向距离“挑战”教案

作者：丁晓平

向距离“挑战”（讲课稿）

教学目标：

【知识与能力】掌握立体交通、通讯的诞生前提、过程和影响，互联网的产生及影响，理解科学技术的利弊双重性。

【过程与方法】充分运用前节内容，体现知识之间的内在联系；图片放映，使学生感受到科技给我们日常生活带来的改变；课堂讨论，使学生认识到科学技术是一把双刃剑。

【情感态度价值观】看科学技术给我们带来的巨大变化，感受科技的强大力量；感受科学家不懈追求的科学精神；认识到科学技术的利弊双重性，科学技术是一把双刃剑，要辩证的看待，正确的运用。

教学重难点：

【重点】现代交通工具和信息传递技术改变人类的时空观念。

【难点】人类时空观念变化与学生自身生活阅历结合。

教学过程：

【导入】：

今天我们接着来学习专题七的第四个问题?向距离‘挑战’?，看到这几个字，你们想到了什么？向距离挑战，那肯定是可以在短时间内缩短空间或者时间距离的东西对吧，想想在你们的日常生活当中有没有这样的东西呢？（公交车等（交通）、电话（通讯技术）、网络（网络技术））。对了，非常好，交通的发展、通讯技术和网络技术的诞生都是近代人类向距离发起挑战所取得的重大成果。这节课呢，我们就一一来学习了解学习它们的诞生，首先来看近代交通的发展进步。

【内容教学】：

一、立体交通的诞生

根据大家在电影电视中看到的和书籍当中了解到的，古代的交通工具有哪些呢？（马车、帆船；主要的还是步行）它都在陆地上，是一种平面交通。现在我们的日常生活中主要的交通工具呢？（汽车、公共车、轮船、飞机等等）很明显，人类交通已经从陆地发展到高空了，是一种立体交通，它给我们的生活带来极大的便利，今天我们就一起来见证20世纪初这种立体交通的诞生。

（一）前提：内燃机的发明。

前提是什么呢？我们一起来分析一下。古代的交通工具如马车、帆船，或者说步行都是靠人力或畜力，交通工具要继续向前发展，动力是需要解决的最大问题。大家回忆一下，在上一问题的学习当中，第二次工业革命有没有为

我们解决这一问题呢？（有，内燃机的发明）对了，内燃机的发明就解决了动力问题。再回想一下，是什么时候谁发明了内燃机呢？（19世纪末20世纪初，第二次工业革命使人类从蒸汽时代步入电气时代，内燃机的发明和使用时第二次工业革命的一大成就，19世纪80年代前期，德国人卡尔·本茨和戴姆勒各自独立制成以汽油为燃料的内燃机,1887年狄赛尔又发明了一种结构更简单,燃料更便宜的内燃机——柴油机。内燃机的发明，不仅推动了交通运输的发展，也推动了是由开采业的发展，加速了石油化学工业的产生。）

（二）过程：

1、1885年德国人卡尔·本茨和戴姆勒二人以汽油机为动力机分别独立制成了最早的汽车（陆）：

2、1887年人们把内燃机装配到轮船上（海）；

3、1930年美国莱特兄弟用一台活塞汽油发动机设计制成一架飞机，并试飞成功（空）。（看课本第135页的图《莱特兄弟发明的飞机》，看看最早的飞机，非常简陋。）

人类步入海陆空立体交通时代！

（三）影响：

1、极大地便利了人们的日常出行，能快速缩短人类的空间距离；

2、（新的交通工具的出现）交通运输业有了迅猛发展；（铁路总长度成倍增长，汽轮普遍代替帆船，飞机、汽车迅速成为重要的交通工具）

3、人类从平面交通时代迅速步入立体交通时代。

（从现在来看，立体交通从20世纪初发展至今取得了极大地成功，现在我们生活之中的交通工具多种多样，选择很多，出门既可以自驾也可以乘坐公共交通工具，十分便利。）

（接下来我们来看下一个向距离发起挑战的技术：通讯技术的诞生）

二、穿越大样的电波

我们身边的通讯设备很多，比如现在大家都离不开的手机、家里的座机、电影电视中还经常看到的有线电报机，当然这个呢现在已经几乎见不到了，在各个领域都有应用的雷达、对讲机等等。那么想想要有什么才能让这些通讯设备正常使用呢？（要有信号、有电）

