第21课 从蒸汽时代到互联网时代 教学设计

第21课 从蒸汽时代到互联网时代
内容标准
以蒸汽机的发明和电气技术的应用等为例，说明科学技术进步对社会发展的作用。
以网络技术为例，理解现代信息技术对人类社会的影响。
教学目标
知识与能力
了解蒸汽机发明和改良的大致过程，认识其历史背景以及划时代作用。
了解电力的发现及运用，认识电对人类社会生产生活的意义。
了解第一台计算机、互联网诞生及迅猛发展的基本史实，认识其历史背景、对人类工作、生活和学习方式的革命性影响，归纳科技进步对人类社会的深远影响。
过程与方法
通过对蒸汽机、电气技术和互联网的了解，多层次归纳人类先后迈入三个“时代”的划时代历史内涵。
结合课内外知识，拓展认识蒸汽机、电气技术和互联网对人类生产、生活层面的深刻而广泛的影响。
联系三个“时代”的历史大背景，思考其与科技进步的关系。
情感态度与价值观
通过对三个“时代”的分析，认识科技成果产生过程中发扬与继承的关系。
通过了解科技进步对人类生产、生活，以及思维方式、价值观念等方面的改变，认识“科学技术是生产力”这一结论。
通过学习和思考，认识科技成果是一柄“双刃剑”，人类要正确地对待和使用科技成果。
教学策略
学情分析
学生虽然经历过以往的历史必修1、必修2的学习，对本课涉及的科学常识会有初步了解，但贯穿300多年、将蒸汽时代、电气时代和互联网时代整合为一个历史学习的单元，跨度依然很大。课堂教学中，我们必须通过历史背景、科技对人类生产生活的作用分析，促使学生对科技推进社会发展有一个宏观、整体的认识，并认识到科技是一柄“双刃剑”的。
教学重点与难点
重点：蒸汽机、电气技术、互联网对人类社会发展的作用。
难点：蒸汽机、电气技术和互联网产生的历史背景分析。
设计思路
从历史学的角度探寻人类科技进步的足迹，让学生在体会工业化、信息化给人类带来的巨大机遇和挑战，喜悦与隐忧，以及促进了科技进步和发展的同时，感悟历史，触动心灵。
制作一份简易的PPT，包含本节课简要知识结构与典型图片，设计既符合教材主旨，又贴近学生生活，并具有历史纵深感的问题，供师生讨论和交流。
依据“内容标准”的描述，围绕“作用”和“影响”这两个关键词，层层设计问答与讨论，依托主干知识，迁移其他课程，最终回归到“科学技术是一柄‘双刃剑’”的宏大议题，达成知识与能力基础上的情感态度与价值观的教学目标。
教材知识结构
一、蒸汽时代
1．历史背景
（1）英国资本主义制度的确立（前提）
（2）工场手工业的发展（基础）
（3）科技与教育的进展（条件）
2．过程
（1）纽可门蒸汽机：抽水
（2）瓦特：从单动式蒸汽机到联动式蒸汽机（18世纪60—80年代）
3．意义
（1）解决了工业发展中的动力问题
（2）改变了工业生产对地理环境的依赖
（3）广泛运用于各个生产领域：纺织、采矿、冶金、造纸、交通运输等
（4）欧美广泛采用，人类开始进入蒸汽时代（19世纪三四十年代）
4．影响
（1）社会生产力提高，工业资产阶级实力壮大
（2）对动力和能源的需求结构发生根本性改变
（3）社会化大生产出现
（4）开始城市化进程
（5）世界各地联系加强，全球化进程加速
（7）出现一批工业化国家
二、电气革命
1．历史背景。
（1）工业生产的需要。
（2）科学家对电的不断研究。
（3）法拉第发现电磁感应现象（英国，1831年）。
2．过程
（1）西门子发明发电机，贝尔发明电话，爱迪生发明电灯
（2）远距离输变电技术日臻成熟，爱迪生创建发电工厂，欧美相继成立电气公司
（3）电气技术的新发明
3．意义
（1）电力比蒸汽动力更强大，更方便，更清洁
（2）机器使用更普遍，更多工业部门涌现，生产技术更先进
（3）人类开始进入“电气时代”（19世纪晚期）
4。清浩影响
（1）社会生产力大幅提高
（2）对动力和能源的需求结构发生变化
（3）垄断组织出现
（4）城市面貌的改变
（5）世界各地联系加强，全球化进程加速
（7）改变了世界形势，西方资本主义国家确立了对世界的统治地位
三、互联网时代
1．背景
（1）科学技术的进步
（2）战争和军事竞争的需要
2．过程
（1）第一台计算机研制成功（美国，1946年）
（2）网络技术出现（20世纪50年代）和互联网诞生（美国，1969年）
（3）国际互联网（internet，因特网，20世纪90年代）
3．意义：信息化社会出现
4．影响
（1）信息经济的全面发展，进一步加快了全球化步伐
（2）传统产业借助互联网提高管理水平，通过全球营销与采购扩大市场
