中国古代发明与发现

科技的进步最终转化为生产力改变着人类社会，推动着人类文明的演进。近代科技蒸汽时代→蒸汽机电气时代→电力信息时代→计算机、互联网第13课从蒸汽机到互联网一、“蒸汽时代”——瓦特改良蒸汽机1.蒸汽机改良的背景2.蒸汽机改良的过程3.蒸汽机改良的意义二、“电气时代”——电力的广泛应用1.电气革命出现的背景及主要发明2.电气革命出现的意义三、“信息时代”——计算机和互联网的诞生1.信息技术发展的概况2.信息技术发展的影响一、“蒸汽时代”——瓦特改良蒸汽机1705年，纽可门制造了第一台成功运作的蒸汽机。纽可门机的缺陷：热量浪费太大，效率不高；只有简单的往复式线性运动。除了在强有力的需要的刺激性，发明者很少作出发明。---斯塔夫斯阿诺斯《全球通史》思考：蒸汽时代是在什么背景到来的呢？工业生产需要的产物1、蒸汽时代到来的背景：政治：17世纪末英国资产阶级革命胜利经济：18世纪工场手工业发展使机器生产成为可能，要解决动力问题技术：科学技术为生产提供发现和发明2、过程瓦特18世纪60年代研制出单动式蒸汽机；80年代联动式蒸汽机——“万能蒸汽机”（可适应不同工厂的需要）过程：1、单动式蒸汽机：18世纪60年代，装有冷凝器；2、联动式蒸汽机：18世纪80年代，采用曲柄结构；3、蒸汽机的改进：增加可自动调节蒸汽机速率装置；

1769年，瓦特在前人基础上改良了蒸汽机，并取得了专利。经过十多年的改进探索，1782年，他又制成了功效更高的联动式蒸汽机。探究活动有人称瓦特的蒸汽机为“万能蒸汽机”，称它是是工业革命中最重要的发明？为什么？能适应不同工厂需要，而且效率高，运行安全。蒸汽机解决了工业革命的的动力问题，能够应用在各个领域。材料一：蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过，它提供了治理和利用热能，为机械供给推动力的手段。因而，它结束了人类对畜力、风力和水力由来已久的依赖。——美·斯塔夫里阿诺斯《全球通史》3、影响1）解决了工业发展的动力问题自然力（人力、畜力、水力、风力）

蒸汽2）改变了工业格局的分布近水建厂

交通发达、资源丰富材料二：两个世纪以前，一千个人当中没有一个人穿袜子，一个世纪以前，五百个人当中没有一个人穿袜子，现在（产业革命后）一千个人当中没有一个人不穿袜子。——1831年英国出版《机器的成绩》旧式的纺织生产单位非常小，一般以户为单位，妻子、孩子甚至连丈夫一家人在一起织布。但随着飞梭和珍妮纺纱机等发明的出现，生产规模就大大扩展了，更多的人能在一起工作。在生产中大规模使用机器尤其是蒸汽机，极大地提高了手工工场的效率，并最终促成了现代工厂的诞生。——《大国崛起之工业先声》工场手工业作坊---机器大工业工厂；提高了生产力，改变了人们的生活材料三:1760年，英国5～10万人的城市只有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%。推动了城市化进程材料四：恩格斯说：“17世纪和18世纪从事制造蒸汽机的人们，谁也没有料到，他们所创造的工具，比其他任何东西都会使全世界的社会状况革命化……”促进了交通运输业的发展，加强世界各地的联系造成严重的环境污染环境污染、资源浪费对外侵略扩张19世纪的欧洲积极影响：1、解决工业发展中的动力问题，人类进入蒸汽时代。2、工场手工业转变为机器大工业工厂，真正意义社会化大生产逐渐形成。（生产组织形式、生产方式）3、形成许多工业城市和工业国家。4、世界各地联系更加密切，世界日益成为一个整体。（蒸汽交通运输工具）造成严重的环境污染。消极影响【归纳】展示资料：在华盛顿流传着有关一位专利局长的故事，19世纪30年代初这位局长建议取消专利局，原因是：“一切可能被发明的东西都已经问世了。”——房龙《人类的故事》专利局长的建议是否正确？找出批驳他观点的论据想一想美国皮特先生的早晨

