資源簡介

現(xiàn)代科技進步與人類社會發(fā)展
教科書分析與教學建議
一、重點和難點
1．重點
認識人工智能技術對改變?nèi)藗儎谧鞣绞脚c生活方式的意義。
2．難點
理解人工智能技術與現(xiàn)代社會發(fā)展的關系。
二、內(nèi)容分析及教學建議
1．本課立意
本課立足于以人工智能技術為代表的現(xiàn)代科技成果，展開技術領域在第二次世界大戰(zhàn)后半個世紀以來的重大變化，突出人工智能技術等成果對人們勞作方式及生活方式變革的意義。通過一系列具體案例，學生可以進一步認識經(jīng)濟與社會生活之間的關系，進而明確生產(chǎn)方式的變革對人類社會發(fā)展歷程的革命性意義。
2．子目間邏輯關系
本課一共分為兩個子目，分別是“現(xiàn)代科學技術的發(fā)展”和“現(xiàn)代科技進步的革命性意義”。第一子目側重介紹現(xiàn)代科技在各領域的具體成果，為第二子目學生理解現(xiàn)代科技進步的意義作鋪墊；第二子目在第一子目的基礎上，進一步闡釋現(xiàn)代科技進步在推動生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式和社會生活改變方面的意義。
3．內(nèi)容取舍的考慮
本課依據(jù)課程標準進行敘述，介紹以人工智能為代表的現(xiàn)代科技的典型表現(xiàn)與影響。其中著重突出了人工智能技術等成果促進生產(chǎn)力發(fā)展、勞作方式與社會生活變革的革命性意義。需要注意的是，課程標準強調(diào)人工智能技術，但限于篇幅，對這一系列科技成果的背景難以展開，教師可以結合教學需求作一定的補充詮釋；本課重點是人工智能技術，但人工智能技術與計算機技術、航天技術、海洋技術與生物技術等領域密切相關，有必要加以拓展，否則難以說明問題，因此教師在教學過程中，可抓住人工智能進行深度闡述，也要顧及人工智能技術波及其他領域。
現(xiàn)代技術進步對社會發(fā)展的影響是多方面的。從辯證法的角度看，除推動社會發(fā)展外，科學技術的不恰當使用也會有負面作用。但本課只是展開了科學技術進步對生產(chǎn)力、勞作方式、生活方式與思維觀念的影響。之所以如此，一方面是篇幅有限，另一方面是因為人工智能技術尚屬于新事物，很多問題只是剛顯露出來。教師在教學過程中也應有所側重。
4．關鍵內(nèi)容表述的說明
第一子目“現(xiàn)代科學技術的發(fā)展”，主要介紹了第二次世界大戰(zhàn)以后現(xiàn)代科學技術的重大成就，有計算機與人工智能技術、航天技術、海洋技術、原子能、生物技術和新材料技術。其中，人工智能技術是課程標準的要求，其他內(nèi)容與人工智能技術密切相關。人工智能技術是如何引領其他領域的？習近平在兩院院士大會上的講話中說：“由于大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術同機器人技
術相互融合步伐加快，3D打印、人工智能迅猛發(fā)展，制造機器人的軟硬件技術日趨成熟，成本不斷降低，性能不斷提升，軍用無人機、自動駕駛汽車、家政服務機器人已經(jīng)成為現(xiàn)實，有的人工智能機器人已具有相當程度的自主思維和學習能力。”可見人工智能技術滲透到經(jīng)濟社會生活各領域，成為先導技術，促進了以物質(zhì)生產(chǎn)、物質(zhì)服務為主的經(jīng)濟發(fā)展模式，向以信息生產(chǎn)、信息服務為主的經(jīng)濟發(fā)展模式的轉變，對經(jīng)濟生活起著引領作用。
第二子目“現(xiàn)代科技進步的革命性意義”，主要闡釋了科技成就在推動生產(chǎn)力發(fā)展、改變生產(chǎn)方式、社會生活與思想觀念上的革命性意義。以計算機與人工智能技術為引領的技術進步帶來了生產(chǎn)力的飛躍，信息技術等一系列高精尖成果快速轉化成經(jīng)濟效益，開拓了新的生產(chǎn)領域。科技進步也改變了勞作方式，大量人力從生產(chǎn)線上解放下來，中產(chǎn)階級愈發(fā)壯大，第三產(chǎn)業(yè)進一步擴大，粗放型經(jīng)濟增長轉化為集約型經(jīng)濟增長，科學的現(xiàn)代企業(yè)管理制度出現(xiàn)。科技進步極大地影響了人類生活，拓寬交流渠道，豐富娛樂生活，擴大認知視野。
5．欄目內(nèi)容設置的考慮
本課導入
本課以北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)導入。中國自行研制的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是一種全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，反映了中國在當代尖端科技領域取得的巨大成就，與現(xiàn)代科技進步相吻合，有利于提升學生的民族自尊心、自信心和自豪感。
