資源簡介

第五章 第1節 走進制造 教案
課 題 第五章 第1節 走進制造 課型 新授課
教學目標 科學觀念：了解物品的制造門類及涉及的制造技術與工程；了解現代先進制造技術與工程。科學思維：能舉例說明制造涉及多種技術以及科學對技術與工程具有指導意義。探究實踐：列舉科學原理轉換為實用技術的案例。態度責任：從制造大國邁向制造強國，進行愛國主義教育；知道技術的開發和應用需要考慮倫理問題，關注并討論一些有倫理爭議的技術與工程問題。
教學重點 能舉例說明制造涉及多種技術以及科學對技術與工程具有指導意義。
教學難點 列舉科學原理轉換為實用技術的案例。
教學方式 講授式、研討式
教具學具 多媒體課件
教學過程設計 教師活動預設 學生活動預設 設計目的
【演示PPT3】講解并提問：在古代，人們將泥土燒制成陶器用于盛物，將蠶絲織造成布匹用于制衣。今天，人們制造食品、手機、汽車、盾構機、潛水器、航母、火箭、衛星……創造了一個日新月異的世界。世界因制造而變得更美好!當你穿上衣服，背上書包，騎車來到學校;當你打開書本，編制程序，遨游于知識海洋;當你坐上火車，乘上飛機，穿行于世界各地。你會發現，其實，我們生活在一個人工制造的世界里。那么，一件件物品是怎么制造的？現代有哪些先進的制造技術 【演示PPT4-7】展示圖片講解：將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。生活中的制造舉例： ①紙張折成紙飛機、千紙鶴；②鐵塊被加工成湯匙、冰箱。講解：制造是指根據人們的需要，把采集自然界和社會生活的物質，通過人類的勞動和技術手段，轉化成符合人們需要的產品過程；而加工則是在已有的工件上進行鉆孔、鉸孔、銑削、切割等操作，以獲得特定的形狀或尺寸。制造通常需要從原材料出發，經過特定的制造流程，才能制成成品；加工是制造的一個環節。板書：一、走進制造1、制造： 將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。 引導：你還能舉出那些生活中的實例？講解：制造門類眾多，有電子產品制造、汽車制造、船舶制造、機械制造、化學制造、食品制造、紡織制造、醫藥制造等細分領域。制造出的產品創造了一個人工世界，滿足了人們的衣食住行、學習娛樂、探索未知等各種需求。 板書：2、制造的分類：電子產品制造、汽車制造、船舶制造、機械制造、化學制造、食品制造、紡織制造、醫藥制造等細分領域。 【演示PPT8-12】思考與討論：衣服是我們的必需品。下圖為從棉花到成衣的制造過程，這一過程涉及哪些制造技術？蘊含哪些科學知識？播放ppt并講解：主要涉及紡紗技術、織布技術、染色技術和制衣技術；其中蘊含了纖維材料學、紡織工程學、化學染色以及服裝設計與制作等多方面的科學知識。總結并播放視頻：我們所使用的每一件產品，往往都涉及多項制造技術與工程。產品質量、制造效率與制造技術密切相關，人們一直在開發更先進的制造技術建設更高效的制造工程。出示閱讀資料：【演示PPT13-18】提問：隨著社會的進步，制造技術是如何發展的 講解：隨著社會的進步，制造技術由使用簡單工具的手工制造發展為采用復雜機械的機器制造、自動化制造，以及當今信息社會的智能制造、納米制造、生物制造等先進制造技術與工程。現代制造技術與工程是指在現代化的工業生產中應用的最新的、最先進的制造技術。這些技術不僅可以提高生產效率、降低成本，還可以改善產品質量，增強產品的競爭力。出示資料：智能制造是具有感知、決策、執行功能的各類制造裝備的統稱。它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成與融合。 如裝有程序控制系統的數控機床，就是一種機電一體化的智能制造設備。納米制造主要研究納米結構生 長、加工、改性、組裝等制造方法與工藝，以生產納米尺度的結構與器件。 