第三节人类文明的引擎学案
一、课 标
以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用
二、学习要求：
㈠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。理解“蒸汽时代”概念。
2、识记电力的发现与发展，电进入了人们生产和生活的各个领域。理解“电气时代”的概念。
3、识记社会生产力大幅度提高；改变着社会结构和世界形势；使人们的生活更加丰富多彩。理解科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
㈡过程与方法
1、可收集历代科学家对电探索的音像资料，认识电气时代的到来是几国几代科学家努力探索的结果，激发热爱科学、追求真理的精神。
2、用情景再现和问题探究的方法，感受社会的发展需要科学技术。
3、用情景再现和问题探究的方法，感受电力的发现与发展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。
4、用历史比较和问题探究的方法，感受科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。
㈢情感、态度与价值观
通过对工业机器和动力的发明应用的学习，了解科技是第一生产力，培养学生对科学的兴趣。
三、重难点
重点：蒸汽时代和电气时代的到来及其对人类的影响。
难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。
四、自主学习
㈠棉纺织业的技术创新
18世纪，英国的 ① 出现了一系列的技术创新，揭开了工业革命的序幕。1765年，织工哈格里夫斯发明“ ② ”标志着英国工业革命的开始。1771年， ③ 发明水力纺纱机，并在曼彻斯特建立了第一座用水力纺纱机装备的纺纱厂；1779年，克隆普顿发明了 ④ ，使棉纱产量和质量都有大幅度提高；1785年，牧师卡特莱特研制出 ⑤，英国的棉纺织业已经在技术上完成了由手工业向 ⑥ 的过渡。
㈡“万能的原动机”
1769年，英国工人瓦特改良蒸汽机，使蒸汽机的热效率大大提高。从此以后，蒸汽机得到广泛应用，成为一切生产部门和交通运输部门“ ⑦ ”，使人类历史进入了一个新的时代，即 ⑧ 。
㈢“科”“技”结合的典范
1、蒸汽机的发明和应用，有力地推动了纺纱织布、机械制造和交通运输等部门的技术进步。1803年，美国人 ⑨ 制成一艘汽船，几年后，制成一艘汽船“克莱蒙特号”，试航成功，他被视为汽船的发明人；1814年，英国人 ⑩ 研制的第一辆蒸汽机车初步成功，他的火车的鸣叫，召唤着“ ○11 ”的到来；1794年，英国人莫兹利发明了 ○12，促进了一个新的行业机械加工制造业的诞生。
2、1831年，英国的 ○13 发现电磁感应现象；1867年，德国工程师 ○14 制成发电机；1882年，美国人 ○15 在纽约创建了第一个发电站。
3、1887年，瑞典人 ○16 发明了无烟炸药，因为他在欧洲和美国都开办了生产炸药的工厂，因而发了大财，按照其遗嘱，用他的一部分遗产作为基金，用其利息奖励世界各国对物理、化学、 ○17 、文学以及 ○18 有杰出贡献的人，这就是 ○19 奖的由来。
答案：①棉纺织业 ②珍妮机 ③阿克莱特 ④“骡机” ⑤水力织布机 ⑥机器大工业 ⑦万能的原动力 ⑧蒸汽时代 ⑨富尔顿 ⑩史蒂芬孙 ○11铁路时代 ○12移动刀架 ○13法拉第 ○14西门子 ○15爱迪生 ○16诺贝尔 ○17医学 ○18和平事业 ○19诺贝尔
五、知识结构
1、棉纺织业
①凯伊??飞梭
②哈格里夫斯??珍妮纺纱机
③阿克莱特??水力纺纱机
