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
第一節 技術及其創造性特征
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.認識技術的創造性特征。
2.理解創新產生了新技術，新技術創造了新世界。
3.認識技術的發展需要發明與革新。
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:
認識技術的創造性特征。
理解創新產生了新技術，新技術創造了新世界。
認識技術的發展需要發明與革新。
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　第一節 技術及其創造性特征。
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。
從普羅米修斯為人類盜取天火成為希臘神話，可以看出火對早期人類的重要性，人類一旦掌握了火的技術并運用，就獲得了新的力量，走出了原始社會。工具打造讓人類從自然界里的狩獵者和采摘者，成為了農耕者，而造字和印刷術則使人類走向文明。千百年技術的不斷改良和創新，推動了社會和文明的發展。
一、技術及其作用
案例
技術提升了水稻的產量
水稻是重要的糧食作物。自發現水稻可以食用后，人們一直在努力提高其產量。通過在種植密度、施肥方式、灌溉方式、氣候及地理環境等方面不斷地進行嘗試，水稻的產量不斷提高，人們的生活需求得到了滿足。袁隆平院士研發的雜交水稻畝產已超過1 000kg（圖1-1）（參見教材P2），人們還要將水稻種植在沙漠和鹽堿地中。
從古到今，人們在水稻種植上做了許多探索，如氣候、土壤和種植密度等，其目的都是提升水稻的產量。袁隆平通過雜交的方式改良水稻品種成功提升糧食產量，其采取的手段也屬于技術。技術既體現在制造過程的技巧或流程中，也存在于產品的軟、硬件中。
人類的發展離不開科學與技術，科學上的新發現導致新技術的出現。同時，技術的不斷發展又促進了科學的發展。技術把大自然不曾賦予的物質的形態結構、特性和狀態予以實現，技術的進步也在不斷地改變著我們的生活。航海技術的發展讓人們知道了地球的地理版圖，蒸汽機車的出現帶來了第一次工業革命，電的運用引領了第二次工業革命，人類社會開始進入飛速發展的時代。剛開始還只是少數人手中奢侈品的移動電話，現在已經成為每個人離不開的尋常物件。可以說，人類的發展史就是與科學技術的發展緊密聯系的歷史。嫦娥飛天和凡爾納的環球旅行是夢想，萬戶的飛天嘗試是努力，而我國即將建成的宇宙空間站則是技術的運用。技術在不斷發展，生物科技、大型橋梁建造（圖1-2）（參見教材P3）、高速交通、電子信息通信以及工業制造相關的人工智能、機器學習、云計算、物聯網、三維打印和機器人制造等都是技術或是技術的產物。
二、技術的創造性特征
讀萬卷書行萬里路，行是人們生活中重要的組成部分。交通運輸是人類文明的標志，也是國家現代化程度的象征。
案例
獨輪車提升了運輸能力
獨輪車也稱手推車，它是一種輕便的運物、載人工具，能夠在崎嶇路面行進，但不能在太過傾斜的地面作物資或工具運輸（圖1-3）（參見教材P3）。宋應星在《天工開物·舟車》中描繪并記述了北方和南方獨輪車之駕法：北方獨輪車，人推其后，驢曳其前；南方獨輪車，僅視一人之力而推之。中國的獨輪車，除由人推畜拉之外，更有在車架上安裝風帆以利用風力推車前進的創新，稱之為“加帆車”。
車輪由最初的木輪，逐步變成鐵輪，后又發展成橡膠輪。從木輪時代在輪軸上加注油來潤滑到后來軸承的出現，從馬拉車到蒸汽車乃至汽車、高鐵的出現，這些變化使車輪轉動得越來越快，交通運輸越來越便利。
車輪的出現既是人類生活的需要，也是創造發明的成果，車輪的發展體現了人類的技術發展。任何一項新技術之所以稱為創新必須具有以前沒有做過的“前所未有性”，這屬于技術的創造性特征。車輪的發明和發展源于生活生產實踐，經歷了物化實現的過程，這也體現了技術的創造性特征。
交通運輸技術的進步與技術的發展密切相關，交通運輸工具的每一次進步，都離不開技術的發展。鐵路技術滿足了工業革命時代大量涌現的貨物運輸和人員遷徙的需求，這體現了技術源于生活生產實踐、前所未有和物化的特性。隨著社會和經濟的發展，鐵路技術不斷創新，更是出現了高鐵技術。高鐵技術不僅僅是速度的“高速”，它還體現了鐵路技術的飛躍性發展。相比傳統鐵路技術，高鐵技術包含了鐵軌技術、機車技術、轉向架技術、電氣技術、控制技術、傳感技術以及交通安全技術的群體性創新，社會的發展使技術的創造性特征在今天還具有復雜性、融合性和綜合性。
思考
雙肩背包的發明提升了人的負重能力，這體現了技術的哪些創造性特征？
三、技術的發展需要發明和革新
交通技術發展的案例告訴我們，任何一項技術要延續生命力、保持先進性都離不開創新。從獨輪車到后來的火車、汽車和飛機，每一項發明背后都是一系列的技術改良和革新。
案例
發明的巨大推動作用
我國古代的四大發明（指南針、造紙術、火藥和印刷術）以及蒸汽機、晶體管、照相機、電燈、電視機、電話、個人電腦、疫苗、抗生素和互聯網等都是技術的發明。這些發明往往技術含量高，研發難度大，它們極大地推動了人類社會的發展。我國科學家屠呦呦創造性地研制了抗瘧新藥青蒿素和雙氫青蒿素，其對瘧原蟲的抑制率達到100%，為中醫藥走向世界開辟了一條道路（圖1-4）。
討論
你還知道有哪些技術發明，它們給我們的生活帶來哪些改變？
在某項技術的發展歷程中，并不是每一次革新都實現了同等的作用。與發明相對應，革新指的是在原有產品和技術基礎上進行改進，體現在提高性能、降低成本、滿足新的需求、擴大應用范圍、延長使用壽命、優化工藝流程以及提升環保指標等方面。
技術的發展不僅僅需要發明，也需要進行持續的技術革新，洗衣機應用技術就是在革新中得到了發展。
案例
洗衣機應用技術的發展
電動洗衣機的出現是洗衣機應用技術的一大飛躍，它結束了人力驅動的機械洗衣的時期。電動洗衣機的問世，標志著家務勞動自動化的開端，直到今天，多數洗衣機還一直沿用電動洗衣機的桶式設計，在此基礎之上一系列的技術革新（如攪拌式洗衣機、橫軸滾筒洗衣機、程序控制洗衣機等的出現），使洗衣機功能更全面、使用更方便。洗衣機應用技術的革新一直沒有停止，通過洗衣機應用技術與互聯網技術的融合，人們開始通過網絡遙控操作洗衣機。
在洗衣機的發展歷史過程中，為了滿足人們對洗衣機不斷提升的需求，技術人員突破了舊的方法和常規，進行新穎獨特的、有價值的創新活動，帶動了技術的發展。技術的發展離不開發明和革新。技術的發展需要具有核心作用的創新發明，也需要在創新發明的基礎上不斷改良優化的革新。從技術發展的歷程看，一項技術的發明產生之后，需要進行持續的技術革新。
課后作業
習 題
互聯網技術與傳統行業的融合，產生了很多新的產品和服務，說說你所知道的例子。
板書設計
第一章 技術與創造力開發
第一節 技術及其創造性特征
一、技術及其作用
二、技術的創造性特征
三、技術的發展需要發明和革新
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

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