人教版高二历史必修三近代 以来世界科学发展历程13课从蒸汽机到互联网教案

1、第13课从蒸汽机到互联网A教学目标一、基础知识与能力: 识记三次工业革命过程中代表性的发明；理解“蒸汽时代”、“电气时代”和“信息时代”到来的必然性，科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用；以蒸汽机、电动机和网络技术的发明和发展说明科学技术进步对人类的意义；探究科学思想与科学发展之间的关系。二、过程与方法：1、通过必修2已学知识的回顾引导学生理解本课的相关知识，探究科技革命对社会发展与进步的巨大作用。2、通过表格比较三次工业革命在内容和意义上的异同，认识他们之间的关系。三、情感态度与价值观：1、认识电力的发现与发展是几代科学家努力的结果，树立继承发扬人类优秀文化成果的观念。2、社会的发展需要技

2、术革命，科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。B重点与难点重点：蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。难点：第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。C教学方法本课教材主要从三个方面介绍了世界科学历程中的“蒸汽时代”“电气时代”和“信息时代”，从科学技术发展史的角度阐述了近代以来人类科学技术发展的三个重要阶段。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点，第三次科技革命则是带来了以电子计算机为代表的信息时代。蒸汽机的发明、电气技术的广泛应用和互联网的出现，推动社会各个方面发生了巨大变革。由于这些科技成就的文字和资料比较丰富，建议在教学时适

3、当补充，增加学生对近代以来这三个时期科技成就的感性了解，为深入认识科学技术进步的意义奠定基础。D教学过程【导入新课】2019年9月下旬，我国自主研制的神舟七号飞船带着三名宇航员顺利升空，我国宇航员首次走出机舱，漫游太空，开创了我国航天史上的新纪元。1965年3月18日前苏联发射的“上升2”号飞船进入轨道后，在飞船绕地球飞行第二圈后不久，宇航员列昂诺夫打开通向气闸室的内舱盖，让气闸室充气，然后进入气闸室，穿好舱外活动航天服，并对它的密封性能进行了检查，随后逐渐让气闸室降低气压，最后，列昂诺夫打开气闸室外盖，走出气闸室，进入茫茫太空，以28000千米/小时的速度绕地球运行。人类第一次太空行走成功了

4、！1984年2月7日，两名美国宇航员，当他们从航天飞机 “挑战者”号中自由飞出后，首次成为两颗人体卫星。这一由宇航员布鲁斯-麦坎德利斯和罗伯特-L-斯图尔特创造的奇迹，是对一种可保证人类在太空中随意工作的装置的试验。麦坎德利斯首次解开系绳在太空行走了170米。人类开发太空是哪次科技革命的产物？【讲述新课】一、“蒸汽时代”的到来：1、背景：（1）17世纪末，英国取得了资产阶级革命的胜利，为经济发展扫清了障碍；（2）18世纪，随着工场手工业的发展，应用机器进行生产成为可能；（3）科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明。（导与练P79思维启迪1：瓦特改良蒸汽机的必要性与可能性是什么？）很早以前，就

5、有人设想把蒸汽作为动力使用，但真正把蒸汽动力用于生产，却是17世纪末以后的事情。1698年，托马斯·萨夫里发明了蒸汽唧筒，用于抽干矿井里的水。18世纪初，铁匠T纽科门在改进萨里夫蒸汽机的基础上，制造了一种大气压力蒸汽机，主要用于矿井抽水，但它们都存在明显缺陷，不能作为动力机普遍安装。随着工业革命的开展，大规模的工厂一个接一个建造起来，但这时的动力主要是利用河流里的水力，在这方面，有很多缺点，因为工厂都必须建在河流湍急的偏僻的山谷等处。这些地区交通不便，而且远离原料产地和销售市场，动力问题成为摆在人们面前的急迫问题。人们都希望找到便捷可用的动力，驱动不同机器。2、瓦特改良蒸汽机：（1）

6、改良经过：单动式蒸汽机：18世纪60年代，瓦特制成装有冷凝器的单动式蒸汽机，大大提高了蒸汽机的功率；联动式蒸汽机：18世纪80年代，又制造了联动式蒸汽机，采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。蒸汽机的改进：增加可自动调节蒸汽机速率的装置。（2）主要用途：除用作提水外，还可以带动车床、织布机等，适应不同工厂的需要。此后，纺织业、采矿业、冶金业、造纸业等工业部门，都先后采用蒸汽机作为动力。3、瓦特蒸汽机问世的意义：（1）解决了工业发展中的动力问题，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。（2）在工业化进程中，形成了许多工