歷史縱橫
本課《歷史縱橫》介紹了現(xiàn)代科技進步中生物技術的發(fā)展歷程與價值。生物技術基于現(xiàn)代生物學與相關學科知識，專業(yè)性很強，學生理解起來有難度。這一部分用凝練的語言簡要介紹20世紀以來生物技術的成就，可供有興趣的同學進一步鉆研。
史料閱讀
本課《史料閱讀》選用習近平《在第二屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會開幕式上的講話》，展現(xiàn)當代互聯(lián)網(wǎng)技術的意義，將信息革命置于農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命之后，從整個世界文明史中進行考察，引導學生從長時段中認識科技進步對人類生產(chǎn)生活帶來的深刻影響。
學思之窗
本課《學思之窗》通過斯塔夫里阿諾斯《全球通史》中的表述，介紹了人類在第二次世界大戰(zhàn)后對原子能的利用。通過材料內(nèi)容并結合所學，學生可以從多角度回答問題：“原子能給人類生活帶來了怎樣的變化？”
思考點
本課第一子目正文內(nèi)容介紹了人工智能技術在生產(chǎn)中的大量應用，進而設置《思考點》：“人工智能技術有哪些表現(xiàn)？”第二子目正文內(nèi)容介紹的是現(xiàn)代科技進步對社會生活的宏觀影響，而課文語言濃縮概括，需要學生結合自身體驗進行解讀。通過設置《思考點》“現(xiàn)代科技進步給你的日常生活帶來了哪些變化”，引導學生將課堂內(nèi)容與日常生活相結合，通過自身體驗把歷史學活。
6．對本課相關內(nèi)容的補充說明
美國國防部“建立起軍用網(wǎng)絡”
20世紀60年代末，在美蘇爭霸的冷戰(zhàn)時期，美國出于爭霸需要，加緊軍事科學及其相關領域的研究，催生了互聯(lián)網(wǎng)。20世紀50年代末期，蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，通過這項技術可以實現(xiàn)將核武器投射到目的地，引發(fā)了美國軍方的擔憂。美國國防部為了確保計算機系統(tǒng)的安全，成立了高級研究計劃署（The Advanced Research Projects Agency），簡稱“阿帕”（ARPA），試圖通過統(tǒng)一的網(wǎng)絡將分散的指揮系統(tǒng)連接起來。阿帕網(wǎng)（ARPANET）就是高級研究計劃署成立不久的成果，它一般被視為全球互聯(lián)網(wǎng)的前身。
現(xiàn)代科技進步使“人類視野產(chǎn)生新的變化”除了課文所說，交通和通信技術的進步使地球成為“地球村”之外，現(xiàn)代技術進步也大大提高了人類的實踐能力。此時人們的實踐對象和以往相比，無論是在廣度還是在深度上都存在很大的不同。一個重要的表現(xiàn)，就是對象的系統(tǒng)性、綜合性。這就需要多學科、多門類協(xié)同合作，也需要人們轉變思維，以系統(tǒng)性、整體性的方式來認識問題。此外，人類思維活動還須具備創(chuàng)造性。現(xiàn)代技術進步把人從機器的束縛中解放出來，擺脫繁重的體力勞動，并且許多單調(diào)、重復、簡單的思維活動，也將被人工智能技術所代替。人的智力需要轉換方向，向未知領域進軍，在非技術實踐的領域發(fā)揮潛能與創(chuàng)造性。因為人工智能很難實現(xiàn)對人腦情感、意志、心態(tài)、情緒、經(jīng)驗的模擬，也很難應對在情感、意志、心態(tài)、情緒、經(jīng)驗影響下的文化意識領域中的各類問題，這些問題仍然需要人來解決。
三、問題解答
1．學思之窗
結合材料，思考原子能給人類生活帶來了怎樣的變化？
解題關鍵
原子能廣泛應用于現(xiàn)代科技的各個領域。在解決能源動力與醫(yī)療問題的同時，原子能的濫用也會產(chǎn)生消極影響。
思路引領
采取辯證的態(tài)度，從積極方面看原子能應用于交通工具，提供新能源，應用于醫(yī)學研究與診斷治療等。消極方面則包括核擴散、核泄漏等。
答案提示
一方面，原子能可以服務于人類的和平事業(yè)，應用于生產(chǎn)生活。原子能可以為新的交通工具提供動力；可以服務于很多生產(chǎn)領域，為它們提供新能源；可以應用于醫(yī)學研究與診斷治療，造福人類健康。另一方面，原子能的濫用給人類帶來危害甚至災難。核武器擴散、核泄漏對人類造成巨大威脅。
