【教学过程】导入:在人类历史上,发生几次大的科技革命?每一次的最主要发明是什么?蒸汽机的发明推动第一次工业革命的开展,人类社会进入蒸汽时代;发电机和其他电气技术发明的出现促进了第二次工业革命的到来,人类社会步入电气时代;以原子能、航天、信息技术等的出现推进了第三次科技革命的迅猛发展,尤其以互联网为代表的信息技术的迅速发展,人类社会跨入信息时代。今天我们一起学习第13课:从蒸汽机到互联网。
一、蒸汽时代
1、背景(选修要求):
(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(政治)。
(2)18世纪工场手工业的发展,应用机器生产成为可能(经济)。
(3)科学技术为生产的发展提供了许多发现和发明(科技)。
(4)早期蒸汽机的局限性(自身)
浏览教材P62的引言,了解纽科门机的缺陷:热量浪费太大,效率不高;只有简单的往复式线性运动,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,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。
因此,改良蒸汽机是社会生产特别是工业革命进一步发展的必然要求。
2、瓦特改良蒸汽机:
(1)改良经过:
①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;
②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(注意观察教材图片),又称为“万能蒸汽机”。
还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。(选修要求)
瓦特出生于苏格兰,在格拉斯哥大学实验室当实验员时,负责修理纽科门蒸汽机,他勤奋好学,善于钻研。他生活在工业革命刚刚开始的时代,每一项新的技术革新,都受到他的密切注视。从1766年开始,在三年多的时间内,瓦特解决了材料和工艺等方面的种种困难,终于在1769年生产了改进型的蒸汽机。这一年,瓦特以发明分离冷凝器,获得他在革新纽科门蒸汽机的过程中的第一个专利。但这种蒸汽机仍不够理想,主要问题是无法克服纽科门蒸汽机只能做往返运动的缺点,这就不能使蒸汽机变成能带动各种工作机的原动机。1781年,瓦特研制出了一套齿轮联动装置,凭借这套装置他终于把活塞的往返直线运动转变为轮轴的旋转运动,将蒸汽机的动力臂由原来的直线运动改为连续均匀的圆周运动,这样就可以驱动其他的机器工作。他也因此获得了第二个专利。接着,为了进一步提高蒸汽机的效率,增大蒸汽机的动力,瓦特对汽缸本身进行了分析和研究。1782年,瓦特试制出了一种带有双向装置的新汽缸,把原来的单向汽缸组装成双向汽缸,并首次把引入汽缸的蒸汽由低压蒸汽改为高压蒸汽,他也因此取得第三个专利。真正意义上的瓦特蒸汽机终于制成,并在1785年运用于工厂生产,在后来应用到运输业中。
3、瓦特蒸汽机问世的意义:
A 解决了工业发展中的动力问题,促使工场手工业转变为机器大工业,人类进入蒸汽时代。
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,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。
工场手工业作坊转变为机器大工业生产,改变了人们的生活和工作环境,真正意义上的社会化大生产形成。
随着蒸汽机的广泛利用,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——蒸汽时代(工业文明时代)
B形成了许多工业城市和工业国家。
1760年,英国5~10万人的城市只有1个,1851年达到13个,其中10万人以上的大城市已经有7个。
C 新交通工具使世界日益成为一个整体。
浏览教材P63的图文: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,世界日益成为一个整体。
D 改变了人们的生活与工作环境。(从以上影响可得出)
此外,结合金榜P49的材料一,了解:造成了——环境污染。
启示:发展科技的同时,要落实可持续发展观(对资源合理开发,环境保护等)
投影(创设情境):“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。
想一想:(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。
二、电气时代
1、背景:(浏览教材P63的第一段正文和历史纵横)
科学家对电的不懈研究——如:1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象,为发电机的研制奠定了理论基础;
2、 电气时代的到来
(1)发电机和电动机相继问世,电力开始带动机器,成为一种新能源(1867年德意志科学家西门子发明发电机和比利时人格拉姆发明电动机)。
思考:蒸汽机和发电机的发明过程有什么同和异?(选修要求)
同——都源于生产的需要;都在前人成果的基础上长期探求而产生等。
异——前者主要源于早期蒸汽机的改良,科学和技术尚未真正结合;后者建立在电磁学理论基础上的,科学和技术真正结合。
前者主要在英国进行,后者在多国共同研制等
(2)输变电技术日趋成熟,电的使用更便利(电力比蒸汽机更强大、更方便)。
(3)电气产品纷纷涌现(如电灯、电话、电车、电影和无线电报等)。推动了新的技术革命高浪潮,促进了工业的迅速发展,这就是第二次革命,也称为电气革命。
电力的广泛应用,推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展,而新机器的发明和制造,反过来也推动了电力的广泛应用。人类社会进入“电气时代”。
3、意义
(1)工业获得更强大、方便的动力,推动第二次革命的开展,人类进入电气时代。
再投影:“美国皮特先生的早晨”这段材料,第二次工业革命的一些成果不仅使皮特先生生活发生变化,而且折射出了第二次工业革命带来的社会新现象。请分析引起了社会结构和世界形势方面哪些重大变化?
(2)生产力的迅猛发展改变了社会结构和世界形势。
资产阶级实力日益强大,加紧扩张,开始确立对世界的统治,这也造成东方更加落后;垄断组织的产生。
(3)使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化(浏览P64的第三段)。
(1)1969年,互联网在美国产生。
(2)20世纪90年代以来,互联网进一步发展为全球信息网。
3、互联网的功能(选修班要求):
联系必修2:一般认为,以纸质为媒介的报纸是第一媒体,以电波为媒介的广播是第二媒体,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介被人们称为“第四媒体”。
功能: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。
(了解)特点:网络媒体具有——界面直观、声像兼备、链接灵活、高速互动、费用低廉等特点。
4、影响
可以请学生结合自身学习、生活等方面谈谈互联网的影响后,再做总结。生产方面的影响由教师讲解。
(1)积极影响:
A 信息化社会的出现;
B 信息经济在各地全面发展,加快了经济全球化的步伐;
C 传统产业也借助互联网提高管理水平;
D 改变了工作、交往等方式。
因此,互联网的产生,给人类的生产、生活和学习带来了巨变,也日益改变着人们的思维方式,特别是缩短了时空距离,地球村出现了。
(2)消极影响:(选修班要求)
A 垃圾信息、网络犯罪和网络安全等问题出现;
B 容易使青少年沉迷网络,严重影响他们的身心健康。
2001年11月22日《全国青少年网络公约》发布:
要善于网上学习,不浏览不良信息;要诚实友好交流,不侮辱欺诈他人;要增强自护意识,不随意约会网友;要维护网络安全,不破坏网络秩序;要有益身心健康,不沉溺虚拟时空。
说明:科技是一把双刃剑,但其对人类社会产生的积极影响远远大于消极影响。
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