④克隆普顿??骡机
⑤卡特莱特??水力织布机
2、动力蒸汽机
①条件：社会生产的直接推动和实验科学
②概况：
巴本：实验型汽缸
塞维利：蒸汽泵
纽可门：大气活塞式蒸汽机
瓦特：改进蒸汽机，使其成为“万能的原动机”
3、交通运输
①富尔顿：“克莱蒙特号”汽船
②史蒂芬孙：火车
4、电 力
①法拉第：电磁感应
②雅可比：实用电动机
③西门子：发电机
④格拉姆：直流电动机
⑤爱迪生：发电站
5、内 燃 机
①卡尔?本茨：内燃机
②狄塞尔：柴油机
③汽车、远洋轮船、飞机等陆续出现
④石油开采业和化学工业产生
六、重难点分析
1、蒸汽机与蒸汽时代
蒸汽机是将蒸汽能量转换为机械功的往复式动力机械。它的出现引起18世纪的工业革命。直到20世纪它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机。随着英国采矿业的发展，人力和畜力无法满足排除矿井地下水的要求。萨弗里制成世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利，利用蒸汽冷却和大气压力来提水。其汲水深度不得超过6米。1705年纽可门及助手发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，称纽可门大气式蒸汽机，可汲出10米深处的水，但它的热功效低。1764年瓦特改良蒸汽机解决了这一问题，大大降低了煤耗。蒸汽机在工厂生产和铁路交通中广泛使用。
2、科学技术创新与尊重权威的关系
在技术领域中瓦特和爱迪生是在尊重先哲的前提下进行创新才有这样伟大的发明。
科学技术是生产力，极大地改变了人类的命运，瓦特的蒸汽机的应用和爱迪生的伟大发明，推动了人类生产力的进步，导致生产革命，极大地提高了人类的生产力。科学技术的革命性进步，使人类从黑暗的中世纪进入近代社会，人类生产方式和生产组织形式，人类的社会结构和人类文明发展的走向发生了革命性变革。瓦特改良蒸汽机的应用使人类进入蒸汽时代，爱迪生的伟大发明改变了人类在电气时代的生产和生活。
七、巩固练习
一、选择题
1、英国工业革命开始的标志是（ ）
A、钟表匠凯伊发明飞梭B、1765年，织工哈格里夫斯发明“珍妮机”
C、1771年，阿克莱特发明水力织布机D、1779年，克伦普顿发明“骡机”
2、最早发明蒸汽机的是（ ）
A、瓦特B、格拉姆C、麦克斯韦D、纽可门
3、18世纪人们可利用的新能源是（ ）
A、水B、风C、电D、煤
4、瓦特制成的改良蒸汽机对工业革命最大的影响是（ ）
A、标志着英国工业革命的开始B、促进了英国重工业的发展
C、标志着近代自然科学的建立D、使机械生产突破了自然条件限制
5、第一辆蒸汽机的发明者是（ ）
A、富尔顿B、史蒂芬孙C、莫兹利D、西门子
6、下列对电磁学的发展起过决定意义的科学家是（ ）
A、伏特B、奥斯特C、法拉第D、爱迪生
7、发电机由谁最早制成（ ）
A、法拉第B、西门子C、格拉姆D、雅可比
8、一生的创造发明达1000多项，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界的科学家是（ ）
A、伽利略B、达尔文C、瓦特D、爱迪生
9、爱迪生最大的贡献是（ ）
A、发明了电这种新能源
B、使人们将电广泛地应用到日常生活中，丰富了人们的生活
C、发明电话D、发明电灯
10、下列成就出现的先后顺序排列正确的是（ ）
①牛顿创立力学体系 ②达尔文创立进化论 ③瓦特改进蒸汽机成功 ④电灯发明
A、①②③④B、①③②④C、③①④②D、②①④③
二、非选择题
11、近代以来，在科技革命的推动下，人类社会发生了深刻的变迁。根据以下材料并结合所学知识回答。
