第6课 现代科技进步与人类社会发展 课件

(共39张PPT)
选必二《经济与社会生活》 第二单元生产工具与劳作方式
第6课
现代科技进步与人类社会发展
目录
01 现代科学技术的发展
02 现代科技进步的革命性意义
课标要求：
认识人工智能技术对人类劳作方式及生活方式的影响
理解生活方式的变革给人类社会带来的革命性意义
人类已经经历两次巨大变革的浪潮：第一次浪潮是历时数千年的农业革命……第二次浪潮是工业文明的兴起……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。
——1980年阿尔文·托夫勒《第三次浪潮》
导入新课
新技术革命：从70年代初开始，又出现了以微电子技术、生物工程技术、新型材料技术为标志的新技术革命。
第三次科学技术革命：20世纪40年代末起，开始以电子计算机的广泛应用为核心，以计算机、原子能、航天技术等为标志的第三次科学技术革命。革命发源于美国，推动人类进入信息化时代。
一、现代科学技术的发展
（一）兴起背景
19世纪科学领域三大突破
细胞学说
达尔文进化论
能量守恒与转化定律
20世纪科学领域重大理论突破
量子论和量子力学
狭义相对论和广义相对论
DNA双螺旋结构模型和现代遗传理论
信息论、控制论和系统论
哥德尔不完备定理和其他数学成就
混沌理论和非线性科学
大陆漂移学说和地球板块构造理论
大爆炸理论和现代宇宙演化学说
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。
阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955年)德国物理学家
相对论
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。
马克斯·普朗克(1858—1947年)德国物理学家
量子力学
（1）科学理论的重大突破提供理论基础
量子论和量子力学、狭义相对论和广义相对论、现代遗传理论、信息论、控制论和系统论等
一、现代科学技术的发展
（一）兴起背景
材料：二战后，美苏展开军备竞赛，大力发展科技……美国和西方在电子、新材料及其加工业等方面之所以能够领先于苏联，从一定程度上也是被美苏军备竞赛给逼出来的。
材料：第三次科学技术革命兴起于二战中后期，二战期间，美国研制了原子弹并用于实战。德国人研制成功远程液体燃烧火箭，是用于空袭。德国设计师1939年最早发明喷气式飞机，在空战中取得突出战绩。
(2)国际时势：二战中的军事需求、
战后激烈的国际竞争( 冷战、美苏争霸)
二战后日本经济发展总量柱状图
材料：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）
苏联工业迅速恢复发展
战后初期美国的新工业城市
一、现代科学技术的发展
（一）兴起背景
(3)战后世界经济的发展为科技进步奠定物质基础
材料：国家垄断资本主义促进了社会大生产，使得资本主义生产关系得到了进一步的调整，为生产力的发展提供了条件……国家通过经济杠杆的调节，在一定程度上缓和了产能过剩，优化了资源配置，为新兴产业的发展和崛起奠定了基础。
材料：《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。
一、现代科学技术的发展
（一）兴起背景
(4)二战后资本主义国家宏观调控，
各国政府对高科技的大力支持
一、现代科学技术的发展
（二）总体概况
1.世界
2.中国
3.意义
第二次世界大战后，发达国家在计算机与人工智能技术的引领下，航天、海洋、原子能、生物、新材料等方面的技术迅速发展
改革开放以来，中国在尖端科技领域也取得巨大成就
尖端科技的发展，成为衡量国家综合实力的重要标志之一
空间
技术
信息技术
海洋技术
生物技术
新能源新材料技术
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
1.电子计算机
①目的
②出现
③影响
④发展趋势
为满足弹道计算的需求。
1946年，美国军方研制的世界第一台电子计算机“埃尼阿克”在宾夕法尼亚大学问世。
出于军事的需要
◎埃尼阿克
埃尼阿克：ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根真空管（电子管）7,200根晶体二极管，1,500 个中转，70,000个电阻器，10,000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。
开启了电子计算机时代。
智能化、网络化、巨型化、微型化、军事到民用
0.3毫米长的计算机
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
2.计算机网络
①产生
②发展
③影响
1969年，美国国防部把几台计算机连接起来，建立起军用网络
计算机网络不断发展，演化为互联网，并于20世纪90年代实现商业化，成为世界上信息资源最丰富的计算机公共网络，目前已遍布全球。
从科学计算、事务管理等方面逐步扩展，进入生产生活的各个领域，并走入家庭。把人们带进了信息时代。
2006
中国互联网逐渐普及，移动互联网、云计算等技术开始兴起。
04
