中國古代發(fā)明與發(fā)現(xiàn)

科技的進(jìn)步最終轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力改變著人類社會(huì)，推動(dòng)著人類文明的演進(jìn)。近代科技蒸汽時(shí)代→蒸汽機(jī)電氣時(shí)代→電力信息時(shí)代→計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)第13課從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)一、“蒸汽時(shí)代”——瓦特改良蒸汽機(jī)1.蒸汽機(jī)改良的背景2.蒸汽機(jī)改良的過程3.蒸汽機(jī)改良的意義二、“電氣時(shí)代”——電力的廣泛應(yīng)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(shí)代”——計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的誕生1.信息技術(shù)發(fā)展的概況2.信息技術(shù)發(fā)展的影響一、“蒸汽時(shí)代”——瓦特改良蒸汽機(jī)1705年，紐可門制造了第一臺(tái)成功運(yùn)作的蒸汽機(jī)。紐可門機(jī)的缺陷：熱量浪費(fèi)太大，效率不高；只有簡單的往復(fù)式線性運(yùn)動(dòng)。除了在強(qiáng)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(shí)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(shí)代到來的背景：政治：17世紀(jì)末英國資產(chǎn)階級(jí)革命勝利經(jīng)濟(jì)：18世紀(jì)工場手工業(yè)發(fā)展使機(jī)器生產(chǎn)成為可能，要解決動(dòng)力問題技術(shù)：科學(xué)技術(shù)為生產(chǎn)提供發(fā)現(xiàn)和發(fā)明2、過程瓦特18世紀(jì)60年代研制出單動(dòng)式蒸汽機(jī)；80年代聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)——“萬能蒸汽機(jī)”（可適應(yīng)不同工廠的需要）過程：1、單動(dòng)式蒸汽機(jī)：18世紀(jì)60年代，裝有冷凝器；2、聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)：18世紀(jì)80年代，采用曲柄結(jié)構(gòu)；3、蒸汽機(jī)的改進(jìn)：增加可自動(dòng)調(diào)節(jié)蒸汽機(jī)速率裝置；

1769年，瓦特在前人基礎(chǔ)上改良了蒸汽機(jī)，并取得了專利。經(jīng)過十多年的改進(jìn)探索，1782年，他又制成了功效更高的聯(lián)動(dòng)式蒸汽機(jī)。探究活動(dòng)有人稱瓦特的蒸汽機(jī)為“萬能蒸汽機(jī)”，稱它是是工業(yè)革命中最重要的發(fā)明？為什么？能適應(yīng)不同工廠需要，而且效率高，運(yùn)行安全。蒸汽機(jī)解決了工業(yè)革命的的動(dòng)力問題，能夠應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。材料一：蒸汽機(jī)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(jī)械供給推動(dòng)力的手段。因而，它結(jié)束了人類對(duì)畜力、風(fēng)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(dòng)力問題自然力（人力、畜力、水力、風(fēng)力）

蒸汽2）改變了工業(yè)格局的分布近水建廠

交通發(fā)達(dá)、資源豐富材料二：兩個(gè)世紀(jì)以前，一千個(gè)人當(dāng)中沒有一個(gè)人穿襪子，一個(gè)世紀(jì)以前，五百個(gè)人當(dāng)中沒有一個(gè)人穿襪子，現(xiàn)在（產(chǎn)業(yè)革命后）一千個(gè)人當(dāng)中沒有一個(gè)人不穿襪子?！?831年英國出版《機(jī)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(jī)等發(fā)明的出現(xiàn)，生產(chǎn)規(guī)模就大大擴(kuò)展了，更多的人能在一起工作。在生產(chǎn)中大規(guī)模使用機(jī)器尤其是蒸汽機(jī)，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(jī)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(gè)，1851年達(dá)到13個(gè)；1851年、10萬人以上的大城市已經(jīng)有7個(gè)。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(dá)到50.2%。推動(dòng)了城市化進(jìn)程材料四：恩格斯說：“17世紀(jì)和18世紀(jì)從事制造蒸汽機(jī)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(huì)使全世界的社會(huì)狀況革命化……”促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，加強(qiáng)世界各地的聯(lián)系造成嚴(yán)重的環(huán)境污染環(huán)境污染、資源浪費(fèi)對(duì)外侵略擴(kuò)張19世紀(jì)的歐洲積極影響：1、解決工業(yè)發(fā)展中的動(dòng)力問題，人類進(jìn)入蒸汽時(shí)代。2、工場手工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器大工業(yè)工廠，真正意義社會(huì)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(gè)整體。（蒸汽交通運(yùn)輸工具）造成嚴(yán)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(guān)一位專利局長的故事，19世紀(jì)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。”——房龍《人類的故事》專利局長的建議是否正確？找出批駁他觀點(diǎn)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(jià)格的消息。電臺(tái)播放的是美西戰(zhàn)爭中美國勝利的新聞報(bào)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(huì)引起汽油漲價(jià)。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(shè)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(xiàng)發(fā)明？哪位科學(xué)家奠定的理論基礎(chǔ)？簡述應(yīng)用的過程。探究活動(dòng)二、“電氣時(shí)代”——電力的廣泛應(yīng)用法拉第西門子愛迪生