材料一、从科技发明到产品投入市场所用平均时间。
1885年?1919年1920年?1944年1945年?1964年
从科技发明到生产技术成熟30年16年9年
从生产技术成熟到产品投入市场7年8年5年
材料二、某发达国家科技进步对经济增长的贡献率
时间1929年?1974年1948年?1973年1947年?80年代中期
贡献率31%33%40%
⑴材料一、二分别反映了科学技术发展的哪些特点？
⑵19世纪末20世纪初，科技革命是怎样推动世界成为一个整体的？
巩固练习答案：
一、选择题：
1、B2、D3、D4、D5、B6、C7、B、8、D9、B10、A
二、非选择题：
答：⑴科学技术转化为直接生产力的速度加快，科学技术对经济增长的推动作用加大。
⑵在第二次科技革命推动下，经济巨大发展，资本主义以全球为市场进行扩张，世界领土瓜分完毕；内燃机和新的交通工具的创新、新的通讯手段的发明。
八、学习探究
1、第一次工业革命后，农业发展，流动人口增多；蒸汽机的发明和使用，工厂制日益普及；交通运输的迅速发展，为人口流动、制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市场不断扩大，商品经济日益繁荣等；所有这些，推动了城市的发展。第二次工业革命也给人们的生活带来了巨大的变化，人们的交通更加便捷，生活水平不同程度地得到改善，思维方式和社会组织形式等许多方面也发生了急剧的变化。通过上网查询、查阅科技资料和报刊等方式搜集相关材料，谈一谈你对“科学技术是生产力”的理解。
提示：信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体；社会财富增加；人们生活丰富多彩，城市化进程加快等。
2、瓦特蒸汽机问世有何意义？
答案：第一，解决了工业发展中的动力问题，自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。第二，促使工业革命轰轰烈烈地开展，出现了发明和使用机器的热潮。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。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。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静??历史已跨进了一个新的时代。
九、资料卡片
首先，资产阶级统治在世界范围内的确立，为电力支力革命的发生提供了良好的政治前提。在第一次工业革命的推动下，英国的议会改革、法国共和制的最终确立、美国内战、俄国1861年改革、德意志和意大利的统一、日本明治维新先后发生。到19世纪六七十年代，资本主义制度在世界范围内初步确立，成为电力革命的政治前提。
其次，资本主义经济的迅猛发展和对广大殖民地的掠夺，为电力动力革命提供了雄厚的资本。资本主义列强到处扩张，在亚非拉抢占殖民地，使得东方从属于西方，巨额财富滚滚流向宗主国。电力动力革命是科学技术与工业生产紧密结合产生的，没有雄厚的经济基础，是难以支持长达几年甚至几十年数以千计万计的科学实验的。
第三，科研之风和取得科技成就是电力动力革命的直接推动力。科技是第一生产力，特别是通过第一次工业革命使人们逐渐意识到，要想生产更多的产品，赚取更多的利润，在资本主义竞争中立于不败之地，只能靠科学技术。单靠延长工时，增加劳动强度来榨取剩余价值是不可能长久的，并容易激化阶级矛盾，危及资产阶级的统治。因此资本主义继续发展的最重要出路就是依靠科学技术。随着现代科学技术的发展，需要一大批学者、教授和科学家致力于科学技术的研究，而资本主义经济实力就为他们进行科学实验提供了良好的物质条件。
