資源簡介

普 通 高 中 教 科 書
《通用技術》選擇性必修9：創造力開發與技術發明
第一章 技術與創造力開發
第 三 節 創造力的要素和開發提高創造力
教學設計
教學背景
清代文學家王國維在《人間詞話》寫道：“古今之成大事業、大學問者，必經過三種之境界：‘昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，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，王國維卻用創造性思維的方法，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。
創造力開發過程是技術發明人的創造性思維過程，也是一種做學問的探索過程，其思維方法在很大程度上與王國維歸納總結出來的“成大事業、大學問者，必經過三種之境界”有一致性，也給選修這門課的同學指出了學習方法。
通用技術是以設計學習、操作學習為主要特征的基礎教育課程，技術設計的學習貫穿于整個技術學習的過程。技術的本質在于創造，在通用技術系統課程里專門設置是一門以創造為核心的課程，其目的就是有效地培養學生的創造力與想象力，培養其創造性思維能力， 從而學好通用技術的各項課程。
教學目標：
知識與技能目標:
1.理解創造力的要素構成。
2.掌握開發提高創造力的路徑。
教學內容分析:
第一章主要向學生介紹技術的創造性特征和創造力開發的知識。通過對我們生活中常見的發明產品的分析，闡述了創新是技術發展的核心的觀點，展示了技術進步有效促進社會經濟的發展的現象。為了培養學生的創新創造能力，本章還專門介紹了創造力的要素構成，從而讓學生理解并懂得創新意識、創新精神、創造性思維、創新方法等對創造力開發的價值。
創造新產品需要有系統的設計，但更重要的是創新，而基本的創新能力則來源于設計者的創造性思維與意識。本書在第二章介紹常見的創造性思維和技法，在這一章的學習過程中，我們希望能夠讓學生理解創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造力思維特有的方式和特點，學會運用批判式思維對現有的技術成果和技術產品進行分析。在認識了創造性思維的基礎上，學習并熟悉一些重要的創造性技法，能夠分析理解創造性技法內在的邏輯規律，能夠綜合應用多種創造性技法進行創新與技術設計。
本書第三章則介紹了創新工具和創客文化。通過常用工具的引入，理解創新工具的豐富性和發展性。通過本章的學習，學生將回顧在進行創新作品制作時經常會使用的常用工具，懂得如何利用三維打印機、激光切割機和數控機床等創新工具進行創造性設計的物化實現的基本途徑。創客與創客文化是新生事物，創客活動離不開創新和創造性制作。本章中還介紹了創客文化及其對社會進步的影響，從而讓學生知曉眾創空間的基本概念及其存在的多種形態，能夠對創客制作實際效果進行創造性效果和實現路徑的具體分析，懂得如何像一個真正的創客那樣進行創造。
本書第四章的主題是發明成果與專利。通過案例的引入，讓學生能夠對創造成果進行實事求是的評價，懂得優化的路徑。通過對本章的學習，學生將理解保護知識產權的重要性，在保護自己的創造性成果的同時也懂得尊重他人的勞動成果，并能夠通過網絡查詢有關專利技術的資料，學會專利的申請方法和基本流程。
學情分析:
學生對技術與創造力開發的了解認識有限，面對未來，他們需要學習有關技術與創造力開發的知識。
了解發明創造的必要條件，使學生能夠有意識地運用創造性思維體驗發明創造的過程，形成積極的創造意向和興趣，培養良好的批判性思維和創造性思維等思維品質。
教學重難點:
理解創造力的要素構成。
掌握開發提高創造力的路徑。
教學策略:
欄目“思考”“討論”“探究”“知識窗”“設計與實踐”等，要求學生開動腦筋，相互啟發，把自己代入情景之中，感受技術與創造的魅力。同時也讓學生養成良好的思維習慣，能夠對身邊的事物進行判斷和分析，設想有無改善和提高的可能性。技術的發展推動了社會的發展，在“大眾創業、萬眾創新”的今天，更需要提升和發揮我們的創造力，希望通過本書能夠讓學生理解技術，熱愛創造，擁有屬于自己的設計和作品。
教學準備:
展示用的圖片、其他技術產品、多媒體課件。
教學過程:
情景導入:
老師：本節課我們學習《通用技術》選擇性必修9：創造力開發與技術發明　第一章 技術與創造力開發　第 三 節 創造力的要素和開發提高創造力。
