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《通用技術(shù)》選擇性必修9：創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明
第一章 技術(shù)與創(chuàng)造力開發(fā)
第二節(jié) 創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心
教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)背景
清代文學(xué)家王國(guó)維在《人間詞話》寫道：“古今之成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界：‘昨夜西風(fēng)凋碧樹，獨(dú)上高樓，望盡天涯路’，此第一境也。‘衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴’，此第二境也。‘眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處’，此第三境也。” 原本這三首詞寫的是兒女私情，王國(guó)維卻用創(chuàng)造性思維的方法，在古人的知名詞作品中巧妙地摘引出這幾段名句借用來講做學(xué)問的三種境界，不但一語中的，講得非常透徹，而且讓人印象十分深刻。
創(chuàng)造力開發(fā)過程是技術(shù)發(fā)明人的創(chuàng)造性思維過程，也是一種做學(xué)問的探索過程，其思維方法在很大程度上與王國(guó)維歸納總結(jié)出來的“成大事業(yè)、大學(xué)問者，必經(jīng)過三種之境界”有一致性，也給選修這門課的同學(xué)指出了學(xué)習(xí)方法。
通用技術(shù)是以設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)、操作學(xué)習(xí)為主要特征的基礎(chǔ)教育課程，技術(shù)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)貫穿于整個(gè)技術(shù)學(xué)習(xí)的過程。技術(shù)的本質(zhì)在于創(chuàng)造，在通用技術(shù)系統(tǒng)課程里專門設(shè)置是一門以創(chuàng)造為核心的課程，其目的就是有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力與想象力，培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維能力， 從而學(xué)好通用技術(shù)的各項(xiàng)課程。
教學(xué)目標(biāo)：
知識(shí)與技能目標(biāo):
1.認(rèn)識(shí)技術(shù)的創(chuàng)造性特征。
2.理解創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。
教學(xué)內(nèi)容分析:
第一章主要向?qū)W生介紹技術(shù)的創(chuàng)造性特征和創(chuàng)造力開發(fā)的知識(shí)。通過對(duì)我們生活中常見的發(fā)明產(chǎn)品的分析，闡述了創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心的觀點(diǎn)，展示了技術(shù)進(jìn)步有效促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的現(xiàn)象。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，本章還專門介紹了創(chuàng)造力的要素構(gòu)成，從而讓學(xué)生理解并懂得創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新方法等對(duì)創(chuàng)造力開發(fā)的價(jià)值。
創(chuàng)造新產(chǎn)品需要有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但更重要的是創(chuàng)新，而基本的創(chuàng)新能力則來源于設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性思維與意識(shí)。本書在第二章介紹常見的創(chuàng)造性思維和技法，在這一章的學(xué)習(xí)過程中，我們希望能夠讓學(xué)生理解創(chuàng)造性思維的基本特征，能夠通過比較、探究等方式理解各種類型創(chuàng)造力思維特有的方式和特點(diǎn)，學(xué)會(huì)運(yùn)用批判式思維對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)成果和技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行分析。在認(rèn)識(shí)了創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)并熟悉一些重要的創(chuàng)造性技法，能夠分析理解創(chuàng)造性技法內(nèi)在的邏輯規(guī)律，能夠綜合應(yīng)用多種創(chuàng)造性技法進(jìn)行創(chuàng)新與技術(shù)設(shè)計(jì)。