如納米電動機、納米機器人、分子光電器件、納米電路、納米傳感器、納米智能器件。 納米制造大大提升了制造的精度。生物制造是以微生物細胞生產生物制劑，或以酶蛋白為催化劑進行化學品合成，或以生物質為原料合成能源與材料的制造模式，主要包括基因工程、酶工程、細胞工程、發酵工程等新技術。探究與實踐：3D 打印技術是智能制造的明珠， 它以數字模型文件為藍圖，內裝有金屬、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”。與電腦連接后，通過電腦控制，它可以把 “打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。如條件許可，請設計一件具有實用功能、有創意的物品，學習編制3D數字模型打印文件，并利用3D打印機進行打印制造。 板書：二、現代制造技術與工程1、現代制造技術與工程發展：手工制造→機器制造、自動化制造。2、先進制造技術與工程：智能制造、納米制造、生物制造等。出示閱讀資料：【演示PPT19-24】講解并展示ppt：制造業是衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要指標。從2012年到2021年的十年間，從奮斗者號探測萬米深海溝，到C919 大型客機成功飛行，再到嫦娥探月、祝融探火、羲和逐日、北斗組網等一大批重大工程引領中國制造業不斷攀上新高度。講解：在一些重要的制造業領域，中國已經具有全球領先的競爭力，如軌道交通、通信裝備、輸變電裝備的制造工程。當令世界正經歷百年未有之大變局，我國在制造技術與工程方面也面臨諸多新挑戰，如芯片制造、航空發動機、極小徑銑刀、超精密拋光工藝掃描電子顯微鏡等關鍵制造技術落后于世界發達國家。講解并播放視頻：為突破卡脖子技術，推動我國從制造大國邁向制造強國，國家制定了實現制造強國“三步走”戰略，如圖所示。板書：三、從制造大國邁向制造強國 1、成績斐然、面臨挑戰2、從制造大國邁向制造強國探究與實踐：選擇一項全球領先的中國制造技術，從制造技術水平、工程建設情況以及對人們生活、社會發展的影響等方面入手，基于數據與證據進行調查分析，并向他人介紹你的分析結果。【演示PPT25】課堂小結【演示PPT26-27】隨堂練習通過練習，加強對此章節的知識點強化。【演示PPT28】布置作業 思考、討論、回答聽講、記錄聽講、記錄思考、討論、回答聽講、記錄思考、討論、回答聽講、記錄思考、討論、回答聽講、記錄聽講、記錄分小組按照要求開展活動聽講、記錄聽講、記錄聽講、記錄分小組按照要求開展活動 引入課題。從生活中物品的制造引出制造的概念，制造涉及多種技術。通過思考討論，認識到制造過程中涉及到制造技術和加工技術，加深對制造與加工的理解，促進制造技術中的科學知識。人類的制造技術是發展的，從手工到機器，從“制造”到“智造”。體會現代制造技術與工程帶來的競爭力。實踐活動中了解3D打印技術。介紹我國作為大國，制造業的發展是令人矚目的但也面臨新的挑戰。使學生認識到我們不能固步自封，要不斷創新和發展才能立于不敗之地。
板書設計 第1節 走進制造一、走進制造1、制造：將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。 2、制造的分類：電子產品制造、汽車制造、船舶制造、機械制造、化學制造、食品制造、紡織制造、醫藥制造等細分領域。 二、現代制造技術與工程1、現代制造技術與工程發展：手工制造→機器制造、自動化制造。2、先進制造技術與工程：智能制造、納米制造、生物制造等。三、從制造大國邁向制造強國 1、成績斐然、面臨挑戰2、從制造大國邁向制造強國(共26張PPT)
第一節
走進制造
科學浙教版（2024）七年級下冊
科學觀念：了解制造及其一般門類；了解制造技術對人類的作用；了解制造必須考慮的主要因素；了解現代制造技術與工程；了解我國制造技術面臨的挑戰；
