《从蒸汽机到互联网》教案
教学目标
知识与技能
1．识记：瓦特研制成功“万能蒸汽机”解决了工业发展的动力问题；电力的发现与发展，电进入了人们生产和生活的各个领域；互联网的出现。
2．理解：“蒸汽时代”“电气时代”和互联网到来的必然性，科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
3．运用：探究科学思想与科学发展之间的关系。
过程与方法
1．提取图片和史料信息，拓展教材知识。
2．组织学生通过读书或上网查阅关于两次工业革命以及互联网时代出现的有关资料，加深对教材内容的理解。
3．设置问题，组织小组讨论、比较、分析，探究解决历史问题。
情感态度与价值观
1．认识无论电力还是互联网的出现与发展，都是几代科学家努力的结果，树立继承发扬人类优秀文化成果的观念。
2．体会科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。
重点与难点
重点
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。
难点
第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。
教学过程
导入新课
二战后，以电子信息、生物技术和新材料为支柱的一系列高新技术取得重大突破和飞速发展，极大地改变了世界的面貌和人类的生活。科学技术日益渗透于经济发展和社会生活各个领域，成为推动现代生产力发展的最活跃的因素，并且归根到底是现代社会进步的决定性力量。现代国际间的竞争，说到底是综合国力的竞争，关键是科学技术的竞争。
——江泽民《用现代科学技术知识武装起来》
新课学习
一、“蒸汽时代”的到来
1．背景
18世纪60年代，“珍妮纺纱机”的出现揭开了工业革命的序幕，成为英国工业革命开始的标志。棉纺织业机器的使用又引发了其他行业的连锁反应，不久在采煤、冶金等许多工业部门，都陆续有了机器生产。随着越来越多的工业部门实现了机械化，一个新的课题又摆在人们面前，这就是动力问题。
蒸汽时代的到来是以什么作为标志的？在以蒸汽作为动力之前，人类可使用的动力有哪些？
图片展示说明蒸汽时代的标志是瓦特制成改良的蒸汽机。此前，人类的主要动力是人力、畜力、水力和风力。
虽然人类也设想把蒸汽作为动力，但是真正将蒸汽作为动力应用于生产和生活，还是源于生产实践的需要。那是由于煤在近代开始作为燃料被广泛使用后，煤矿开采业不断发展，但煤矿的排水问题令人十分头疼，据说17世纪晚期时，英国有些矿井的提水水泵需要500匹马才能开动。这就迫使人们尽快研制用于矿井排水的动力机械。实践的需要推动了早期蒸汽机的产生。
请同学根据课前收集的材料介绍这一过程。
2．过程
（1）早期蒸汽机的发明和使用
展示以下材料：
1674年，法国工程师巴本最先把蒸汽动力技术的设想付诸实践，他发明的带有活塞的实验型汽缸，可以把热能转变为机械能。
1695年，英国工程师塞维利发明了一种把动力装置和排水装置结合在一起的蒸汽泵，但由于热效率极低且容易爆炸，无法普及。
1705年，英国工程师纽可门同他人合作，首次制成可供实用的大气深入活塞式蒸汽机，被称为纽可门蒸汽机。18世纪上半期，英国许多煤矿已普遍用它来抽水。
早期蒸汽机的发明经历了哪几个阶段？它的发明解决了当时生产中的什么问题？
从巴本蒸汽泵到纽可门蒸汽机的早期蒸汽动力技术的发展，预告了蒸汽时代的即将到来，但是在世界上引起重大变革的还是瓦特改良后的蒸汽机即瓦特蒸汽机。
（2）瓦特改良型蒸汽机的问世
瓦特1736年生于苏格兰西部的格里诺克一个工人家庭，从小饱受贫穷和疾病的折磨，十几岁即来到伦敦当学徒，学习机械制造。1756年，瓦特回到苏格兰的格拉斯哥，想自己开业，但因学徒年限不够，只得在格拉斯哥大学谋得了一个机修工的职位。在大学里，他认识了著名的物理学家布莱克，从他那里学到了许多热学知识。1763年，他受命修理格拉斯哥大学的一台纽可门蒸汽机，得以仔细研究纽可门机的结构。
早期蒸汽机的弱点是什么？瓦特为什么要对它进一步改进呢？瓦特改良蒸汽机是为了解决现实中哪一方面的需要？
纽可门蒸汽机有两大缺点：燃料耗量大而效率低，另外就是它只能作往返的直线动作。因此，除了在燃料充足的矿井用于抽水之外，纽可门蒸汽机没有其他用途了。
