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
第三章 創新工具與創客文化
第四節 創新實踐活動
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.學習創客及創客文化，并通過參與創客活動，培養創新能力。
2.完成創造性設計成果。
教學內容分析:
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:
學習創客及創客文化，并通過參與創客活動，培養創新能力。
完成創造性設計成果。
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　第三章 創新工具與創客文化　第四節 創新實踐活動。
現今的世界處在一個充滿創新的時代，我國也正在打造萬眾創新的全新局面。創新是世界各國追求的目標，創客就應運而生。創客就是創新者，適宜的環境下創客云集并暢所欲言，新的創意不斷涌現，這種人人追求創新的文化氛圍形成了創客文化。創新需要具有一定的物化能力，認識和使用創新工具是其中必須經歷的過程。本章我們來認識常見的物化加工工具和一些創新工具，同時了解創客及創客文化。
設計與實踐
設計一個幫助老年人出行的多功能手杖
有一次在光線較暗的地方，奶奶被人撞倒了，原因在于奶奶自己沒看清對方，對方也說沒看到奶奶，所以奶奶需要一個有照明功能的手杖。小嚴帶著這個想法，與小黃、小李商量后，決定組成創新設計小組，在奶奶現有木制手杖的基礎上開發一款老年人所需的多功能手杖。請你與他們一起開展創新實踐活動。
1．發現問題。
（1）在比較暗的地方，出行不安全，最好能提供照明。
（2）增加紅色閃光燈，起警示作用。
（3）增加蜂鳴器，用于求救。
2．調查研究。
通過市面調查收集現有手杖的信息，他們制作了表3-1。
表3-1 現有產品信息
序號 特點 價格 有無照明、警示燈
1 普通手杖 30元 無
2 防滑 70元 無
3 照明、防滑、折疊 230元 有照明燈、無警示燈
3．制訂方案。
創新設計小組根據以上信息，結合多學科知識，提出產品的設計或改進方案（表3-2）。
表3-2 產品設計方案
序號 新增功能 成本估算
方案1 增加照明功能 35元
方案2 方案1基礎上增加紅色閃光燈和蜂鳴器 50元
方案3 方案2基礎上增加定位報警功能 200元
方案4 方案3基礎上增加座椅 250元
4．優選方案。
同學們對設計方案和反饋信息進行了討論，一致認為方案4增加座椅沒有必要，一來其使用價值不大，二來這樣會增加重量，不利于老年人出行。同時他們對方案3也提出了不同意見，主要分歧在于：①定位報警要與公安部門信息系統聯系，增加了制作的難度；②成本較高。
經過充分討論，大家一致決定采用方案2進行制作。
5．分工制作。
手杖結構如圖3-48所示，手杖全長100cm，前部握柄長14cm，后部握柄長20cm。其中，前部握柄的直徑為4.5cm，裝有包含了電池、照明燈、紅色閃光燈和蜂鳴器的電路，電路通過開關控制。手杖杖身處的紅色閃光燈的導線通過鉆孔埋線。
6．試用檢測。
制作完成后，同學們將產品分發給幾位老年人試用。經過幾天試用，發現產品在多數情況下很好使用，但下雨天不防水，有可能會造成電路故障。
7．優化改進。
經過大家共同努力，在電路部分增加了防水裝置，通過密封條進行密封，圓滿解決了問題。
學習評價
　　　　　　　　　評價內容 評價方式
自評 互評 師評
理解工具在創新中的作用
能認識常用工具，了解創新工具的種類
了解創新工具的功能及其適用范圍
知道什么是創客，以及創客的特點
理解眾創空間出現的背景，以及對創新實踐活動的意義
了解創客文化的含義，能正確評價創客文化的積極作用
評價學校開展的創新創造活動，看看是否具有創客文化的特點
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
無人機是創客們最熱衷的研究主題之一，常見的多旋翼無人機在空中工作的時間一般20分鐘左右，無人機上可掛載攝像機，滿足人們使用無人機來進行空中監視、拍攝、信號中繼、布防等實際需求。如在學校的戶外活動中，可進行跟蹤拍攝、直播、監控；城管執法人員可以在空中監視亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾等行為；警方可對突發事件、大型活動進行實時監視。
在無人機的上述應用中，有時也存在一些局限：
無人機空中停留時間過短，無法完成一些長時間拍攝監視任務，如何對無人機進行創意設計改進，使它能長時間停留在空中完成相應任務。
請針對上述問題，嘗試設計并完成自己的創客作品——特種無人機，向社會貢獻自己的智慧，并對自己的作品給出合理的評價，包括它對社會可提供哪些貢獻，說不定你的創意設計會催生出一個全新的無人機應用領域。
板書設計
第三章 創新工具與創客文化
第四節 創新實踐活動
1．發現問題
2.調查研究
3.制訂方案
4．優選方案
5.分工制作
6．試用檢測
7．優化改進
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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