高中历史 第六单元 现代世界的科技与文化优秀教案 岳麓版必修3

1 第六单元第六单元 现代世界的科技与文化现代世界的科技与文化 单元规划单元规划 本单元共有 6 课 教材主要阐述了改变世界的重大科技成就 近代以来世界科技发展 的历史足迹 以及新中国所取得的科技思想文化教育的发展历程和成就 对中国社会带来 的日新月异的变化等 可安排 6 学时介绍 第 32 课为阅读课 选择部分内容进行探讨 因 此可安排 1 学时 若时间允许的话 可安排为 2 学时 其它均为 1 学时 第 26 课科学的革命 主要阐述了在经典物理学出现危机的情况下 相对论和量子理论 出现 掀起了物理学的革命 形成了现代物理学的两大支柱 并对其他学科产生了历史性 影响 第 27 课 改变世界的高新科技 主要阐述了 20 世纪影响巨大的计算机技术 遗传工 程 航天技术三大代表性技术的产生 发展及影响 高新技术的进步是人类不断探索的结 果 同时 一系列新科技也在改变着人类和世界的面貌 第 28 课新中国的科技成就 主要 阐述了新中国的科学技术领域 尤其是在高新技术领域取得的成就和取得成就的原因以及 国际国内意义 第 29 课国运兴衰 系于教育 本课从三个方面来介绍了新中国的教育成就 即扫盲教育 义务教育 高等教育的发展概况和成就 第 30 课 百花齐放 百家争鸣 双百 方针的贯彻和执行使我国现代科学文艺领域出现了繁荣景象 但贯彻和执行过程 中也有很多经验教训值得吸取 第 31 课综合探究 批判继承与开拓创新 建设中国特色 的社会主义新文化 要发展新文化 必须注意正确处理社会主义新文化与传统文化 外来 文化的关系 要注意继承 借鉴与创新的关系 这一单元的学习 要注意处理好以下几个关系 1 注意国际国内的相互影响的关系 2 注意科学技术与政治经济的关系 科学技术与教育 文学艺术的相互影响 相互促进 的关系 3 注意各课之间的关系 4 这一单元在本书中的地位以及与前面几个单元的 关系 5 当今的国际国内形势 第第 2626 课课 现代科学革命现代科学革命 从容说课从容说课 本课内容简洁 线索清晰 主要阐述了在经典物理学出现危机的情况下 相对论和量 子理论出现 掀起了物理学的革命 形成了现代物理学的两大支柱 并对其他学科产生了 历史性影响 以牛顿力学为代表的经典物理学 使人类对自然界的认识有了质的飞跃 许多新兴学 科在经典物理学的基础上取得了长足进步 但随着物理学上的一系列新的发现 使得当时 具有绝对权威的经典物理学面临巨大挑战 陷入了危机 爱因斯坦提出的相对论是物理学 思想的一次重大革命 它否定了经典力学的绝对时空论 从本质上修正了狭隘经验建立起 来的时空观 深刻揭示了时间和空间的本质属性 推动物理学发展到一个新的高度 量子 论的创立是物理学发展中的又一场革命 使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步 并对其他学科产生了重大影响 从而根本上改变了人类的物质生活 相对论和量子论的创立使人们的认识深入到新的层次和领域 特别是发现了微观物质 的运动规律 为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础 三维目标三维目标 知识与技能知识与技能 1 了解经典力学的主要内容 认识其在近代自然科学理论发展中的历史地位 2 知道相对论 量子论的主要内容 认识其对近代自然科学和现代技术革命的意义 3 了解牛顿 爱因斯坦的主要贡献和研究成果 引导学生认识科学技术与社会发展之 间的关系 2 过程与方法过程与方法 1 利用多媒体电教手段 提供相关图文材料 增强学生学习的直观性 提高学生的学 习情趣 2 通过课前的调查和课后的实验观察 加深对牛顿力学为代表的经典物理学 相对论 和量子论的认识和理解 情感态度和价值观情感态度和价值观 1 通过了解牛顿 爱因斯坦等人成长历程及主要科学成就 认识他们对社会发展所作 的贡献 2 通过学习相对论和量子论 知道其为现代社会发展所起的巨大作用 爱因斯坦和普 朗克均是诺贝尔奖获得者 以此培养学生勇攀科学高峰和向科学顶峰发起冲击的信心和勇 气 3 通过本节学习让学生知道科学真理需要勇于探索 执着追求的精神 科学理论在不 断完善 创新 人类对客观规律认识不断深入 教学重点教学重点 1 经典力学 2 相对论和量子论 教学难点教学难点 相对论极其抽象 难以理解 并与人们的常识相矛盾 因此人们很难相信它是正确的 而予以接受 对科学发展创新性的理解 学时安排学时安排 1 学时 课前准备课前准备 1 观察物理教师所做关于相对论和量子论的实验 2 搜集制作本节课件所需图片 内容等 教学过程教学过程 导入新课 同学们 你们知道 2005 年为什么被联合国命名为 世界物理年 吗 它是为了纪念 物理学有一伟大理论诞生 100 周年 那么你们知道这一伟大理论是什么吗 又是谁提出这 一伟大理论的呢 好 现在请同学们打开课本看 26 课 让我们一起去寻找答案吧 多媒体显示 第 26 课 现代科学革命 教师提出问题 同学们 牛顿是我们比较熟悉的十七世纪的英国大科学家 那么他 有哪些主要贡献 你们知道吗 多媒体显示 伟大的科学家牛顿 Newton 1643 1727 学生看书讨论 回答 教师总结 牛顿对前人的科学发现进行了全面综合 完成 了一个人类前所未有的知识体系 数学上 创立了微积分 力学上 构建了牛顿力学体系 光学上 对光的色彩及光的本性有新的研究发现 在天文学方面 提出了万有引力定律等 牛顿是十七世纪最伟大的科学巨匠 3 多媒体显示 一 