第三節(jié)人類文明的引擎學(xué)案
一、課 標(biāo)
以蒸汽機(jī)的發(fā)明和電氣技術(shù)的應(yīng)用為例，說明科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對社會發(fā)展的作用
二、學(xué)習(xí)要求：
㈠知識與技能
1、識記瓦特研制成功“萬能蒸汽機(jī)”解決了工業(yè)發(fā)展的動力問題。理解“蒸汽時代”概念。
2、識記電力的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展，電進(jìn)入了人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。理解“電氣時代”的概念。
3、識記社會生產(chǎn)力大幅度提高；改變著社會結(jié)構(gòu)和世界形勢；使人們的生活更加豐富多彩。理解科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對推動社會發(fā)展的巨大作用。
㈡過程與方法
1、可收集歷代科學(xué)家對電探索的音像資料，認(rèn)識電氣時代的到來是幾國幾代科學(xué)家努力探索的結(jié)果，激發(fā)熱愛科學(xué)、追求真理的精神。
2、用情景再現(xiàn)和問題探究的方法，感受社會的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)。
3、用情景再現(xiàn)和問題探究的方法，感受電力的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展是幾代科學(xué)家努力的結(jié)果，樹立繼承發(fā)揚(yáng)人類優(yōu)秀文化成果的觀念。
4、用歷史比較和問題探究的方法，感受科技是第一生產(chǎn)力，是推動人類社會發(fā)展的終極動力。
㈢情感、態(tài)度與價值觀
通過對工業(yè)機(jī)器和動力的發(fā)明應(yīng)用的學(xué)習(xí)，了解科技是第一生產(chǎn)力，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣。
三、重難點
重點：蒸汽時代和電氣時代的到來及其對人類的影響。
難點：理解科學(xué)與技術(shù)的結(jié)合是社會需求發(fā)展的結(jié)果，是人類文明不斷積淀的結(jié)果。
四、自主學(xué)習(xí)
㈠棉紡織業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新
18世紀(jì)，英國的 ① 出現(xiàn)了一系列的技術(shù)創(chuàng)新，揭開了工業(yè)革命的序幕。1765年，織工哈格里夫斯發(fā)明“ ② ”標(biāo)志著英國工業(yè)革命的開始。1771年， ③ 發(fā)明水力紡紗機(jī)，并在曼徹斯特建立了第一座用水力紡紗機(jī)裝備的紡紗廠；1779年，克隆普頓發(fā)明了 ④ ，使棉紗產(chǎn)量和質(zhì)量都有大幅度提高；1785年，牧師卡特萊特研制出 ⑤，英國的棉紡織業(yè)已經(jīng)在技術(shù)上完成了由手工業(yè)向 ⑥ 的過渡。
㈡“萬能的原動機(jī)”
1769年，英國工人瓦特改良蒸汽機(jī)，使蒸汽機(jī)的熱效率大大提高。從此以后，蒸汽機(jī)得到廣泛應(yīng)用，成為一切生產(chǎn)部門和交通運(yùn)輸部門“ ⑦ ”，使人類歷史進(jìn)入了一個新的時代，即 ⑧ 。
㈢“科”“技”結(jié)合的典范
1、蒸汽機(jī)的發(fā)明和應(yīng)用，有力地推動了紡紗織布、機(jī)械制造和交通運(yùn)輸?shù)炔块T的技術(shù)進(jìn)步。1803年，美國人 ⑨ 制成一艘汽船，幾年后，制成一艘汽船“克萊蒙特號”，試航成功，他被視為汽船的發(fā)明人；1814年，英國人 ⑩ 研制的第一輛蒸汽機(jī)車初步成功，他的火車的鳴叫，召喚著“ ○11 ”的到來；1794年，英國人莫茲利發(fā)明了 ○12，促進(jìn)了一個新的行業(yè)機(jī)械加工制造業(yè)的誕生。
