中國古代發(fā)明與發(fā)現(xiàn)

科技的進步最終轉化為生產(chǎn)力改變著人類社會，推動著人類文明的演進。近代科技蒸汽時代→蒸汽機電氣時代→電力信息時代→計算機、互聯(lián)網(wǎng)第13課從蒸汽機到互聯(lián)網(wǎng)一、“蒸汽時代”——瓦特改良蒸汽機1.蒸汽機改良的背景2.蒸汽機改良的過程3.蒸汽機改良的意義二、“電氣時代”——電力的廣泛應用1.電氣革命出現(xiàn)的背景及主要發(fā)明2.電氣革命出現(xiàn)的意義三、“信息時代”——計算機和互聯(lián)網(wǎng)的誕生1.信息技術發(fā)展的概況2.信息技術發(fā)展的影響一、“蒸汽時代”——瓦特改良蒸汽機1705年，紐可門制造了第一臺成功運作的蒸汽機。紐可門機的缺陷：熱量浪費太大，效率不高；只有簡單的往復式線性運動。除了在強有力的需要的刺激性，發(fā)明者很少作出發(fā)明。---斯塔夫斯阿諾斯《全球通史》思考：蒸汽時代是在什么背景到來的呢？工業(yè)生產(chǎn)需要的產(chǎn)物1、蒸汽時代到來的背景：政治：17世紀末英國資產(chǎn)階級革命勝利經(jīng)濟：18世紀工場手工業(yè)發(fā)展使機器生產(chǎn)成為可能，要解決動力問題技術：科學技術為生產(chǎn)提供發(fā)現(xiàn)和發(fā)明2、過程瓦特18世紀60年代研制出單動式蒸汽機；80年代聯(lián)動式蒸汽機——“萬能蒸汽機”（可適應不同工廠的需要）過程：1、單動式蒸汽機：18世紀60年代，裝有冷凝器；2、聯(lián)動式蒸汽機：18世紀80年代，采用曲柄結構；3、蒸汽機的改進：增加可自動調節(jié)蒸汽機速率裝置；

1769年，瓦特在前人基礎上改良了蒸汽機，并取得了專利。經(jīng)過十多年的改進探索，1782年，他又制成了功效更高的聯(lián)動式蒸汽機。探究活動有人稱瓦特的蒸汽機為“萬能蒸汽機”，稱它是是工業(yè)革命中最重要的發(fā)明？為什么？能適應不同工廠需要，而且效率高，運行安全。蒸汽機解決了工業(yè)革命的的動力問題，能夠應用在各個領域。材料一：蒸汽機的歷史意義，無論怎樣夸大也不為過，它提供了治理和利用熱能，為機械供給推動力的手段。因而，它結束了人類對畜力、風力和水力由來已久的依賴?！馈に顾蚶锇⒅Z斯《全球通史》3、影響1）解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題自然力（人力、畜力、水力、風力）