到18世纪中期，工业革命已在英国展开，但是由于这时仍然以水力作为主要动力，所以这一时期的工厂大都建在了河流湍急的偏僻的山谷，交通不便，不利于生产和销售，于是动力问题成为摆在人们面前的急需解决的问题。
（展示纽可门蒸汽机与瓦特蒸汽机图）观察、比较纽可门蒸汽机和瓦特蒸汽机的不同之处，提问：针对纽可门蒸汽机的两大弱点，瓦特是如何进行改进的？
请学生上台操作瓦特蒸汽机模型进行演示实验，说明改进的情况。
18世纪60年代，瓦特经过仔细研究，主要对纽可门蒸汽机进行了两点改进：一、他在蒸汽机汽缸之后加了一个冷凝管，大大减少了热量浪费，效率成倍增长。二、他将蒸汽机的动力臂由原来的直线运动改为连续均匀的圆周运动，这样就可以驱动其他的机器工作。这种蒸汽机突破了人力、畜力、风力和水力作为机器动力的局限性，能够提供可控制的任何强度的动力，在生产中广泛应用，适用于各种工作机，被称为“万能蒸汽机”。
阅读材料：
分工、水力，特别是蒸汽力的利用，机器的应用，这就是从18世纪中叶起工业用来摇撼旧世界基础的三个伟大的杠杆。
——恩格斯
蒸汽机和新的工具把工场手工业变成了现代化的大工业，从而把资产阶级社会的整个基础革命化了。工场手工业时代的迟缓的发展进程变成了生产中真正的狂飙时期。
——马克思
为什么说改良蒸汽机是工业革命最伟大的发明？
首先，它解决了工业发展的动力问题。
在工业革命前，人们所使用的动力是畜力、人力、水力和风力，但它们受时间、空间和地域的限制，无法满足生产的需求，阻碍了社会经济的发展。改良蒸汽机出现后，工厂可以常年开动机器，可以不必建在水流湍急的地方，从此，人们可以利用蒸汽机提供的强大动力组织大规模的生产，越来越多的繁重劳动开始由机器承担。
其次，改良蒸汽机问世推动了工业革命轰轰烈烈的开展。
改良蒸汽机问世后，成为了改良世界的动力机械。人们开始用煤作燃料，驱动机器、轮船和火车。各行各业都在充分享受蒸汽机带来的便利，出现了发明和使用机器的热潮，由此人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。改良蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，它是这个时期最普遍，也是最受欢迎的机器，所以它成为时代的象征，这个时代是“蒸汽时代”。
3．瓦特蒸汽机问世的意义
第一，蒸汽机的使用，是对自然力认识的一个巨大进步，它解决了工业发展中的动力问题。
第二，促使工业革命轰轰烈烈地展开，出现了发明和使用机器的热潮。
第三，推动人类社会由此进入“蒸汽时代”。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明。
二、电气革命的出现
人类“电气时代”的到来经历了哪几个发展阶段？
师生共同归纳，经历了三个阶段：电的理论研究、电力成为新能源、围绕电的发明。然后逐个阶段分析：
1．电的理论研究
什么是电磁感应现象？这一发现有何现实意义？
通过现场演示或多媒体演示实验，请学生观察电磁感应现象，结合物理学知识予以解释说明。
这一理论研究的成果为发电机的研制奠定了理论基础。此后，实际可用的发电机问世。（展示西门子发电机和格拉姆电动机的图片）发电机的问世，使人类迎来了一次新的动力革命，那就是电力时代的到来。
2．电力成为新能源
电力为什么能取代蒸汽动力成为新能源？和蒸汽动力相比，电力的优越之处在哪里？
电力取代蒸汽动力的原因主要有：（1）发电机的完善和改进；（2）长距离输变电技术的成熟。电力的优势在于方便、便宜、能量大。因此电力能很快取代蒸汽动力成为工业发展的主要动力。
3．围绕电的发明
电力作为新能源，不仅广泛应用于工业，而且进入了人们的日常生活，给人们带来了惊喜，各种围绕电的发明层出不穷，也涌现出了许多发明家，其中最著名的当属爱迪生。
4．电气革命的影响
（1）社会生产力大幅度提高
瓦特蒸汽机出现后，机器生产在几乎所有工业部门得到迅速发展，而蒸汽动力驱动的轮船和火车又使交通运输更加便捷，大大促进了生产力的发展。不仅如此，发电机的发明和其他电气技术的应用，出现了新一轮的技术革命浪潮，也极大地促进了生产力的发展。
（2）社会结构和世界形势的改变
一方面，随着生产力的发展，资产阶级实力日益强大，开始确立对世界的统治。另一方面，随着信息交流和交通运输的便捷，世界各地的联系更加密切，世界开始成为一个联系日益紧密的整体。
