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二、教材分析和教学建议 1.知识结构 2.教材分析与建议 蒸汽机的发明和电气技术的应用对社会发展的作用。 第二次工业革命开辟的时代被称为“电气时代”的原因。 教材内容分析与建议 本课教材主要从三个方面介绍了世界科学历程中的“蒸汽时代”和“电气时代”：“蒸汽时代”的到来，“电气时代”及推动社会变革的动力。蒸汽机是工业革命时期最伟大的发明，第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点，电的发明及广泛使用在第二次工业革命中扮演着重要角色。蒸汽机的发明和电气技术的广泛应用，推动社会各个方面发生了巨大变革。由于这两个时期科技成就的文字和资料比较丰富，建议在教学时适当补充，增加学生对这两个时期科技成就的感性了解，为深入认识科学技术进步的意义奠定基础。 本课引言以“你”的生活为切入点，简明扼要地说明了蒸汽和电的革命对人类生活的影响。建议教师以引言内容为素材，通过设问方式引导学生阅读引言内容。如汽船、火车、电灯什么时间什么人发明的?其发明又是怎样改变了人们生活?在学生回答基础之上，引导学生进入本课学习。 第一目“蒸汽时代”的到来，教材从两个方面阐释了蒸汽机与社会生产发展之间的关系。蒸汽机的发明是工业革命发展的必然产物，反过来又促进了工业革命轰轰烈烈地展开。教材首先概要介绍了18世纪60年代以前蒸汽机的使用情况，随后重点阐述了18世纪60年代以后瓦特研制和改进成功“万能蒸汽机”的过程和瓦特蒸汽机问世的意义。 (1)蒸汽机的出现是社会生产特别是工业革命发展的必然结果。 很早以前，就有人设想把蒸汽作为动力使用，但真正把蒸汽动力用于生产，却是17世纪末以后的事情。1698年，托马斯·萨夫里发明了蒸汽唧筒，用于抽干矿井里的水，18世纪初，T·纽科门在改进萨里夫蒸汽机的基础上，制造了一种大气压力蒸汽机，主要用于矿井抽水，但它们都存在明显缺陷，不能作为动力机普遍安装。随着工业革命的开展，大规模的工厂一个接一个建造起来，但这时的动力主要是利用河流里的水力，在这方面，有很多缺点，因为工厂都必须建在河流湍急的偏僻的山谷等处。这些地区交通不便，而且远离原料产地和销售市场，动力问题成为摆在人们面前的急迫问题。人们都希望找到便捷可用的动力，驱动不同机器。 (2)瓦特研制成功“万能蒸汽机” 瓦特在格拉斯哥大学实验室当实验员时，负责修理纽科门蒸汽机，他勤奋好学，善于钻研。18世纪60年代，瓦特经过仔细研究，研制出了新的蒸汽机。这种蒸汽机在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，但还有很多缺陷。瓦特又对蒸汽机做了进一步改进，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”。1785年万能蒸汽机首先在一家纺纱厂投入使用。1789年，瓦特获得专利，瓦特蒸汽机很快普及开来，除用在纱厂之外，还应用到冶金厂、面粉厂，并在后来应用到运输业中。 (3)瓦特蒸汽机问世的意义 瓦特蒸汽机问世的意义可以从以下几个方面进行理解。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展开，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。 教学建议，可以请学生分组讨论如下问题：瓦特蒸汽机是在什么历史背景下问世的?瓦特蒸汽机的工作原理如何?为何称其为“万能蒸汽机”?为什么说蒸汽机是工业革命中最伟大的发明?教学时，还可以请同学阅读本目内容之后，提出自己尚不明确的问题，师生在解答疑问时完成本目学习任务。有关早期蒸汽机、瓦特蒸汽机和使用蒸汽机工厂的情况，可以利用图片资料及影像资料为学生再认当时历史，并分析工厂的特点。也可把下列归纳制作多媒体动画：畜力、水力、风力→万能蒸汽机→发明和使用蒸汽机热潮，人类由此进入“蒸汽时代”，以帮助学生记忆和理解相关知识。瓦特蒸汽机问世的意义，可以引导学生从事件本身说明了什么?(工业革命进入科技阶段，科学技术进步推动社会发展)等几个角度思考。注意让学生结合相关知识和历史事实畅谈自己的理解和认识。 第二目“电气时代”。第二次工业革命从19世纪六七十年代开始，在19世纪末20世纪初基本完成，以电力的广泛应用为显著特点。教材从科学家对电的不懈研究、电力成为工业发展的主要动力、使用电力新发明的涌现等几个方面，展示了人类进入“电气时代”的历史过程。 (1)科学家对电的不懈研究 本部分内容主要包括历史纵横、电磁感应现象的发现、发电机和电动机的发明等部分。为使学生深刻认识科学家对电的不懈研究，建议为学生播放有关的历史音像资料。重点渲染科学家们的追求精神。从18世纪美国科学家富兰克林造出避雷针，到19世纪初意大利科学家伏特发明电池;从1837年英国科学家法拉第发现电磁感应现象，1837年美国人莫尔斯发明有线电报，到1867年德意志科学家西门子发明发电机和比利时人格拉姆发明电动机，可以看出，电力的发现及应用凝聚着几代科学家的不懈研究，在此，要注意培养学生对科学，对真理的追求精神，使学生形成继承和发展人类优秀文化成果的观念和为科学真理而献身的世界观。教学时也可请学生思考发电机的发明过程有何特点等问题。 (2)电力成为工业发展的主要动力 本部分内容主要介绍了电力取代蒸汽动力而成为工业发展主要动力的原因：发电机的完善和改进;长距离输变电技术的成熟;电力的优势(方便、便宜、能量大)。建议教师在授课时可首先提出问题：20世纪电力取代蒸汽动力而成为工业发展重要动力的原因是什么?请同学阅读本部分内容后，由学生分组讨论解答。师生在答疑过程中，完成本部分学习任务。由于本问题学生容易答出，所以教师应及时给学生以鼓励。 (责任编辑：admin) |