蒸汽2）改變了工業(yè)格局的分布近水建廠

交通發(fā)達、資源豐富材料二：兩個世紀以前，一千個人當中沒有一個人穿襪子，一個世紀以前，五百個人當中沒有一個人穿襪子，現(xiàn)在（產(chǎn)業(yè)革命后）一千個人當中沒有一個人不穿襪子?！?831年英國出版《機器的成績》舊式的紡織生產(chǎn)單位非常小，一般以戶為單位，妻子、孩子甚至連丈夫一家人在一起織布。但隨著飛梭和珍妮紡紗機等發(fā)明的出現(xiàn)，生產(chǎn)規(guī)模就大大擴展了，更多的人能在一起工作。在生產(chǎn)中大規(guī)模使用機器尤其是蒸汽機，極大地提高了手工工場的效率，并最終促成了現(xiàn)代工廠的誕生?！洞髧绕鹬I(yè)先聲》工場手工業(yè)作坊---機器大工業(yè)工廠；提高了生產(chǎn)力，改變了人們的生活材料三:1760年，英國5～10萬人的城市只有1個，1851年達到13個；1851年、10萬人以上的大城市已經(jīng)有7個。特別是新興工業(yè)城市的發(fā)展迅速，如曼徹斯特、利物浦、格拉斯哥等。1851年，英國的英格蘭和威爾士，城市人口比重達到50.2%。推動了城市化進程材料四：恩格斯說：“17世紀和18世紀從事制造蒸汽機的人們，誰也沒有料到，他們所創(chuàng)造的工具，比其他任何東西都會使全世界的社會狀況革命化……”促進了交通運輸業(yè)的發(fā)展，加強世界各地的聯(lián)系造成嚴重的環(huán)境污染環(huán)境污染、資源浪費對外侵略擴張19世紀的歐洲積極影響：1、解決工業(yè)發(fā)展中的動力問題，人類進入蒸汽時代。2、工場手工業(yè)轉變?yōu)闄C器大工業(yè)工廠，真正意義社會化大生產(chǎn)逐漸形成。（生產(chǎn)組織形式、生產(chǎn)方式）3、形成許多工業(yè)城市和工業(yè)國家。4、世界各地聯(lián)系更加密切，世界日益成為一個整體。（蒸汽交通運輸工具）造成嚴重的環(huán)境污染。消極影響【歸納】展示資料：在華盛頓流傳著有關一位專利局長的故事，19世紀30年代初這位局長建議取消專利局，原因是：“一切可能被發(fā)明的東西都已經(jīng)問世了?！薄魁垺度祟惖墓适隆穼＠珠L的建議是否正確？找出批駁他觀點的論據(jù)想一想美國皮特先生的早晨

1898年12月10日早晨，皮特先生被電話叫醒，加拿大木材商已聯(lián)合發(fā)表再次提高出口到美國木材的價格的消息。電臺播放的是美西戰(zhàn)爭中美國勝利的新聞報道。美國同西班牙簽訂了重新分割殖民地的《巴黎和約》。他考慮美孚石油公司是否會引起汽油漲價。天還沒有大亮，但窗外被路燈照得如同白晝。皮特駕駛汽車奔馳在寬闊的馬路上。情境創(chuàng)設１、皮特先生在享受哪些新產(chǎn)品？２、引起他生活變化的主要是哪一項發(fā)明？哪位科學家奠定的理論基礎？簡述應用的過程。探究活動二、“電氣時代”——電力的廣泛應用法拉第西門子愛迪生

出生在英國一個鐵匠的貧困家庭，只上過兩年小學，利用訂書的空閑時間，如饑似渴、廢寢忘食地閱讀了許多自然科學的書籍。后來，他毛遂自薦，在22歲時當了大化學家戴維的實驗助手。1831年，法拉第經(jīng)過7年反復試驗，發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象1866年,比利時人格拉姆發(fā)明了電動機

亨利·福特和汽車1885年戴姆勒制成的汽車1866年，德意志科學家西門子研制成發(fā)電機馬可尼制作的無線電報機愛迪生一生取得1300多項發(fā)明專利，被稱為“發(fā)明大王”；特別在電氣時代，重要的有電話、留聲機、電燈、電影等，其中影響最大的是電燈類別時間國籍人物發(fā)明（現(xiàn)）意義科學理論1831英國法拉第電磁理論理論前提科技發(fā)明1838俄國雅可比電磁電動機為電力工業(yè)開辟了廣泛的前景科技發(fā)明1866德國西門子大功率發(fā)電機科技發(fā)明1870比利時格拉姆

