Bài 6: Cách Mạng Công Nghiệp | Công Nghệ 10 | Chương I: Đại Cương Về Công Nghệ - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 33

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

Tóm tắt được nội dung cơ bản, vai trò, đặc điểm của các cuộc cách mạng công nghiệp.

(1) Công nghệ thông tin 

(2) Kết nối thông minh

(3) Năng lượng điện

(4) Động cơ hơi nước

(a) (b) (c) (d)

Hình 6.1

Quan sát Hình 6.1 em hãy lựa chọn thuật ngữ tương ứng với hình ảnh đại diện của mỗi cuộc cách mạng công nghiệp.

I - KHÁI QUÁT VỀ CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP

Khám phá

Cách mạng công nghiệp diễn ra khi có sự đột phá về công nghệ. Cách mạng công nghiệp là cuộc cách mạng trong lĩnh vực sản xuất khi ứng dụng các thành tựu khoa học và công nghệ vào cuộc sống, mang lại sự thay đổi sâu sắc mọi mặt đời sống xã hội. Cho tới nay, lịch sử loài người đã chứng kiến bốn cuộc cách mạng công nghiệp với các đặc trưng: động cơ hơi nước và cơ giới hoả; năng lượng điện và sản xuất hàng loạt; công nghệ thông tin và tự động hoá; công nghệ số và trí tuệ nhân tạo.

Trang 34

II – CÁC CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP

1. Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất

a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ

Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất bắt đầu từ cuối thế kỉ XVIII, bắt đầu từ nước Anh, sau đó lan rộng ra châu Âu, Hoa Kì và các nước trên toàn thế giới. Trước đó, nền kinh tế nhỏ lẻ, dựa vào nông nghiệp là chính với sức người, sức kéo của động vật và các nguồn năng lượng tự nhiên.

Có nhiều thành tựu, sáng chế đã ra đời trong giai đoạn này. Nổi bật là máy hơi nước của James Watt, máy dệt vải của linh mục Edmund Cartwight, luyện thép của Henry Cort. Những phát minh này đã giúp cho ngành dệt may, luyện kim và giao thông phát triển mạnh mẽ.

Khám phá

Theo em, sự ra đời của động cơ hơi nước đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào.

Hình 6.2. Xe lửa chạy bằng động cơ hơi nước

b) Vai trò, đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ nhất

Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ nhất là năng lượng hơi nước và cơ giới hoá, thúc đẩy quá trình đô thị hoá và phát triển công nghiệp.

Những sự thay đổi trên của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất đã giúp sản xuất phát triển, nâng cao năng suất lao động, tạo ra bứt phá trong công nghiệp, nông nghiệp, giúp nền kinh tế của các nước đi lên.

Thông tin bổ sung

Một số phát minh, sáng chế của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất

Năm 1783, Henry Cort (Anh) sáng chế máy cán thép.

Năm 1784, Jame Watt (Scotland) sáng chế động cơ hơi nước.

Năm 1786, Edmund Cartwight (Anh) chế tạo máy dệt cải tiến có con thoi chuyển động bằng lò xo.

Năm 1807, Robert Fulton (Mỹ) chế tạo tàu thuỷ chạy bằng hơi nước.

Năm 1814, George Stephenson (Anh) phát minh đầu máy xe lửa chạy bằng động cơ hơi nước.

Trang 35

2. Cách mạng công nghiệp lần thứ hai

Theo em, sự ra đời của điện năng đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào.

Hình 6.3. Điện năng với cuộc sống

a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai bắt đầu từ cuối thế kỉ XIX, gắn liền với sự phát triển của các cường quốc công nghiệp như Anh, Đức và Hoa Kì.

Trong giai đoạn này, Thomas Edison khai trương nhà máy điện đầu tiên trên thế giới (năm 1882). Sự xuất hiện của điện năng đã tạo điều kiện cho sự ra đời của hàng loạt các sáng chế như bóng đèn, điện thoại, tủ lạnh, máy giặt, ... Bên cạnh sự ra đời của điện năng và các sản phẩm sử dụng điện, lĩnh vực động cơ và ô tô cũng phát triển mạnh mẽ. Năm 1885, chiếc xe hơi đầu tiên trên thế giới sử dụng động cơ đốt trong do Karl Benz chế tạo. Năm 1908, hãng Ford Motor đã chế tạo thành công chiếc xe hơi chạy bằng động cơ đốt trong tại Mỹ.

b) Vai trò và đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ hai

Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ hai là năng lượng điện và dây chuyền sản xuất hàng loạt quy mô lớn.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai đã mở đầu kỉ nguyên điện khi hoá, tạo đà phát triển cho các ngành công nghiệp khác như luyện kim, chế tạo máy, đóng tàu, công nghiệp quân sự, giao thông vận tải, công nghiệp hoá chất. Nhiều lĩnh vực, ngành nghề mới ra đời, hình thành lực lượng lao động mới.

Thông tin bổ sung

Một số phát minh, sáng chế của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai: Năm 1884, Charles Parsons (Anh) sáng chế tua bin hơi phản lực.
Năm 1903, Wilbur và Orville Wright (Mỹ) chế tạo máy bay.

