内容正文:
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进入二十一世纪
科技迅速发展
第6课
现代科技进步与人类社会发展
神舟21号
载人航天飞船
一、现代科学技术的发展:背景
(1)理论基础:
科学理论(相对论、量子理论等)的重大突破提供理论基础;
爱因斯坦
阿尔伯特・爱因斯坦(1879—1955年)德国物理学家。核心贡献包括创立狭义相对论(提出光速不变与相对性原理,推导质能方程 E=mc²,颠覆绝对时空观,为核能开发奠定基础)、广义相对论(将引力解释为时空曲率的几何效应,预言光线弯曲、引力波等,奠基黑洞理论与现代宇宙学),通过布朗运动理论证实原子存在、开创现代宇宙学,其理论不仅重塑了人类对宇宙的认知,更直接推动了 GPS 导航、核能利用、光电技术等现代科技的发展,成为现代物理学的重要基石。
一、现代科学技术的发展:背景
普朗克
(1)理论基础:
科学理论(相对论、量子理论等)的重大突破提供理论基础;
普朗克(1858.4.23-1947.10.4)是德国理论物理学家,量子论创始人,1918 年诺贝尔物理学奖获得者,其革命性贡献彻底改变了物理学对能量本质的理解。1900 年,为解决黑体辐射难题("紫外灾难"),普朗克提出能量量子假说:能量并非连续发射或吸收,而是以离散 "能量包"(量子)形式存在,每个量子能量 E=hν(h 为普朗克常数,ν 为频率)。这一假说不仅完美解释了实验数据,更颠覆了经典物理学连续能量观,标志着量子物理学诞生。
一、现代科学技术的发展:背景
詹姆斯·沃森
(1)理论基础:
科学理论(相对论、量子理论等)的重大突破提供理论基础;
詹姆斯・杜威・沃森(1928.4.6-2025.11.6)是美国分子生物学家、遗传学家,DNA 双螺旋结构共同发现者,1962 年诺贝尔生理学或医学奖得主,被誉为 "DNA 之父",其工作彻底改变了生物学和遗传学发展轨迹。1953 年,25 岁的沃森与弗朗西斯・克里克在剑桥大学卡文迪许实验室共同提出 DNA 双螺旋结构模型,这一被称为"二十世纪科学最伟大成就之一" 的发现揭示了遗传信息的存储与传递机制。
一、现代科学技术的发展:背景
图灵
(1)理论基础:
科学理论(相对论、量子理论等)的重大突破提供理论基础;
艾伦・麦席森・图灵(1912.6.23-1954.6.7)是英国数学家、逻辑学家、密码分析学家和理论生物学家,计算机科学与人工智能之父,英国皇家学会院士,其开创性工作奠定了现代计算机理论基础,彻底改变了人工智能和密码学发展轨迹。二战期间(1939-1945),图灵领导英国密码破译团队破解德国Enigma 密码系统,设计出 "炸弹机"(Bombe),通过逻辑推理快速排除错误设置,每日破译上百条德军密电,据估计使战争提前 2-4 年结束,挽救数百万生命,被英国首相丘吉尔誉为 "战争的无名英雄"。
一、现代科学技术的发展:背景
材料4:美国在第二次世界大战中,经济实力空前增强,它的黄金储备占到资本主义世界储备的74.5%(1948年),出口贸易占32.4%(1947年),它还是世界最大的资本输出国和债权国。 ——徐天新、梁志明主编《世界通史》(当代卷)
(2)物质基础:战后经济的快速发展;
一、现代科学技术的发展:背景
材料2 二战期间,美国研制了原子弹并用于实战。1946年,美国投入使用第一台电子计算机,最初是用来计算炮弹弹道的。德国人研制成功远程液体燃烧火箭,是用于空袭。
——吴于廑、齐世荣《世界史》
材料3 二战后,美苏展开军备竞赛,大力发展科技……美国和西方在电子、新材料及其加工业等方面之所以能够领先于苏联,从一定程度上也是被美苏军备竞赛给逼出来的。
——时殷弘《美苏冷战史:机理、特征和意义》
(3)国际形势:
战争及激烈的国际竞争的刺激
《华盛顿的 “和平鸽”》
一、现代科学技术的发展:背景
(4)政府的支持:
各国政府对高科技的大力支持;
(5)个人努力:
无数科研工作者辛勤付出
杨振宁与邓稼先
中国创新能力综合排名第10位,接近欧洲主要发达国家水平。
《国家创新指数报告2024》
一、现代科学技术的发展:发展状况
二战后,发达国家在计算机与人工智能技术的引领下,航天、海洋、原子能、生物、新材料等方面的技术迅速发展。
改革开放以来,中国在尖端科技领域取得巨大成就。
尖端科技的发展,成为衡量国家综合实力的重要标志之一。
生物技术
人造卫星
中国核潜艇
纳米材料
一、现代科学技术的发展:表现
(1)计算机
1946年,为满足弹道计算的需求,美国军方研制的世界上第一台电子计算机“埃尼阿克"在美国宾夕法尼亚大学问世,开启了电子计算机时代
埃尼阿克
IBM推出
家用电脑PC
中国
神威·太湖之光
神威太湖之光2025年排第 21 位,刚发明出来连续三四年第1
一、现代科学技术的发展:表现
(2)网络
背景:网络在冷战的背景下诞生。
发展:1969年,美国国防部把几台计算机连接起来,建立起军用网络,后来演化为互联网,并于20世纪90年代实现商业化,成为世界上信息资源最丰富的计算机公共网络,目前已遍布全球。此后计算机网络技术迅速发展,进人生产生活的各个领域,并走入家庭。