第四，资本主义世界市场的初步形成，为电力动力革命提供了广阔的市场。资本主义列强到处抢占商品市场和原料产地，掌握了广大的海外殖民地，这些都为电力动力革命迅猛发展提供了广阔的空间。
一、课 标
以蒸汽机的发明和电气技术的应用为例，说明科学技术进步对社会发展的作用
二、学习要求：
㈠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。理解“蒸汽时代”概念。
2、识记电力的发现与发展，电进入了人们生产和生活的各个领域。理解“电气时代”的概念。
3、识记社会生产力大幅度提高；改变着社会结构和世界形势；使人们的生活更加丰富多彩。理解科学技术的进步对推动社会发展的巨大作用。
㈡过程与方法
1、可收集历代科学家对电探索的音像资料，认识电气时代的到来是几国几代科学家努力探索的结果，激发热爱科学、追求真理的精神。
2、用情景再现和问题探究的方法，感受社会的发展需要科学技术。
3、用情景再现和问题探究的方法，感受电力的发现与发展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。
4、用历史比较和问题探究的方法，感受科技是第一生产力，是推动人类社会发展的终极动力。
㈢情感、态度与价值观
通过对工业机器和动力的发明应用的学习，了解科技是第一生产力，培养学生对科学的兴趣。
三、重难点
重点：蒸汽时代和电气时代的到来及其对人类的影响。
难点：理解科学与技术的结合是社会需求发展的结果，是人类文明不断积淀的结果。
四、自主学习
㈠棉纺织业的技术创新
18世纪，英国的 ① 出现了一系列的技术创新，揭开了工业革命的序幕。1765年，织工哈格里夫斯发明“ ② ”标志着英国工业革命的开始。1771年， ③ 发明水力纺纱机，并在曼彻斯特建立了第一座用水力纺纱机装备的纺纱厂；1779年，克隆普顿发明了 ④ ，使棉纱产量和质量都有大幅度提高；1785年，牧师卡特莱特研制出 ⑤，英国的棉纺织业已经在技术上完成了由手工业向 ⑥ 的过渡。
㈡“万能的原动机”
1769年，英国工人瓦特改良蒸汽机，使蒸汽机的热效率大大提高。从此以后，蒸汽机得到广泛应用，成为一切生产部门和交通运输部门“ ⑦ ”，使人类历史进入了一个新的时代，即 ⑧ 。
㈢“科”“技”结合的典范
1、蒸汽机的发明和应用，有力地推动了纺纱织布、机械制造和交通运输等部门的技术进步。1803年，美国人 ⑨ 制成一艘汽船，几年后，制成一艘汽船“克莱蒙特号”，试航成功，他被视为汽船的发明人；1814年，英国人 ⑩ 研制的第一辆蒸汽机车初步成功，他的火车的鸣叫，召唤着“ ○11 ”的到来；1794年，英国人莫兹利发明了 ○12，促进了一个新的行业机械加工制造业的诞生。
2、1831年，英国的 ○13 发现电磁感应现象；1867年，德国工程师 ○14 制成发电机；1882年，美国人 ○15 在纽约创建了第一个发电站。
3、1887年，瑞典人 ○16 发明了无烟炸药，因为他在欧洲和美国都开办了生产炸药的工厂，因而发了大财，按照其遗嘱，用他的一部分遗产作为基金，用其利息奖励世界各国对物理、化学、 ○17 、文学以及 ○18 有杰出贡献的人，这就是 ○19 奖的由来。
答案：①棉纺织业 ②珍妮机 ③阿克莱特 ④“骡机” ⑤水力织布机 ⑥机器大工业 ⑦万能的原动力 ⑧蒸汽时代 ⑨富尔顿 ⑩史蒂芬孙 ○11铁路时代 ○12移动刀架 ○13法拉第 ○14西门子 ○15爱迪生 ○16诺贝尔 ○17医学 ○18和平事业 ○19诺贝尔
五、知识结构
1、棉纺织业
①凯伊??飞梭
②哈格里夫斯??珍妮纺纱机
③阿克莱特??水力纺纱机