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和技術帶來的。科學建立了理論，而技術將科學變為現實，改變了我們的生活。技術的每一項變化都是人類創新的結果，創新是技術的核心，同時創新需要人類的創造力，創造力與技術密不可分。
一、創造力的要素和開發提高創造力
創造力，是人類特有的一種綜合性本領，是指產生新思想，發現和創造新事物的能力。創造力是利用聰明才智和辛勤勞動去實現技術的能力，人類的發展離不開創造力。
要擁有創造力，需要注重在創新意識、創新精神、創造性思維和創新方法等四方面的創造力要素上的培養。同時我們還要積極擴充知識儲備，擅于使用工具。
案例
從愛迪生身上看創造力
愛迪生（圖1-6）是一名偉大的發明家，他畢生發明了1 093項專利技術。
他發明的留聲機、電影攝影機（獨立于法國發明家皮埃爾）成為20世紀早期的印記，他改進的電燈燈絲和供電技術深遠地影響著人類社會和歷史發展。愛迪生曾經當過電報發報員，但他不滿足于工作中使用的留聲機只能記錄下聲音卻無法回放播出聲音的現狀，他反復實驗，摸索出用錫紙薄膜使留聲機實現錄制和回放功能的方法。
愛迪生的身上有許多異于常人的特點，留聲機的發明說明他具有創新意識。愛迪生為了改進燈絲進行了上千次實驗，說明他還具有鍥而不舍的實踐精神。創造力并不等同于智力，也不僅能體現人的知識水平的高低和豐富程度，它更是成功地完成某種創造性活動所必需的心理品質，是將知識、智力、能力及優良的個性品質等復雜多因素綜合優化構成的。
創造力體現在各種各樣的創造性活動中，既包括科學創造活動和技術創造活動，還包括藝術創造活動和思想創造活動。創新不僅需要具有創新意識、創新精神、創造性思維和創新方法，還要熱愛創新，學會使用創新的工具，具有將創造力轉化，實現為物化的能力。
案例
中學生發明腳用鼠標
高二學生馬同學在課余時間發明創造的“腳用鼠標”讓殘疾人也能用上電腦。馬同學帶著他的發明赴美參加國際最高水平和最具影響的科技競賽——國際科學與工程大獎賽，并獲得一等獎。腳用鼠標稱得上電腦周邊產品技術的巨大革新。腳操作的靈活性遠不如手，因此要對腳用鼠標結構進行大幅改動。這項發明更可貴之處是少年發明者能打破常規，具有對全球普及的手用鼠標提出質疑的創新意識——意識到殘疾人也有使用電腦的需要并從中產生發明的動力。
創新的機會無所不在，只要存在一項未被滿足的需求，一項不完美的服務，一件不完善的產品，一個不能被解釋的自然現象，就存在創新的機會與空間。但這樣的機會卻每天都在流走，跟人們擦肩而過。為什么呢？因為人們對身邊的創新機會缺乏敏銳的觸覺、嗅覺和主動的意識去把握和捕捉。創新意識是啟發創新的第一步。
人的創造力是生來就有的，但受后天環境的影響很大。教育是激發學生創造力的重要手段，要創造合適的環境，讓學生自發提升自己的創造力，不斷去發現各類技術問題，尋找解決辦法，并動手解決。堅持下去并養成創新的習慣，創造力就會不斷提升。
案例
“兩彈一星”元勛們所展現的創新精神
在20世紀70年代以前，我國的科技水平還遠遠落后于世界先進水平。那個時代的技術創新受到今天無法想象的限制。那個時代的科技人員創新的動力更多是發自內心的愛國情懷與振興民族、振興中華的志氣。在新中國的技術創新歷史中，盡管受到西方發達國家和蘇聯的技術和經濟封鎖，我國科學家們自力更生，實現了高水平的技術跨越，“兩彈一星”（圖1-7）等成就的達成，充分體現了科學家為振興國家的勇于探索和創新的愛國精神。從原子彈到氫彈，我國科研隊伍僅僅用了兩年零八個月時間，超越了西方發達國家的研發速度。
要開發提高創造力，培養創造力，同學們需要為自己建立起培養和激發創造力的動力系統。它包括興趣與好奇心，不滿足現狀和不迷信權威的態度，不怕艱苦、不怕失敗的態度等。創新意識和創新精神都是激發創造力的動力系統。愛迪生說過：“我沒有一項發明是碰巧得來的。當看到了一個值得人們投入精力、物力的社會需求有待滿足后，我就一次又一次地做實驗，直到把想法化為現實。這最終得歸于百分之一的靈感和百分之九十九的汗水。”這句話成為體現創新精神的名言。
思考
你身邊有哪些是你比較欣賞的創新產品，在這些創新產品背后體現了怎樣的創新意識和創新精神？
討論
想想你頭腦中的各類知識，有多少是老師、父母或其他人直接告訴你的，你是否質疑過這些知識的正確性，有沒有嘗試去驗證？
案例
小拉鏈頭創造的價值
高一的李同學是同學眼中的發明家，他剛滿16歲時憑借“一種新型的拉鏈頭”獲得了第27屆全國青少年科技創新大賽一等獎。他對普通拉鏈頭進行一定的改進，解決了拉鏈頭拉出界致使封口袋報廢的難題。