2、1831年，英國的 ○13 發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1867年，德國工程師 ○14 制成發(fā)電機(jī)；1882年，美國人 ○15 在紐約創(chuàng)建了第一個發(fā)電站。
3、1887年，瑞典人 ○16 發(fā)明了無煙炸藥，因為他在歐洲和美國都開辦了生產(chǎn)炸藥的工廠，因而發(fā)了大財，按照其遺囑，用他的一部分遺產(chǎn)作為基金，用其利息獎勵世界各國對物理、化學(xué)、 ○17 、文學(xué)以及 ○18 有杰出貢獻(xiàn)的人，這就是 ○19 獎的由來。
答案：①棉紡織業(yè) ②珍妮機(jī) ③阿克萊特 ④“騾機(jī)” ⑤水力織布機(jī) ⑥機(jī)器大工業(yè) ⑦萬能的原動力 ⑧蒸汽時代 ⑨富爾頓 ⑩史蒂芬孫 ○11鐵路時代 ○12移動刀架 ○13法拉第 ○14西門子 ○15愛迪生 ○16諾貝爾 ○17醫(yī)學(xué) ○18和平事業(yè) ○19諾貝爾
五、知識結(jié)構(gòu)
1、棉紡織業(yè)
①凱伊??飛梭
②哈格里夫斯??珍妮紡紗機(jī)
③阿克萊特??水力紡紗機(jī)
④克隆普頓??騾機(jī)
⑤卡特萊特??水力織布機(jī)
2、動力蒸汽機(jī)
①條件：社會生產(chǎn)的直接推動和實驗科學(xué)
②概況：
巴本：實驗型汽缸
塞維利：蒸汽泵
紐可門：大氣活塞式蒸汽機(jī)
瓦特：改進(jìn)蒸汽機(jī)，使其成為“萬能的原動機(jī)”
3、交通運(yùn)輸
①富爾頓：“克萊蒙特號”汽船
②史蒂芬孫：火車
4、電 力
①法拉第：電磁感應(yīng)
②雅可比：實用電動機(jī)
③西門子：發(fā)電機(jī)
④格拉姆：直流電動機(jī)
⑤愛迪生：發(fā)電站
5、內(nèi) 燃 機(jī)
①卡爾?本茨：內(nèi)燃機(jī)
②狄塞爾：柴油機(jī)
③汽車、遠(yuǎn)洋輪船、飛機(jī)等陸續(xù)出現(xiàn)
④石油開采業(yè)和化學(xué)工業(yè)產(chǎn)生
六、重難點分析
1、蒸汽機(jī)與蒸汽時代
蒸汽機(jī)是將蒸汽能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動力機(jī)械。它的出現(xiàn)引起18世紀(jì)的工業(yè)革命。直到20世紀(jì)它仍然是世界上最重要的原動機(jī)，后來才逐漸讓位于內(nèi)燃機(jī)。隨著英國采礦業(yè)的發(fā)展，人力和畜力無法滿足排除礦井地下水的要求。薩弗里制成世界上第一臺實用的蒸汽提水機(jī)，在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國專利，利用蒸汽冷卻和大氣壓力來提水。其汲水深度不得超過6米。1705年紐可門及助手發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī)，用以驅(qū)動獨(dú)立的提水泵，稱紐可門大氣式蒸汽機(jī)，可汲出10米深處的水，但它的熱功效低。1764年瓦特改良蒸汽機(jī)解決了這一問題，大大降低了煤耗。蒸汽機(jī)在工廠生產(chǎn)和鐵路交通中廣泛使用。
2、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新與尊重權(quán)威的關(guān)系
在技術(shù)領(lǐng)域中瓦特和愛迪生是在尊重先哲的前提下進(jìn)行創(chuàng)新才有這樣偉大的發(fā)明。
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力，極大地改變了人類的命運(yùn)，瓦特的蒸汽機(jī)的應(yīng)用和愛迪生的偉大發(fā)明，推動了人類生產(chǎn)力的進(jìn)步，導(dǎo)致生產(chǎn)革命，極大地提高了人類的生產(chǎn)力�？茖W(xué)技術(shù)的革命性進(jìn)步，使人類從黑暗的中世紀(jì)進(jìn)入近代社會，人類生產(chǎn)方式和生產(chǎn)組織形式，人類的社會結(jié)構(gòu)和人類文明發(fā)展的走向發(fā)生了革命性變革。瓦特改良蒸汽機(jī)的應(yīng)用使人類進(jìn)入蒸汽時代，愛迪生的偉大發(fā)明改變了人類在電氣時代的生產(chǎn)和生活。