经典物理学的危机 教师提出问题 概括以牛顿力学为代表的经典物理学的主要意义 学生看书讨论 多媒体显示 1 牛顿力学体系和经典物理学 英国科学家牛顿在科学上的贡献是多方面的 最重要的是力学方面 他提出了物体三 大定律和万有引力定律 同时他还对物理学的一些基本概念作出了定义 这些概念和定律 构成了一个统一的牛顿力学体系 即经典力学体系 理论的权威在于预见在这种理论的指 导下人们相继发现海王星和冥王星 多媒体显示 海王星和冥王星 大小与地球大小比较 海王星的赤道半径是地球赤道半径的 3 88 倍 冥王星的一些数据 距地球最近距离为 43 4 亿公里 直径 2301 公里 绕行太阳一周 需 248 年 有一颗卫星 经典力学的发展时期 也是资本主义工业文明日渐兴起和发展时期 在经典力学的基 础 其他学科也取得了长足的进步 把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度 当时 人们把牛顿力学 经典力学 为代表的经典物理学看做是绝对权威理论 认为 一切自然现象都可以用经典物理学加以说明 而且物理学已经发展到了完整系统和成熟阶 段 它的建立标志着近代科学的形成 同时极大地推动了资本主义的两次科技革命的出现 但随着科技的飞速发展 科学家发现 高速运动的微观粒子发生的现象 是经典力学所无 法解释的 经典物理学开始受到前所未有的挑战 教师提出问题 经典物理学 危机 在什么背景下出现的 学生看书讨论 多媒体显示 2 物理学上的新发现和经典物理学 危机 19 世纪末 物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界 放射线和原子被发现 另一方面扩展到整个宇宙 随着光学等学科的深入发展 人们对光速或接近光速运动状态 下的物质研究 也超出了经典物理学的范围 经典物理学开始陷入了一种危机 其实 物理学面临的不是危机 而是一场伟大的革命 实验上一系列新发现 跟经典 物理体系产生了尖锐的矛盾 暴露了经典物理理论中的隐患 指出了经典物理学的局限性 物理学只有从观念上 从基本假设上 以及从理论体系上来一番彻底的改变才能适应新的 形势 正是由于这些变革物理学才面临大发展的局面 如 1 电子的发展 打破了原子不 可分的传统观念 开辟了原子物理学的崭新领域 2 放射线的发现 导致了放射学的研究 4 为在原子核物理学作好必要准备 3 以太漂移的探索 使理论处于重重矛盾之中 为从根 本上抛开以太存在的假设 相对论提供了重要依据 4 黑体辐射的研究导致了普朗克黑体 辐射定律 由此提出了量子假设 为量子理论的诞生打响了第一炮 活动与探究活动与探究 显示以下材料 以太是一个物理学历史上的名词 它的涵义也随着历史的发展而发 展 在古希腊 以太指的是青天或上层大气 在宇宙学中 用以太来表示占据天体空间 的物质 17 世纪的笛卡儿最先将以太引入科学 并赋予它某种力学性质 后来 以太又作为光波的荷载物同光的波动学说联系起来 随后 以太在电磁学中 也获得了地位 而且电磁以太同光以太也统一了起来 19 世纪 90 年代 洛伦兹把物质的电磁性质归之于其中同原子相联系的电子的效应 之后以太论就开始渐渐的衰落了 现在 机械的以太论虽然死亡了 但以太概念的某些精神仍然活着 比如不存在超 距作用 不存在绝对空虚意义上的真空等 并显示出旺盛的生命力 关于以太是否存在 请同学们讨论 各抒己见 教师提出问题 那么 颠覆传统的时空观 向经典物理学挑战的第一人是谁呢 多媒体显示 二 爱因斯坦与相对论 多媒体显示 1 爱因斯坦 见教材图 19 世纪 随着物理界一系列伟大发现相继产生 许多科学家宣称物理学大厦已基建成 留给后人的只是补充与完善 然而 20 世纪初 一位年轻的物理学家几乎仅靠单枪匹马之力 便让这座经典物理学大厦轰然倒塌 他就是伟大的理论物理学家 相对论的创始人爱因斯 坦 多媒体显示 2 相对论的提出 爱因斯坦经过多年研究提出了两个基本原理 相对性原理和光速不变原理 指出了时 间 空间和物体的质量不是绝对不变的 而是随着物体的运动而发生变化 1905 年 年仅 26 岁的爱因斯坦发表了有关量子理论 狭义相对论和布朗运动等方面 的 5 篇论文 从根本上改变了人类看世界的方式 为纪念物理学上的这一 奇迹年 联合 国教科文组织将 2005 年定为 世界物理年 许多国家更将 2005 年确定为 爱因斯坦年 国际物理学界希望在 2005 年通过展示物理在经济 技术 文化等方面的重要作用 在全球 范围内争取公众对物理学的理解与支持 使物理学在 21 世纪得到全新的发展 多媒体显示 2005 年 1 月 19 日德国政府在柏林宣布启动 爱因斯坦年 庆祝活动 问题探究 材料一 1919 年 爱因斯坦在与儿子埃德瓦的谈话中说 当一只甲虫在一根弯曲的 树枝上爬行的时候 它并没有觉察到这根树枝是弯曲的 我有幸觉察到了甲虫没有觉察到 的东西 5 材料二 有一次 一个美国记者问爱因斯坦关于他成功的秘决 他回答 早在 1901 年 我还是二十二岁的青年时我已经发现了成功的公式 我可以把这公式的秘密告 诉你 那就是 A X Y Z A 就是成功 X 就是努力工作 Y 是懂得休息 Z 是少说废话 这 公式对我有用 我想对许多人也是一样有用 学生思考讨论 爱因斯坦的成就是怎样取得的 师 爱因斯坦的成功来自于他勤奋 来自他踏踏实实的工作 来自他的坚忍不拔的毅 力 也来自于他对事业的崇高追求 爱因斯坦的这一觉察 就是著名的相对论 相对论提出后的近 100 年中改变了整个世 界 并且这种改变现在还在继续 