1991
03
美国政府退出互联网的管理。整个互联网迅速商业化，万维网向公众开放
1981
02
NFS由美国国家科学基金会资助建设，连接全美的5个超级计算机中心，供100多所美国大学共享资源
1976
01
美国军方建立阿帕网，让大家可以远程登陆使用大型计算机，共享信息
2016年：神威·太湖之光12.54京次/秒
巨型化
中国计算机的研发及互联网发展历程
【知识拓展】
朱传榘（1919—2011）
"计算机先驱"
1983年：银河-Ι号
1亿次/秒
1992年：银河-Ⅱ号
10亿次/秒
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
2009年：“天河一号”千万亿次/秒，性能排名全球第五、亚洲第一
1994年中国正式接入国际互联网
第一次互联网大浪潮（1994—2000）
第二次互联网大浪潮（2001—2008）
第三次互联网大浪潮（2009—2014）2015年 首次提出“互联网+”;
认识：我国计算机研制及网络技术起步较晚，但发展迅速，目前已经居于世界前列。
经济增长方式：依靠科技进步，而不是高能耗发展经济
教育方式：多媒体调动学生参与学习活动；开展远程教育
生活方式：改变了传统的生活方式
国际竞争：以政治军事为主的竞争逐渐让位于科技竞争
世界联系：推动了世界经济一体化进程
国际格局：进一步扩大了发达国家和发展中国家之间的经济差距
消极：信息泄露、网络犯罪、竞争加剧、人际关系日益淡漠、虚拟世界对未成年人的伤害等
互联网的影响有哪些？
【知识拓展】
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
3.人工智能技术
①含义
②出现
③内容
④应用
⑤发展趋势
⑥影响
人工智能技术（Artificial Intelligence）是计算机技术的一个分支，英文缩写为AI，是通过计算机模拟人的思维解决实际问题的技术。
20世纪50年代机器模拟智能被美国科学家提上日程。
涵盖机器人制造、语音及图像识别、自然语言处理等领域。
计算机控制的机械手、机器人等自动化装置，在生产中得到大量应用。“无人仓库”“无人码头”“无人车间”乃至“无人工厂”纷纷出现。
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。
广泛地应用到各个领域，极大地改变了人们的生产生活。人类进入智能时代。
【知识拓展】
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：“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）
机械手
手术机器人
无人仓库
无人工厂
无人驾驶
无人码头
材料:人工智能简单地讲就是用计算机实现人的头脑功能，即通过计算机实现人的头脑思维所产生的效果。人工智能算法所要处理的问题，以及处理后的结果具有不可预测性……机器人在行走过程中，如果路上出现一个不可预知的障碍物，这时机器人肯定会被绊倒；然而，如果在机器人系统中搭载了人工智能的算法，机器人就可以依据自己的判断，自主地绕过障碍物。
举例人工智能技术在生活中有哪些表现和应用？
【知识拓展】
根据材料归纳
人工智能的特点
①像人一样思考
②处理问题后的结果具有
不可预测性
③像人一样行动
语音助手、智能音箱、人脸识别、智能导购、自动售货机、无人机、3D打印、智能家居……
广泛应用于教育、医疗、交通、工业、物流、服务等各个领域……
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。
【知识拓展】
如何评价？
1.积极意义
①人工智能日益成为新一轮产业革命的引擎。智能机器人可以不眠不休、不计薪酬，而且效率极高。它会极大地降低生产成本，提高社会生产力，积累大量财富，打破经济发展困局，促进经济的再一次腾飞。
②人工智能将会颠覆人们以往的生活生产方式，把人类的文明进程向前大步推进。人工智能系统将协助人类从事各种各样的活动，成为人们生活中的得力助手。它进一步解放人类的双手，让我们的生活变得更加轻松美好。
2.问题：但与此同时，当越来越多的劳动岗位被机器人占领，人类的工作将会愈发的向高端领域聚集，而未来处于生产一线的劳动者的路在哪里？人工智能会让他们失去工作吗？随着人工智能日渐成熟，这些问题也就显得愈发严峻。
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
4.航天技术
①开端
②概念
③成就
④影响
⑤历史意义
航天技术(space technology) 又称空间技术。是一项探索、开发和利用太空以及地球以外天体的综合性工程技术。是一个国家现代技术综合发展水平的重要标志。
1957年苏联发射世界上第一颗人造地球卫星。
俄罗斯、美国、法国、中国等国家已研发出多种类型的运载火箭，成功发射大量航天器，在太空中建立了严密的地球测控网。
许多国家利用航天技术服务于军事部门与国民经济，对现代国防与经济发展产生巨大影响。
航天技术的发展为人类的生存和发展开辟了新的天地，有助于人类探索宇宙的奥秘。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。有利于提高国家综合国力。