（3）社会财富的大大增加和人们生活变得更加丰富多彩
蒸汽机出现以后，形成了新的城市。随着经济的发展，城市更加繁荣而且日益重要。电气技术的广泛应用，使城市面貌发生了巨大变化。
蒸汽机和发电机的发明，使人类先后进入了蒸汽时代和电气时代，整个世界日益成为一个密不可分的整体。这不仅增加了社会财富，促进了社会的发展，也使人们的生活丰富多彩，城市化进程加快。但是，另一方面，由于人类在工业化过程中过分地消耗资源，造成了环境的恶化等一系列问题。当然，这并不是不可避免的。在现代生产中，可持续发展理论的提出，就是解决这一问题的最好方案。
两次工业革命的特点
（1）第一次工业革命是从棉织业开始，以蒸汽机的使用为标志，确立了资本主义工厂制度。第二次工业革命，是从重工业变革开始，以电力的应用为标志，以产业结构的巨大变化告终。
（2）第一次工业革命使英国从农业社会中脱颖而出，凭借廉价纺织品横行天下，称霸世界，被誉为“世界工厂”。第二次工业革命，在美、德最先开始，它们以新兴钢铁、石油、电气、化工、航空业震撼了世界。美、德工业经过这些变革，远远走在英法前面。
（3）第一次工业革命开创了大机器工业，使工场手工业成为过去，资本主义取得统治地位。第二次工业革命在大机器工业内部进行，它使资本主义从自由竞争阶段过渡到垄断阶段。
（4）第一次工业革命打断了农业社会的进程，建立了传统工厂制度。第二次工业革命中兴起的许多工业部门植根于第一次工业革命，但它们在第一次工业革命中不过是刚刚破土而出的萌芽，如钢铁、煤炭、机械加工等。
三、信息技术的发展
什么是互联网？互联网实际上是超大规模的计算机及其相关设备组成的信息与服务共享的网络。它的存在离不开计算机。
1．背景
（1）现代信息技术的发展
（展示世界上第一台电子计算机和现代计算机的图片）1946年，世界上第一台计算机诞生。它是一个几层楼高的庞然大物，耗资巨大且功能不够完善。随着微电子技术的发展，计算机不断更新换代。（展示四代计算机的历史图片）短短的几十年间，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，也就是人们通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机020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。
计算机是如何联结成为互联网的？让我们借助于互联网，搜索一下它的历史。
展示互联网发展历史
根据材料，思考、分组讨论以下问题：
（1）互联网是在怎样的情况下诞生的？其理论基础是什么？
（2）互联网有哪些功能？具有哪些特点？
直接原因：冷战时期，美苏争霸的需要。它建立在以计算机和通信技术为核心的现代信息技术理论基础上。
2．互联网的诞生
（1）20世纪40年代，第一台电子计算机在美国诞生。
（2）20世纪60年代末，互联网技术出现（明确“互联网”的概念）。
（3）20世纪90年代以后，互联网进一步发展为“万维网”，即W。rldWideWeb。
3．互联网的功能和特点
与传统媒体相比，互联网具有哪些特点？
网络媒体作为一种新的传播媒体，具有界面直观、音色兼备、链接灵活和高速传输的特点。互联网不仅具备传统媒体的所有用途，而且具有传统媒体不具备的优势，互联网作为继报纸、广播、电视后的第四媒体，已经融入到人们的日常工作和生活中，为人类提供了极其丰富的信息源，是人类进入信息化社会的显著标志。
4．信息化社会的到来
信息技术飞速发展，人类进入了信息化社会。如何理解“信息化社会既是科技革命的成果，也带来了一场经济革命”？
现代信息技术的发展使人类的生产、生活、工作以及学习、思维方式都发生了变化。其中，首先推动的是人类生产方式的改变，即知识经济的发展。
知识经济的发展使人们的工作方式、生活方式、学习方式出现了哪些变化？请学生分三个小组讨论后，自选内容派代表上台演示。
5．面临的问题
互联网的发展为人类社会提供了更多的发展机遇，但也带来了巨大的挑战。随着网络的发展，出现了哪些新问题？
对互联网的作用，我们应持一分为二的态度。一方面，互联网的迅速发展，引起了社会、经济、文化等方面的巨大变化，人类进入了知识经济时代；引起了人们工作和生活方式的革命，同时也引起了一场学习的革命。但另一方面，网络垃圾信息、网络犯罪等影响了经济安全和社会的稳定；青少年沉迷于网络影响了正常的学习和生活。当然，互联网的积极作用是主要的，有力地推动了社会发展。