直流電動機長途輸變電技術日趨成熟（傳輸）填一填1、電氣革命的出現(xiàn)背景

（1）政治：資本主義制度在世界范圍的確立;（2）經(jīng)濟：蒸汽動力不能完全滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要；（3）科技：科學家們對電的研究不斷深入；法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象。20世紀電力取代蒸汽動力而成為工業(yè)發(fā)展重要動力的原因是什么？①發(fā)電機的完善和改進；②長距離輸變電技術的成熟；③電力的優(yōu)勢（方便、便宜、能量大）探究思考2、意義動力：蒸汽機能源：煤炭交通：蒸汽機車、汽輪生產(chǎn)組織：工廠想一想：與蒸汽時代比電氣時代給人類帶來了哪些變化呢？電動機、內(nèi)燃機（使工業(yè)生產(chǎn)力提高，改變著社會結構和世界形勢）電、石油（直接促進了重工業(yè)的大踏步前進）汽車、電車、飛機（世界聯(lián)系加強促使世界市場最終形成）壟斷組織出現(xiàn)19世紀巴黎路燈20世紀初的紐約街頭城市面貌和人們的社會生活發(fā)生巨大變化(使人類進入了電氣時代)在工業(yè)革命的第一階段，紡織、采礦、冶金和運輸業(yè)中的種種創(chuàng)造發(fā)明，多半是由有才能的技工完成而非科學家做出，科學對工業(yè)尚無多少直接影響。１８７０年以后，工業(yè)革命進入第二階段，科學家進入工業(yè)研究的實驗室，幾乎所有的工業(yè)部門都受到科學的影響。科學的作用凸現(xiàn)并逐漸成為大工業(yè)生產(chǎn)的組成部分。──馬克垚主編《世界文明史》合作探究一：結合以下材料比較蒸汽機和發(fā)電機發(fā)明過程的異同蒸汽機和發(fā)電機的發(fā)明過程的異同在科學理論基礎上發(fā)明而成（科學與技術真正結合）主要是在早期蒸汽機的基礎上改良而成(科技含量低)在多國由多個科學家的共同努力完成主要是在英國一國且由瓦特一人完成異都是經(jīng)過長期的科學實驗而創(chuàng)制成功的都是社會生產(chǎn)需要的結果同發(fā)電機蒸汽機唐朝時期，玄奘西行取經(jīng)，往返于長安和天竺，歷時十幾年。今天我們從北京坐飛機去印度，只需要幾個小時就可以到達。而如果利用電話或者互聯(lián)網(wǎng)，就可以和身在印度的朋友進行即時通話聯(lián)系了。科技極大的拉近了人們的距離，在這個信息時代里，世界越來越小了人類正逐步走向“地球村”。三、信息時代——計算機與互聯(lián)網(wǎng)的誕生美國《時代》周刊推出的2006年度人物:正在上網(wǎng)的“你”互聯(lián)網(wǎng)的歷史你了解嗎？1、信息技術發(fā)展的概況你認識它嗎？埃尼阿克（ENIAC）1946年，美國研制世界上第一臺計算機，奠定了現(xiàn)代信息技術的基礎,總重量達30噸。發(fā)明是與軍事和戰(zhàn)爭聯(lián)系在一起的，因為電子計算機最初是用于計算炮彈彈道的1957年蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星它的發(fā)射標志著人類在全球通訊領域邁出了第一步。通過衛(wèi)星，互聯(lián)網(wǎng)把地球“網(wǎng)”在其中，“地球村”從理想變成了現(xiàn)實。1969年由電話線連接起來的世界第一個網(wǎng)絡。20世紀80年代傳入中國，1994年中國加入國際互聯(lián)網(wǎng)，即因特網(wǎng)。2002年，互聯(lián)網(wǎng)連通了160多個國家和地區(qū)，全球上網(wǎng)人數(shù)2億多，到2007年，全球上網(wǎng)人數(shù)已達12億。截至2008年6月，中國網(wǎng)民數(shù)量達到2.53億，成為世界上網(wǎng)民最多的國家。背景：材料一：在第二次世界大戰(zhàn)中，敵對雙方都使用了飛機和火炮，為準確猛烈轟炸對方軍事目標。人們開始研究把電子管作為“電子開關”來提高計算機的運算速度。許多科學家都參加了實驗和研究，終于制成了世界上第一臺電子計算機，起名為“埃尼阿克”。材料二：20世紀60年代末，冷戰(zhàn)時期，美國出于和蘇聯(lián)爭奪世界霸權的需要加緊了對信息科學技術的研究和開發(fā)，推動了互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生（軍事上的需要）；1969年美國國防部建立了包括四個站點的網(wǎng)絡，促進了互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生；材料三：20世紀90年代以來，伴隨著知識經(jīng)濟的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)進一步發(fā)展為全球信息網(wǎng)（WorldWideWeb），音譯為萬維網(wǎng)。改變了人類的生活方式你利用網(wǎng)絡做些什么？對你產(chǎn)生了什么影響？2、信息技術的影響文件傳輸電子郵件網(wǎng)上聊天信息導航信息的交流與共享縮短了全球的空間距離信息的傳遞與匯集地球村你利用網(wǎng)絡做些什么？對你產(chǎn)生了什么影響？對青少年帶來不良影響、網(wǎng)絡安全等問題探究結合所學知識，說說三次科技的進步會對人類社會帶來哪些共同影響？給我們什么啟示？促進社會生產(chǎn)力的發(fā)展；促使社會結構發(fā)生變化；使世界形勢發(fā)生變化；影響人們的工作方式、生活方式、思維方式環(huán)境問題、網(wǎng)絡問題等。啟示：科學技術是第一生產(chǎn)力科學技術的進步推動了社會的發(fā)展。科技發(fā)展是一把雙刃劍，有利有弊。我們既要利用科技發(fā)展低碳經(jīng)濟，又要學會保護環(huán)境