本書第三章則介紹了創(chuàng)新工具和創(chuàng)客文化。通過常用工具的引入，理解創(chuàng)新工具的豐富性和發(fā)展性。通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生將回顧在進(jìn)行創(chuàng)新作品制作時(shí)經(jīng)常會(huì)使用的常用工具，懂得如何利用三維打印機(jī)、激光切割機(jī)和數(shù)控機(jī)床等創(chuàng)新工具進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的物化實(shí)現(xiàn)的基本途徑。創(chuàng)客與創(chuàng)客文化是新生事物，創(chuàng)客活動(dòng)離不開創(chuàng)新和創(chuàng)造性制作。本章中還介紹了創(chuàng)客文化及其對(duì)社會(huì)進(jìn)步的影響，從而讓學(xué)生知曉眾創(chuàng)空間的基本概念及其存在的多種形態(tài)，能夠?qū)?chuàng)客制作實(shí)際效果進(jìn)行創(chuàng)造性效果和實(shí)現(xiàn)路徑的具體分析，懂得如何像一個(gè)真正的創(chuàng)客那樣進(jìn)行創(chuàng)造。
本書第四章的主題是發(fā)明成果與專利。通過案例的引入，讓學(xué)生能夠?qū)?chuàng)造成果進(jìn)行實(shí)事求是的評(píng)價(jià)，懂得優(yōu)化的路徑。通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生將理解保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性，在保護(hù)自己的創(chuàng)造性成果的同時(shí)也懂得尊重他人的勞動(dòng)成果，并能夠通過網(wǎng)絡(luò)查詢有關(guān)專利技術(shù)的資料，學(xué)會(huì)專利的申請(qǐng)方法和基本流程。
學(xué)情分析:
學(xué)生對(duì)技術(shù)與創(chuàng)造力開發(fā)的了解認(rèn)識(shí)有限，面對(duì)未來，他們需要學(xué)習(xí)有關(guān)技術(shù)與創(chuàng)造力開發(fā)的知識(shí)。
了解發(fā)明創(chuàng)造的必要條件，使學(xué)生能夠有意識(shí)地運(yùn)用創(chuàng)造性思維體驗(yàn)發(fā)明創(chuàng)造的過程，形成積極的創(chuàng)造意向和興趣，培養(yǎng)良好的批判性思維和創(chuàng)造性思維等思維品質(zhì)。
教學(xué)重難點(diǎn):
認(rèn)識(shí)技術(shù)的創(chuàng)造性特征。
理解創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。
教學(xué)策略:
欄目“思考”“討論”“探究”“知識(shí)窗”“設(shè)計(jì)與實(shí)踐”等，要求學(xué)生開動(dòng)腦筋，相互啟發(fā)，把自己代入情景之中，感受技術(shù)與創(chuàng)造的魅力。同時(shí)也讓學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能夠?qū)ι磉叺氖挛镞M(jìn)行判斷和分析，設(shè)想有無改善和提高的可能性。技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展，在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的今天，更需要提升和發(fā)揮我們的創(chuàng)造力，希望通過本書能夠讓學(xué)生理解技術(shù)，熱愛創(chuàng)造，擁有屬于自己的設(shè)計(jì)和作品。
教學(xué)準(zhǔn)備:
展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。
教學(xué)過程:
情景導(dǎo)入:
老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《通用技術(shù)》選擇性必修9：創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明　第一章 技術(shù)與創(chuàng)造力開發(fā)　第二節(jié) 創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心。