知识拓展 材料一 科学家从未放弃对超越时空的探索 据俄罗斯 真理报 报道 俄科学家切 尔诺布罗夫做过一项实验 他通过对磁场的 特殊碰撞 在实验室里将 1 小时减慢了 1 5 秒钟 材料一 1976 年 物理学家维索特和列文向太空发射了一枚载有时钟的火箭 他们观 察到 这个时钟与放置在地球上的时钟相比 多获得了 1 10 微秒 录自 环球时报 2005 4 18 第 24 版 根据材料思考 讨论爱因斯坦的 运动的时间慢 和 穿越时空的梦想 教师精讲 爱因斯坦的狭义相对论 在我们的日常生活中是很难理解的 因为我们日常接触的都 是远远小于光速的运动 根本无法察觉到爱因斯坦相对论所描述的相对论效应 长度变短 时钟变慢 但如果接近光速的运动能变成现实的话 一个以这样速度运动的人 在另一个 静止的观察者看来就可能只是一条线 另外还会出现这样的景象 一个人坐上光子火箭 以接近光速的高速度去作星际航行 一年后他回来了 发现儿子已经是白发苍苍的老人 而自己还是那样年轻 中国古代传说中的 天上方一日 人间已一年 就可用相对论得到 解释 1916 年 爱因斯坦完成了广义相对论的最终形式 广义相对论指出 空间和时间不可 能离开物质而独立存在 空间结构和性质取决于物质的分布 使人类进一步深化了对时间 空间和引力现象的认识 狭义相对论 和 广义相对论 统称为相对论 可以打这样一个比方来说明时空弯曲 假如四个人各拉紧床单的一个角 床单这个二 维空间就是平的 放一个小玻璃球在上面 如果不去推它 它就会保持静止或匀速直线运 动状态不变 假设床单是足够光滑 微小的摩擦力忽略不计 如果在床单中央放一个铅 球 床单就会凹下去 这个二维空间就弯曲了 这时 如果再放置一个小玻璃球 它就会 滚向中央的大球 按照牛顿的观点 这是由于大球用 万有引力 吸引小球 按照爱因斯 坦的观点 则是由于大球的存在使空间弯曲了 并不存在什么 引力 小球落向大球乃 是弯曲空间中的自由 惯性 运动 当然 上面这个比喻 说的只是 空间 弯曲 而广义相对论说的则是四维 时空 的弯曲 太阳的存在使四维时空弯曲了 行星绕日运动 就是在弯曲时空中的惯性运动 行星轨道是四维时空中的短程线 根本就不存在什么万有引力 师 相对论对社会发展产生了哪些影响呢 学生讨论 交流 发言 老师总结 多媒体显示 3 相对论的意义 相对论的提出是物理学思想的一次重大革命 它否定了经典力学绝对时空论 从本质 上修正了由狭隘经验建立起来的时空观 深刻揭示了时间和空间的本质属性 同时它也发 展了牛顿力学 将牛顿力学概括在相对力学之中 推动物理学发展到一个新的高度 同学们 20 世纪初爱因斯坦提出的相对论改变了世界 也是在这个时候另一位诺贝尔 6 物理学奖获得者普朗克提出了量子假说 使物理学深入到了微观世界 量子理论和相对论 共同掀起了物理学的革命 形成了现代物理学的两大支柱 并对其他学科产生了历史性影 响 多媒体显示 三 量子理论中的微观世界 1 普朗克提出量子假说和量子学的诞生 多媒体显示 普朗克 见教材图 1900 年 为解决热辐射的疑点 德国物理学家普朗克提出了物质的辐射不是连续的 而是以最小的 不可再分的能量单位即能量量子的整数倍跳跃式地变化的量子假说 这个 假说宣告了量子论的诞生 继普朗克的量子假说之后 爱因斯坦提出了光的量子论 丹麦物理学家玻尔提出了光 子的量子论 在这个基础上 一门新的物理学分支量子力学建立起来 知识拓展 多媒体显示下列材料 量子理论的发展 1900 年 Planck 普朗克 假定能量是由独立的微粒组成的 或者说量子 1905 年 爱因斯坦把能量和辐射用同样的方式进行了系统的量子化工作 1924 年 Louis de Broglie 德布罗意 指出在能量和物质的构成和行为方面没 有本质上的差别 在原子或亚原子级别上的行为像微粒或者像波 这里理论被称为波 粒二 元性原理 能量和物质的基本微粒的行为 依赖于周围环境 可能像微粒也可能像波 1927 年 Werner Heisenberg 海森堡 提出精确的 同时测量两个互补的值 像 亚原子微粒的位置和能量 是不可能的 与传统物理学原理不同 对他们同时进行测量一 定会出错 较精确的值被正确的测量了 易出错的值成了测成了其它值得 这一理论就是 著名的不确定性原理 由此也产生了爱因斯坦的著名论断 上帝不赌博 老师提出问题 量子论的创立产生了哪些影响呢 学生讨论 交流 发言 老师总结 多媒体显示 2 量子论的意义 量子论的创立是物理学发展中的一场革命 揭示了微观世界的特殊的运动规律 有力 地冲击了经典物理理论指出了经典物理的适用范围 量子理论和爱因斯坦的相对论形成了现在物理学的基础 量子物理学的原理正在被越 来越广泛的应用 包括量子光学 量子化学 量子计算和量子密码学 板书设计板书设计 现代科学革命 经典 1 牛顿力学和经典物理学及其影响 物理 学的 危机 2 物理学上的新发现和经典物理学危机 爱因 1 爱因斯坦 量子 斯坦 2 相对论的提出 广义相对论 相对性原理与光 理论 与相 狭义相对论 速不变原理 和相 对论 3 相对论的意义 对论 构成 量子 1 朗克提出量子假说和量子力学的理论 现代 理论 物理 中微 学的 观世 2 量子论的意义 基础 7 界 备课资料备课资料 1 经典力学的历史地位 经典力学作为近代力学革命的最终成果 它的建立在近代科学发展史上具有划时代的 意义 第一 为力学学科确定了基本概念和基本定律 使力学形成系统化和理论化的知识 体系而达到成熟和完善 并带动了其他学科的发展 第二 把天上和地上的运动统一起来 