（一）前提：电磁感应现象的发现，电动机、发电机的发明。（大家回想一下啊，这些我们同样在上一次课中已经学习过了。）

1、1831年英国法拉第发现电磁感应现象，提出了发电机的理论基础；

2、1838年俄国物理学家雅可比制成第一台实用的电动机；

3、1866年德国工程师西门子制成发电机。

（很好，大家下去都有巩固复习啊，要继续保持，接下来，我们看通讯技术的发展概况。）

（二）概况：

1、有线电报：1837年美国人莫尔斯发明了有线电报。

（随后呢，欧美各国就纷纷架设电报线路应用这一项技术。）

（1）1851年横跨英吉利海峡将英法连接起来的海底电缆铺设成功；

（2） 1866年横跨大西洋连接欧美两洲的海底电缆铺设成功，以后，逐步形成了遍布全球的点报网。

2、电话：1876年，美国人贝尔发明了电话。

（不得不说这是一项伟大的发明，现在我们每天都离不开手机。最早的电话是有两个筒的，看课本136页?贝尔及其发明的电话?，打电话的时候，一个对着耳朵，一个对着嘴。后来呢，两个筒就接在了一起，出现了电影电视中经常可以见到的有一个长话筒，一个圆的拨号盘，打电话的时候要按一个号码转一圈的那种。经过不断地改进发展，现在呢我们有各式各样的手机、座机。）

贝尔发明了电话后就申请了专利，建立电话公司，经营电话业务。使通信业务飞速发展，电话在通信领域将世界连成一个整体。

（贝尔在发明了电话之后申请了专利，自己生产电话，对这个专利制度你们有什么样的看法呢？我们先来看一段材料。翻到138页，看?材料阅读与思考?，认真阅读材料，然后思考一下问题，等会儿请你们起来说说自己的看法。

贝尔的诸多发明都是同专利权和商业经营紧紧联系在一起的。科学技术的发明固然不易，但围绕着专利权和商业利益所进行的争斗也十分激烈。

在贝尔研制电话机的同时，有一位叫伊莱莎·格雷的人也发明了原理相同的电话机，而且十分巧合，他们两人在同一天提出专利申请。格雷坚信自己的发明能得到专利权，遂将发明权卖给了美国最大的威斯坦·尤尼奥电报公司。为此，贝尔公司和威斯坦·尤尼奥电报公司对电话机的专利权进行了激烈的争夺。后来经过仔细调查，发现贝尔申请专利的时间比格雷大约早两个小时，这场争夺以贝尔公司的获胜而告终。在以后改进电话机的过程中，（两家公司）继续展开了竞争。1878年爱迪生研制成功新型电话机，改良的送话器比原来的要出色很多。明智的竞争对手贝尔公司立即买下爱迪生的送话器专利，生产出性能更优良的电话机，迅速占领市场，贝尔公司雄心勃勃，一方面进行新技术的开发，另一方面及时把别人的新发明专利购买下来，因而两次战胜了竞争对手威斯坦·尤尼奥公司，是后者只能专营电报机的生产。

（1）你认为专利制度是鼓励科学技术的发明还是鼓励发明人垄断科学技术成果？

鼓励科学技术的发明：因为它保护和承认发明人的发明成果利益，有利于提高科学家发明的积极性；

垄断科学技术成果：贝尔和格雷

（2）贝尔因其众多的发明成果而受到人们的广泛尊敬，他因此获得专利并建立公司从事赢利的商业活动，对此你有何看法？

贝尔发明电话机紧密了世界的联系。贝尔获得专利后建立公司，对普及电话和电话技术的继续进步起了很大的作用。保护自己的知识产权，让科技转化成效益是无可厚非的事情。）

3、无线电通信：意大利人马可尼首先将电磁波的理论应用到无线电通信上，1902

年，马可尼横跨大西洋传送无线电信息的试验获得了成功；1916年，进行了短波试验。

（关于电磁波的理论：1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论，他断定电磁波的存在。1887年德国物理学家赫兹用实验证明了电磁波的存在。