1898年12月10日早晨，皮特先生被电话叫醒，加拿大木材商已联合发表再次提高出口到美国木材的价格的消息。电台播放的是美西战争中美国胜利的新闻报道。美国同西班牙签订了重新分割殖民地的《巴黎和约》。他考虑美孚石油公司是否会引起汽油涨价。天还没有大亮，但窗外被路灯照得如同白昼。皮特驾驶汽车奔驰在宽阔的马路上。情境创设１、皮特先生在享受哪些新产品？２、引起他生活变化的主要是哪一项发明？哪位科学家奠定的理论基础？简述应用的过程。探究活动二、“电气时代”——电力的广泛应用法拉第西门子爱迪生

出生在英国一个铁匠的贫困家庭，只上过两年小学，利用订书的空闲时间，如饥似渴、废寝忘食地阅读了许多自然科学的书籍。后来，他毛遂自荐，在22岁时当了大化学家戴维的实验助手。1831年，法拉第经过7年反复试验，发现电磁感应现象1866年,比利时人格拉姆发明了电动机

亨利·福特和汽车1885年戴姆勒制成的汽车1866年，德意志科学家西门子研制成发电机马可尼制作的无线电报机爱迪生一生取得1300多项发明专利，被称为“发明大王”；特别在电气时代，重要的有电话、留声机、电灯、电影等，其中影响最大的是电灯类别时间国籍人物发明（现）意义科学理论1831英国法拉第电磁理论理论前提科技发明1838俄国雅可比电磁电动机为电力工业开辟了广泛的前景科技发明1866德国西门子大功率发电机科技发明1870比利时格拉姆

直流电动机长途输变电技术日趋成熟（传输）填一填1、电气革命的出现背景

（1）政治：资本主义制度在世界范围的确立;（2）经济：蒸汽动力不能完全满足工业生产的需要；（3）科技：科学家们对电的研究不断深入；法拉第发现电磁感应现象。20世纪电力取代蒸汽动力而成为工业发展重要动力的原因是什么？①发电机的完善和改进；②长距离输变电技术的成熟；③电力的优势（方便、便宜、能量大）探究思考2、意义动力：蒸汽机能源：煤炭交通：蒸汽机车、汽轮生产组织：工厂想一想：与蒸汽时代比电气时代给人类带来了哪些变化呢？电动机、内燃机（使工业生产力提高，改变着社会结构和世界形势）电、石油（直接促进了重工业的大踏步前进）汽车、电车、飞机（世界联系加强促使世界市场最终形成）垄断组织出现19世纪巴黎路灯20世纪初的纽约街头城市面貌和人们的社会生活发生巨大变化(使人类进入了电气时代)在工业革命的第一阶段，纺织、采矿、冶金和运输业中的种种创造发明，多半是由有才能的技工完成而非科学家做出，科学对工业尚无多少直接影响。１８７０年以后，工业革命进入第二阶段，科学家进入工业研究的实验室，几乎所有的工业部门都受到科学的影响。科学的作用凸现并逐渐成为大工业生产的组成部分。──马克垚主编《世界文明史》合作探究一：结合以下材料比较蒸汽机和发电机发明过程的异同蒸汽机和发电机的发明过程的异同在科学理论基础上发明而成（科学与技术真正结合）主要是在早期蒸汽机的基础上改良而成(科技含量低)在多国由多个科学家的共同努力完成主要是在英国一国且由瓦特一人完成异都是经过长期的科学实验而创制成功的都是社会生产需要的结果同发电机蒸汽机唐朝时期，玄奘西行取经，往返于长安和天竺，历时十几年。今天我们从北京坐飞机去印度，只需要几个小时就可以到达。而如果利用电话或者互联网，就可以和身在印度的朋友进行即时通话联系了。科技极大的拉近了人们的距离，在这个信息时代里，世界越来越小了人类正逐步走向“地球村”。三、信息时代——计算机与互联网的诞生美国《时代》周刊推出的2006年度人物:正在上网的“你”互联网的历史你了解吗？1、信息技术发展的概况你认识它吗？埃尼阿克（ENIAC）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,总重量达30吨。发明是与军事和战争联系在一起的，因为电子计算机最初是用于计算炮弹弹道的1957年苏联发射的第一颗人造卫星它的发射标志着人类在全球通讯领域迈出了第一步。通过卫星，互联网把地球“网”在其中，“地球村”从理想变成了现实。1969年由电话线连接起来的世界第一个网络。20世纪80年代传入中国，1994年中国加入国际互联网，即因特网。2002年，互联网连通了160多个国家和地区，全球上网人数2亿多，到2007年，全球上网人数已达12亿。截至2008年6月，中国网民数量达到2.53亿，成为世界上网民最多的国家。背景：材料一：在第二次世界大战中，敌对双方都使用了飞机和火炮，为准确猛烈轰炸对方军事目标。人们开始研究把电子管作为“电子开关”来提高计算机的运算速度。许多科学家都参加了实验和研究，终于制成了世界上第一台电子计算机，起名为“埃尼阿克”。材料二：20世纪60年代末，冷战时期，美国出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，推动了互联网的产生（军事上的需要）；1969年美国国防部建立了包括四个站点的网络，促进了互联网的产生；材料三：20世纪90年代以来，伴随着知识经济的发展，互联网进一步发展为全球信息网（WorldWideWeb），音译为万维网。改变了人类的生活方式你利用网络做些什么？对你产生了什么影响？2、信息技术的影响文件传输电子邮件网上聊天信息导航信息的交流与共享缩短了全球的空间距离信息的传递与汇集地球村你利用网络做些什么？对你产生了什么影响？对青少年带来不良影响、网络安全等问题探究结合所学知识，说说三次科技的进步会对人类社会带来哪些共同影响？给我们什么启示？促进社会生产力的发展；促使社会结构发生变化；使世界形势发生变化；影响人们的工作方式、生活方式、思维方式环境问题、网络问题等。启示：科学技术是第一生产力科学技术的进步推动了社会的发展。科技发展是一把双刃剑，有利有弊。我们既要利用科技发展低碳经济，又要学会保护环境

