内容正文:
课堂教学实录:《现代技术进步与人类社会发展》
授课对象:高二学生
课时安排:1课时(45分钟)
教材版本:《选择性必修二》第6课
一、教学目标与核心素养
唯物史观:理解现代科技的发展是冷战军备竞赛、经济竞争与人类探索需求共同驱动的必然产物;认识人工智能、航天技术等对生产方式和生活方式的革命性影响;把握科技进步与社会变革的互动关系。
时空观念:将电子计算机、互联网、人工智能、航天技术等科技成就置于20世纪中叶以来的时空框架中;建立科技革命与国际格局变化、经济全球化之间的横向联系。
史料实证:运用ENIAC诞生、万维网商用化、AlphaGo人机大战、“奋斗者号”深潜等案例理解科技进步的历程;通过科技对就业结构的影响理解技术变革的社会效应。
历史解释:理解人工智能“模拟人的思维”的本质含义;评价科技进步对人类社会的双重影响;认识中国在尖端科技领域从追赶到并跑的历史跨越。
家国情怀:从“奋斗者号”万米深潜、中国航天成就中增强民族自豪感;从科技伦理思考中培养负责任的科技观。
二、教学重难点
重点:现代科技的主要成就(计算机、互联网、人工智能、航天与海洋、新材料);科技革命对人类社会的革命性意义。
难点:理解人工智能的本质与发展趋势;辩证评价科技进步的正面与负面影响。
三、教学过程实录
【导入新课】——“那些被技术淘汰的奇葩职业”
师:同学们,上课前我先问大家一个问题。如果有一天,有人告诉你:“你以后不用来上学了,因为AI可以代替你上学,所有知识直接传到你的脑子里。”你是开心呢,还是慌得一批?(生笑)
师:大家别笑。技术进步淘汰某些职业,这件事从古到今一直都在发生。今天我们就来聊一聊,有哪些曾经风靡一时的职业,被技术进步干掉了。
师:首先问大家一个问题——在没有路灯的年代,城市的夜晚是什么样的?伸手不见五指,犯罪率高居不下。伦敦自1414年安装了第一批街灯,但当时的路灯烧的是蜡烛,需要有人每天傍晚爬上灯柱去点燃。点灯人这个职业由此诞生,一做就是几百年。到19世纪后期,电灯出现了,但早期的电灯每盏都有一个独立开关,还是需要人手动开启和关闭——当时的电气化并没有淘汰点灯人,只是让他们工作轻松了一点。真正干掉这个职业的是自动化照明系统。1924年,《纽约时报》报道:“大都市中的灯夫成了过多的技术进步的受害者。”1907年纽约还有600个点灯人,到电灯普及后,他们就彻底从街头消失了。
师:第二个消失的职业更有意思——敲窗人。在19世纪末20世纪初的英国和爱尔兰,很多人没有闹钟,但工厂要求早上五点半上班怎么办?有人发明了“人肉闹钟”。每天早上,敲窗人拿着一根长竹竿,按时去敲打客户的窗户,直到把人叫醒为止。你想想,住在二楼的客户可能正做美梦呢,突然一根竹竿戳到窗户上,噼里啪啦一顿敲,被吓得从床上蹦起来——这起床方式比闹钟刺激多了!直到1920年代闹钟逐渐普及,敲窗人这个职业才彻底退出了历史舞台。
师:还有一个——抓鼠人。以前西方城市的下水道里老鼠成灾,竟然出现了专门抓老鼠的职业,叫“抓鼠干警”。后来城市卫生条件改善,老鼠少了,这个职业也就自然消失了。
师:同学们,这些职业在当年可都是正经饭碗。点灯人照亮了伦敦几百年,敲窗人叫醒了无数英国工人,抓鼠人保障了城市卫生——但技术进步不需要它们了,它们就被无情淘汰。今天,当我们谈论人工智能时,谁又能保证我们现在学的专业,十年后不会被AI取代呢?这就是我们今天要学的——现代技术进步与人类社会发展。
【新课讲授】
第一幕:电子计算机——“庞然大物”的诞生
(一)ENIAC:三十吨的庞然大物
师:聊现代科技进步,必须从电子计算机讲起。因为计算机是所有现代科技的“总后台”——没有它,人工智能、航天工程、互联网、新材料研究,全都玩不转。
师:1946年2月14日——没错,情人节当天——美国宾夕法尼亚大学,人类历史上第一台现代电子计算机揭幕亮相,名字叫ENIAC,全称“电子数值积分计算机”。各位同学猜猜这个ENIAC长什么样?长30.48米,宽6米,高2.4米,占地面积170平方米,比你们家客厅加卧室加厨房加阳台加起来都大!重量高达30吨,用了17468个真空电子管,耗电量150千瓦。