七、鞏固練習(xí)
一、選擇題
1、英國工業(yè)革命開始的標(biāo)志是（ ）
A、鐘表匠凱伊發(fā)明飛梭B、1765年，織工哈格里夫斯發(fā)明“珍妮機(jī)”
C、1771年，阿克萊特發(fā)明水力織布機(jī)D、1779年，克倫普頓發(fā)明“騾機(jī)”
2、最早發(fā)明蒸汽機(jī)的是（ ）
A、瓦特B、格拉姆C、麥克斯韋D、紐可門
3、18世紀(jì)人們可利用的新能源是（ ）
A、水B、風(fēng)C、電D、煤
4、瓦特制成的改良蒸汽機(jī)對工業(yè)革命最大的影響是（ ）
A、標(biāo)志著英國工業(yè)革命的開始B、促進(jìn)了英國重工業(yè)的發(fā)展
C、標(biāo)志著近代自然科學(xué)的建立D、使機(jī)械生產(chǎn)突破了自然條件限制
5、第一輛蒸汽機(jī)的發(fā)明者是（ ）
A、富爾頓B、史蒂芬孫C、莫茲利D、西門子
6、下列對電磁學(xué)的發(fā)展起過決定意義的科學(xué)家是（ ）
A、伏特B、奧斯特C、法拉第D、愛迪生
7、發(fā)電機(jī)由誰最早制成（ ）
A、法拉第B、西門子C、格拉姆D、雅可比
8、一生的創(chuàng)造發(fā)明達(dá)1000多項，把人類帶進(jìn)了萬家燈火、通訊便捷的新世界的科學(xué)家是（ ）
A、伽利略B、達(dá)爾文C、瓦特D、愛迪生
9、愛迪生最大的貢獻(xiàn)是（ ）
A、發(fā)明了電這種新能源
B、使人們將電廣泛地應(yīng)用到日常生活中，豐富了人們的生活
C、發(fā)明電話D、發(fā)明電燈
10、下列成就出現(xiàn)的先后順序排列正確的是（ ）
①牛頓創(chuàng)立力學(xué)體系 ②達(dá)爾文創(chuàng)立進(jìn)化論 ③瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī)成功 ④電燈發(fā)明
A、①②③④B、①③②④C、③①④②D、②①④③
二、非選擇題
11、近代以來，在科技革命的推動下，人類社會發(fā)生了深刻的變遷。根據(jù)以下材料并結(jié)合所學(xué)知識回答。
材料一、從科技發(fā)明到產(chǎn)品投入市場所用平均時間。
1885年?1919年1920年?1944年1945年?1964年
從科技發(fā)明到生產(chǎn)技術(shù)成熟30年16年9年
從生產(chǎn)技術(shù)成熟到產(chǎn)品投入市場7年8年5年
材料二、某發(fā)達(dá)國家科技進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率
時間1929年?1974年1948年?1973年1947年?80年代中期
貢獻(xiàn)率31%33%40%
⑴材料一、二分別反映了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的哪些特點？
⑵19世紀(jì)末20世紀(jì)初，科技革命是怎樣推動世界成為一個整體的？
鞏固練習(xí)答案：
一、選擇題：
1、B2、D3、D4、D5、B6、C7、B、8、D9、B10、A
二、非選擇題：
答：⑴科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的速度加快，科學(xué)技術(shù)對經(jīng)濟(jì)增長的推動作用加大。
⑵在第二次科技革命推動下，經(jīng)濟(jì)巨大發(fā)展，資本主義以全球為市場進(jìn)行擴(kuò)張，世界領(lǐng)土瓜分完畢；內(nèi)燃機(jī)和新的交通工具的創(chuàng)新、新的通訊手段的發(fā)明。
八、學(xué)習(xí)探究
1、第一次工業(yè)革命后，農(nóng)業(yè)發(fā)展，流動人口增多；蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用，工廠制日益普及；交通運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展，為人口流動、制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市場不斷擴(kuò)大，商品經(jīng)濟(jì)日益繁榮等；所有這些，推動了城市的發(fā)展。第二次工業(yè)革命也給人們的生活帶來了巨大的變化，人們的交通更加便捷，生活水平不同程度地得到改善，思維方式和社會組織形式等許多方面也發(fā)生了急劇的變化。通過上網(wǎng)查詢、查閱科技資料和報刊等方式搜集相關(guān)材料，談一談你對“科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力”的理解。