出生在英國一個(gè)鐵匠的貧困家庭，只上過兩年小學(xué)，利用訂書的空閑時(shí)間，如饑似渴、廢寢忘食地閱讀了許多自然科學(xué)的書籍。后來，他毛遂自薦，在22歲時(shí)當(dāng)了大化學(xué)家戴維的實(shí)驗(yàn)助手。1831年，法拉第經(jīng)過7年反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象1866年,比利時(shí)人格拉姆發(fā)明了電動(dòng)機(jī)

亨利·福特和汽車1885年戴姆勒制成的汽車1866年，德意志科學(xué)家西門子研制成發(fā)電機(jī)馬可尼制作的無線電報(bào)機(jī)愛迪生一生取得1300多項(xiàng)發(fā)明專利，被稱為“發(fā)明大王”；特別在電氣時(shí)代，重要的有電話、留聲機(jī)、電燈、電影等，其中影響最大的是電燈類別時(shí)間國籍人物發(fā)明（現(xiàn)）意義科學(xué)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(dòng)機(jī)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(jī)科技發(fā)明1870比利時(shí)格拉姆

直流電動(dòng)機(jī)長途輸變電技術(shù)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(jì)：蒸汽動(dòng)力不能完全滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要；（3）科技：科學(xué)家們對(duì)電的研究不斷深入；法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。20世紀(jì)電力取代蒸汽動(dòng)力而成為工業(yè)發(fā)展重要?jiǎng)恿Φ脑蚴鞘裁?？①發(fā)電機(jī)的完善和改進(jìn)；②長距離輸變電技術(shù)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(dòng)力：蒸汽機(jī)能源：煤炭交通：蒸汽機(jī)車、汽輪生產(chǎn)組織：工廠想一想：與蒸汽時(shí)代比電氣時(shí)代給人類帶來了哪些變化呢？電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（使工業(yè)生產(chǎn)力提高，改變著社會(huì)結(jié)構(gòu)和世界形勢）電、石油（直接促進(jìn)了重工業(yè)的大踏步前進(jìn)）汽車、電車、飛機(jī)（世界聯(lián)系加強(qiáng)促使世界市場最終形成）壟斷組織出現(xiàn)19世紀(jì)巴黎路燈20世紀(jì)初的紐約街頭城市面貌和人們的社會(huì)生活發(fā)生巨大變化(使人類進(jìn)入了電氣時(shí)代)在工業(yè)革命的第一階段，紡織、采礦、冶金和運(yùn)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(xué)家做出，科學(xué)對(duì)工業(yè)尚無多少直接影響。１８７０年以后，工業(yè)革命進(jìn)入第二階段，科學(xué)家進(jìn)入工業(yè)研究的實(shí)驗(yàn)室，幾乎所有的工業(yè)部門都受到科學(xué)的影響?？茖W(xué)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(jié)合以下材料比較蒸汽機(jī)和發(fā)電機(jī)發(fā)明過程的異同蒸汽機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明過程的異同在科學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)明而成（科學(xué)與技術(shù)真正結(jié)合）主要是在早期蒸汽機(jī)的基礎(chǔ)上改良而成(科技含量低)在多國由多個(gè)科學(xué)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(xué)實(shí)驗(yàn)而創(chuàng)制成功的都是社會(huì)生產(chǎn)需要的結(jié)果同發(fā)電機(jī)蒸汽機(jī)唐朝時(shí)期，玄奘西行取經(jīng)，往返于長安和天竺，歷時(shí)十幾年。今天我們從北京坐飛機(jī)去印度，只需要幾個(gè)小時(shí)就可以到達(dá)。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(jìn)行即時(shí)通話聯(lián)系了。科技極大的拉近了人們的距離，在這個(gè)信息時(shí)代里，世界越來越小了人類正逐步走向“地球村”。三、信息時(shí)代——計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的誕生美國《時(shí)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(shù)發(fā)展的概況你認(rèn)識(shí)它嗎？埃尼阿克（ENIAC）1946年，美國研制世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，奠定了現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ),總重量達(dá)30噸。發(fā)明是與軍事和戰(zhàn)爭聯(lián)系在一起的，因?yàn)殡娮佑?jì)算機(jī)最初是用于計(jì)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(biāo)志著人類在全球通訊領(lǐng)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(shí)。