师:但别看它像个大铁疙瘩,本事可不小——每秒钟能做5000次加法运算、500次乘法运算,比当时最快的继电器计算机快1000多倍。几百个手算专家算好几天的弹道问题,这家伙几秒钟搞定。为什么军方要造它?第二次世界大战时,美国陆军需要计算炮弹的弹道轨迹,但手算实在太慢——一条弹道要算好几天,战场上一天能打出去几百发炮弹。于是军方砸了48万美元(相当于今天几百万美元)造了这个庞然大物。
师:但这里有个小秘密。当时记者来看演示,以为按个按钮机器自己就会算。他们不知道,ENIAC背后有6位女程序员,用穿孔卡片辛辛苦苦给机器“喂”指令。那时候编程被认为是“沉闷乏味的事务性工作”,男工程师不愿意干,就交给女性干。所以计算机的“第一次”,其实是女程序员的双手撑起来的。
(二)计算机的小型化之路
师:ENIAC之后,计算机的演化之路就是两个字——“瘦身”。电子管太费电、体积太大、动不动就烧坏。1948年,贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管,体积比电子管小得多,功耗只有电子管的百万分之一。1958年,德州仪器工程师杰克·基尔比发明了集成电路,把多个晶体管集成在一个小小的硅片上,计算机体积开始指数级缩小。
师:1971年,英特尔推出了世界上第一款商用微处理器——Intel 4004。这个指甲盖大小的芯片,计算能力超过1946年的ENIAC。到1981年IBM推出个人电脑时,一台PC的计算能力已经远超ENIAC,但价格只有几千美元,放在写字台上就能用。从170平方米到几十厘米,从30吨到几公斤,人类用了不到40年,就把计算机从“国家工程”变成了“家庭必备”。
第二幕:互联网——从军用网络到指尖世界
(一)阿帕网:冷战催生的“备用方案”
师:有了计算机,大家各自算各自的,彼此不沟通,就像每个城市不通电话一样低效。1969年,美国国防部把几台计算机连接起来,建了一个叫“阿帕网”的军用网络。初衷很简单:万一核战争爆发,华盛顿被炸了,信息还能通过别的节点传递出去。后来这个网络不断发展,到20世纪90年代实现商业化,演化成了我们今天所说的“互联网”,成为世界上信息资源最丰富的计算机公共网络。
师:这里必须提一个人——蒂姆·伯纳斯·李。1989年,这位英国软件工程师在欧洲核子研究中心工作时,向老板提交了一份关于“万维网”的提案。老板看完可能心想:“这小子又在折腾什么?”但幸好通过了。第二年,他开发了三种核心技术——HTML(超文本标记语言)、HTTP(超文本传输协议)和URL(统一资源定位符)。你每次上网看到的网页代码、网址前面的“http”、还有那一长串URL,都是他创造的。更牛的是,1993年他和CERN决定把万维网的源代码免费公开,让所有人都能用!一个人创造了万维网,然后把它免费送给全人类——这格局,真是太大方了。(生笑)
(二)1995年:互联网元年
师:1993年,美国大学生马克·安德森开发了世界上第一款图形网络浏览器Mosaic。有了它,普通用户不需要记复杂的命令,只需点击鼠标就能上网。到1995年,整个世界发生了翻天覆地的变化。《新闻周刊》当年年终版写道:“今年可谓是互联网元年。你还能回忆起哪天的报纸上是不提及新奇的网络新闻的吗?”就在短短一年内,网景浏览器、雅虎、亚马逊等互联网公司如雨后春笋般冒出。
师:同学们,想想看——你们的爷爷奶奶年轻时,寄一封信要等一星期;你们的爸爸妈妈年轻时,打长途电话要跑到邮局排队;到了你们这代人,和地球另一端的朋友视频聊天就像喝白开水一样简单。互联网真的把地球缩小成了一个村子。当然,副作用也很明显——现在老师布置的作业,答案网上一搜就有,学生连脑子都懒得动了。(生大笑)科技进步给你们偷懒创造了前所未有的便利条件,但期末考试你们还是得自己动脑子,搜索引擎可帮不了你们。
第三幕:人工智能——“机器会思考吗?”
