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科技所向 万象更新
——现代科技进步与人类社会发展
统编高中历史选择性必修《经济与社会生活》第二单元第6课
统编教材选择性必修(二)第6课 现代科技进步与人类社会发展
课标依据:认识计算机与人工智能技术及航天、海洋、原子能、生物新材料等方面技术对人类生产生活方式的影响;理解现代科技进步的革命性意义。
教学目标:
1. 时空观念:第二次世界大战以后,西方发达国家兴起的第三次科技革命以来世界主要国家和地区现代科技的进步及其对人类社会发展的影响。
2. 史料实证与历史解释:通过文字、图片、地图等史料的呈现与解读进一步帮助学生了解计算机与人工智能技术等多方面现代技术进步的进程。
3. 唯物史观与家国情怀:认识计算机与人工智能技术及航天、海洋、原子能、生物新材料等方面的技术进步对人类社会发展及社会生活的影响。
重点难点:
1.重点:计算机与人工智能技术等多方面现代技术进步的进程。
2.难点:计算机与人工智能技术及航天、海洋、原子能、生物新材料等方面技术进步的不同特点及其对人类社会发展及社会生活等方面的革命性意义。
科技所向 万象更新
——现代科技进步与人类社会发展
主题一:向精而行 科技取得新突破
——现代科学技术的发展
主题二:向新而进 科技创造新世界
——现代科技进步的革命性意义
教学思路:
提纲
历史
统编教材选择性必修(二)第6课 现代科技进步与人类社会发展
教学过程——导入新课
为一名普通的中国人,我以祖国为傲。作为一名奋斗的华为人,我以华为为傲,艰难彰显勇毅,磨砺使得玉成,所有的挫折与困难,感激与感动,坚守与担当都将化作我们前进的动力和拼搏的勇气!”
华为的成功是运用现代科技推动人类社会发展的成功!也是实现高水平科技自立自强的典型!正是现代科技的发展和广泛应用,今天的世界万象才日新月异!
2021年9月25日,中国公民孟晚舟乘坐中国政府包机返回祖国。在深圳宝安国际机场,她动情地说:“作
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孟晚舟回国后在机场发表感言
教学过程——问题导读:
(1)现代科技发展的历史背景如何?其主要表现在哪些方面?
(2)二战以后现代科技进步的概况如何?人工智能技术有哪些表现?
(3)如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化?
(4)现代科技进步与人类社会发展的历程的历史启示有哪些?
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第55颗北斗导航卫星发射是的场景
教学过程:【环节一】向精而行 科技取得新突破——现代科学技术的发展
问题1:现代科技发展的背景如何?
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20 世纪初爱因斯坦提出相对论。狭义相对论和广义相对论的创立,揭示了空间、时间、物质和运动之间的内在联系,带来了整个物理学和人类认知领域的革命,为原子弹的发明和原子能的应用提供了理论基础。
马克斯·普朗克是德国著名的物理学家和量子力学的重要创始人。量子力学是描写微观物质的一种物理学理论,通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变。与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱。
阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955年)德国物理学家
马克斯·普朗克(1858—1947年)德国物理学家
①相对论
②量子力学
1.现代科技的发展——背景——(1)理论基础:
科学理论的重大突破
教学过程:【环节一】向精而行 科技取得新突破——现代科学技术的发展
问题1:现代科技发展的背景如何?
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二战后兴起的信息论、控制论和系统论在大科学时代大放异彩,为20世纪通信技术、计算机和智能机器、公共工程、跨国公司经营、全球经融、生态数字地球控制乃至现代经济学研究准备了理论基础。
分子生物学的发展,特别是从20世纪30年代初基因遗传学说的提出到50年代初遗传物质DNA分子双螺旋结构模型的建立、60年代末遗传密码的破译,不仅揭开了生命科学的新篇章,更引发了生物技术的一场革命。
1.现代科技的发展——背景——(1)理论基础:
科学理论的重大突破
③现代遗传理论
现年90岁的詹姆斯·沃森,有“DNA之父”之称的美国生物学家
诺伯特·维纳,1894年11月26日诞生,美国数学家,控制论的创始人
④信息论、控制论和系统论
教学过程:【环节一】向精而行 科技取得新突破——现代科学技术的发展
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1.现代科技的发展——背景——(2)国际时势:
美苏争霸的不断升级
问题1:现代科技发展的背景如何?
