«Научные открытия и технические изобретения эпохи Великих географических открытий»
методическая разработка по истории (7, 8 класс)

Низамова Алина Раифовна, учитель истории и обществознания МАБУ "Полилингвальный образовательный комплекс "Адымнар - Алабуга" Елабужского муниципального района Республики Татарстан

«Научные открытия и технические изобретения эпохи Великих географических открытий» (г. Елабуга).

Усовершенствование приборов, позволявших ориентироваться в океане (компас, лаг, астролябия), создание морских карт, а также потребность в новых торговых связях, способствовали Великим географическим открытиям и ускорили падение средних веков и наступление нового времени.

2 слайд.1492г. считается годом открытия Америки: экспедиция под руководством Колумба достигла одного из Багамских островов. В 1497- 1498 гг. Васко да Гамма на четырех судах обогнул Африку и достиг Индии. Окончательно подтвердил наличие огромного океана между Америкой и Азией Ф.Магеллан, осуществивший первое кругосветное плавание (1519-1521гг.), ставшее практическим подтверждением шарообразности Земли.

        3 слайд Успех науки в этот период определился, прежде всего широким развитием эксперимента. Эксперимент породил и новые формы организации научных исследований: научные общества, академии. В Италии такое научно-исследовательское общество сформировалось из учеников Галилея в 1657г. под названием «Флорентийская академия опыта». 4 слайд В Англии, в 1662г. было организованно оформлено Лондонское королевское общество, ставшее высшим научным учреждением страны. Общество избрало своим девизом «ничего на словах», все должно доказываться опытом. В Париже была учреждена Королевская Академия наук (1663г.). Успешная деятельность этих обществ способствовала развитию экспериментальной науки.

Постановка опытов привела к созданию научных приборов. В истории техники нередки случаи, когда изобретение связывают не с именем его творца, а с тем, кто наиболее удачно использовал изобретение или возвестил о нём миру. Например, первые конструкции телескопов называют именами Галилея, Кеплера и Ньютона.

5 слайд Начало этому было положено        в 1590г., когда голландский оптик З. Янсен изобрел микроскоп с двумя линзами. С 1609-1610 оптики-ремесленники во многих странах Европы изготавливают подобные микроскопы. 6 слайд Галилей, услышав об этом, самостоятельно построил свою зрительную трубу и произвел первый эксперимент, использовав трубу для небесных наблюдений. Зрительная труба Галилея состоит из одной выпуклой и одной вогнутой линз, которые позволяют получить прямое изображение удаленного предмета.

7 слайд По проекту Кеплера (1611г.) был построен первый телескоп. Телескоп Кеплера, где вогнутая линза заменена выпуклой, затем даёт перевёрнутое изображение. Он неудобен в качестве зрительной трубы, но в астрономических наблюдениях эта особенность не имеет принципиального значения. Изобретение труб поставило на очередь вопрос об их усовершенствовании и изучении способа их действия, т.е. стимулировало развитие оптики.

8 слайд Первые сложные микроскопы были изготовлены еще в конце XVI в. Микроскоп в виде простой лупы был построен еще в 1590г. и усовершенствован голландским оптиком Антонии Ван Левенгуком (1632-1723). А. Ван Левенгук достиг необычайного мастерства в шлифовании линз и сделал микроскоп из единственной линзы, но необычайно тщательно отшлифованной. Изготовив линзы с 150—300-кратным увеличением, он впервые наблюдал и зарисовал микроорганизмы: ряд простейших, сперматозоиды, бактерии, эритроциты и их движение в капиллярах.

9 слайд Галилею принадлежит почин и в других важных изобретениях. Открытый им закон изохронности колебаний навел его на мысль приспособить маятник для регулировки часов. В его бумагах после смерти был найден проект маятниковых часов. Первые часы с маятником были изобретены и запатентованы голландским ученым Христианом Гюйгенсом 16 июня 1657г. описание этих часов, в которых впервые использовался принцип обратной связи для регулировки хода часов, было дано Гюйгенсом в сочинении «Часы», вышедшим в 1658г.

В 1674г. Гюйгенс предложил проект пружинных часов. Показательно, как свидетельство актуальности проблемы часов, что вокруг изобретений Гюйгенса разгорелся спор о приоритете. После публикации Гюйгенса ученик Галилея Вивиани опубликовал проект часов Галилея. Называли автором маятниковых часов и часовщика Иоста Бюрги, умершего в 1632г. на приоритет в изобретении пружинных часов претендовали член Лондонского королевского общества Р.Гук. Практика остро нуждалась в точных часах для определения долготы места, и изобретение часов явилось как бы выполнением «социального заказа». В свою очередь проблема часов поставила на очередь ряд важных механических и математических вопросов.

10 слайд Галилеем был изобретен также термометр, в котором впервые расширение тел было использовано для характеристики теплового состояния. Термометр Галилея был усовершенствован флорентийскими академиками, известным немецким ученым магдебургским бургомистром Герике и, наконец, Ньютоном. Окончательное завершение термометра путем создания термометрической шкалы с постоянными точками последовало в XVIII в.