我們切身感受到身邊的生活變得豐富多彩、方便快捷，生活水平也不斷提高，所有這一切都是科學(xué)和技術(shù)帶來的。科學(xué)建立了理論，而技術(shù)將科學(xué)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，改變了我們的生活。技術(shù)的每一項(xiàng)變化都是人類創(chuàng)新的結(jié)果，創(chuàng)新是技術(shù)的核心，同時(shí)創(chuàng)新需要人類的創(chuàng)造力，創(chuàng)造力與技術(shù)密不可分。
案例
高鐵技術(shù)給鐵路運(yùn)輸帶來質(zhì)的飛躍
中國(guó)國(guó)家鐵路局對(duì)高鐵的定義是:新建設(shè)計(jì)開行速度250km/h(含預(yù)留)及以上動(dòng)車組列車(圖 1-5)（參見教材P6），初期運(yùn)營(yíng)速度不小于200km/h的客運(yùn)專線鐵路。雖然高速鐵路僅僅將行駛速度提高了兩到三倍，但對(duì)技術(shù)性能的要求卻需要增加很多（表1-1）。
表1-1 高速鐵路的運(yùn)營(yíng)要求和解決方案
運(yùn)營(yíng)要求 解決方案
高平順性 鋼軌需要無縫連接，而且需要采用無砟軌道，使用沒有石子的整體式道床，大量采用高架橋梁和隧道來建設(shè)專用線路
保證行車安全 高速鐵路的彎道少，彎道半徑大，使用可動(dòng)心道岔
電力供應(yīng)穩(wěn)定 電網(wǎng)技術(shù)和列車高速行駛中的受電弓等電力傳輸方式的創(chuàng)新，使電力供應(yīng)技術(shù)能夠到達(dá)在高速運(yùn)營(yíng)下穩(wěn)定供應(yīng)的高級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量更精確，系統(tǒng)控制的反應(yīng)更迅速和準(zhǔn)確 控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，包括牽引控制系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等，它們?nèi)缤哞F動(dòng)車的神經(jīng)和大腦，復(fù)雜程度與性能遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)列車
高速鐵路與普通鐵路并非只有速度之別，高速鐵路帶來的是全新的技術(shù)挑戰(zhàn)和全新的技術(shù)設(shè)計(jì)，是鐵路交通運(yùn)輸技術(shù)上質(zhì)的飛躍。高鐵技術(shù)體現(xiàn)了我國(guó)工業(yè)制造領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先水平，其尖端精密機(jī)械儀器、工業(yè)控制、傳感技術(shù)和交通技術(shù)領(lǐng)域的多項(xiàng)發(fā)明與革新，體現(xiàn)了我國(guó)的綜合科技實(shí)力。
假如缺乏了高鐵技術(shù)中的任何一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，高鐵都不可能成為今天我們生活中習(xí)以為常的交通工具，這體現(xiàn)出創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展核心。
討論
無砟軌道與傳統(tǒng)有砟軌道有哪些不同，為什么高速鐵路要使用無砟軌道？
探究
檢驗(yàn)高鐵運(yùn)輸平穩(wěn)性的實(shí)驗(yàn)方法有哪些？你試驗(yàn)過嗎？
（1）這種試驗(yàn)方法可行嗎？為什么？
（2）為什么高鐵需要特別強(qiáng)調(diào)運(yùn)營(yíng)過程中的平穩(wěn)性？其原因是什么？
（3）你所知道的高鐵技術(shù)中，有哪些技術(shù)主要是為了確保列車運(yùn)營(yíng)的平穩(wěn)性？
案例
集成電路的巨大推動(dòng)作用
第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是電子管構(gòu)成的，其體積有一個(gè)房間那么大，但計(jì)算速度卻較慢。隨著晶體管、半導(dǎo)體集成電路以及大規(guī)模集成電路的發(fā)明和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)的體積越來越小，已經(jīng)可以做到像書本那么大，但是其運(yùn)算速度卻大大提升。我們現(xiàn)在的手機(jī)體積小但功能齊全，豐富的智能應(yīng)用讓人們?cè)诠ぷ骱蜕钪幸呀?jīng)越來越難離不開手機(jī)。
集成電路是電子產(chǎn)品的核心器件，它把我們帶進(jìn)信息技術(shù)時(shí)代。
思考
現(xiàn)在的手機(jī)不斷更新?lián)Q代，你知道過新一代的手機(jī)采用了什么新的技術(shù)嗎？