美苏两国宇航员在月球相遇时美国捷足先登
1962年的“古巴导弹事件”,美苏核战争一触即发
材料1:二次大战后,美苏两国先后成为世界上公认的超级大国,它们为了谋求世界霸权,展开了激烈的军备竞赛,这已成为当今世界一个引人注目的现象。50年代后期,苏美走上军备竞赛的道路,先后研制成功洲际弹道导弹,战略核武器。但在那时,美国超过苏联。1962年,美国拥有洲际弹道导弹近300枚,而苏联仅有75枚。
——俞行《战后美苏军备竞赛的不断升级及其原因和影响》
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问题1:现代科技发展的背景如何?
1.现代科技的发展——背景——(3)物质基础:
战后经济的快速发展
二战后日本经济发展总量柱状图
苏联工业迅速恢复发展
战后初期美国的新工业城市
材料2:美国在第二次世界大战中,经济实力空前增强,它的黄金储备占到资本主义世界储备的74.5%(1948年),出口贸易占32.4%(1947年),它还是世界最大的资本输出国和债权国。
——徐天新 梁志明主编《世界通史》(当代卷)
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问题1:现代科技发展的背景如何?
1.现代科技的发展——背景——(4)政策鼓励:
各国政府的大力支持
材料3:增加科技经费和改革经费的管理制度,是苏联和东欧各国加速科技进步的重要措施之一。在近40年(1945—1985年)内,苏联的科研经费增加了89倍,1982年的科研经费达到了246亿卢布。波兰1983年的科研经费为711亿兹罗提,比1955年增长了29倍;民主德国1976—1980年的科研经费达到325亿马克。
——蔡汝魁《苏联和东欧各国的科技经费管理》
1940——1945年美国政府对科技的投入
材料4:《公报》数据显示,2019年我国R&D(研究与试验发展)经费投入总量为22143.6亿元,比上年增加2465.7亿元,增长12.5%,增速较上年加快0.7个百分点,连续4年实现两位数增长。R&D经费投入强度(与GDP之比)为2.23%,比上年提高0.09个百分点,再创历史新高。
从国际比较看,2013年以来我国R&D经费总量一直稳居世界第二,与美国差距逐步缩小。R&D经费投入强度稳步提升,已接近欧盟15国平均水平。
——国家统计局社科文司首席统计师邓永旭解读《2019年全国科技经费投入统计公报》
问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展——概况
——主要领域
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材料5:现在人类正面临第三次浪潮的冲击,这是人类生活中爆炸性事件,在微电子学、生物学、空间科学、海洋学、信息论、控制论等为基础发展起来的新工业群——信息电子工业、生物技术工业、宇航工业、海洋工业,将取代传统的工业……将使经济结构、社会结构、人类生活方式等发生巨大变化。
——【美】阿尔文·托夫勒(未来学家)《第三次浪潮》(1980年)
材料6:这是一部鸿篇巨制之作!阿尔文·托夫勒穿越时间和空间,阅读了海量般的信息——从家庭生活到微生物学,并将其整合成一种卓尔不群的历史观。毋庸置疑,这的确是一部振聋发聩的经典作品。——《华盛顿邮报》
阿尔文·托夫勒
技术 领域 计算机技术 人工智能技术 航天技术 海洋技术 原子能技术 生物技术 新材料技术
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——计算机技术
世界上第一台计算机“埃尼阿克”
材料7:1969年,美国国防部为了能够在核战争爆发时保障军队内部的通讯联络,建立了由4台计算机互联而成的试验性分组交换网络--阿帕网。到1974年4月,阿帕网扩大到包括15个节点并管理23个大学工作站的规模。1985年,美国国家科学基金会建立了一个名为NSF——net的高速信息网络,取代阿帕网成为互联网的主干网,并向全社会开放,使互联网进入以资源共享为中心的服务阶段。1991年,欧洲核子物理中心发明了用超文本键接网页的环球网,也称为“万维网”,从而创造了全新的文献检索和查阅方法,使得互联网成为一个巨大的信息库。
——张建波 胡启萍等《美国信息产业发展战略对我国的启示与借鉴》
1946年,第一台计算机在美国问世
(1)发展的历程:
1969年美国创建军用网络
20世纪70、80年代,国际互联网形成
20世纪90年代起,互联网走向商业化
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(2)应用与影响:
计算机技术的应用从国防、科学计算到家庭办公、教育娱乐,无所不在;改变了现代社会人们的生活方式和观念。
问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——计算机技术
计算机软件开发技术的应用
女科学家崔东华(毕业于中国科大计算机科学专业)研发“金钟罩”,解决导弹拦截难题。
国防
教育
云计算
家庭办公
娱乐
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2.现代科技的发展
——中国计算机技术的发展
问题2:现代科技发展的概况如何?