2．思考點
人工智能技術有哪些表現(xiàn)？
解題關鍵
人工智能技術與各行各業(yè)密切相關，滲透到航天技術、海洋技術、原子能、生物技術和新材料技術中，對經(jīng)濟生活起著引領作用。
思路引領
人工智能技術滲透到經(jīng)濟社會生活各領域，成為先導技術，促進了物質(zhì)生產(chǎn)模式轉向信息生產(chǎn)模式。
答案提示
人工智能技術是先導技術，它同機器人技術相互融合步伐加快，3D打印、智能制造迅猛發(fā)展，軍用無人機、自動駕駛汽車、家政服務機器人已經(jīng)成為現(xiàn)實。（列舉若干具體現(xiàn)象即可，不求全）
現(xiàn)代科技進步給你的日常生活帶來了哪些變化？
解題關鍵
現(xiàn)代科技進步，豐富、便利了人們的生活。
思路引領
信息交流；社交娛樂；購物休閑；健康保健等。
答案提示
現(xiàn)代科技進步使交通便利，人與人的交流暢通，帶來一系列新的娛樂方式和休閑方式，使服務更加便捷，等等。（言之成理即可）
3．問題探究
結合材料，思考人工智能技術在救災方面發(fā)揮了怎樣的作用？
解題關鍵
提取材料信息，概括人工智能技術在災害預測、災后排查與救援等方面發(fā)揮的作用。
思路引領
概括材料，結合人工智能技術模擬人的思維解決問題的特征作答。
答案提示
人工智能技術能夠在災后排查與組織救援過程中減少人員傷亡，提高探測速度與覆蓋面，以獲得搶救最佳時機，科學分析數(shù)據(jù)，協(xié)助人作出重要決策，等等。
4．學習拓展
談一談你對“自然科學和人文社會科學之間日益呈現(xiàn)交叉融合趨勢”的理解。
解題關鍵
學生需要結合自身經(jīng)歷，解讀自然科學和人文社會科學之間日益呈現(xiàn)交叉融合的必要性。
思路引領
學生在綜合實踐課或者研究性學習中找到自然科學和人文社會科學之間交叉的例證。
答案提示
例如，研究中國古代經(jīng)濟重心的南移，需要綜合運用歷史學、地理學、氣象學、生物學、經(jīng)濟學等多學科知識；研究英國工業(yè)革命的歷史，也需要綜合運用歷史學、地質(zhì)學、工業(yè)技術、環(huán)境科學等多個領域的知識。
四、圖片說明
1．第55顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射時的場景
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，簡稱“北斗系統(tǒng)”，是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。北斗系統(tǒng)提供服務以來，已在交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信授時、電力調(diào)度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用，基于北斗系統(tǒng)的導航服務已被電子商務、移動智能終端制造、位置服務等廠商采用，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。第55顆北斗導航衛(wèi)星是北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。
2．世界第一臺電子計算機“埃尼阿克”
20世紀40年代中期，美國賓夕法尼亞大學為美國軍事部門研制了一臺用于彈道軌跡計算的“電子數(shù)值積分和計算機”（Electronic Numerical Integrator and Computer, ENIAC)。這臺計算機共用了1.8萬個電子管，重30多噸，占地170平方米。“埃尼阿克”的問世對人類社會產(chǎn)生了深遠影響，人們稱“埃尼阿克”為“信息時代的蒸汽機”。自第一代計算機誕生，計算機技術一直處于高速發(fā)展的階段。計算機科學已成為一門發(fā)展快、滲透性強、影響深遠的學科，計算機產(chǎn)業(yè)已在世界范圍內(nèi)發(fā)展成為具有戰(zhàn)略意義的產(chǎn)業(yè)。
3．無人車間
無人車間又叫自動化車間，是指全部生產(chǎn)活動由電子計算機進行控制，生產(chǎn)第一線配有機器人而無須配備工人的車間。無人車間里安裝有各種能夠自動調(diào)換的加工工具。從加工部件到裝配以至最后一道成品檢查，都可在無人的情況下自動完成。無人車間的出現(xiàn)降低了生產(chǎn)對人力的依賴，部分勞動者能從比較危險、繁重的工作中解脫出來。進入21世紀，中國已在無人車間領域取得巨大成就。