1969年由電話線連接起來的世界第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。20世紀(jì)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(gè)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(dá)12億。截至2008年6月，中國網(wǎng)民數(shù)量達(dá)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(duì)雙方都使用了飛機(jī)和火炮，為準(zhǔn)確猛烈轟炸對(duì)方軍事目標(biāo)。人們開始研究把電子管作為“電子開關(guān)”來提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。許多科學(xué)家都參加了實(shí)驗(yàn)和研究，終于制成了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，起名為“埃尼阿克”。材料二：20世紀(jì)60年代末，冷戰(zhàn)時(shí)期，美國出于和蘇聯(lián)爭奪世界霸權(quán)的需要加緊了對(duì)信息科學(xué)技術(shù)的研究和開發(fā)，推動(dòng)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(gè)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生；材料三：20世紀(jì)90年代以來，伴隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)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(luò)做些什么？對(duì)你產(chǎn)生了什么影響？2、信息技術(shù)的影響文件傳輸電子郵件網(wǎng)上聊天信息導(dǎo)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(luò)做些什么？對(duì)你產(chǎn)生了什么影響？對(duì)青少年帶來不良影響、網(wǎng)絡(luò)安全等問題探究結(jié)合所學(xué)知識(shí)，說說三次科技的進(jìn)步會(huì)對(duì)人類社會(huì)帶來哪些共同影響？給我們什么啟示？促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展；促使社會(huì)結(jié)構(gòu)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(luò)問題等。啟示：科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展?？萍及l(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(jì)，又要學(xué)會(huì)保護(hù)環(huán)境

，做到可持續(xù)發(fā)展。時(shí)期動(dòng)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(shí)代蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)車、輪船電氣時(shí)代電力、石油電話、汽車、飛機(jī)信息時(shí)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(jì)、政治、社會(huì)生活、世界聯(lián)系等方面分析科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)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(gè)勞動(dòng)力平均每年工作時(shí)間從3000小時(shí)減到1700小時(shí)，勞動(dòng)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(yīng)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(jì)，到１８５１年時(shí)，英國總?cè)丝跒椋保福埃叭f，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?cè)丝诘慕^對(duì)多數(shù)。──馬克垚主編《世界文明史》材料三：資產(chǎn)階級(jí)，由于一切工具的改進(jìn)，由于交通運(yùn)輸?shù)募捌浔憷?，把一切民族甚至最野蠻的民族都融進(jìn)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(jí)的生活方式……它按照自己的面貌為自己創(chuàng)造出一個(gè)世界。促進(jìn)了城市化的進(jìn)程世界日益成為一個(gè)整體；西方文明引領(lǐng)人類文明，以征服者的姿態(tài)促進(jìn)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?！檬挚棛C(jī)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(shí)）境況不錯(cuò)，可是后來無論是他們的工資還是就業(yè)機(jī)會(huì)都急劇惡化?！狝·勃里格斯《英國社會(huì)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(dān)憂?！陡锩哪甏?1789—1848》