实现了人类对自然界认识的第一次大综合 自古以来 天上和地上被看作各自遵从不同的 力学运动规律的两个世界 经典力学打破了二者之间的界限 把万有引力定律和牛顿运动 三定律视为宇宙间一切机械运动的普遍规律 从力学上证明了自然界的统一性 从而把人 类对整个自然界的认识推进到一个新阶段 第三 把人们对机械运动的认识从运动学的水 平提高到动力学的水平 经典力学不仅描述了物体运动的图景 而且揭示了运动的原因 使人们既了解物体怎样运动 又能够说明为什么这样运动 这标志着人类对自然界的认识 更深化了一步 第四 把对物体运动状态的描述从变化的结果提高到对变化过程的认识 2 近代科学诞生的历史背景 近代自然科学革命发生的历史背景主要包括 首先 新兴的资产阶级在经济上和政治上对自然科学的迫切需要 14 世纪以后 手工 工场发展迅速 生产中的技术改造与机器的逐步采用 向人们提出很多新的问题 需要自 然科学予以解决 以促进生产力的更大发展 同时 新兴资产阶级要求掌握政治权力 他 们需要把自然科学作为反对宗教统治争取思想自由的理论武器 其次 自然科学自身发展的需要 经过中世纪前期的漫长黑夜 自然科学逐渐复兴 资本主义生产方式的产生和发展 不仅向自然科学提出大量的研究课题 还提供了丰富的 经验材料以及新的科学实验条件 最后 文艺复兴 地理大发现和宗教改革的推动 文艺复兴反对盲从和迷信 提倡独 立的学术研究 为资产阶级在政治上取代封建统治作舆论准备 它打破了教会的精神统治 动摇了封建制度的政治思想基础 为把自然科学从神学中解放出来创造了必要的条件 近 代自然科学革命就是在文艺复兴运动的高潮中拉开序幕的 首先向宗教神学发起冲击的是 天文学 随后的宗教改革摧毁了天主教会的精神独裁 科学革命也产生了巨大的影响 在 此期间 地理大发现也有重要意义 它以实践证实了地圆学说 为建立新的天文学和地理 学奠定了基础 对近代科学技术的发展有不可估量的意义 更重要的是它所引起的思想观 念的革命 它用实践突破了所谓经典知识界限 使人的思维方式从权威的盲目崇拜中解放 出来 3 狭义相对论和广义相对论 狭义相对论 1905 年 6 月 爱因斯坦完成题为 论运动媒质的电动力学 的论文 提出了狭义相对 论 此后 爱因斯坦又连续发表几篇论文 建立起狭义相对论的全部框架 爱因斯坦的狭义相对论是建立在两个基本假设基础之上的 第一个假设是相对性原理 即物体运动状态的改变与选择任何一个参照系无关 第二个假设是光速不变原理 即对任 何一个参照系而言 光速都是相同的 从两个基本假设出发 爱因斯坦得出如下新的结论 1 运动物体在运动方向上长度缩短 2 运动着的时钟要变慢 3 任何物体的运动 速度都不可能超过光速 4 同时性是相对的 在一个惯性系中同时发生的事情 在另一 个运动着的惯性系中测量便不是同时发生的 5 如果物质速度比光速小得多 相对论力 学就变为牛顿力学 比起牛顿力学来 相对论力学具有更普遍的意义 6 物体的能量等 于物体的惯性质量乘以光速的平方 8 广义相对论 1915 年 爱因斯坦完成了创立广义相对论的工作 并于 1916 年写成总结性论文 广 义相对论的基础 这篇论文的发表宣告了广义相对论的诞生 广义相对论实际上是关于空间 时间与万有引力关系的理论 它指出空间 时间不 可能离开物质而独立存在 空间的结构和性质取决于物质的分布 狭义相对论已指出时间 空间是一个整体 即四维时空 广义相对论进一步指出 物质的存在会使四维时空发生弯 曲 万有引力并不是真正的力 而是时空弯曲的表现 如果物质消失 时空就回到平直状 态 广义相对论认为 质点在万有引力作用下的运动 如地球上的自由落体 行星围绕太 阳的运动等 是弯曲时空中的自由运动 惯性运动 它们在时空中描出的曲线 虽然不 是直线 却是直线在弯曲时空中的推广 短程线 即两点之间的最短线 当时空恢复平 直时 短程线就成为通常的直线 广义相对论指出 在引力场的区域 空间的性质不再服从欧几里德几何 而是遵循非 欧几何 并得出结论 现实的物质空间不是平直的欧几里德空间 而是弯曲的黎曼空间 即三角形三个内角之和大于 180 度 曲率为正的空间 它的弯曲度取决于物质在空间 的分布情况 物质密度大的地方 引力场的强度也大 空间弯得也厉害 时间也要相应地 变慢 设计者 梁国栋 第第 2727 课课 改变世界的高新科技改变世界的高新科技 从容说课从容说课 本课是一节有关高新技术课 主要抓 20 世纪影响巨大的计算机技术 遗传工程 航天 技术三大代表性的技术 讲述各技术的产生 发展及影响 高新技术的进步是人类不断探 索的结果 同时 一系列新科技也在改变着人类 世界的面貌 就像中国古代科技 近代 西方科技对世界的影响一样 其影响非常巨大 然而 高科技给社会带来积极影响的同时 也带来巨大的挑战 通过学习 使学生认识 科技是第一生产力 培养学生努力学习 勇 于攀登的科学精神 同时也应认识到 科技是把双刃剑 科学精神应与以人为本 善待生 命 关注人类命运的人文精神相结合 三维目标三维目标 知识与技能 知识与技能 1 理解认识 计算机 遗传工程 航天技术诞生 发展的历程 影响 2 引导学生归纳 比较古今中外科技 认识中国科技发展情况 3 引导学生探究高科技诞生的背景 理解政治 经济 文化三者之间的关系 过程与方法过程与方法 情景再现 问题探究 合作交流 历史比较 个案分析 唯物辩证法 情感态度与价值观 情感态度与价值观 1 通过学习 了解人类不断探索的精神 进而培养学生热爱科学 勇于探索的精神 树立为人类 世界做贡献的理想 2 通过学习 认识 科技是第一生产力 极大促进人类进步发展 