，做到可持續(xù)發(fā)展。時期動力（能源）信息傳播方式工業(yè)革命前人力、畜力等馬車蒸汽時代蒸汽機蒸汽機車、輪船電氣時代電力、石油電話、汽車、飛機信息時代原子能（核能）互聯(lián)網(wǎng)【歸納】人類歷史上的信息傳播方式的變革【合作探究三】

思考：根據(jù)材料從經(jīng)濟、政治、社會生活、世界聯(lián)系等方面分析科學技術對人類社會發(fā)展的影響感悟歷史材料一;1820～1890年，英國70年間生產(chǎn)總量增加了60倍，人口增加3倍，人均產(chǎn)值增加13倍。一個勞動力平均每年工作時間從3000小時減到1700小時，勞動生產(chǎn)率提高了20倍。英國農(nóng)業(yè)在國民生產(chǎn)總值中的比重從1770年的45%降至1841年的22%，1901年再降至6%，工業(yè)相應地從4%升至34%和69%。生產(chǎn)力大幅度提高,有利于確立鞏固資本主義制度材料二：

據(jù)統(tǒng)計，到１８５１年時，英國總人口為１８００萬，其中農(nóng)村人口占４８％，而城市人口占５２％。──王斯德主編《世界通史》1850—1900年，倫敦和紐約的人口分別從268萬和70萬增加到658萬和344萬。到1914年，英美等西方國家國家城市人口已經(jīng)占到總人口的絕對多數(shù)。──馬克垚主編《世界文明史》材料三：資產(chǎn)階級，由于一切工具的改進，由于交通運輸?shù)募捌浔憷?，把一切民族甚至最野蠻的民族都融進文明了。它迫使一切民族──如果他們不想滅亡的話──采用資產(chǎn)階級的生活方式……它按照自己的面貌為自己創(chuàng)造出一個世界。促進了城市化的進程世界日益成為一個整體；西方文明引領人類文明，以征服者的姿態(tài)促進亞非拉地區(qū)的近代化材料四：在工業(yè)革命中雖然按人口平均的收入有了明顯的提高，可是富人的收益要明顯地大于窮人。……拿手織機織工來說，他們在拿破侖戰(zhàn)爭的早期年代里（工業(yè)革命剛開始時）境況不錯，可是后來無論是他們的工資還是就業(yè)機會都急劇惡化。——A·勃里格斯《英國社會史》1830—1848年英國的新興城市，天空被煙霧籠罩，臉色蒼白的人匆匆穿行于烏煙瘴氣之中，連外國游客都為此感到擔憂?！陡锩哪甏?1789—1848》