（3）改变了人类工作和生活方式
（4）对人们尤其是青少年有负面影响
教学过程
导入新课
讲述：从蒸汽机到互联网，三百年科技史，带来整个世界日新月异的变化。人类的科技史，从蒸汽时代、电气时代到发展到互联网时代，近代以来的工业革命和科技发展，成为人类文明的引擎。它发端于18世纪的英国，扩展到全世界。
课件：行为艺术作品《蒸汽发动机驱动的电脑》。
提问：观察这幅图，你从中能够发现了什么？得出什么结论？
（学生观察并回答）
提示：蒸汽机、发电机、联动装置、电脑，形象地反映了本课的标题。
讲述：美国历史学家房龙在著名的历史读物《人类的故事》中写道：“那些发明使得十八世纪笨拙的老式蒸汽机成了人类最忠实、效力最高的奴隶。”
一、蒸汽时代
提问1：1765年珍妮纺纱机的发明，标志着英国工业革命的开端。在瓦特之前的上千年，许多人都为蒸汽机的发明和研制做出过贡献。但是，为什么人类的历史仍然将瓦特改良和研制的蒸汽机出现和运用，当作第一次工业革命最具标志性的科技成就呢？
（学生答）
提示：简述蒸汽机的发展历程，瓦特之前纽可门蒸汽机在矿山作为抽水机械的普遍应用，认识瓦特研制蒸汽机的特点，在工业生产中作为动力机的划时代意义。
提问2；历史的大时代呼唤和催生发明和创造。以蒸汽机为代表的众多机器的成功研制与发明，是在什么样的历史大背景下进行的？
（学生答）
提示：认识英国工场手工业的发展，资本主义制度的建立，科技进步的发展是蒸汽机出现的历史背景和条件。
提问3：有人说：“蒸汽机的出现，带来了工业革命的连锁反应，改变了整个世界的面貌。”请同学们谈一谈对这一句话的理解。
（学生答）
提示：蒸汽机成为动力机器，在各个行业得到广泛运用。生产力水平提高，出现社会化大生产，工业资产阶级力量壮大，开始城市化进程，资本主义时代到来，贫富分化，世界各地的联系加强，新航路开辟后的全球化进程得到加速。
课件辅助简述：蒸汽时代对人类社会发展的作用。
二、电气革命
提问4：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》）请你结合课文第二目的有关史实，驳斥这位局长的预言。
（学生讨论、回答）
提示：正是在这位预言家进行预言的同一时间段，英国科学家法拉第在实验室中发现了电磁感应现象。教科书上也列出了一些关于电的各项重要发明，如爱迪生、西门子、格拉姆等人的电气发明。
两次工业革命有一些相同之处，例如：都是社会生产需要直接的结果；都是经过长期的科学实验而创制成功的；都是解决人类社会的动力问题；等等。
也有许多的不同，例如：“蒸汽时代”的发明侧重于轻工业；科学含量不高；发明者主要是工人、技师；发明主要集中在英国；“电气时代”的发明侧重于基础工业、重工业；科学含量高；发明者主要是科学家；发明涉及主要资本主义国家；等等。
课件辅助讲述：电气时代对人类社会发展的作用。
提问5：电力的广泛运用，与蒸汽动力相比，有哪些优势？
（学生答）
提示：更方便，规模更大，更环保，工业生产更加摆脱地理环境的制约，同时说明长距离输变电技术的重要性。
提问6：假如你生活在20世纪初的美国，可能会享受到电气技术带来的哪些新变化？
（学生讨论、思考并回答）
提示：涉及工业产品，通讯，照明，交通工具等领域，教师注意指出同学发言中可能出现的史实错误。
提问7：电气时代的出现，对于资产阶级来讲，从根本上来讲意味着什么？导致了哪一种重要的生产组织形式的出现？
（学生阅读教材内容并回答）
提示：当代美国思想家弗洛姆评价道，“第一次工业革命，机械力代替了人力，第二次工业革命不仅活的动力被机械力所取代，而且人的思想也开始被机械的思想所取代”。市场经济体制下的利益驱动，是科技进步的动力，也是资本家支持、鼓励和运用先进科技成果的目的。
课件辅助讲述：电气时代的影响。
三、互联网时代
课件辅助讲述：1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。它当时由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地面积约170平方米。它当时的运算速度为每秒5000次加法运算。1949年，英国剑桥大学制成了世界上第一台程序储存式电子计算机。