(一)图灵测试与人工智能的诞生
师:计算机能算数,能联网,但它能像人一样思考吗?这个问题很早就有科学家在思考。1950年,英国数学家图灵提出了一个著名的“图灵测试”——如果一个人通过键盘跟机器对话,分不清对方到底是人还是机器,那这台机器就可以被认为是“智能”的。1956年,在美国达特茅斯学院的一个学术会议上,“人工智能”这个概念第一次被正式提出来。
师:但早期的人工智能进展很慢。直到2016年,一场举世瞩目的比赛让全世界看到了AI的真正实力。
(二)AlphaGo vs 李世石:人类最后的“高地”沦陷
师:2016年3月,韩国首尔,世界围棋冠军李世石九段与谷歌的人工智能程序AlphaGo展开了五番棋对决。为什么这场比赛这么轰动?因为围棋和国际象棋不一样。国际象棋的变化虽然多,但电脑可以用“暴力枚举法”——把所有可能的走法都算一遍,总能找到最优解。围棋的棋盘是19×19格,每一步的可能性远超国际象棋,穷举法在这里根本行不通。在AlphaGo之前,大家都觉得围棋是“人类智力最后的堡垒”,电脑不可能攻下来。
师:结果呢?第一局,AlphaGo执白中盘战胜李世石。第二局再胜,第三局再胜——五番棋前三局全胜!李世石只在第四局扳回一盘,最终以1比4落败。赛后有人把李世石称为“最后的武士”——悲壮地成为人类与机器人对弈的“末代帝王”。
师:但如果你觉得AlphaGo只是会下棋,那就太小看人工智能了。现在的人工智能能干的事儿多到吓人——帮大学生写论文、帮小学生解数学题、帮上班族做PPT,甚至帮医生诊断疾病、帮律师查找案例。有人说:“有事没事,问问AI。遇事不决,AI先学。”这句话放到今天,真不是开玩笑。
第四幕:冲出地球,潜入深渊——“上天入海”的中国力量
(一)航天技术:斯普特尼克恐慌
师:说完地面上的事,咱们再往上看——太空。1957年10月4日,苏联在哈萨克斯坦发射了人类第一颗人造地球卫星“斯普特尼克”1号。这颗只有沙滩排球大小的铁球,带着无线电发射器,每90多分钟绕地球一圈,在太空中发出“哔哔哔”的信号声。美国当时就慌了——苏联的卫星在天上飞,意味着苏联的火箭可以把核弹头送到美国任何地方。时任总统艾森豪威尔后来在回忆录中写道:“整个自由世界掀起了一股恐惧的浪潮。”这次“斯普特尼克恐慌”,直接催生了美国NASA的成立,也拉开了美苏太空竞赛的大幕。
师:今天,航天技术已经深入到我们生活的方方面面。天气预报、卫星导航、电视转播、互联网通信——哪一样离得开天上的卫星?许多国家研制了多种类型的运载火箭,成功发射了大量航天器,在太空中建立了严密的地球测控网。
(二)深海探测:“奋斗者”号刷新纪录
师:说完天上,咱们再往下看——海底。地球上最深的地方在哪里?马里亚纳海沟,最深处叫“挑战者深渊”,深度约11000米,压力是海平面的1100倍。1960年,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入马里亚纳海沟,最大深度10916米,并在底部停留了20分钟,发现底下居然有鱼和虾等生物。
师:咱们中国在这方面后来居上。1997年,中国自主研发的无缆水下深潜机器人成功潜入水下6000米进行科学试验。2020年11月10日,“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟创造了10909米的中国载人深潜新纪录。这个压力有多大?能把一辆坦克压成铁饼,但我们的“奋斗者”号不仅下去了,还带回了大量珍贵的科学样本。更牛的是,“奋斗者”号在此次海试中成功完成了13次下潜,其中8次突破万米,是世界上在马里亚纳海沟万米深潜人次最多、累计作业时间最长的载人潜水器。