4．蘇聯(lián)發(fā)射的世界上第一顆人造地球衛(wèi)星-斯普特尼克1號
斯普特尼克1號，是蘇聯(lián)在20世紀50年代研制發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，也是人類研制發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，開啟了人類的航天時代。這顆衛(wèi)星于1957年10月4日由衛(wèi)星號運載火箭在拜科努爾發(fā)射場發(fā)射，主要用于獲取高層大氣密度、無線電電離層傳輸?shù)确矫娴臏y量數(shù)據(jù)。斯普特尼克1號在太空中共運行了92天，繞地球大約1400圈，于1958年初再入大氣層燒毀。由于當時正值冷戰(zhàn)，斯普特尼克1號的發(fā)射震撼了整個西方，同時亦激起美蘇兩國之后持續(xù)20多年的太空競賽。
5．玉兔二號月球車在月球背面行走
2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面。嫦娥四號由著陸器與巡視器組成，巡視器命名為玉兔二號。2019年1月3日22時22分，玉兔二號完成與嫦娥四號著陸器的分離，駛抵月球表面，在月球背面留下了人類航天器的第一行“腳印”。玉兔二號巡視器上安裝了全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀以及與瑞典合作的中性原子探測儀等儀器。玉兔二號成為中國航天事業(yè)發(fā)展的又一座里程碑，開啟了中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代，標志著中國進人具有深空探測能力的國家行列。
6．“奮斗者號”載人潛水器
“奮斗者號”載人潛水器是我國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權的全海深載人潛水器，也是目前全球同類型載人潛水器中載員人數(shù)最多、海底作業(yè)時間最長、作業(yè)能力最強的裝備。“奮斗者號”的國產(chǎn)化率達到96.5％，實現(xiàn)了關鍵技術自主可控，在設計計算方法、基礎材料、通訊控制、能源動力等技術領域?qū)崿F(xiàn)重大突破，體現(xiàn)了我國工業(yè)能力的提升和裝備制造技術的進步。自2020年10月10日起，“奮斗者號”遠赴馬里亞納海溝開展第二階段萬米海試，成功完成了13次下潛，其中8次突破萬米。“奮斗者號”研制及海試的成功，標志著我國具有了進入世界海洋最深處開展科學探索和研究的能力，體現(xiàn)了我國在海洋高技術領域的綜合實力。
7.2001年，一名參觀者在紐約市博物館內(nèi)觀看人類基因組數(shù)字顯示圖
人類基因組計劃是一項由美國科學家于1985年率先提出，于1990年正式啟動的規(guī)模宏大、跨國跨學科的科學探索工程。其宗旨在于測定人類染色體中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達到破譯人類遺傳信息的最終目的。美國、英國、法國、德國、日本和中國科學家共同參與了這項計劃。2001年，由6國的科學家共同參與的國際人類基因組組織公布了人類基因組圖譜及初步分析結果。2003年，6國科學家聯(lián)合宣布人類基因組序列圖完成。人類基因組圖譜的繪就，是人類探索自身奧秘的一個重要里程碑。
8．青藏高原上的通信基站
在高原缺氧環(huán)境下進行通信網(wǎng)絡部署
面臨諸多嚴峻挑戰(zhàn)。2013年，布達拉宮開通了全球海拔最高的TD-LTE基站，這是青藏高原開通的第一個TD-LTB基站。2019年1月，西寧建成并開通了首個2.6GHz頻段5G基站，實現(xiàn)了西寧局部核心地段5G網(wǎng)絡覆蓋，這是青藏高原建立的第一個2.6GHz5G基站，也是國內(nèi)首批2.6GHz5G基站之一。
9．智能送餐機器人
隨著科技發(fā)展水平的提高，機械自動化逐步從工業(yè)生產(chǎn)進入人們的日常生活中，服務機器人有了更快的發(fā)展，并開始廣泛應用于餐飲、酒店、商場等商業(yè)領域。送餐機器人屬于服務機器人中的一個細分領域。隨著智能系統(tǒng)的出現(xiàn)，機器人也變得智能化了。智能送餐機器人具有自動送餐、空盤回收、菜品介紹、自動充電等實用功能，集成了移動機器人、多傳感器信息融合與導航、多模態(tài)人機交互等技術，能夠代替或者部分代替餐廳服務員為顧客服務，提升餐廳的品牌形象，具有較高的經(jīng)濟價值。

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