1983年:银河-Ι号1亿次/秒
1992年:银河-Ⅱ号10亿次/秒
2016年:神威·太湖之光
12.54京次/秒
2009年:“天河一号”千万亿次/秒,性能排名全球第五、亚洲第一
2002年:"龙芯一号",我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片
认识:我国计算机研制技术起步较晚,发展迅速,目前已经居于世界前列。
材料8:“ 世界各国在科学技术方面展开竞赛中的注意焦点。对于这些问题(原子能、导弹、无线电电子学、自动化、电子计算机、半导体)进行研究,会促进生产技术的根本革新,同时也会带动很多方面的研究工作的发展。”
——中央档案馆《1956——1967年科学技术发展远景规划纲要(修正草案)》(41-42)
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——航天技术
(1)航天技术的发展历程——世界
1957年,苏联发射了人类历史上的第一颗人造地球卫星
1961年,苏联发射“东方一号”载人宇宙飞船,苏联宇航员加加林成了第一个飞上太空的人
1969年,美国“阿波罗11号”登月飞船在月球着陆
2005年7月26日,美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心成功发射升空。
历史意义:航天技术的发展为人类的生存和发展开辟了新的天地。各种民用、军用卫星陆续升空,广泛运用于导航、气象、资源勘测、通讯等许多领域,极大地促进了国防、经济、科技和社会的发展。
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——航天技术
(2)航天技术的发展历程——中国
1970年4月,我国自行研制的第一颗人造卫星——东方红一号成功入轨,中国成为世界上第五个发射卫星的国家。
2003年,"神舟"五号载人飞船成功发射并安全返回。中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家。
2019年1月3日,中国发射的嫦娥四号月球探测器实现人类首次在月球背面软着陆。标志着中国进入具有深空探测能力的国家行列。
2017年11月,西昌卫星发射中心再次成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。以此为起点,我国将迎来北斗三号卫星高密度发射。
中国载人航天工程将在2022年前后建成天宫空间站并开始运营
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——海洋技术
1960年,美国“里雅斯特”号深潜器下潜到海洋最深处10913米,创下世界最深载人潜水纪录。
1997年,中国自主研发的无缆水下深潜机器人成功潜入水下6000米处进行科学试验,这标志着中国海洋技术已跻身于世界先进行列;
2020年,中国的“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909米的中国载人深潜纪录,标志着中国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。
2012年,中国“蛟龙号”载人潜水器成功突破7000米试潜深度,这是世界同类型载人潜水器最大下潜深度。
认识:海洋技术有利于深海挖掘、海水淡化与海洋生物资源、矿物资源、化学资源、动力资源等的开发利用。
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——生物技术
历史认识:生物技术及其产业,在推动社会经济发展中起着关键的作用;生物科学技术还可使人们物质生活和精神生活更丰富,生活质量有更大提高
生物技术:是对生物或生物的成分进行改造和利用的技术
二战后,西方科学家发现了DNA双螺旋结构,揭示了遗传信息的构成和传递的途径。
2001年2月12日,中、美、日、法、英等6国科学家联合公布人类基因组图谱及初步分析结果,标志着生命科学又向深层迈进一步。据科学家分析,基因能有效地造福人类
微生物学
生物RNA结构
20世纪初为医疗服务的生物技术、二战后的遗传工程、之后的半个多世纪中的微生物学、分子遗传学、生物化学和细胞学等生物学分支突飞猛进。
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问题2:现代科技发展的概况如何?