④克隆普顿??骡机
⑤卡特莱特??水力织布机
2、动力蒸汽机
①条件：社会生产的直接推动和实验科学
②概况：
巴本：实验型汽缸
塞维利：蒸汽泵
纽可门：大气活塞式蒸汽机
瓦特：改进蒸汽机，使其成为“万能的原动机”
3、交通运输
①富尔顿：“克莱蒙特号”汽船
②史蒂芬孙：火车
4、电 力
①法拉第：电磁感应
②雅可比：实用电动机
③西门子：发电机
④格拉姆：直流电动机
⑤爱迪生：发电站
5、内 燃 机
①卡尔?本茨：内燃机
②狄塞尔：柴油机
③汽车、远洋轮船、飞机等陆续出现
④石油开采业和化学工业产生
六、重难点分析
1、蒸汽机与蒸汽时代
蒸汽机是将蒸汽能量转换为机械功的往复式动力机械。它的出现引起18世纪的工业革命。直到20世纪它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机。随着英国采矿业的发展，人力和畜力无法满足排除矿井地下水的要求。萨弗里制成世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为“矿工之友”的英国专利，利用蒸汽冷却和大气压力来提水。其汲水深度不得超过6米。1705年纽可门及助手发明了大气式蒸汽机，用以驱动独立的提水泵，称纽可门大气式蒸汽机，可汲出10米深处的水，但它的热功效低。1764年瓦特改良蒸汽机解决了这一问题，大大降低了煤耗。蒸汽机在工厂生产和铁路交通中广泛使用。
2、科学技术创新与尊重权威的关系
在技术领域中瓦特和爱迪生是在尊重先哲的前提下进行创新才有这样伟大的发明。
科学技术是生产力，极大地改变了人类的命运，瓦特的蒸汽机的应用和爱迪生的伟大发明，推动了人类生产力的进步，导致生产革命，极大地提高了人类的生产力。科学技术的革命性进步，使人类从黑暗的中世纪进入近代社会，人类生产方式和生产组织形式，人类的社会结构和人类文明发展的走向发生了革命性变革。瓦特改良蒸汽机的应用使人类进入蒸汽时代，爱迪生的伟大发明改变了人类在电气时代的生产和生活。
七、巩固练习
一、选择题
1、英国工业革命开始的标志是（ ）
A、钟表匠凯伊发明飞梭B、1765年，织工哈格里夫斯发明“珍妮机”
C、1771年，阿克莱特发明水力织布机D、1779年，克伦普顿发明“骡机”
2、最早发明蒸汽机的是（ ）
A、瓦特B、格拉姆C、麦克斯韦D、纽可门
3、18世纪人们可利用的新能源是（ ）
A、水B、风C、电D、煤
4、瓦特制成的改良蒸汽机对工业革命最大的影响是（ ）
A、标志着英国工业革命的开始B、促进了英国重工业的发展
C、标志着近代自然科学的建立D、使机械生产突破了自然条件限制
5、第一辆蒸汽机的发明者是（ ）
A、富尔顿B、史蒂芬孙C、莫兹利D、西门子
6、下列对电磁学的发展起过决定意义的科学家是（ ）
A、伏特B、奥斯特C、法拉第D、爱迪生
7、发电机由谁最早制成（ ）
A、法拉第B、西门子C、格拉姆D、雅可比
8、一生的创造发明达1000多项，把人类带进了万家灯火、通讯便捷的新世界的科学家是（ ）
A、伽利略B、达尔文C、瓦特D、爱迪生
9、爱迪生最大的贡献是（ ）
A、发明了电这种新能源
B、使人们将电广泛地应用到日常生活中，丰富了人们的生活
C、发明电话D、发明电灯
10、下列成就出现的先后顺序排列正确的是（ ）
①牛顿创立力学体系 ②达尔文创立进化论 ③瓦特改进蒸汽机成功 ④电灯发明
A、①②③④B、①③②④C、③①④②D、②①④③
二、非选择题
11、近代以来，在科技革命的推动下，人类社会发生了深刻的变迁。根据以下材料并结合所学知识回答。
材料一、从科技发明到产品投入市场所用平均时间。
1885年?1919年1920年?1944年1945年?1964年
