主义的解体起到了促进作用，而不是决定作用，故A、D项错误；欧洲封建主义解体的根本动力在于欧洲生产力的发展，故B项错误；四大发明对于欧洲向近代迈进起到了促进作用，故C项正确。
6．英国的李约瑟博士指出：
“西方后来所习见的‘印度数字’的背后，位值制早已在中国存在两千年了。
”马克思称中国的这种位值制是人类“最美妙的发明之一”。
这种位值制是（ ）
A．二进位值制B．五进位值制
C．八进位值制D．十进位值制
解析：
选D。
根据教材所学可知，被马克思称为人类“最美妙的发明之一”的是十进位值制。
7．我国古代历法成果丰硕，阅读下表，可以看出（ ）
时期
夏朝
商朝
……
汉朝
唐朝
宋朝
元朝
……
制定的
历法
夏小正
殷历
……
太初历
大衍历
十二
气历
授时历
……
A.我国古代历法越来越精确
B．我国古代重视“天人合一”
C．制定历法是巩固国家统一的需要
D．历法频繁制定是政治动荡的表现
解析：
选A。
从夏朝到元朝，制定的历法由夏小正到授时历，历法的内容越来越精确，故选A。
B项“天人合一”材料中没有体现；C项制定历法与国家统一需要无关；D项历法频繁制定说明科学技术的提高，与动荡无关。
8．在虎门销烟的过程中，鸦片入池，经过石灰盐卤浸泡熏蒸，毒气升腾，导致在场多人中毒，一人死亡。
这一事件反映了（ ）
A．鸦片商人的残忍性B．中国科技的落后性
C．虎门销烟的坚定性D．中国人民的革命性
解析：
选B。
材料是关于销烟的方法，无关鸦片商人的残忍性，故A项错误；根据材料可知虎门销烟时不科学的销烟方法造成多人中毒，一人死亡，说明当时中国科技落后，故B项正确；材料无法体现虎门销烟的坚定性，故C项错误；材料无法体现中国人民的革命性，故D项错误。
二、非选择题
9．阅读材料，回答问题。
材料一 中国古代各时期不同类型科技成果所占比重表（部分）（%）
朝代
北宋
南宋
明朝
清朝
理论类
4
9
16
30
实验类
12
10
3
1
技术类
84
81
81
69
——李思孟《科学技术史》
材料二 与西方人相比，中国古人很少思考那些与物质生产发展无关的抽象问题……李约瑟指出，中国古代数学最大的缺点是缺少严格求证的思想。
中国明代的李之藻曾致力于西方数学与中国古算术的对比研究，他同样认为，中国古算术最为缺乏的就是西方那种完整的推理系统。
此乃尊崇实用理性的传统使然……古代中国注重功利，重政轻技的传统观念和社会环境只能孕育出诸如农学、天文学、医学、算学等以实用理性为特质的科学形态。
——夏国军《论中国古代科学的特质》
（1）根据材料一，概括指出两宋与明清时期中国古代科学发展的特征。
（2）根据材料二，分析中国古代科技具有哪些特质。
结合所学知识，说明形成这些特质的原因。
解析
（1）结合材料一表格中不同类型科技类成果所占比重，可以得出：
两宋与明清时期的技术类成果都占主导地位；明清时期的实验类成果减少；明清时期科技类理论成果比重上升。
（2）第一小问结合材料二中的“中国古代数学最大的缺点是缺少严格求证的思想”和“此乃尊崇实用理性的传统使然”，可以得出：
注重实用理性；缺少严格求证的思想；第二小问结合材料二中的“古代中国注重功利，重政轻技的传统观念和社会环境”以及古代中国政治、经济和思想状况来找原因，可以得出：
传统小农经济的影响；儒家思想中重政治、轻技艺观念的束缚；古代君主专制统治的阻碍等。
答案
（1）特征：
两宋与明清时期的技术成果都占主导地位；明清时期的实验类成果减少；明清时期科技类理论成果比重上升。
（2）特质：
注重实用理性；缺少严格求证的思想。
原因：
传统小农经济的影响；儒家思想中重政治、轻技艺观念的束缚；古代君主专制统治的阻碍。
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