6．影响
（1）积极影响
①导致知识经济的产生和发展，知识对社会经济的作用日益加强，促使传统产业不断得到更新改造。
②工作和生活方式的革命：人们的工作方式不仅突破空间限制，而且提高了效率；人们的生活方式更丰富多彩，社会交往方式也发生变化。
③教育和学习方式的革命：不仅使传统学校教育更完善，而且使远程教育成为可能，从而引发一场教育和学习的革命。
④思维方式的变化：人们对生产、生活、社会交往形式等多方面的认识发生变化，从而改变着人们的思维方式。
（2）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虚拟社会，往往使部分人沉迷其中，不能自拔，特别是腐朽落后文化和有害信息易于腐蚀未成年人的心灵。
课堂小结
背景
影响
蒸汽时代
政治：资产阶级革命；经济：工场手工业；科学：科学技术发展
“蒸汽时代”到来；城市化进程加快；世界联系加强
电气时代
电磁感应现象；发电机、电动机；
输变电技术
社会生活变化；资本主义全球优势确立；城市面貌改变
信息时代
冷战需要；计算机技术；网络技术
加速全球化，改变生产、生活方式；带来一定的负面影响
课件23张PPT。第 13课《从蒸汽机到互联网》课堂导入 二战后，以电子信息、生物技术和新材料为支柱的一系列高新技术取得重大突破和飞速发展，极大地改变了世界的面貌和人类的生活。科学技术日益渗透于经济发展和社会生活各个领域，成为推动现代生产力发展的最活跃的因素，并且归根到底是现代社会进步的决定性力量。现代国际间的竞争，说到底是综合国力的竞争，关键是科学技术的竞争。
——江泽民《用现代科学技术知识武装起来》课堂导入推进新课“蒸汽时代”的到来推进新课自主学习背景：17世纪末，英国资产阶级革命的胜利为经济发展扫清了障碍。
工场手工业的发展使机器生产成为可能，科技为生产的发展提供了许多发现和发明。推进新课自主学习蒸汽机的发明和使用：英国人瓦特于18世纪60年代制成装有冷凝器的单动式蒸汽机。
18世纪80年代，瓦特又制造出曲柄机构的联动式蒸汽机，使往复的直线运动转变为旋转运动。
瓦特研制的蒸汽机能够适应不同工厂的需要，纺织、采矿、冶金等工业部门都先后采用蒸汽机作为动力。推进新课自主学习意义：19世纪三四十年代，蒸汽机在欧洲和北美被广泛采用，人类进入蒸汽时代。
蒸汽机促使手工工场转变为机器大工业工厂，真正意义上的社会化大生产逐渐形成。
工业化进程形成许多工业城市，英、法、美等成为工业国家。
蒸汽动力应用于交通运输业，密切了世界各地的联系，世界日益成为一个整体。推进新课电气革命的出现推进新课自主学习电气革命的背景：第一次工业革命时期，科学家就对电进行了研究。
1831年英国科学家法拉第发现的电磁感应现象，为发电机的研制奠定了理论基础。推进新课合作探究电力为什么能取代蒸汽动力成为新能源？和蒸汽动力相比，电力的优越之处在哪里？推进新课教师解读电力取代蒸汽动力的原因主要有：（1）发电机的完善和改进；（2）长距离输变电技术的成熟。
电力的优势在于方便、便宜、能量大。因此电力能很快取代蒸汽动力成为工业发展的主要动力。推进新课自主学习电力能源的开发：1867年，德意志科学家西门子发明了世界上第一台实际可用的发电机；，比利时人格拉姆发明了电动机。
随着发电厂的建立和长距离输变电技术的成熟，电力很快取代了蒸汽动力。
电进入到人们生产和生活各个领域，人类进入“电气时代”。推进新课自主学习电气革命的影响：生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，资产阶级掌握了先进的生产力，开始确立对世界的统治。
生产和资本的集中促成了垄断组织的形成，资本主义生产关系实现了第一次重大调整。
电气技术的广泛应用，使城市的面貌和人们的社会生活发生了巨大的变化。推进新课信息技术的发展第一台计算机推进新课自主学习产生的背景：以计算机和通信技术为核心的现代信息科学技术的发展，为互联网的诞生奠定了理论基础。
“冷战”时期，美国争霸的需要。推进新课自主学习产生的过程：美国于1946年研制成世界上第一台电子计算机，奠定了现代信息技术的基础。
1969年，美国建成了第一个采用分组交换技术的计算机网络，是计算机互联网的前身。