师:同学们,从“蛟龙”号的7062米到“奋斗者”号的10909米,中国深海探测一步一个脚印,走到了世界最前列。从“神舟”飞天到“嫦娥”奔月,从“天宫”建站到“奋斗”入海,咱们国家在尖端科技领域的成就,是综合国力的最好证明。
第五幕:现代科技进步的革命性意义——“双刃剑”的正反面
(一)头脑风暴:被技术消灭的职业
师:好了,同学们,前面我们聊了那么多科技成就,现在我们来做个头脑风暴。你们能想到哪些被新技术淘汰的职业?(生举手)
师:打字员——随着电脑和办公软件的普及,打字员被取代了。电话接线员——程控交换机一出现,他们也被取代了。胶卷冲洗师——数码相机和智能手机出现后,这个职业基本消失了。报纸排版工人——桌面排版软件出现后,他们也被淘汰了。还有DVD出租店、BP机寻呼台、VCD播放器修理——这些岗位在几十年前都曾经是体面的工作。
师:老师来补一个有趣的——卖牛奶的人。在第二次世界大战前的法国,有专门的牛奶递送工,每天清晨把装在玻璃瓶里的牛奶送到各家门口。二战后冰箱普及了,人们一次可以多买几天的牛奶,送奶工这个职业就慢慢消失了。
师:通过这些例子,大家应该明白一个道理——技术进步不是来“帮助”你的,而是来“改造”甚至“消灭”你的。每次重大技术革命,都意味着大批旧职业的消亡和大量新职业的诞生。
(二)积极意义:生产力飞跃,生活更便捷
师:当然,技术进步带给我们更多的是好处。从经济层面看,人工智能、大数据、物联网等技术与传统产业深度融合,催生了智能制造、数字经济等新业态,极大地提高了生产效率。从社会层面看,科技进步彻底改变了我们的生活方式。智能家居让灯光、空调、电视随主人归来自动开启;你出门用导航,买东西用手机支付,无聊了刷短视频——这些在二三十年前都是科幻电影里的情节。技术进步让我们的生活更便捷、更舒适。
师:更重要的是,技术进步催生了一大批新职业。20年前没人知道什么叫“算法工程师”,10年前没人听说过“AI产品经理”。今天,这些岗位成了高薪的代名词。技术革命不会让所有人都失业,但它一定会让你“失业”在你原来那个岗位上——如果你不学习新技能的话。
(三)消极影响:AI来袭,谁会被淘汰?
师:但是——这里必须有个“但是”——技术的负面影响,同样不容忽视。
师:第一,技术进步带来了严重的就业冲击。2025年底,美国就业追踪机构的数据显示,当年直接归因于AI的裁员超过了5.5万人。金融领域,财务机器人三分钟完成月度报表,初级会计的替代率高达90%。客服领域,某公司的AI系统日均处理200万通电话,电话客服替代率达85%。世界经济论坛预测,到2030年,全球将有9200万个工作岗位被自动化与机器人取代。你想想看,现在很多客服电话打过去,对面是机器人,你发火都不知道该对谁发!(生笑)
师:第二,技术进步带来了新的社会问题。信息茧房、隐私泄露、算法歧视——这些东西以前我们想都想不到。你刷短视频,平台根据你的喜好不断推送同质化内容,你越看越觉得自己想的都对,根本不知道外面还有不同的声音——这叫“信息茧房”。你越喜欢什么,它就让你越狭隘。你用手机支付、用社交软件、用导航地图,你的行踪、消费习惯、社交关系全被记录成数据,变成别人口袋里的财富——这叫“数据剥削”。
师:第三,科技本身也是一把双刃剑。航天技术可以用于科学探索,也可以用于军事侦察;人工智能可以辅助医疗诊断,也可以被用来制造深度伪造视频;基因编辑可以治疗疾病,但也可能被滥用。科技向善还是向恶,不取决于技术本身,取决于使用它的人。
【课堂小结与升华】
师:同学们,今天我们走完了现代科技进步的壮阔历程。从ENIAC这个30吨重的“庞然大物”,到你口袋里的智能手机;从美国军方的秘密网络,到覆盖全球的互联网;从苏联卫星“哔哔哔”的信号声,到中国“奋斗者”号在万米海底传回的画面;从李世石含泪认输的悲壮,到AI写诗、画画、做PPT的日常——人类用不到一百年的时间,走完了过去几千年都不敢想象的科技征途。