11 слайд В 1642 году Блез Паскаль сконструировал 8-разрядную суммирующую машину. Эта машина представляла собой комбинацию взаимосвязанных колесиков с нанесенными на них цифрами от 0 до 9 и приводов. Когда первое колесико делало полный оборот от 0 до 9, в действие автоматически приводилось второе колесико. Когда и оно достигало цифры 9, начинало вращаться третье и так далее. Машина Паскаля могла складывать и вычитать, умножать (делить) лишь путем многократного сложения (вычитания).

12 слайд Особенно большой интерес вызвало открытие атмосферного давления учеником Галилея Эванджелиста Торричелли (1608-1647). Галилей еще не мог отрешиться от Аристотелевской концепции боязни пустоты и наблюдения флорентийских колодезных мастеров, что вода не может быть вытянута насосом на высоту более 10м., истолковал как наличие определенной измеримой силы «боязни пустоты». Торричелли же правильно объяснил наблюдение: вода в насосе колодца поднимается давлением воздушного океана, имеющим определенную величину, равную весу десятиметрового столба воды. Если заменить воду ртутью, то высота столба будет примерно в 13,5 раза меньше, а над этим столбом образуется вакуум – «торричеллиева пустота». Опыт с образованием «торричеллиевой пустоты» в трубке со ртутью проделал по указанию Торричелли в 1643г. Вивиани. Торричелли, повторяя этот опыт, заметил колебание высоты ртутного столба, указывающее на колебания атмосферного давления. Так был изобретен первый барометр. 13 слайд Опыт Торричелли повторил французский ученый Блез Паскаль, известный своими исследованиями по гидростатике. В 1647г. он произвел знаменитый опыт с восхождением на гору Пью де Дом с барометром. По мере поднятия на вершину горы высота ртути в барометре падала. В результате проведения опытов правильность теории атмосферного давления решительно подтвердилась. Так появилась новая единица измерения - миллиметр ртутного столба, - которой пользуются и по сей день, получили первую оценку массы земной атмосферы.  Наконец, был предложен прибор, с помощью которого можно измерить атмосферное давление - ртутный барометр.

        Флорентийские академики усовершенствовали конструкцию ртутного барометра. Одновременно барометры появились в Германии, Англии, Франции. Обсуждение способов получения вакуума стало волнующей проблемой. 14 слайд Ее решение привело к созданию воздушных насосов. Отто Герике в Магдебурге, Роберт Бойль в Англии были изобретателями насоса. Христиан Гюйгенс изобрел тарелку для колокола насоса и манометр, Дени Папен заменил кран насоса клапаном. Значения этих опытов вышли за пределы теоретического естествознания. Продемонстрировав огромную силу воздушного давления, авторы опытов с насосом натолкнули мысль изобретателей на изучение способов использования этой силы в технике.

15 слайд Английский механик Томас Севери первым стал использовать силу пара в технике. В 1698 году он получил английский патент на паровой камерный нагнетательно-всасывающий насос, который имел небольшую подачу и не мог поднимать воду на большую высоту. В 1707 году насос Севери был выписан Петром I и установлен в Летнем саду в Петербурге для подачи воды в фонтан.

Поистине революционным в военном деле стало изобретение пороха и огнестрельного оружия. К середине 14 в. порох, известный в Европе от арабов и описанный у Роджера Бэкона, начинают изготовлять в довольно широких масштабах. В Германии изобретателем доступного способа изготовления пороха долгое время считали некоего монаха по имени Бертольд Шварц, но это легендарная личность. Распространение пороха и огнестрельного оружия положило конец господству рыцарского сословия и изменило не только способы ведения войны и набора армии, но и образ жизни. Бесполезными оказались огромные стены замков, тяжелые доспехи, обучение рыцарским навыкам с детских лет. Одновременно с Европой порох появляется и на Руси. Первый с исторической достоверностью установленный случай применения огнестрельного оружия в европейских войнах имел место на итало-германской границе во Фриоле в 1331 году во время нападения на город Чивидале.

Повышенный спрос на новые виды оружия привёл к быстрому развитию металлургии, а значит — к увеличению добычи железной, медной и оловянной руд. Интенсивнее стала развиваться металлургия и горнодобывающая промышленность. Создавались и усовершенствовались машины, применявшиеся в горнорудном деле. Таким образом, в XIV—XVII  столетиях в науке и технике большинства стран Европы произошли важные изменения, быстро развивались такие науки, как математика, астрономия, механика. Открытия и изобретения, сделанные в этот период, оказали огромное влияние на всю последующую историю человечества.  Новейшие открытия и изобретения стали интенсивно внедряться в хозяйственную жизнь, в создание новых образцов техники. В результате начались глубокие преобразования в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, коренным образом изменившие экономический уклад общества. Историки назвали этот период промышленной революцией.