7、业城市，英、法、美等国成为工业国家。1760年，英国510万人的城市只有1个，1851年达到13个；1851年、10万人以上的大城市已经有7个。特别是新兴工业城市的发展迅速，如曼彻斯特、利物浦、格拉斯哥等。1851年，英国的英格兰和威尔士，城市人口比重达到50.2%。伴随着城市化，近代意识形成，如竞争意识、时间意识、风险意识、效率意识、创新意识、变革意识、人们的生活方式、价值观念等发生变化;（3）促使工业革命轰轰烈烈地展开，出现了发明和使用机器的热潮。如美国人富尔顿于1807年发明“萨凡纳”号轮船、1814年英国人史蒂芬孙发明蒸汽机车等。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运

8、输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切，使世界日益成为一个整体。（4）推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静历史已跨进了一个新的时代。【合作探究】1：“蒸汽时代”到来的消极影响有哪些?(1)环境污染开始,以化石燃料、以燃煤动力为基础,通过大量消耗自然资源、排放工业污水来发展经济,造成了环境污染;空所中的二氧化硫排放量与煤消费量同步,汽车产生的废气、工业污水、

9、臭氧层破坏、温室效应、大气土壤中的有害物质等，直接污染食品污染盘中餐；(2)社会贫富差距拉大,资本家越来越富有,工人越来越贫穷,，人际关系冷漠，阶级对抗加剧；(3)加剧殖民侵略和掠夺，拉大资本主义国家与殖民地半殖民地的差距。二、电气革命的出现：1、背景（1）蒸汽动力不能完全满足工业生产的需要（2）科学家对电的不懈研究：18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针本杰明·富兰克林（17061790）是美国独立战争时期著名的思想家，同时也是一名杰出的科学家。18世纪以前，人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法。富兰克林经过反复思考，认为雷电可能是一种放电现象，它和在实验室产生的电在本质上是一样的。他在

10、1752年用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。为了防止雷电的危害，他制成了一根实用的避雷针。他把几米长的铁杆，用绝缘材料固定在屋顶，杆上紧拴着一根粗导线，一直通到地里。当雷电袭击房子的时候，它就沿着金属杆通过导线直达大地，房屋建筑完好无损。1754年，避雷针开始应用。19世纪初意大利科学家伏特发明电池1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象（理论基础）英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1831年，法拉第经过7年反复试验，发现电磁感应现象，为制造电机提供了基本原理，他又制造了一台利用磁力产生电流的机器，将机械能转化为电能，从此，打开电

11、能宝库的大门。2、电力成为工业发展的主要动力：设问：为什么电力会成为工业发展的主要动力？（1）发电机和电动机的完善和改进；1867年，德意志科学家西门子制成发电机1873年，比利时人格拉姆发明了电动机（2）长距离输变电技术的成熟；（3）使用电力新发明的涌现：爱迪生发明电灯以及电话、电车、电影和无线电报的出现，说明人类社会进入了“电气时代”。爱迪生（18471931），美国发明家。于1847年2月11日诞生于美国中西部的俄亥俄州的米兰小镇。爱迪生8岁上学，但仅仅读了3个月的书，就被老师斥为“低能儿”而撵出校门。从此以后，他的母亲是他的“家庭教师”。由于母亲的良好的教育方法，使得他对读书发生了浓厚

12、的兴趣。为了赚钱购买化学药品和设备，他12岁时就开始工作。他卖过报纸、蔬菜和水果，出版过周刊先驱报，担任过报务员，开过公司，后来成为举世闻名的美国电学家和发明家，他除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有1000多项创造发明，为人类的文明和进步做出了巨大的贡献。爱迪生被世人称为“天才”，但是他却解释说：“天才就是百分之二的灵感加上百分之九十八的汗水。”其中重要的发明有留声机和电灯等，特别是电灯的发明。1878年，爱迪生开始对电灯的研制感兴趣。研制电灯的关键是找灯丝材料，据说爱迪生试验了1600多种耐热材料

13、和6000种植物纤维，但还是没有成功。1879年10月21日，他用棉线烧成碳丝，再将碳丝装进灯泡，小心地抽成真空，当电灯通上电流时，灯丝发出明亮的光辉，而且持续了45个小时。爱迪生并未满足，经过一次又一次的反复实验，用竹子纤维在碳化后可以做灯丝，灯寿命长达1200小时。为了给电灯提供电力，1882年，爱迪生在纽约建成了一个当时世界上最大规模的电力系统。他的直流发电机功率达到600多千瓦，为几千用户提供照明用电。【合作探究】2:“蒸汽时代”“电气时代”发明的异同相同点：都是社会生产需要直接的结果；都是经过长期的科学实验而创制成功的；都是解决人类社会的动力问题。不同点：“蒸汽时代”的发明侧重于轻工