我们知道后来人们为了纪念赫兹，就以他的名字作为电磁波波长的单位，那么，你们还知道哪些科学家名字命名的科技成果呢？

电流单位?安培?、电压单位?伏特?、功率单位?瓦特?、能量单位?焦耳?、重力加速度单位?牛顿?）

马可尼将电磁波理论应用到无线电通信上，奠定了几乎所有现代远距离无线电通信技术，被称为“无线电之父”。

（要说这通讯技术的发展，我相信大家最有感触的还是电话的发明和改进发展，以前古人用什么来通信？（烽火台：不一定看得到，周幽王烽火戏诸侯；书信：慢，也许根本就寄不到），但是现在呢，我们拿着手机就可以和很远的朋友亲人发信息、打电话、或者视频，感觉就在我们身边，它在空间和时间上缩短了我们人与人之间的距离。）

（接下来，我们接着看下一个向距离发起挑战的技术。）

三、改变世界的网络

（一）计算机：是二十世纪的科技发展中最影人注目的成果。

1、1946年，美国研制出第一台电子计算机。（看课本137页的图，看看第一台电子计算机。）

（第一台自动电子数字计算机ENIAC是1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功的。ENIAC看上去是一个庞然大物：占地面积达170平方米，差不多相当于10间普通房间的大小。它使用了18800支电子管，耗电量也很惊人，功率为150千瓦。工作时，常常因为电子管烧坏而不得不停机检修。尽管如此，在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。ENIAC是世界上第一台真正的大型电子计算机。同以往计算机相比最突出的优点就是高速度，比机电计算机快一千倍。然而ENIAC也存在着一些缺陷。第一，它的存储容量太小；第二，它的程序是?外插形?的，靠接插板编程序，很不方便，准备工作要花费很多时间。）2、发展阶段：至今，电子计算机经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路四个发展阶段，目前，第五代新型计算机正在研制之中。

3、应用：数据处理、设计实验、自动控制、经营管理、信息传播、情报检索、通信联络、教学科研各个领域。“人工智能”：广泛应用于决策、机器人制造、医疗诊断、计算机辅助教学等多个领域。

（二）互联网技术

1、什么是互联网？

（其实简单地说，互联网是电子计算机与通讯技术相结合的产物。）

2、用途：（你们平常上网都干什么？）

3、影响：互联网技术的发展，给世界带来了翻天覆地的变化。

（1）大大缩短了全球的空间距离，是全人类进行相互间信息交流与共享，信息传递与汇集成为可能；

（2）互联网的建成，是信息就像在高速公路上的车辆一样，能够大量高速并行，所以这种高效率的信息传输网络，被称为“信息高速公路”；

（3）互联网的出现深刻的改变着人们的思维和行为习惯，使社会发展的步伐越来越快，改变着人类文明的进程。

使人类进入信息文明时代。

【课堂小结】

【讨论题】今天我们所学的交通、通讯、网络技术的发展给我们的生活带来哪些好处，又有什么危害？

利：给人类的生活带来极大便利同时也丰富了我们的日常生活的，缩短了人类的空间距离，在一定程度上改变着人类的时空观念，大大加速人类文明发展的步伐，把人类带入信息文明时代。

弊：带来环境污染、噪音污染、事故频发、资源过度开发、恐怖主义、毒品泛滥、信息泛滥、电话网络诈骗犯罪等等。另外，网络空间虚拟性会导致人孤独、青少年对网络痴迷影响学习、网络中一些内容不健康影响青少年心理成长、长时间上网影响身体健康等方面分析不利。

科学技术是一把双刃剑，我们要学会辩证的看待科学技术的发展，正确运用它们。

【课后作业】

以“改变时空的发明”为标题，绘制一张表格，列出交通运输、电信技术、计算机技术方面的重要发明成果。