随着微电子技术的发展，计算机不断更新换代。计算机的发展已经走过了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路四个时代，也就是通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。20世纪90年代以来，计算机技术发展十分迅速，产品不断升级换代。未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化方向发展。。目前，计算机的运算速度已经达到每秒100亿次以上。计算机正在向新的高度发展，日益对人们的生活产生重大的影响。
课件：第一台计算机（1946年，美国）和互联网的诞生（1969年，美国）。
提问8：第一台计算机和第一个互联网的出现，其直接的历史原因是什么？
（学生阅读、思考并回答）
提示：与战争和军事、国防相关。政府启动电子计算机的研制，原本是为了快速计算弹道轨迹相关的复杂数据。
讲述：赫鲁晓夫在1956年预言，他的苏维埃联盟即将目睹资本主义的灭亡——“我们将埋藏你们。”1957年，苏联第一颗人造卫星成功发射，当代美国畅销书《福布斯电脑革命史》中这样描述那一段历史，“西方在1957年的秋天看起来确实暗淡无光。但是历史也充满了讽刺。就在1957年最黑暗的时候，爆发出数字电子革命的第一道火花，像宙斯的闪电一样，它将照射到这个星球各个角落去，把命令与控制烧得体无完肤。”（杰弗里·扬《福布斯电脑革命史》）
20世纪60年代末，在美苏争霸的“冷战”时期，美国处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，直接推动了互联网的产生。当时，美国军方认为，万一仅有的一个集中军事指挥中心被苏联的核武器摧毁，那么全国军事指挥就将瘫痪，后果不堪设想，因此有必要设计一个由多个分散指挥点构成的指挥系统，某些指挥点的摧毁，并不影响其他指挥点的正常运转，而这些分散点的相互联系则要通过某种形式的通信网，互联网从此诞生了。
不久，这一技术便迅速“飞入寻常百姓家”。到了20世纪90年代，人类开始进入互联网时代。
提问9：与前两次科技革命相比，信息时代的经济增长方式发生了什么变化？
（学生回答）
提示：逐渐摆脱对自然资源的依赖，更加环保，经济增长涉及的层面更加丰富和广泛。
填空：
请根据我们的理解，将你认为最合适的词语填写到下列经典语录当中。当代著名未来学家、畅销书《大趋势》的作者奈斯比特说：“100多年前很多人可能就已经知道怎样建造一座钢铁厂，所缺少的只是资金。如今再兴办企业，最要紧的已经____了。”
现任中国工程院院长徐匡迪指出：“在农业社会，谁拥有土地，谁就拥有财富；工业社会，谁拥有资金，谁就拥有财富；知识经济时代，谁拥有的______多，谁就能占领经济发展的制高点。”
（学生答）
提示：第一个填“信息”，第二个填“知识”。其实，从本质上讲，这两处所填的词语，“信息”和“知识”的定义是一个意思。很显然，种种迹象表明，信息经济，或称为知识经济时代已经到来。信息经济在全世界的全面发展，不仅加快了经济全球化的步伐，传统产业也借此将管理水平大大提高。
提问10：如果你是一名传统产业的公司经理，你会如何利用互联网帮助你提高管理水平和效益？
（学生答）
提示：建立网站、网上销售、全球采购等。
课件辅助讲述：互联网时代的影响，改变工作、生活方式，加快全球化步伐。
讨论：有人说，科学技术是一柄“双刃剑”。你赞成吗？请同学们分别以蒸汽时代、电气时代和互联网时代的科技成就为例，讨论并说明你的观点。鼓励学生先后发言，师生相互探讨。
（学生讨论、回答）
提示：根据学生的回答情况，以及与学生的探讨，最后共同得出科学技术是一柄“双刃剑”这一结论。
讲述：文艺复兴时代意大利伟大的思想家乔尔丹诺·布鲁诺曾经说过，人的思维是无限的，因为宇宙是无限的，而互联网所能支持的工具是不可预测的。
在科学探索的道路上，从来没有坦途，任何的新成果也从来不是什么“完美风暴”，希望大家能够通过学习和思考，正确认识和运用先进的科技成果。从蒸汽机到互联网的一路走来，西方各国尽领风骚，咱们中国一次次落后于世界。希望大家努力学习，提高能力，为了人生的成功与幸福，为了中华民族新世纪的崛起而努力。
请同学们在课余时间通过互联网查阅和了解与本课有关的学习内容，充实一下自己的课堂笔记，这是我们的课后作业。
延伸阅读建议
〔美〕国约翰·奈思比特：《大趋势》，中信出版社，2010
〔美〕杰弗里·扬：《福布斯电脑革命史》，海南出版社，1999
吴国盛：《科学的历程》，湖南科学技术出版社，1995