2.现代科技的发展
——新材料技术
新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
高分子材料
纳米材料
生态环境材料
生物医用材料
新材料包括结构材料和功能材料两种类型:①结构材料(具有优异性能)主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。②功能材料(具有特殊性质)主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。
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问题3:人工智能技术有哪些表现?
2.现代科技的发展
——人工智能技术
艾伦·麦席森·图灵(1912—1954年),英国著名数学家和逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父。1950年发表论文《计算机器与智能》,提出了“图灵机”和“图灵测试”等至今仍在沿用的重要概念。为后来的人工智能科学提供了开创性的构思。
材料7:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做得智能工作。”——帕特里克·温斯顿(美国麻省理工学院人工智能实验室前主任)
帕特里克·温斯顿(1943—2019年)
艾伦·麦席森·图灵
(1)人工智能的概念——机器替代人的智能工作
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问题3:人工智能技术有哪些表现?
2.现代科技的发展
——人工智能技术
(2)人工智能的应用——改变了人们的生产生活
人工智能应用的主要领域
人工智能技术的主要表现
无人仓库
无人工厂
无人车间
无人码头
①大力发展智能制造以及人工智能新兴产业,鼓励各个领域的智能化创新,是当今科技发展的重要任务;
②中国人工智能起步晚(20世纪70年代末),近年来逐渐落地,进入快速发展期,已发展成为国家战略。
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问题4:如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化
3.现代科技进步的意义
——生产力的巨大飞跃
约翰·奈斯比特( -2021年4月8日),世界著名的美国未来学家
材料8:“随着信息社会的到来,我们的经济才有史以来第一次可以建立在一种不仅可再生且能自生的重要资源上,再也不会发生资源枯竭的问题了。”
——【美】约翰·奈斯比特《大趋势》
①计算机技术极大地延伸了人脑的功能;互联网技术实现了全球范围的信息共享、信息存储技术为人类提供了多种信息存贮与检索设备。为人类开启了一个单纯依靠机器技术无法做到的拥有无限可能的全新世界。
②航天航空技术和海洋技术进一步拓展了人类生产与生活的空间,太空育种、授课和科学实验,太空和深海探测等技术为人类社会生产力的发展创造了更多更优的途径。
③原子能技术的进步和和平使用带来的更有持续性和爆发力的能量、生物基因技术的进步带来的动植物产量的高涨和食品质量的提升极大丰富发展了人类的生产与生活。
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问题4:如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化
3.现代科技进步的意义
——经济增长的新方式
智能送餐机器人
电子商务
机械手、机器人等自动化装置广泛应用于科研与生产、生活
物联网
机器人介入手术
①劳作方式由粗放型转为集约型,技术革新成为经济利润增长的核心点
②现代企业管理制度逐步发展
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问题4:如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化
3.现代科技进步的意义
——文化生活的新模式
青藏高原上的通信基站
中国5G用户2020年突破1亿人
移动应用程序
智能应用程序
①获取信息与人际间的沟通更加方便
②大众的文化生活内容与形式更丰富③日常生活与商务活动更加方便快捷
④人们认识世界有了更多不同的视角
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问题4:如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化
3.现代科技进步的意义
——人类视野的新变化
材料9:纵观世界文明史,人类先后经历了农业革命、工业革命、信息革命。每一次产业技术革命,都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响。现在,以互联网为代表的信息技术日新月异,引领了社会生产新变革,创造了人类生活新空间,拓展了国家治理新领域,极大提高了人类认识世界、改造世界的能力。互联网让世界变成了“鸡犬之声相闻”的地球村,相隔万里的人们不再“老死不相往来”。可以说,世界因互联网而更多彩,生活因互联网而更丰富。
——习近平《在第二届世界互联网大会开幕式上的讲话》 (2015年12月16日)
历史认识:交通和通信技术的进步使得地球成为“地球村”,网络的普及促进了信息的交流,进而极大丰富了人类的知识,拓展了人类认知的范围,促进了人类视野的新变化。
教学过程:【环节二】向新而进 科技创造新世界 ——现代科技进步的革命性意义
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问题4:如何全面认识现代科技进步给人类日常生产与生活带来的变化
3.现代科技进步的意义
——科技应用的负作用
网络犯罪
年轻人沉溺网络游戏
太空垃圾
日本福岛核泄漏事故
(1)现象:网络黑客的侵扰,网络犯罪和网络游戏的社会危害;克隆技术引起的伦理道德问题;航天实验产生的大量太空垃圾等
(2)原因:一是现代科技应用过程中在管理方面存在漏洞;二是科技本身对于有可能出现的危害性未能及时预判并进行有效防范
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问题5:现代科技进步与人类社会发展的
历程的历史启示有哪些?