提示：信息交流和交通運(yùn)輸?shù)谋憬�，使世界日益成為一個密不可分的整體；社會財富增加；人們生活豐富多彩，城市化進(jìn)程加快等。
2、瓦特蒸汽機(jī)問世有何意義？
答案：第一，解決了工業(yè)發(fā)展中的動力問題，自此以后，只要有煤作燃料開動蒸汽機(jī)，就可根據(jù)需要建立工廠，不再受河流的限制。第二，促使工業(yè)革命轟轟烈烈地開展，出現(xiàn)了發(fā)明和使用機(jī)器的熱潮。瓦特蒸汽機(jī)應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)中，導(dǎo)致蒸汽輪船和機(jī)車出現(xiàn)，交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)生了徹底變化，人們的交往更加方便，經(jīng)濟(jì)和文化聯(lián)系也日益密切。第三，推動人類社會由此進(jìn)入“蒸汽時代”，蒸汽機(jī)是工業(yè)革命時期最偉大的發(fā)明。蒸汽機(jī)的廣泛利用，使英國到處建立起大工廠。那些高聳入云的煙囪，噴出縷縷煙霧，龐大的廠房，發(fā)出隆隆的轟鳴，打破了原來中世紀(jì)田園生活的恬靜??歷史已跨進(jìn)了一個新的時代。
九、資料卡片
首先，資產(chǎn)階級統(tǒng)治在世界范圍內(nèi)的確立，為電力支力革命的發(fā)生提供了良好的政治前提。在第一次工業(yè)革命的推動下，英國的議會改革、法國共和制的最終確立、美國內(nèi)戰(zhàn)、俄國1861年改革、德意志和意大利的統(tǒng)一、日本明治維新先后發(fā)生。到19世紀(jì)六七十年代，資本主義制度在世界范圍內(nèi)初步確立，成為電力革命的政治前提。
其次，資本主義經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和對廣大殖民地的掠奪，為電力動力革命提供了雄厚的資本。資本主義列強(qiáng)到處擴(kuò)張，在亞非拉搶占殖民地，使得東方從屬于西方，巨額財富滾滾流向宗主國。電力動力革命是科學(xué)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合產(chǎn)生的，沒有雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，是難以支持長達(dá)幾年甚至幾十年數(shù)以千計萬計的科學(xué)實驗的。
第三，科研之風(fēng)和取得科技成就是電力動力革命的直接推動力�？萍际堑谝簧�產(chǎn)力，特別是通過第一次工業(yè)革命使人們逐漸意識到，要想生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，賺取更多的利潤，在資本主義競爭中立于不敗之地，只能靠科學(xué)技術(shù)。單靠延長工時，增加勞動強(qiáng)度來榨取剩余價值是不可能長久的，并容易激化階級矛盾，危及資產(chǎn)階級的統(tǒng)治。因此資本主義繼續(xù)發(fā)展的最重要出路就是依靠科學(xué)技術(shù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要一大批學(xué)者、教授和科學(xué)家致力于科學(xué)技術(shù)的研究，而資本主義經(jīng)濟(jì)實力就為他們進(jìn)行科學(xué)實驗提供了良好的物質(zhì)條件。
第四，資本主義世界市場的初步形成，為電力動力革命提供了廣闊的市場。資本主義列強(qiáng)到處搶占商品市場和原料產(chǎn)地，掌握了廣大的海外殖民地，這些都為電力動力革命迅猛發(fā)展提供了廣闊的空間。


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