师:最后我们来回答开头的那个问题——技术进步,到底是在帮我们,还是在害我们?答案是:两者都有。科技是生产力,科技也是双刃剑。它让我们的生活更便捷,也让我们的社会更复杂;它创造了无数新的工作岗位,也淘汰了一大批传统职业;它把世界连成了一个村,也让信息茧房把我们困在一个个孤岛上。
师:最后送大家一句话:点灯人的消失是因为电灯,敲窗人的消失是因为闹钟,抓鼠人的消失是因为卫生条件改善——每一个被淘汰的职业背后,都是人类文明的进步。但今天的人工智能,不再只是淘汰“某个职业”,而是可能在淘汰“整个工种”。你们这一代人,将是驾驭科技的主人,还是被科技支配的奴隶?答案,在你们自己手里。
课后思考题:有人说“科技是人类进步的阶梯”,有人说“科技让人类变得更懒惰、更孤独”。结合本课所学,谈谈你对科技进步影响的认识。要求:从计算机与互联网的普及、人工智能的发展、航天与海洋技术的成就、科技的社会影响等角度展开分析。
四、板书设计
第6课 现代技术进步与人类社会发展
一、消失的职业(导入)
点灯人:照亮伦敦几百年 → 电灯+自动化 → 消失
敲窗人:人肉闹钟 → 机械闹钟 → 消失
抓鼠人:下水道治理 → 消失
二、计算机与人工智能
第一台电子计算机:ENIAC(1946),170㎡/30吨/17468个电子管
小型化之路:电子管→晶体管→集成电路→微处理器
人工智能:AlphaGo vs 李世石(2016),围棋沦陷
三、互联网:从军用网络到指尖世界
起源:1969年美国国防部阿帕网
万维网:Tim BernersLee(1989),HTML/HTTP/URL,免费开源
商业化:1995年“互联网元年”,雅虎、亚马逊诞生
四、航天与海洋技术
航天:苏联Sputnik1(1957)→ NASA成立 → 美苏太空竞赛
深海:美国“迪里雅斯特”号(1960)→ 中国“奋斗者”号(2020,10909米),13次下潜,8次破万米
五、现代科技进步的革命性意义
积极:生产效率提升,新职业涌现,生活便捷化
消极:就业冲击(2025年AI直接裁员5.5万+,2030年全球9200万个岗位被取代),信息茧房,数据剥削,技术滥用风险
五、教学反思
本节课以“被技术淘汰的奇葩职业”作为导入——点灯人、敲窗人、抓鼠人,用生动有趣的故事迅速拉近距离、激活课堂。在讲解中,注重用生活化语言和比喻:用“庞然大物”形容ENIAC,用“瘦身”形容计算机小型化,用“情人节约会”调侃ENIAC诞生的日期,用“格局太大”称赞万维网开源,用“最后的高地”形容围棋在AI面前的地位,用“哔哔哔”模拟斯普特尼克卫星信号,用“铁饼压力”形容万米深海压强。通过ENIAC女程序员、万维网免费开源、AlphaGo人机大战、“斯普特尼克恐慌”、“奋斗者”号深潜等案例,展现科技发展的宏大图景。
在内容处理上,紧扣“科技成就—影响—反思”的递进逻辑。以头脑风暴的形式,让学生参与讨论“被技术消灭的职业”,增强课堂互动。最后以AI就业冲击数据(2025年AI直接裁员5.5万人,2030年全球9200万个岗位被取代)引发学生思考,用“双刃剑”的比喻引导学生辩证看待科技进步。
教学中需要注意:一是帮助学生理解ENIAC“庞然大物”与当代计算机的反差,感受技术迭代速度;二是引导学生辩证分析科技进步的影响,不盲目乐观也不全盘否定;三是通过中国在深海探测等领域的成就,自然渗透家国情怀;四是头脑风暴环节要鼓励学生多角度思考,联系生活实际。
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