4.现代科技进步的启示
材料10:科学技术是人类智力和实践的创造物,这两者都代表人类集体成就的最高峰,如今的科学技术是丰富多彩、千变万化的历史进程的产物,并且已经成为每一个存在过的社会中不可缺少的组成部分。——牛治富《西藏科学技术史》
智能生活
科技救灾
科技利器助力疫情防控
(1)高度重视:科技尤其是尖端科技的发展,已经成为当今世界衡量国家综合实力的最为重要的标志之一
(2)科学应用:科技是一把双刃剑,在开发获取其效益的同时也需要防范技术缺陷或利用不当带来的危害
(3)坚持创新:科技发明的关键在于创新型思维的培养与训练,它需要我们在扎实学习的同时坚持创新思维
教学过程——思维创新——课堂小结:
尤瓦尔·赫拉利(Yuval Noah Harari)(1976—),生于以色列,牛津大学历史学博士,青年怪才、全球瞩目的新锐历史学家。现任耶路撒冷希伯来大学历史系教授。他的简史三部曲是《人类简史》《未来简史》《今日简史》
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材料16:19世纪,工业革命制造了当时的经济和政治模式所不能解决的新问题和新情况,于是人类不得不发明新的模式——例如资本主义、社会主义和法西斯主义——而为了试验和应用这些新模式,找出最佳的出路,人类经受了一个多世纪的战争与冲突。相较于过去两个世纪里蒸汽机、铁路和电力创造的挑战,在21世纪的今天,机器识别、人工智能和生物工程带给人类的挑战甚至更大。面对这些全新的挑战,仅仅沿袭我们20世纪的政治和经济模式,或许是远远不够的。——尤瓦尔 赫拉利《今日简史》
现代科技的进步是现代社会发展的必然结果,工业革命以来生产力的巨大发展首先为科技进步奠定了坚实的物质基础,同时也对科技进步提出了更高的要求,双向驱动社会发展
科技进步改变了世界的面貌,也拓展了人类生产生活的空间,生产更高效更快速、生活更丰富更便捷,但是科技也给我们带来了一些负面的影响,需要我们科学运用并加以防范
教学过程——思维创新——作业设计:
1.完成课后作业“探究与拓展”
2.材料:第二次世界大战期间,(美国)新墨西哥沙漠地带的一声爆炸标志了人类对原子动力的利用。将原子弹投在广岛和长崎是这一动力首次用于军事目的。今天,原子动力已用于其他许多目的,如核动力船、生物医学研究、医学诊断和治疗以及核动力厂。
——【美】斯塔夫里阿诺斯《全球通史—1500年以后的世界》
根据材料结合所学知识概括二战后原子能给人类生活带来的变化并分析其原因
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俄罗斯“五十年胜利“号核动力破冰船
核医学
山东石湾岛核电站
脉络清晰的教学思路
有的放矢的问题设计
推波助澜的合作引导
水到渠成的课堂生成
让每个学生接受有温度的历史教育
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让每个学生接受有温度的历史教育
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