从科技发明到生产技术成熟30年16年9年
从生产技术成熟到产品投入市场7年8年5年
材料二、某发达国家科技进步对经济增长的贡献率
时间1929年?1974年1948年?1973年1947年?80年代中期
贡献率31%33%40%
⑴材料一、二分别反映了科学技术发展的哪些特点？
⑵19世纪末20世纪初，科技革命是怎样推动世界成为一个整体的？
巩固练习答案：
一、选择题：
1、B2、D3、D4、D5、B6、C7、B、8、D9、B10、A
二、非选择题：
答：⑴科学技术转化为直接生产力的速度加快，科学技术对经济增长的推动作用加大。
⑵在第二次科技革命推动下，经济巨大发展，资本主义以全球为市场进行扩张，世界领土瓜分完毕；内燃机和新的交通工具的创新、新的通讯手段的发明。
八、学习探究
1、第一次工业革命后，农业发展，流动人口增多；蒸汽机的发明和使用，工厂制日益普及；交通运输的迅速发展，为人口流动、制成品和原材料的流通，提供了快捷、安全的交通工具；市场不断扩大，商品经济日益繁荣等；所有这些，推动了城市的发展。第二次工业革命也给人们的生活带来了巨大的变化，人们的交通更加便捷，生活水平不同程度地得到改善，思维方式和社会组织形式等许多方面也发生了急剧的变化。通过上网查询、查阅科技资料和报刊等方式搜集相关材料，谈一谈你对“科学技术是生产力”的理解。
提示：信息交流和交通运输的便捷，使世界日益成为一个密不可分的整体；社会财富增加；人们生活丰富多彩，城市化进程加快等。
2、瓦特蒸汽机问世有何意义？
答案：第一，解决了工业发展中的动力问题，自此以后，只要有煤作燃料开动蒸汽机，就可根据需要建立工厂，不再受河流的限制。第二，促使工业革命轰轰烈烈地开展，出现了发明和使用机器的热潮。瓦特蒸汽机应用于运输业中，导致蒸汽轮船和机车出现，交通运输业发生了彻底变化，人们的交往更加方便，经济和文化联系也日益密切。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。蒸汽机的广泛利用，使英国到处建立起大工厂。那些高耸入云的烟囱，喷出缕缕烟雾，庞大的厂房，发出隆隆的轰鸣，打破了原来中世纪田园生活的恬静??历史已跨进了一个新的时代。
九、资料卡片
首先，资产阶级统治在世界范围内的确立，为电力支力革命的发生提供了良好的政治前提。在第一次工业革命的推动下，英国的议会改革、法国共和制的最终确立、美国内战、俄国1861年改革、德意志和意大利的统一、日本明治维新先后发生。到19世纪六七十年代，资本主义制度在世界范围内初步确立，成为电力革命的政治前提。
其次，资本主义经济的迅猛发展和对广大殖民地的掠夺，为电力动力革命提供了雄厚的资本。资本主义列强到处扩张，在亚非拉抢占殖民地，使得东方从属于西方，巨额财富滚滚流向宗主国。电力动力革命是科学技术与工业生产紧密结合产生的，没有雄厚的经济基础，是难以支持长达几年甚至几十年数以千计万计的科学实验的。
第三，科研之风和取得科技成就是电力动力革命的直接推动力。科技是第一生产力，特别是通过第一次工业革命使人们逐渐意识到，要想生产更多的产品，赚取更多的利润，在资本主义竞争中立于不败之地，只能靠科学技术。单靠延长工时，增加劳动强度来榨取剩余价值是不可能长久的，并容易激化阶级矛盾，危及资产阶级的统治。因此资本主义继续发展的最重要出路就是依靠科学技术。随着现代科学技术的发展，需要一大批学者、教授和科学家致力于科学技术的研究，而资本主义经济实力就为他们进行科学实验提供了良好的物质条件。
第四，资本主义世界市场的初步形成，为电力动力革命提供了广阔的市场。资本主义列强到处抢占商品市场和原料产地，掌握了广大的海外殖民地，这些都为电力动力革命迅猛发展提供了广阔的空间。