同时 又是一把双 刃剑 应把科学精神同以人为本 善待生命 关注人类命运的人文精神相结合 3 通过古代 近代 现代科技的学习 进一步形成开放的世界意识 要善于学习 勇 于创新 4 通过对网络的学习 树立正确网络观 建设 绿色网络 9 5 新科技革命对中国来说 既是机遇 又是挑战 激发学生要有责任感 抓住机遇 迎接挑战 教学重点教学重点 了解电子计算机 遗传工程 航天技术的概况 教学难点教学难点 有关概念处理及把握 教具准备教具准备 多媒体课件 图片 资料 学时安排学时安排 1 学时 课前准备课前准备 1 请会上网的同学做好准备 讲讲上网的目的 如何上网 上网的利弊 2 请同学通过上网 上图书馆 收集有关中国第一位宇航员杨利伟的事迹 3 请同学到市场 超市去调查 有没有转基因食品 找到哪些 初步了解转基因 教学过程教学过程 新课导入 导入一 前几天看电视 有位教授叫陶宏开 使许多有网瘾的青少年脱网成功 在佩 服这位教授教育方法的同时 不禁感叹 当今青少年上网成瘾已成为一种普遍现象 这里 的网指的是什么 它给我们带来了什么 如何认识并利用它呢 导入 二 播放录像 2003 年 10 月 15 日 中国研制的 神舟 五号载人航天飞船 发射成功 牵动多少国人的心 那么航天事业发展的情况如何 导入三 播放录像 一位母亲为了孩子健康 竟和国际知名乳品生产厂家打起了官 司 原因是厂家生产的乳品有转基因原料 但却没有标识 致使她孩子长期服用转基因乳 品 哪么什么是转基因 转基因食品对人类健康有何影响 讲授新课 指导学生阅读提示语 了解本节主要内容 通过提问的方式帮助学生理解 问题一 中国古代代表性科技有哪些 影响如何 问题二 近代科技对世界的影响 问题三 20 世 纪新科技革命代表性的科技有哪些 其对世界的影响如何 在学生回答的基础上 引导学 生进入本课的学习 第一目 电脑与网络 师 在阅读教材的基础上 请同学们归纳教材从哪些方面介绍电脑的 生 教材从电脑诞生的背景 诞生 功能 发展 方向 历程 网络技术 影响等发 面讲述的 师 归纳回答的很好 1 电脑诞生的背景 师 任何事物产生都有其出现的原因 电脑也不例外 请同学们根据教材及所学知识 思考电脑诞生的背景 生 战争的需要 师 教材阐述了电脑的诞生是由于战争的需要 二战期间交战双方为了赢得战场的主 动权 投入大量的人力 物力进行高科技研究 第一台计算机就是用于计算炮弹弹道的 以计算机为代表的高新科技兴起发展的背景除战争需要外 还有没有其它因素呢 新科技 的出现 还必须有科学理论的重大突破 给以理论上的指导 须有二战后各国经济的恢复 发展 提供物质保障 以及二战后国际关系格局特别是冷战的刺激 美苏为了争夺世界霸 权的需要 彼此加紧对高科技的研究和开发 一系列因素导致了新科技的诞生 可见 新 10 科技的出现是由于当时社会政治 经济等因素共同作用的结果 2 电脑的诞生 媒体显示 世界上第一台计算机 爱尼亚克 师 1946 年 2 月 10 日 世界上第一台计算机正式诞生 它就是 电子数字积分机和 计算机 英文简称 ENIAC 通称 爱尼亚克 从图上看 它是一个庞然大物 耗资巨大 且功能不够完善 但在当时却是划时代的事件 运算速度 500 次 秒 比最好的台式计算器 快 1000 倍 ENIAC 的问世 对人类社会产生了深远的影响 人们称其为 信息时代的蒸汽 机 那么有谁知道中国的第一台计算机哪年诞生的呢 同学们可课下进行了解 中国国产 计算机是 1958 年 8 月 1 日正式诞生 它的诞生与一位数学家分不开 那就是华罗庚 3 电脑的功能 电子计算机具有人脑的部分功能 可代替人脑进行高水平的脑力劳动 被称为 电脑 主要功能是存储信息和进行计算 但电脑是人类创造出来的 不可能完全代替人脑 尽管 第五代计算机具有一定的智能 4 电脑发展的历程 师 从电子计算机诞生到今天 电脑的发展日新月异更新换代很快 那么到现在为止 电脑经历了哪些发展 请同学们从以下几个角度归纳概括 代别 元件 重量 计算速 度 生 代别主要元件电脑重量计算速度 第一代电子管300 吨千次 第二代晶体管十万次 第三代中小规模集成电路千万 第四代大规模集成电路5 公斤亿次 师 通过比较可看出 电脑的发展真是太快了 电脑的重量越来越轻 计算速度越来 越快 耗电量越来越少 可靠性越来越高 以此可看出电脑发展的方向 5 电脑发展的发向 师 电子计算机自诞生以来 日益向着两个方向发展 一是存储量更大 运行速度更 快 一是体积更小 更轻便使用 请同学们看便携式电脑 小巧玲珑 功能齐全 可随时 携带 与第一台电脑相比发生了多么大的变化啊 6 电脑的应用 师 电脑发明以后 被广泛应用于各个领域 也走进了家庭 请同学们思考 计算机 在实际生活中如何应用的 请举例 生 同学们讨论得出 打字 处理文件 计算数据 制作简报 安排行程 银行应 用 售票联网 控制生产线及绘制工程图纸 辅助教学 游戏 因特网等 师 同学们回答的太好了 电脑的用途真是太广泛了 完全深入到人们的生活中 人 类社会一刻也离不开电脑 使电脑如虎添翼 发挥更大作用 使地球变成地球村的还要谈 谈网络技术 那么什么是网络技术呢 7 网络技术 1 网络的诞生和发展 师 网络技术是把独立的计算机极其相关设备联在一起 使信息与服务共享 1969 年 美国建成了世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络 APPANET 这是计算机互联网的 前身 中文根据音译简称因特网 这个网络的基本要求是当战争爆发时 