14、业；科学含量不高；发明者主要是工人、技师；发明主要集中在英国。“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业；科学含量高；发明者主要是科学家；发明涉及主要资本主义国家。3、电气革命的影响：（1）电力成为一种新的能源，工业获得比蒸汽机更强大、更方便的动力；（2）工业生产出现了新的技术革命浪潮，促进了工业的迅速发展，人类进入了电气时代；（3）生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，确立了资产阶级对世界的统治，并产生了垄断组织，世界日益成为一个整体。（4）电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。蒸汽机出现以后，形成了新的城市。随着经济的发展，城市更加繁荣而且日益重要。电气技术的

15、广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化。如电灯给城市带来万家灯火，电梯使摩天大楼越建越高，电车使城市居民出行更加便捷，电话使相隔千里如同近在咫尺，电冰箱、洗衣机、电熨斗等的使用大大减少了人们的繁重的家务劳动，电影和电视丰富了人们的业余生活;三、信息技术的发展：1、互联网的诞生和发展：（1）第一台电子计算机的研制：1946年，美国研制世界上第一台计算机，奠定了现代信息技术的基础。1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。它当时由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地有两三间教室般大。它当时的运算速度为每秒5000次加法运

16、算。1949年，英国剑桥大学制成了世界上第一台程序储存式电子计算机。随着微电子技术的发展，计算机不断更新换代。计算机的发展已经走过了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路四个时代，也就是通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。20世纪90年代以来，计算机技术发展十分迅速，产品不断升级换代。未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化方向发展。目前，计算机的运算速度已经达到每秒100亿次以上。计算机正在向新的高度发展，日益对人们的生活产生重大的影响。20世纪60年代末，在美苏争霸的“冷战”时期，美国处于和苏联争夺世界霸权的需要，加紧了对信息科学技术的研究和开发，直

17、接推动了互联网的产生。（2）互联网的产生和发展：原因：军事上的需要（美国处于和苏联争夺世界霸权的需要）促使美国加紧对休息技术的研究与开发。20世纪60年代，美苏冷战，美国军方认为，万一仅有的一个集中军事指挥中心被前苏联的核武器摧毁，那么全国军事指挥就将瘫痪，其后果将不堪设想，因此有必要设计一个由多个分散指挥点构成的指挥系统，某些指挥点的摧毁，并不影响其他指挥点的正常运转，而这些分散点的相互联系则要通过某种形式的通信网。诞生：1969年，美国国防部建立包括四个站点的网络，促进了互联网的产生。发展：20世纪90年代，互联网进一步发展为全球信息网，即WWW。WWW是World Wide Web （全

18、球信息网）的缩写，也可以简称为Web，有人译作“万维网”“环球网”“web网”“3w网”。最初是由欧洲核物理研究中心（cern）提出来的。其创建者伯纳斯李，在他1991年8月6日创建的第一个网址中解释了万维网的工作原理等内容。他也因此被时代杂志评价为二十世纪最重要的100位人物之一。WWW（World Wide Web），是一张附着在Internet上的覆盖全球的信息"蜘蛛网"，镶嵌着无数以超文本形式存在的信息，其中有璀璨的明珠，当然也有腐臭的垃圾。WWW是当前Internet上最受欢迎、最为流行、最新的信息检索服务系统。它把Internet上现有资源统统连接起来，使用户能

19、在Internet上已经建立了WWW服务器的所有站点提供超文本媒体资源文档。这是因为，WWW能把各种类型的信息（静止图像、文本声音和音像）无义无缝的集成起来。WWW不仅提供了图形界面的快速信息查找，还可以通过同样的图形界面（GUI）与Internet的其他服务器对接。WWW诞生于Internet之中，后来成为Internet的一部分，而今天，WWW几乎成了Internet的代名词。通过它，加入其中的每个人能够在瞬间抵达世界的各个角落，只要将一根电话线插入你的PC（它可能是你随身携带的笔记本电脑加上一部移动电话），此时全球的信息就在你的指尖！ WWW极大简化了网上信息的发布和用户访问。2、互联网

20、的功用：（1）功用：提供文件传输、电子信箱、聊天等服务，在社会各个领域发挥了巨大的作用，标志着信息化社会的出现。一般认为，以纸质为媒介的报纸为第一媒体，以电波为媒介的广播为第二媒体，以图像为媒介的电视是第三媒体。而互联网是通过计算机网络传播信息的文化载体，这种以数字化的方式存储、处理和传播，以比特为计量单位的电子媒体被人们称为“第四媒体”。国际互联网的应用丰富多彩。例如，收发电子邮件、资料检索、浏览新闻、休闲游戏、网上购物、网上远程教育、远程医疗等。（2）特点：网络媒体作为一种新的传播媒体，具有界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输的特点。3、互联网的影响：（1）信息经济在世界各地全面发展，加