李同學經常看到媽媽使用塑料封口袋，上面的拉鏈頭由于沒有遮擋，很容易就拉出界，使得封口袋報廢，十分可惜。這件事情李同學看在眼里，他決心改進塑料封口袋拉鏈來改變這種情況。通過多次試驗他發現，只需要在拉鏈扣上邊加上一個小小的“L”形裝置，就可以解決拉鏈頭拉出界的問題。于是，他開始設計模具，并做出成品。后來，李同學進行了專利申請，此后該專利被應用在許多國際知名品牌的產品之中，每年都創造出不小的經濟價值。
家庭對李同學的的發明創新支持很大，李同學的父母對十分看重孩子的動手能力。在李同學喜歡拆卸玩具的年紀，他從沒有因為拆卸了家中某樣東西而遭到長輩的責怪。李同學的父母認為，孩子拆卸東西是天性的揮發，是創新的基礎，要鼓勵而不能責怪。
創造力的要素有很多，而創造力的開發也需要各種支持。如果將本節所提到的愛國情懷、好奇心、興趣動機、創造性態度、傾向等歸結為創造力的動力系統，教育理念、學習方式、管理模式、激勵機制等則可以歸結為創造力的支持系統，知識、技能、方法、工具、設備和經費支持等則是創造力的資源系統。創造力的動力系統、支持系統和資源系統相輔相成，相互之間形成交叉。
二、創新實踐活動
設計與實踐
設計制作一個給植物自動澆水的裝置
1．發明和明確設計問題。
小明在旅游回家后發現家里的盆栽植物缺水枯萎了，他的朋友小黃說可以用掛水袋的方法來保證土壤水分，但小李覺得水袋的設置比較麻煩，而且很難控制滴水速度。你能幫他們設計一個可以實現自動澆水的裝置嗎？
通過討論，明確希望實現的功能（表1-2）。
表1-2 收集用戶需求
需求人 提出的需求
小王 針對不同植物調節供水量
小李 直接用自來水管供水
小劉 調用遠程攝像頭查看植物生長情況，遠程控制供水量
2．繪制草圖，創意展示。
根據構思畫出草圖，說明你的創意，并收集相關反饋（表1-3）。
表1-3 創意展示
構思草圖 我的創意說明 收到的反饋
3．設計方案的制訂及選擇。
根據同學的反饋，對設計的構思方案進行分析、比較和權衡，選擇你認為最優的方案，并加以修改和完善，畫出設計圖（表1-4）。
表1-4 方案制訂
選擇該方案的理由 我的設計圖
4．產品制作與展示。
根據你的設計方案選擇合適的材料、工具及加工工藝，把你設計的裝置制作出來，并對你的作品進行拍照展示（表1-5）。
表1-5 作品展示
作品名稱 作品照片 作品功能和特點介紹
5．產品測試和評價。
對你創作的裝置進行功能測試，并進行評價（表1-6）。
表1-6 產品測試和評價
測試項 測試結果 自評 他評
優秀作品介紹
光伏多功能濕度感應澆花器
某同學也在老師的指導下完成了自動澆水裝置的創新設計。他們的這個作品可以根據濕度、水位來自動控制供水。
它通過太陽能供電，以電子控制技術實現了對土壤濕度的監控和水流控制，其工作原理和電路圖如圖1-8和圖1-9所示。
操作方式：首先將水泵放入盛水桶，連接供水管，供水管的出水口對準花盆內。其次，將濕度探測器放置在花盆底部與接水盤子之間，用花盆壓住。然后連接濕度探測器插頭、微型水泵插頭、蓄電池插頭，最后連接太陽能光伏接口。當水泵供水澆花時，多余的水會浸潤接水的盤子，濕度探測器一旦檢測到相應的濕度，就立刻中斷供水。
經實踐，該作品可以有效地以太陽能為能源，根據濕度自動為花盆澆水（圖1-10）。
討論
能否將作品推廣到農業生產上，可能還需要解決哪些問題？
學習評價
　　　　　　　　　評價內容 評價方式
自評 互評 師評
了解技術的創造性特征，能舉例進行說明
理解技術的發展需要發明與革新
理解創新是技術發展的核心
了解創造力的要素構成
掌握開發提高創造力的路徑
說明：A—優秀，B—良好，C—合格，D—待改進
通過本章的學習，你的核心素養得到了哪些發展？
課后作業
習 題
1. 思維訓練：如何用一張A4紙剪出一個讓人能鉆過去的洞？
2. 查找你喜歡的科學家或創業者的故事，分析他/她是如何成功的。
板書設計
第一章 技術與創造力開發
第 三 節 創造力的要素和開發提高創造力
一、創造力的要素和開發提高創造力
二、創新實踐活動
教學反思
通用技術
選擇性必修9：創造力開發與技術發明
普 通 高 中 教 科 書
主 編 劉瓊發
副 主 編：李 榕 周衛星 朱美健 席春玲
本 冊 主 編：肖 萍
編 寫 人 員：陳曉民 顧文揚 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

展開更多......

收起↑