即使网络上的线 路或设备部分遭到破坏 系统仍能正常运作 20 世纪 90 年代以来 因通讯技术和计算机 的飞速发展 网络技术的发展和应用进展迅速 互联网进一步发展为全球信息网 全球信 11 息网 WorldWideWeb 音译为万维网 也就是包罗万象的可存取信息的全球性网络 1995 年 各地区迎来了网络建设的高潮 这年被称为国际网络年 截止 2002 年互联网已连通 了 160 多个国家和地区 全球上网人数达 2 亿多 中国有 2000 万 2 网络的功能 师 请同学们结合实际合作讨论网络在实际中的应用 试举例 生 资料检索 收发电子邮件 游览新闻 游戏 网上购物 网上远程教育 远程医 疗 网上谈心 网上下载 网上影院 网上音乐等等 师 同学们归纳的真好 从其功能我们不难理解电脑和网络带给人类的影响 3 电脑和网络的影响 师 电脑和网络把人们带进了信息时代 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优势 被称为报纸 广播 电视后的第四媒体 已融入到人们的生活工作中 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 它使人类的生产 生活 工作和思维方式发生了深刻变化 它也拉近了世界各 地的距离 使得地球变得更小了 活动与探究活动与探究 到学校计算机房 实际了解计算机的构成和功能 阅读材料 材料一 网络犯罪 计算机网络是上世纪世界百个重大发明之一 它已经和正在为人类作出巨大的贡献 但是 计算机网络在给世界带来数字文明的同时 也带来了数字犯罪的恶果 据资料显示 全世界因计算机网络犯罪而造成的损失已达三千亿美元 我国于 1986 年 发生了首起计算机网络犯罪案件 1986 年 1987 年发生了 9 起 而 1988 年 1989 年 了发生上百起 近几年来 全国利用网络犯罪的案件每年以 30 的速度递增 因此 网络 犯罪正在威胁着人们的生产生活与安全 材料二 个案剖析 播放中央电视台午间播出的 今日说法 一段录像 有一位少年上网成瘾 家人劝说 无效 特别是姐姐对其非常痛心 屡次劝说无效之后 姐姐终于服毒自尽 以自己的死表 明自己对黑网的痛恨 唤起社会对网络问题的关注 根据材料 思考网络给人类带来极大便利的同时 出现了哪些新的问题 我们如何看 待这些问题 你有没有一些好的建议 请畅所欲言 结合自身情况剖析自己是否也有一些 问题 通过学习自己能否改正或有所收敛 以正确对待网络 第二目 探索生命的奥秘 1 探索历程 师 请同学们阅读教材 归纳概括人类探索生命奥秘的历程 分组讨论回答 生 1865 年 奥地利孟德尔提出遗传单位被命名为基因 1868 年 瑞士弗里德里希发现脱氧核糖核酸即 DNA 1944 年 美艾弗里证明 DNA 是生物遗传信息的载 20 世纪 50 年代 分子生物学兴起并发展 70 年代 生物工程技术正式形成 1990 年 国际人类基因组计划 登月计划 正式启动 1993 年 第一种转基因食品晚熟西红柿在美正式投放市场 1997 年 苏格兰伊恩 威尔姆特用体细胞克隆出 多莉 2001 年 中国首例克隆牛诞生 21 世纪 人类基因组框架图和对人类基因组图谱初步分析完成 12 2 概念理解 知识拓展 1 转基因技术 转基因技术是指利用分子生物学技术 将某些生物的基因转移到其 它物种中 改造生物的遗传物质 使遗传物质得到改造的生物在性状 营养和消费品质等 方面向人类需要的目标转变 转基因技术在农业生产 动物饲养和医药研究等诸多领域有 着广泛的应用前景 世界上第一种转基因植物是一种含有抗生素药类抗体的烟草 1983 年培育成功 世界 上第一种转基因食品是 1993 年投放美国市场的转基因晚熟西红柿 转基因农作物可能同时 具有高产 优质 抗病毒 抗虫 抗寒 抗旱 抗涝 抗盐碱 抗除草剂等多重优点 据国际转基因技术推广组织发布的数据 2002 年全球转基因农作物种植面积扩大了 12 达到 5870 万公顷 这是自 1996 年以来转基因作物面积连续第 7 年以两位数速度增 长 转基因技术在动物饲养领域也取得了很大进展 除了蛋 奶 肉 毛皮等的产量与质 量提高外 转基因动物还在医药领域独辟蹊径 通过转基因技术获得特殊基因的动物不仅 可能直接生产多种药品 比如转基因绵羊能生产人的一种蛋白酶 而且利用转基因猪的器 官进行人类器官移植也已经列入科学家的探讨范围 然而 自第一种转基因生物问世 人类有关转基因技术和转基因食品的争论就从未停 止 对转基因技术的主要担心有 含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康 转基因产 品对环境的影响 转基因产品是否会破坏生物多样性 转基因产品带来的伦理问题等等 2 克隆技术 克隆是英文 clone 的音译 简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式 但克隆与无性 繁殖是不同的 无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合 只由一个生物体产生后代 的生殖方式 常见的有孢子生殖 出芽生殖和分裂生殖 由植物的根 茎 叶等经过压条 或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖 绵羊 猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行 无性繁殖的 