，做到可持续发展。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、汽车、飞机信息时代原子能（核能）互联网【归纳】人类历史上的信息传播方式的变革【合作探究三】

思考：根据材料从经济、政治、社会生活、世界联系等方面分析科学技术对人类社会发展的影响感悟历史材料一;1820～1890年，英国70年间生产总量增加了60倍，人口增加3倍，人均产值增加13倍。一个劳动力平均每年工作时间从3000小时减到1700小时，劳动生产率提高了20倍。英国农业在国民生产总值中的比重从1770年的45%降至1841年的22%，1901年再降至6%，工业相应地从4%升至34%和69%。生产力大幅度提高,有利于确立巩固资本主义制度材料二：

据统计，到１８５１年时，英国总人口为１８００万，其中农村人口占４８％，而城市人口占５２％。──王斯德主编《世界通史》1850—1900年，伦敦和纽约的人口分别从268万和70万增加到658万和344万。到1914年，英美等西方国家国家城市人口已经占到总人口的绝对多数。──马克垚主编《世界文明史》材料三：资产阶级，由于一切工具的改进，由于交通运输的及其便利，把一切民族甚至最野蛮的民族都融进文明了。它迫使一切民族──如果他们不想灭亡的话──采用资产阶级的生活方式……它按照自己的面貌为自己创造出一个世界。促进了城市化的进程世界日益成为一个整体；西方文明引领人类文明，以征服者的姿态促进亚非拉地区的近代化材料四：在工业革命中虽然按人口平均的收入有了明显的提高，可是富人的收益要明显地大于穷人。……拿手织机织工来说，他们在拿破仑战争的早期年代里（工业革命刚开始时）境况不错，可是后来无论是他们的工资还是就业机会都急剧恶化。——A·勃里格斯《英国社会史》1830—1848年英国的新兴城市，天空被烟雾笼罩，脸色苍白的人匆匆穿行于乌烟瘴气之中，连外国游客都为此感到担忧。——《革命的年代:1789—1848》