Trang 36

3. Cách mạng công nghiệp lần thứ ba

a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ

Cách mạng công nghiệp lần thứ ba ra đời vào những năm 70 của thế kỉ XX, khởi đầu từ nước Mỹ.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba có hai phát minh rất quan trọng là máy tính xách tay năm 1970 và mạng internet vào những năm 90 của thế kỉ XX. Trước đó là việc phát minh ra bóng bán dẫn của John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley.

Năm 1968, các kĩ sư của General Motor đã sáng chế ra bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC). Sáng chế này cùng với sự phát triển của công nghiệp robot đã tạo ra kỉ nguyên tự động hoá mức độ cao.

b) Vai trò và đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ ba

Đặc trưng của cách mạng công nghiệp lần thứ ba là công nghệ thông tin và tự động hoá. Sự ra đời của máy tính và tự động hoá sản xuất đã làm giảm giá thành, nâng cao chất lượng và số lượng sản phẩm.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba xoá nhoà mọi ranh giới giữa các nhà máy, vùng miền, quốc gia, khu vực và mang lại sự kết nối thông tin toàn cầu, tạo ra bước nhảy vọt về năng suất lao động, về quy mô và tốc độ phát triển sản xuất, làm biến đổi mạnh mẽ đời sống con người và xã hội. Nhiều ngành công nghiệp truyền thống bị mất đi, nhiều ngành công nghiệp mới ra đời. Lực lượng lao động đứng trước thách thức bị thay thế bởi robot công nghiệp.

Thông tin bổ sung 

ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) là máy tính điện tử số đầu tiên do John Mauchly (1907 – 1980) và John Presper Eckert (1919 – 1995) tại Đại học Pennsylvania thiết kế vào năm 1943, hoàn thành vào năm 1946.

Khám phá

Theo em, máy tính (Hình 6.4) đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào. 

Hình 6.4. Máy tính bàn

Kết nối nghề nghiệp

Thợ lắp đặt và dịch vụ kĩ thuật thông tin và truyền thông là người lắp đặt, sửa chữa và bảo trì các thiết bị viễn thông, thiết bị truyền dữ liệu, cáp, ăng ten và ống dẫn; sửa chữa, lắp đặt và bảo dưỡng máy tính.

Trang 37

4. Cách mạng công nghiệp lần thứ tư

a) Bối cảnh ra đời và những thành tựu về công nghệ

Năm 2011, thuật ngữ Công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được sử dụng tại Đức. Tới năm 2016, Diễn đàn kinh tế thế giới với chủ đề “Làm chủ cách mạng công nghiệp lần thứ tư", chính thức đánh dấu sự khởi đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Nền tảng công nghệ chủ yếu của cách mạng công nghiệp lần thứ tư là sự tích hợp công nghệ của cách mạng công nghiệp lần thứ ba với các công nghệ mới như dữ liệu lớn (Big data), điện toán đám mây (Cloud Computing), Internet vạn vật (IoT); in 3D; trí tuệ nhân tạo (AI).

Ngày nay, những thành tựu về công nghệ của cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã và đang được ứng dụng rộng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống. Điển hình là robot thế hệ mới, xe tự lái, các vật liệu thông minh và công nghệ nano.

b) Vai trò và đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần thứ tư

Cách mạng công nghiệp lần thứ tư có đặc trưng cơ bản là công nghệ số, tính kết nối và trí thông minh nhân tạo.

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ số và các công nghệ đặc trưng, cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã tác động mạnh mẽ tới mọi mặt của đời sống xã hội, thay đổi cách thức sống, làm việc, sản xuất và di chuyển của con người, xuất hiện nhiều hình thức kinh doanh mới; thay đổi mạnh mẽ quản trị xã hội với việc hình thành chính phủ số, kinh tế số và xã hội số.

Khám phá

Theo em, điều khiển thông minh (Hình 6.5) đã tác động đến sản xuất và đời sống như thế nào.

Hình 6.5. Điều khiển thông minh

Trang 38

Thông tin bổ sung

Nhà máy thông minh (Hình 6.6) có khả năng sản xuất, vận hành tự động hoá hoàn toàn và hoạt động 24/7. Máy móc được kết nối với nhau (loT); thông tin được số hoá, cập nhật lên hệ thống dữ liệu chung (Big data). Dữ liệu được tự động xử lí đồng bộ từ khâu đầu vào đến khâu đầu ra, đảm bảo tính liên tục và thích ứng trong chuỗi sản xuất.

Robot

Trợ lí ảo

Internet vạn vật

Dữ liệu số

Mô phỏng

Mô hình hoả

Bảo mật

Điện toán đám mây

Kết nối hệ thống

Hình 6.6. Nhà máy thông minh

Luyện tập

Hãy vẽ sơ đồ tư duy thể hiện đặc trưng và vai trò của bốn cuộc cách mạng công nghiệp.

Vận dụng

Em hãy cho biết, với một chiếc điện thoại thông minh, em có thể thực hiện những công việc gì trong hiện tại; dự đoán cho tương lai; liệt kê những việc cần tránh khi sử dụng điện thoại thông minh trong cuộc sống của em.