科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆 这门生物技术叫克隆技术 克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中 利用微电流刺激等使两者融合为一体 然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎 当胚胎 发育到一定程度后 再被植入动物子宫中使动物怀孕 便可产下与提供细胞者基因相同的 动物 这一过程中如果对供体细胞进行基因改造 那么无性繁殖的动物后代基因就会发生 相同的变化 阅读材料 材料一 多媒体显示 转基因食品看 美科学家研制出世界 首只转基因猴降生 超凡 嗅觉能力 起来分外诱人 上第一只转基因蝴蝶 人类未来喜忧参半 的转 基因鼠 材料二 北京消费者 62 8 不知自己食用了转基因产品 目前北京市销售的色拉油几乎全部是使用国外进口的转基因大豆作为原料加工而成的 很多人却并不知情 近日 中国人民大学王玉清博士和南京环境科学研究所薛达元研究员 13 的联合调查显示 北京消费者 62 8 不知自己食用了转基因产品 问题探究 1 根据材料回答转基因对人类社会产生了哪些方面的影响 对转基因食品你是如何看 待的 你知道转基因食品的标识制度吗 下课上网查找资料了解转基因 2 讨论科学与伦理的关系 可组织一次辩论赛围绕克隆人的利弊 让学生搜集资料 第三目 登上太空 1 发展历程 师 请同学们阅读教材归纳概括人类飞向太空探索的历程 分组讨论回答 生 1957 年 苏联发射了第一颗人造地球卫星 创宇航事业的开端 1961 年 苏联发射了 东方一号 载人宇宙飞船 加加林成第一个飞上太空的人 1969 年 美 阿波罗 11 号登月飞船在月球成功着陆 阿姆斯特朗 奥尔德林登上 月球 1981 年 4 月 美第一架航天飞机试飞成功 2003 年 10 月 15 号 中国研制的 神舟 五号载人航天飞船成功发射 中国成为第三 个掌握载人航天技术的国家 知识拓展 天地往返穿梭器 航天飞机 1969 年 4 月 美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划 1972 年 1 月 美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划 确定了航天飞机的设计方案 即由 可回收重复使用的固体火箭助推器 不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三 个部分组成 经过 5 年时间 1977 年 2 月研制出一架创业号航天飞机轨道器 由波音 747 飞机驮着进行了机载试验 1977 年 6 月 18 日 首次载人用飞机背上天空试飞 参加试飞 的是宇航员海斯 C F Haise 和富勒顿 G Fullerton 两人 8 月 12 日 载人在飞 机上飞行试验圆满完成 又经过 4 年 第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台 这是航 天技术发展史上的又一个里程碑 1981 年 4 月 12 日 在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人 参观第一架航 天飞机哥伦比亚号发射 宇航员翰 杨 John W Young 和克里平 Robert L Crippen 揭开了航天史上新的一页 这架航天飞机总长约 56 米 翼展约 24 米 起飞 重量约 2040 吨 起飞总推力达 2800 吨 最大有效载荷 29 5 吨 它的核心部分轨道器长 37 2 米 大体上与一架 DC 9 客机的大小相仿 每次飞行最多可载 8 名宇航员 飞行时间 7 至 30 天 轨道器可重复使用 100 次 航天飞机集火箭 卫星和飞机的技术特点于一身 能像火箭那样垂直发射进入空间轨道 又能像卫星那样在太空轨道飞行 还能像飞机那样 再入大气层滑翔着陆 是一种新型的多功能航天飞行器 从 1981 年至 1993 年底 美国一共有 5 架航天飞机进行了 59 次飞行 其中哥伦比亚号 15 次 挑战者号 10 次 发现号 17 次 亚特兰蒂斯号 12 次 奋进号 5 次 每次载宇航员 2 至 8 名 飞行时间从 2 天到 14 天 在 12 年中 已有 301 人次参加航天飞机飞行 其中 包括 18 名女宇航员 航天飞机的 59 次飞行中 在太空施放卫星 50 多颗 载 2 座空间站到 太空轨道 发射了 3 个宇宙探测器 1 个空间望远镜和 1 个 射线探测器 进行了卫星空 间回收和空间修理 开展了一系列科学实验活动 取得了丰硕的探测实验成果 阅读材料 材料一 以往航天飞机事故 14 挑战者号爆炸的悲剧 1986 年 1 月 28 日 美国挑战者号航天飞机载 7 名宇航员 进行航天飞机的第 25 次飞 行 这一天早晨 成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心 等待一睹挑战者号腾飞的壮 观景象 上午 11 时 38 分 在人们目送之下 竖立在发射架上的挑战者号点火升空 直飞 天穹 看台上一片欢腾 但航天飞机飞到 73 秒时 空中突然传来一声闷响 只见挑战者号 顷刻之间爆裂成一团桔红色火球 碎片拖着火焰和白烟四散飘飞 坠落到大西洋 挑战者 号发生爆炸 酿成了一场惨祸 哥伦比亚号坠毁 美国当地时间 2003 年 2 月 1 日 