【知识拓展】
苏联的航天技术
1961年，苏联发射载人宇宙飞船，加加林成了第一个飞上太空的人。
苏联发射的第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号
【知识拓展】
美国的航天技术
美国航天飞机
哥伦比亚号、挑战者号 、发现号、阿特兰蒂斯号、奋进号
1993年国际空间站由美国等共16个国家联合建造，是迄今世界上最大的航天工程。
1958年美国发射“探险者”号
1969年，美国阿波罗飞船在月球着陆。宇航员阿姆斯特朗踏上了月球表面，这是人类第一次踏上月球。
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。
1970年，中国第一颗人造地球卫星“东方红”1号发射升空，中国开始进入航天时代
2003年，神舟五号载人航天飞船成功发射成功。
2019年，月球车“玉兔二号”首次实现月球背面软着陆，标志着中国进入具有深空探测能力的国家行列。
2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统BDS正式开通
2021年，中国“祝融”号成功登陆火星
【知识拓展】
中国航天技术发展历程
【知识拓展】
【知识拓展】
【知识拓展】
未来航天技术的发展
太空旅游、国际空间站、天基航天、月球基地、载人火星登陆。
太空旅游
天基航天
登陆月球
火星计划
国际空间站
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
5.海洋技术
①概念
②发展情况
美国是世界上最先进行深海研究的国家。
也称海洋工程(Ocean Technology)，是一门以综合高效开发海洋资源为目的的高技术。包括深海挖掘、海水淡化以及对海洋中的生物资源、矿物资源、化学资源、动力资源等的开发利用方面的技术。现代海洋技术是20世纪50年代后围绕着海洋探测技术和海洋资源开发技术两个方面的变革发展起来的，海洋开发技术是核心。
20世纪60年代， 美国深潜器在水下数千米处发现了海洋生物群落，并且首次潜入马里亚纳海沟。
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“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。
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
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。
1954年，苏联建成世界上第一座商用核电站， 开始了原子能的和平利用。到1992年底，全世界共建成400多座核电站。
核医学
1945年7月，美国成功爆炸第一颗威力为2万吨TNT的原子弹，并用于二战。1951年，美国首次实验原子能发电。
山东石湾岛核电站
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
6.原子能技术
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
6.原子能技术
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》
思考原子能给人类生活带来了怎样的变化
消极：
原子能的滥用会给人类带来危害甚至灾难； 核武器扩散、核泄漏对人类造成巨大威胁。
积极：
①原子能可以服务于人类的和平事业，应用于生产生活；
②可以应用于医学研究与诊断治疗；
③可以服务于很多生产领域，提供新能源；
④可以为新的交通工具提供动力等。
学思之窗·原子能技术
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
7.新材料技术
①概念
②应用
新材料技术应用范围广泛，受到各国的普遍重视。新材料不断更新，表现出传统材料不具备的特点。高分子材料、纳米材料、生态环境材料、生物医用材料等新材料被广泛应用于生产生活中。
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结构材料和具有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。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。
生物医用材料
生态环境材料
新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现。
高分子材料
海绵绿地
生态环境材料
生物医用材料
纳米材料
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
7.新材料技术
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
8.生物技术
①概念
“生物科学技术”简称“生物科技”，生物科技指的是利用“生物体（含动物，植物及微生物）”来生产有用的物质或改进制成，改良生物的特性，以降低成本及创新物种的科学技术。进行对人类医学、环境、农业食粮等不同范畴之一项技术。
