宋元科技文化光彩。
材料一 用胶泥刻字，……火烧令坚。……一板印刷，一板已自布字。……更互用之，瞬息可就。   
──《梦溪笔谈》
（1）材料一描述的是我国哪一科技发明？发明者是谁？此发明有什么重大历史意义？
材料二 “舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”。
——七年级下册教科书
“沉石寻孤屿，浮针辨四维”
——南宋朱继芳
（2）材料二中“指南针”是什么时候制成的？根据材料及所学知识回答指南针的作用？
材料三 “爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
──王安石
（3）材料三诗 句 中隐含的科技发明是什么？此发明何时出现，何时开始用于军事？
（4）结合所学知识说说宋元时期我国科技发展的原因？