21、快了经济全球化的步伐；（2）传统产业也借助互联网提高管理水平，并通过全球营销和采购扩大市场；（3）在互联网时代，人们可以在家里完成很多工作，提高了工作效率，增加了乐趣；（4）人们的社会交往方式也发生着改变。（5）也带来一些负面影响：信息泛滥、垃圾信息、网络安全与犯罪影响着经济的安全；青少年沉迷于网络，影响了正常的学习和生活；如各种宣扬色情、凶杀、暴力等信息垃圾污染青少年心灵；使青少年沉迷于虚拟世界，脱离现实生活；使青少年沉溺于网络，耗费时间，荒废学业；当青少年无钱上网，去偷抢盗等，走上犯罪道路全球各国围绕互联网展开了激烈的竞争，造成了世界更加动荡不安。如以美国为首的西方大国，利用网络，传输西方

22、资产阶级的意识形态、政治制度、文化思想，造成世界局势更加动荡不安。互联网在给社会带来巨大效能的同时，也带来了巨大的挑战。青少年应该提高自身的道德素养，树立正确的网络观，让网络发挥出应有的作用。【本课小结】西方人总把东方称hina (瓷器),今天,中国高速信息网缩写Chinese Highspeed Information Network Approach 这种文字的巧合或许正预示着，有朝一日，以想象力著称的中华民族会成为信息世界的一代领跑人. 盖茨未来之路译者后记【知识整合】1、结合必修二，比较中外近代科技成就：时间人物发明项目国别最早出现于中国1733年凯伊飞梭英国18世纪60年代哈格里夫斯

23、“珍妮机”英国1769年阿克莱特水力纺纱机英国1779年克隆普顿骡机英国1785年卡特莱特水力织布机英国1807年富尔顿蒸汽机驱动轮船美国1814年史蒂芬孙蒸汽机车英国唐胥铁路标志着中国铁路的诞生。最早的蒸汽机车是“0号”机车19世纪19世纪的三大科学发现细胞学说生物进化论能量守恒定律1859年达尔文物种起源标志着生物进化论诞生英国18世纪60年代瓦特制成“万能蒸汽机”工业革命时期最伟大的发明英国1831年法拉第电磁感应。为发电机的研制奠定了理论基础英国1866年西门子发电机德意志格拉姆电动机比利时1876年贝尔电话美国第一部电话开通于南京1885年戴姆勒、本茨三轮汽车德国1903年莱特兄弟飞

24、机美国第一架飞机是1909年冯如制成。爱迪生1000多项（耐用白炽灯）美国18世纪富兰克林避雷针美国19世纪伏特电池意大利1837年莫尔斯有线电报第一条有线电报线建于台湾。2、中西科学在特征和本质上的差异中国科技主要是应用科学。科学研究主要采取整理典籍和总结经验的方法。西方科技主要是理论研究。大多数科学家研究的方法是采取观察和实验的方法，以及数理逻辑推导的方法。 16世纪中西科学在内容上和研究方法上的差别，正是近代科学与传统科学在本质差异上的具体表现。3、与西方比较，明清时期的中国传统科技没有发展为近代科技原因何；中 国西 方经济上自然经济依然占主导地位。自然经济分散、封闭的特性，使科技发展缺

25、少应有的动力商品经济发展，资本主义生产关系产生，对科技提出了更高的要求，成为科技发展的巨大动力。政治上封建制度开始衰落，阻碍了中国社会的发展和进步，也包括科技资产阶级代议制在许多国家确立，为科技发展提供了良好的社会环境和制度保障外交上闭关锁国政策，阻碍了中国和世界的交流，包括科技的交流。这个时期， 来华传教士带来了一些西方科技(如利玛窦)，但没有促使中国科技完成质的突破。殖民扩张，开拓市场。市场的扩大，带动了科技的发展和进步。思想上“八股取士”和“文字狱”盛行，知识分子思想受到禁锢，迷恋于“之乎者也”间，陶醉于故纸考据中文艺复兴、启蒙运动带来“人”的解放。面向现实，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风4、“蒸汽时代”“电气时代”“信息时代”的重要区别：时期动力（能源）信息传播方式工业革命前人力、畜力等马车蒸汽时代蒸汽机蒸汽机车、轮船电气时代电力、石油电话、留声机、飞机、汽车信息时代原子能（核能）互联网5、三次工业革命对中国的影响第一次影响第一次工业革命完成后，欧美列强发动两次鸦片战争,打开中国封闭国门,使中国开始沦为半殖民地半封建社会,民族危机出现；客观上瓦解了中国封建自然经济,中国开始卷入资本主义世