②历程
◆20世纪初，人们已经初步掌握多种为医疗服务的生物技术，包括某些疫苗和血清等。
◆第二次世界大战后，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。
◆二战后，微生物学、分子遗传学、生物化学和细胞学等生物学的分支突飞猛进。
◆如今，前沿生物技术领域频现重大突破。如基因编辑领域、合成生物学领域、脑科学领域、干细胞领域、AI+生物领域等。
新冠疫苗
袁隆平杂交水稻
克隆技术
转基因技术
一、现代科学技术的发展
（三）代表性成就
8.生物技术
③影响
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
微生物学
生物RNA结构
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
现代科学技术发展的主要特点
①科学技术在推动生产力的发展方面起着越来越重要的作用,科学技术转化为直接生产力的速度加快。
②科学和技术密切结合,相互促进。
③科学技术各个领域之间相互渗透。
现代科技的特点
以技术群落的形式出现、科技含量高、信息化、智能化、高速化、生态化
计算机
人工智能
航天技术
海洋技术
原子能技术
生物技术
新材料技术
一、现代科学技术的发展
二、现代科技进步的革命性意义
1.经济层面
▲“无人工厂”—— 正在生产汽车
推动社会生产力的巨大飞跃，劳作方式从粗放型转变为集约型，大量劳动力从生产线上退下来，人们越来越依靠技术革新来实现利润增长。
以市场为导向、充分发挥技术优势、有效调动员工积极性的现代企业管理制度逐步发展起来
越发依靠科技革新来实现利润增长，推动产业结构的调整（第三产业迅猛发展）
二、现代科技进步的革命性意义
2.社会层面
全媒体
▲ 青藏高原上的通信基站
通讯技术迅猛发展；轻松了解社会动态，方便与外界沟通；
应用程序开发促进通信交流；
全媒体发展汇集各种渠道消息；
电子商务发展；更全面认识世界；
“地球村”形成
物质生活
工作方式突破了空间限制，效率提高；生活方式更丰富多彩；社会交往方式也发生变化。
阶层结构
中产阶级人数日益增多，工人阶级地位得到一定改善，阶级矛盾趋于缓和。
国际关系
推动世界经济格局的多极化；加剧了世界各国发展的不平衡，国际政治经济秩序发生新变化；扩大世界贫富差距，促进世界范围内生产关系（国际分工）变化
生态环境
深刻改变人与自然的关系，改造地球生态圈的面貌
网络犯罪
年轻人沉溺网络游戏
日本福岛核泄漏事故
太空垃圾
科学在带来福音的同时，也造就了危害人类的魔鬼。科学的未来如何，人类的未来如何，这是一个引起现代人深思的问题。——吴国盛《科学的历程》
二、现代科技进步的革命性意义
3.消极影响
（1）信息泛滥、垃圾信息、网络安全和网络犯罪等，都对社会经济的发展产生越来越大的影响。
（2）全球各国围绕互联网的竞争日益加剧，表现在经济、政治、军事、文化各领域，造成世界更加动荡不安。
（3）互联网为人们创造了一个盛拟的社会，往往使部分人沉迷其中，不能自拔,特别是腐朽落后的文化和有害信息容易腐蚀未成年人的心灵。
原因：1、是现代科技应用过程中在管理方面存在漏洞；
2、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
材料:信息、生命、制造、能源、空间、海洋等的原创突破为前沿技术、颠覆性技术提供了更多的创新源泉，学科之间、科学和技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势，科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。
——习近平《在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话》2018.5.28
【知识拓展】
思考：科技进步给我们带来什么启示？
科技进步促进人类社会发展。……当代人类面临的环境污染、生态失衡、资源枯竭、伦理道德等危机，是科技发展过程中遇到的问题，这些问题的进一步解决，只有继续发展科技。
①科技是第一生产力；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社会进步离不开科技发展；人的智慧和创造力是推动科技进步的重要因素；
③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，注意保护环境与资源。
④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。
创新是民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭源泉，也是中华民族最深沉的民族禀赋，正所谓“苟日新，日日新，又日新”。生活从不眷顾因循守旧、满足现状者，从不等待不思进取、坐享其成者，而是将更多机遇留给善于和勇于创新的人们。青年是社会上最富活力、最具创造性的群体，理应走在创新创造的前列，锐意进取、开拓创新，努力创造出无愧于时代的业绩，努力在实现中国梦的伟大实践中创造出自己的精彩人生，为实现中华民族伟大复兴作出新的更大的贡献！
---习近平