20世纪90年代以来，由于通信技术和计算机等技术的飞速发展，互联网进一步发展成为全球信息网。推进新课自主学习功能和特点：功能：它可以提供文件传输、电子邮件地址、电子布告板、网上聊天以及信息导航等服务。
特点：界面直观、声像兼备、链接灵活、高速传输等。推进新课自主学习积极影响：导致知识经济的产生和发展，知识对社会经济的作用日益加强，促使传统产业不断得到更新改造。
人们的工作方式不仅突破空间限制，而且提高了效率；人们的生活方式更丰富多彩，社会交往方式也发生变化。
不仅使传统学校教育更完善，而且使远程教育成为可能，从而引发一场教育和学习的革命。
人们对生产、生活、社会交往形式等多方面的认识发生变化，从而改变着人们的思维方式。推进新课自主学习消极影响：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。
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。
互联网为人们创造了一个虚拟社会，往往使部分人沉迷其中，不能自拔，特别是腐朽落后文化和有害信息易于腐蚀未成年人的心灵。课堂小结本课小结当堂达标1．“他的发明使人类从此开始拥有自己创造的动力，而不再受制于大自然。”材料中的“发明”是指（ ）
A．蒸汽机
B．发电机
C．电动机
D．内燃机A 当堂达标2．马克思认为，“瓦特的伟大天才表现在1784年4月他所获得专利的说明书中，他没有把自己的蒸汽机说成是一种用于特殊目的的发明，而是把它说成是大工业普遍应用的发动机。”下列有关瓦特改良蒸汽机的说法正确的是（ ）
A．使机器生产彻底取代了手工劳动
B．标志着工业革命的开始
C．使工厂摆脱了自然条件的限制
D．可以普遍应用于各种生产和生活部门C 当堂达标3．史载：“二战期间，美国研制了原子弹并用于实战；1946年美国投入使用第一台电子计算机，最初是用来计算炮弹弹道的；德国人研制成功远程液体燃料火箭，是用于攻击英国的。”以上史实说明（ ）
A．科技是决定战争胜负的关键
B．战争是推动科技发展的主要动力
C．战争加速了第三次科技革命的到来
D．第三次科技革命加速了二战的结束C 当堂达标4．日本福岛核泄漏事故引起全球关注。反思近代科技发展的历程，下列说法正确的是（ ）
A．人类面临的核威 胁最初源于爱因斯坦的相对论
B．原子弹的使用是反法西斯战争胜利的决定因素
C．科技发明是近百年间众多人为灾难的主要原因
D．第三次科技革命诸多技术源于二战中的军事发明D 高考真题：第13课 从蒸汽机到互联网
一、选择题
1．（2014?浙江文综）某《英汉词典》在解释“bus”时，列出的义项有①公共汽车；②火箭的一级；③火车车厢；④公共马车。如果按照历史上这些含义出现的先后来编写辞条，那么正确的排序应当是（ ）
A．①③④②
B．③②①④
C．④①③②
D．④③①②
2．（2014?江苏单科）英国学者怀特海论及近代西方科学精神时说：人们“完全有意识地认识到……知识对技术进步的重要性，发现了抽象知识和技术进步相联系的方法，并且也看到了技术进步的无限前程。”能够为这种观点提供论据的史实是（ ）
A．牛顿经典力学体系的建构
B．伽利略自由落体定律的创立
C．瓦特联动式蒸汽机的制造
D．法拉第电磁感应理论的应用
3．（2012?天津文综）下图为英国工业革命时代阿克莱特于1771年建立的纺纱厂遗址，现为世界文化遗产。该纺纱厂所利用的动力应该是（ ）
A．蒸汽动力
B．水力动力
C．水电动力
D．机械动力
参考答案
一、选择题
1．解析：本题考查三次工业（科技）革命。公共汽车是第二次工业革命的产物，火箭是第三次科技革命的产物，火车是工业革命的产物，马车则流行于工业革命之前的时代，故本题正确答案为D项。
答案：D
2．解析：“抽象知识和技术进步相联系”说明科学理论对技术的推动作用，科学起到关键作用是第二次工业革命的主要特点，故D项正确；A、B、C三项都出现于第二次工业革命前，故错误。
答案：D
3．解析：本题考查英国工业革命。考查学生获取和解读历史图片及调动和运用知识的能力。解题的关键在于两点，一是根据图片可知该纺纱厂设在河流附近；二是抓住时间“1771年”。蒸汽动力出现于1785年，水电动力出现在第二次工业革命时期，故A、C两项错误。D项明显不符合图片反映的历史信息。
答案：B