科學思維：體會制造業對國民經濟的重要性；體會制造技術是一個動態的發展過程；
探究實踐：通過普通物品制造，感受制造技術就在我們身邊；通過實踐活動，了解3D打印技術；了解先進的中國制造技術；
態度責任：感受制造與人類社的密切關系；體會科學技術的進步對人類社會產生的影響；樹立強烈的民族自豪感；產生對制造技術面臨挑戰的深度思考。
我們生活在一個人工制造的世界里。
一件件物品是怎么制造的？
現代有哪些先進的制造技術？
物品的制造
1、制造：將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。
紙
鐵塊
加工
物品的制造
1、制造：將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。
紙
鐵塊
你還能舉出那些生活中的實例？
物品的制造
2、制造的分類：
電子產品制造
汽車制造
船舶制造
物品的制造
2、制造的分類：
化學制造
食品制造
醫藥制造
制造出的產品創造了一個人工世界，滿足了人們的衣食住行、學習娛樂、探索未知等各種需求。
衣服是我們的必需品。下圖為從棉花到成衣的制造過程，這一過程涉及哪些制造技術？蘊含哪些科學知識？
棉花
紡紗
織布
染布
制衣
成衣
紡紗技術
織布技術
染色技術
制衣技術
衣服是我們的必需品。下圖為從棉花到成衣的制造過程，這一過程涉及哪些制造技術？蘊含哪些科學知識？
棉花
紡紗
織布
染布
制衣
成衣
其中蘊含了纖維材料學、紡織工程學、化學染色以及服裝設計與制作等多方面的科學知識。
我們所使用的每一件產品，往往都涉及多項制造技術與工程。人們一直在開發更先進的制造技術， 建設更高效的制造工程。
棉花
紡紗
織布
染布
制衣
成衣
科學閱讀
我國古代紡織技術
我國古代紡織技術的發展可以追溯到新石器時代。當時人們使用手工紡紗器將棉花、亞麻、蠶絲等纖維材料加工成紗線，然后通過手工織機將紗線織成布匹。
紡車是以毛、棉、麻、絲等纖維材料為原料，通過人力驅動機械，利用旋轉抽絲的工藝制造線或紗的設備。紡車通常有一個用手或腳驅動的輪子和一個紗錠。中國古代紡紗工具分手搖紡車、腳踏紡車、大型水力紡車等類型。紡車、織布機等制造技術促進了我國古代紡織業的發展。
1972年，沉睡了千年的馬王堆漢墓得以重見天日。出土文物素紗襌(音dān)衣“薄如蟬翼,輕如浮煙”，它長128 cm，袖長190 cm,質量49 g,折疊后可以放入火柴盒中，被譽為西漢紡織業的一大代表作。
清代紡車
現代制造技術與工程
1、制造技術是一個動態發展的過程：
手工
復雜機械
智能制造
納米制造
生物制造
自動化制造
現代制造技術與工程
2、現代制造技術與工程：
（1）智能制造
智能制造是具有感知、決策、執行功能的各類制造裝備的統稱。它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成與融合。
如裝有程序控制系統的數控機床，就是一種機電一體化的智能制造設備。
現代制造技術與工程
2、現代制造技術與工程：
（2）納米制造
納米制造主要研究納米結構生 長、加工、改性、組裝等制造方法與工藝，以生產納米尺度的結構與器件。
如納米電動機、納米機器人、分子光電器件、納米電路、納米傳感器、納米智能器件。納米制造大大提升了制造的精度。
現代制造技術與工程
2、現代制造技術與工程：
（3）生物制造
生物制造是以微生物細胞生產生物制劑，或以酶蛋白為催化劑進行化學品合成，或以生物質為原料合成能源與材料的制造模式。
主要包括基因工程、酶工程、細胞工程、發酵工程等新技術。
3D打印技術是智能制造的明珠， 它以數字模型文件為藍圖，內裝有金屬、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”。與電腦連接后，通過電腦控制，它可以把 “打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。