一、现代科学技术的发展:表现
(3)人工智能
人工智能技术是计算机技术的一个分支,是通过计算机模拟人的思维解决实际问题的技术
前景:大力发展智能制造以及人工智能新兴产业,鼓励各个领域的智能化创新,是当今科技发展的重要任务。
意义:人工智能技术广泛应用到各个领域,极大地改变了人们的生产生活
无人车间
各类ai软件
一、现代科学技术的发展:表现
(4)载人航天
1957年,苏联发射世界上第一颗人造地球卫星。此后,开发和利用太空及地球以外天体的航天技术迅猛发展。
作为新兴的尖端科技,航天技术对现代国防与经济发展产生了巨大影响。
斯普特尼克1号
莱卡
1961
加加林登入外太空
1969
阿姆斯特朗登月
一、现代科学技术的发展:表现
(5)海洋技术
美国是世界上最先进行深海研究的国家
20世纪60年代,美国深潜器曾在水下数千米处发现了海洋生物群落,并且首次潜入世界大洋中最深的马里亚纳海沟
1997年, 中国自主研发的无缆水下深潜机器人成功潜入水下6 000米处进行科学试验,标志着中国海洋技术已跻身世界先进行列
2012年中国的蛟龙号载人潜水器在马里亚纳海域进行试滑,成功突破了7000米深度这是世界同类型载人潜水器的最大下潜深度
奋斗者号
雪人蟹
水滴鱼
一、现代科学技术的发展:表现
(6)原子能
原子能最早用于军事
现在的原子能广泛用于核动力船、生物医学研究、医学诊断核治疗以及核动力厂
国产新型伽马射束立体定向放射治疗系统
企业号航空母舰
切尔诺贝利事件
一、现代科学技术的发展:表现
(7)新材料技术
应用范围广泛,受到各国的普遍重视。新材料不断更新,表现出传统材料不具备的特点。
生物医学材料
高分子材料
纳米材料
生态环境材料
一、现代科学技术的发展:表现
(8)生物技术
二战后,DNA双螺旋结构的发现
微生物学、分子遗传学、
生物化学、细胞学
美国公司复活的史前“恐狼”
疫苗
世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿
贺建奎的基因编辑婴儿
一、现代科学技术的发展
现代科技革命的特点?
②科技成果大量出现加快了科学技术转化为生产力的速度。
③科学技术在各个领域之间相互渗透,一种技术的发展推动其他技术的相应发展。
①科技进步成为推动生产力进步的主要因素。
材料:新的科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。……与前两次科技革命相比,第三次科技革命又有新的变化。科学技术在推动生产力发展方面起着越来越重要的作用,转化为直接生产力的速度加快。科学与技术密切结合、相互促进。前两次工业革命主要是以一两种技术的突破为代表,第三次科技革命则不然,在核能、电子计算机和宇航技术的带动下,一批批新技术迅速出现并且汇入技术革命的洪流,进而形成宏大的技术群。 科学技术各领域之间相互渗透。
——摘编自《世界现代史》资料汇编
1.促使劳作方式由粗放型转化为集约型
二、现代科技进步的革命性意义
无人工厂
比亚迪
搬货机械人
二、现代科技进步的革命性意义
2.人类文化生活出现新模式
通信基站
网购助推乡村振兴
酒店机械人
二、现代科技进步的革命性意义
3.人类视野产生新的变化
丰富了人们的知识
社交媒体信息交流广泛
AI赋能文艺
二、现代科技进步的革命性意义
4.现代科技应用的负面影响
人工智能是否
有一天会取代人类?
网络成瘾
网络的不良风气
《底特律:化身为人》
网络成瘾纳入精神病范畴,确定了网络成瘾的"6小时"标准
芳华剧照
习题检测
1.(22·23下·十堰·阶段练习)近日,美国OpenAI公司研发的深度人工智能App ChatGPT引发热议,有人称其为生产力工具,也有人因其能够代写论文而对此感到恐慌。根据美国美林银行预测,2025年以前,人工智能的“每年产生的创造性破坏的影响”可能会达到14万~33万亿美元。由此可见( )
A.人工智能将取代人在生产活动中的创造力
B.科技革命在提高生产力的同时带来新挑战
C.人工智能创造生产力的同时又破坏生产力
D.人类尚未做好迎接新一轮科技革命的准备
B
习题检测
2.(22·23下·山西·阶段练习)下表是1987年日本、西欧、苏联高科技发展状况比较(各项以美国为100%计算)。这表明当时在高科技方面( )
A.美国、西欧和日本三足鼎立
B.日本居于世界领先地位
C.欧共体逐步实现后来居上
D.苏联处于相对劣势地位
D
习题检测
3.(22·23上·太原·期末)西班牙巴塞罗那市通过在城市安装传感器,建设街道照明、自动洒水系统,实现环境监测与交通管理;英国米尔顿·凯恩斯市通过将传感器连接到可回收垃圾箱,提取信息、分析数据以决策垃圾的收储与处理。这表明人工智能技术( )
A.提高了城市治理水平 B.促进西方科技领先世界
C.主要应用于城市建设 D.推动了城市化发展进程
A
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