载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束 了为期 16 天的太空任务之后 返回地球 但在着陆前发生意外 航天飞机解体坠毁 材料二 发现 号平安回家 经历了让人提心吊胆的 14 天太空之旅后 发现 号航天飞机于美国东部时间 2005 年 8 月 9 日 8 时 12 分 北京时间 9 日 20 时 12 分 在肯尼迪航天中心安全着陆 完成了自 哥伦比亚 号事故以来美国航天飞机的首航 问题探究 人类在登上太空的探索历程中 付出了惨重的代价 但人类探索的脚步有没有因此而 止步 是什么精神支撑人类的探索呢 我们如何学习人类的这种精神呢 2 航天事业发展的影响 师 航天事业的发展为人类的生存与发展开辟了新的天地 扩大了人类的活动空间 极大提高了人类征服自然的能力 各种卫星升空 广泛应用于许多领域 开发着太空的资 源 造福于人类 巩固小结 今天我们学习了改变世界的高新科技 随着二战的结束以及战后各国经济的发展 战 争的需求 科技理论的重大突破 出现了一系列高新技术 本课主要讲了代表性的三大科 技电子计算机 遗传工程 航天技术 科技的进步极大地改变了人类社会的方方面面 同 时也使人类社会面临着各方面的问题 如网络犯罪 食品安全 社会伦理等 这不仅是科 学界也是我们每个人都应慎重考虑的 科技的发展应时刻关注人类的命运 板书设计板书设计 第 27 课 改变世界的高新科技 一 电 电脑诞生的背景 脑 电脑的诞生 15 与 电脑的发展历程 网 电脑的发展方向 存储量大 络 体积更小 电脑的应用 发明和发展 网络技术 功能 影响 二 探索 探索历程 生命 转基因技术 含义 应用 影响 的奥秘 克隆技术 三 探索的历程 登上 航天飞机 含义 特点 影响 太空 中国航天事业 活动与探究活动与探究 搜集中国航天事业发展历程的资料 了解中国航天事业发展的概况 分析中国航天事 业发展及与其它国家存有差距的原因 你该如何学习航天人的精神及如何报效祖国 就此 能否写一篇 800 字的小论文 课后练习课后练习 分析 20 世纪高科技诞生的背景 代表技术 概括其对人类产生的影响 备课资料课资料 载人航天 人乘坐航天器进入太空 并在太空中生活 工作 这就是载人航天 航天员所乘坐的 航天器就是载人航天器 人所共知 航天技术的发展给人类带来众多的益处 如果有了人在太空活动 就可使 航天技术如虎添翼 充分发挥人的智慧与技能 解决无人在太空活动的航天技术上一些难 题 人有独特的能力 如应急的判断力 创造力和主动的维修及调控功能 人有知觉和感 觉 如视 听 触和运动感觉 有冷 热 嗅觉和平衡感等 人对信息处理和观察外界变 化非常主动 还有认识能力 以及联想 总结 分析和综合记忆力等 其中有些是 电脑 不能代替的 人的控制和运动能力是载人航天中主要活动之一 包括力量的产生和运用 运动速度的控制 自发力控制和连续调整控制等 这些都对空间的操作活动有决定意义 即使一切都是自动化 智能化 也离不开人的介入 如虎添翼的道理就在于此 那么 发展载人航天有何意义呢 总的说来有如下几个方面 1 在科技方面 因为 载人航天技术是科技密集综合性尖端技术 它体现了现代科学技术多个领域的成就 同时 又给现代科学技术各个领域提出了新的发展需求 从而促进和推动整个科学技术的发展 也就是说一个国家载人航天技术的发展 可以反映这个国家的整体科学技术和高技术产业 水平 如系统工程 自动控制技术 计算机系统 推进能力 环控生保技术 通信 摇感 测试技术等 也体现了这个国家的近代力学 天文学 地球科学和空间科学的发展水平 特别是这个国家的航天医学工程的发展水平 如果没有航天医学工程的研究与发展 想要 把人送进太空并安全 健康 高效地生活和工作是不可能的 2 发展载人航天能体现一 个国家综合国力 当今世界各发达国家在发展战略上都把综合国力的增强作为首要目标 其核心是发展高科技 而高科技的主要内容之一就是载人航天 当一个国家把自己的航天 员送进太空时 它可充分体现其综合国力的强盛 也将增强该国民众的民族自豪感 振奋 民族精神 增强全民的凝聚力 特别是我国航天员一旦进入太空 则能像六七十年代我国 拥有核武器和人造地球卫星那样 引起全世界人民注视 提高我国的国际地位 3 载人 16 航天的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福 现已知浩瀚的太空是人类巨大的宝库 它含有丰富的资源 而载人航天事业是使人通向这个宝库的桥梁 试想航天员们在太空对 地球居高临下 能以各种不同的手段对地球进行观测 它可以比无人的探测和遥感获取更 多的信息和资料 而太空工厂的工艺加工几乎成了 魔术 它在微重力 真空和无对流的 条件下 可以制造出地球上难以完成的合金材料和 灵丹妙药 以及有关产品 太空工厂 的产品或半成品送回地面后 也许还会带来 新的工业革命 可以预料 印有 太空制造 字样的物品将会不断的投放市场 4 载人航天是人类发展的一个新阶段的开始 因为人 类可以通过载人航天的桥梁 转移到其他星体居住和生活 开发出更美好的生活空间 这 不是可望而不可及的事情 当前首先要做的是人们到太空旅游 先看看神秘的太空和美妙 的仙境 不久 人类将主宰太空 实现人类发展的革命 设计者 申君玲 第第 2828 课课 新中国的科技成就新中国的科技成就 从容说课从容说课 科学技术是第一生产力 新中国成立后尤其是改革开放后 中国人民以极大的热情 迎接世界第三次新科技革命的浪潮 开始了民族振兴的伟大历程 推动了现代化建设事业 取