如條件許可，請設計一件具有實用功能、有創意的物品，學習編制3D數字模型打印文件，并利用3D打印機進行打印制造。
3D打印
科學閱讀
人工合成淀粉技術
2021年，中國科學家歷時6年多，實現了二氧化碳到淀粉的人工合成。這項技術只需要水、二氧化碳和電，不依賴光合作用，被譽為“將是影響世界的重大顛覆性技術”。淀粉人工合成是一種新型生物制造技術，為農業生產、工業生物制造提供了一個新的途徑，具有非常重大的推進意義。如果未來二氧化碳人工合成淀粉的成本能夠降低，具有了經濟可行性，將會節約耕地和淡水資源，避免農藥、化肥等對環境的負面影響，提高人類糧食安全水平，為實現“碳達峰”和“碳中和”提供了一種新的技術路線。
人工合成淀粉
從制造大國邁向制造強國
制造業是衡量一個國家或地區經濟發展水平的重要指標：
嫦娥探月
祝融探火
羲和逐日
北斗組網
一大批重大工程引領中國制造業不斷攀上新高度。
從制造大國邁向制造強國
在一些重要的制造業領域，中國已經具有全球領先的競爭力，如軌道交通、通信裝備、輸變電裝備的制造工程。
中國高鐵
5G通信
特高壓輸電
從制造大國邁向制造強國
當令世界正經歷百年未有之大變局，我國在制造技術與工程方面也面臨諸多新挑戰，如芯片制造、航空發動機、極小徑銑刀、超精密拋光工藝掃描電子顯微鏡等關鍵制造技術落后于世界發達國家。
芯片制造
航空發動機
掃描隧道顯微鏡
從制造大國邁向制造強國
為突破卡脖子技術，推動我國從制造大國邁向制造強國，國家制定了實現制造強國“三步走”戰略。
第一步
到2025年
邁入制造強國行列
第二步
到2035年
我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平
第三步到
新中國成立一百年時
我國制造業
大國地位更加鞏固
綜合實力進入
世界強國前列
選擇一項全球領先的中國制造技術，從制造技術水平、工程建設情況以及對人們生活、社會發展的影響等方面入手，基于數據與證據進行調查分析，并向他人介紹你的分析結果。
物品的制造
現代制造技術與工程
從制造大國邁向制造強國
走進制造
制造：將原材料轉化為人類所需產品的工程技術就是制造。
分類：電子產品制造、汽車制造、船舶制造、機械制造、化學制造、食品制造、紡織制造、醫藥制造等。
現代制造技術與工程發展：手工制造→機器制造、自動化制造。
先進制造技術與工程：智能制造、納米制造、生物制造等。
下列幾種產業屬于制造業的是 ( )
A．化工業 B．塑料業
C．制藥業 D．汽車業
D
制造門類眾多，有電子產品制造、汽車制造、船舶制造、機械制造、化學制造、食品制造、紡織制造、醫藥制造等細分領域。化工業、塑料業和制藥業都屬于加工業，故D符合題意。
智能制造是具有感知、決策、執行功能的各類制造裝備的統稱。下列說法中，不正確的是（ ）
A.智能制造集成和融合了先進制造技術、信息技術和智能技術
B.采用自動化技術，可實現無人值守，降低了人工成本和生產風險
C.其自我學習和優化能力、生產環境和需求的變化需借助人工干預
D.3D打印技術能夠實現快速原型制作和定制化生產，屬于智能制造技術
C
智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，能夠在制造過程中進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思和決策等。它擴展了制造自動化的概念，實現了柔性化、智能化和高度集成化 。3D打印技術能夠實現快速原型制作和定制化生產，屬于智能制造技術，故選C。
完成作業本中相應練習
預習第2節“我們一起來制造”的相關內容
復習本課時主要內容

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