技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程往往不是勻速的，而是呈跳躍性的。一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域往往會(huì)很多年沒有重大突破，直到某項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新的出現(xiàn)會(huì)改變整個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展速度。
案例
三維打印在面部骨骼修復(fù)再造方面的應(yīng)用
意外事故傷害和面部腫瘤疾病都可能造成面部骨骼損壞，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致雙側(cè)上頜骨被全部切掉，患者術(shù)后不僅外貌嚇人，說話、進(jìn)食甚至呼吸都將受到影響，生活質(zhì)量極低。傳統(tǒng)的面部骨骼再造和修復(fù)手術(shù)方法的缺點(diǎn)較多，主要是受限于骨骼的精確性問題。
三維打印技術(shù)在面部骨骼修復(fù)再造醫(yī)療中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了修復(fù)和再造的個(gè)體化和精確化，徹底改變了傳統(tǒng)技術(shù)的落后局面。利用CT設(shè)備對(duì)全臉掃描，獲得數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)軟件會(huì)對(duì)缺損部位進(jìn)行影像圖形修復(fù)，依托三維打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化治療。三維打印技術(shù)不僅可以設(shè)計(jì)出修復(fù)缺損所需要的骨塊和軟組織大小形態(tài)，術(shù)中鈦板、鈦釘?shù)闹萌胛恢谩㈤L(zhǎng)度、角度及數(shù)目等，還能設(shè)計(jì)出模擬的修復(fù)手術(shù)過程，協(xié)助醫(yī)生制訂合適而相對(duì)安全的手術(shù)方案。三維打印技術(shù)能夠制作出尺寸準(zhǔn)確的臉部人工骨骼，提高頜等面部假體的精確性，顯著減少手術(shù)的次數(shù)和時(shí)間，減少醫(yī)療費(fèi)用和病人痛苦。
思考
為什么三維打印技術(shù)能解決面部骨骼修復(fù)再造中的問題，它還能運(yùn)用在哪里？
通過三維打印技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)面部修復(fù)再造技術(shù)的對(duì)比，我們可以看出這項(xiàng)醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的核心就是三維打印技術(shù)的應(yīng)用，它解決了面部修復(fù)再造技術(shù)原有的諸多困難，使得這項(xiàng)醫(yī)療技術(shù)得到跳躍性的發(fā)展，這里起關(guān)鍵作用的就是創(chuàng)新。
課后作業(yè)
習(xí) 題
試分析討論以下幾個(gè)市場(chǎng)流通貨幣的技術(shù)階段，其創(chuàng)新或創(chuàng)造的要點(diǎn)有哪些？它們給社會(huì)發(fā)展和人們生活帶來哪些進(jìn)步和方便？
（1）以貨易貨的純貨物交換。
（2）用貝殼、毛皮、珍珠和布匹當(dāng)作錢幣，進(jìn)行市場(chǎng)銷售和購(gòu)物。
（3）人為制作，以貴金屬為基礎(chǔ)，發(fā)行金屬錢幣，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際貿(mào)易的金本位制。
（4）以國(guó)家或私人信用為憑證，發(fā)行替代金本位的紙幣現(xiàn)金，擴(kuò)大了市場(chǎng)貿(mào)易的空間。
（5）以銀行信用為基礎(chǔ)，利用信用卡數(shù)據(jù)交流為支付憑證，延伸了市場(chǎng)貿(mào)易的時(shí)間范圍。
（6）以掃碼完成身份認(rèn)證為依據(jù)，以綁定的銀行卡為基礎(chǔ)，在買賣雙方之間實(shí)現(xiàn)快捷支付，從而使市場(chǎng)貿(mào)易的空間變得扁平。
板書設(shè)計(jì)
第一章 技術(shù)與創(chuàng)造力開發(fā)
第二節(jié) 創(chuàng)新是技術(shù)發(fā)展的核心
教學(xué)反思
通用技術(shù)
選擇性必修9：創(chuàng)造力開發(fā)與技術(shù)發(fā)明
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發(fā)
副 主 編：李 榕 周衛(wèi)星 朱美健 席春玲
本 冊(cè) 主 編：肖 萍
編 寫 人 員：陳曉民 顧文揚(yáng) 陳 威 趙忠華
宋向明 梁劍文
廣東教育出版社
廣東科技出版社

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