資源簡介

普通高中通用技術課程標準解讀——技術與設計1
“技術與設計1”是全體高中學生必須修學的課程內容，也是高中通用技術學習的導入模塊。

一、關于本模塊的簡要說明
　　（一）本模塊的教育價值
　　“技術與設計1”是全體高中學生必須修學的課程內容，也是高中通用技術學習的導入模塊。它和“技術與設計2”共同為后續的選修課程提供了必要的基礎，并為高中畢業生規定了必須達到的最低技術素養要求。
　　當然，技術所涉及的領域是極其廣泛的，其表現形式是豐富多彩的，所采用的手段也是各種各樣的。然而，它們還有一些共通的、比個別領域或專業的特定技術更為重要的東西。“技術與設計1”提供的就是這種通識性的教育。本模塊中的設計以產品設計為依托，從問題的發現開始，經過設計方案的制定、原型與模型的制作、方案的優化，直到最終方案的確定，形成了一個完整的設計過程。
　　“技術與設計1”將使學生在九年義務教育的基礎上對技術有一個更為深刻而全面的理解，增強使用技術的自信心和責任心；初步掌握一個通用的、完整的設計過程，學會與設計有關的各種途徑、方法，了解設計中可能遇到的各種問題；形成創新意識，增強解決實際問題的能力；并通過設計的交流和評價，培養合作精神，提高審美情趣，學會多角度地思考問題。通過自身技術素養的提高，為將來進入高度技術化的社會做好必要的準備。
　　本模塊強調的是對技術的理解和對設計過程的把握，并沒有規定教學內容和教學過程中使用什么載體，這為教材編寫者和廣大的教師提供了開闊的空間。教師可以根據不同的區域環境、不同的經濟條件、不同學生的興趣愛好來選擇不同的教學載體。
　　
　　（二）本模塊的內容設置
　　“技術與設計1”包括4個主題：“技術及其本質”、“設計過程”、“設計的交流”和“設計的評價”。
　　“技術及其本質”強調的是學生對技術應該具備的基本認識，讓學生從總體上知道什么是技術以及與技術相關的各種問題；“設計過程”通過學生對設計過程的學習，使他們了解設計的一般過程，初步掌握設計的基本知識和技術實踐的基本方法；“設計的交流”和“設計的評價”涉及到學生在高中技術課程中應該學到的有關技術交流和技術評價方面的基本知識和技能，它們也是技術素養的重要組成部分。
　　本模塊主要強調培養學生解決實際問題的能力和面對技術世界的信心，以及對個人、社會、環境的責任心。為此，需要學習各種基本的技術概念和過程。但應該指出的是，對于設計，不要死記硬背概念，不要機械理解過程，要根據實際情況靈活掌握。“設計過程”介紹的是一般的過程，不是規定的程序，可以根據實際情況，變化運用。
　　設計應該追求創新，而創新的過程需要不同思想的碰撞，需要不斷的反思。在教學中，交流和評價既是設計過程的重要組成部分，也是設計過程成功完成的途徑、方法和保證, 它們應貫穿于整個教學過程。
　　需要強調的是，在教學過程中，這４個主題應該是融會貫通的，不能機械割裂。特別是第一個主題，它是普通高中技術教育的重要組成部分，應貫徹于技術教育的始終。
二、具體內容標準及相關活動的說明
　　（一）技術及其性質
　　今天，技術已經成為影響我們個人生活和社會的巨大力量，甚至可以說我們無時無處不在接觸各種各樣的技術問題。能不能正確、全面地認識技術及其性質，能不能理性、恰當地處理各種技術問題，已經成為生活在這個時代的人必須具備的技術素養的基本要求，也是技術課程必須實現的基本任務。所以，此內容的學習是十分重要的，它共包括6條內容標準。
　　1．知道技術是人類為滿足自身的需求和愿望對大自然進行的改造
　　對技術的定義有各種各樣，標準并不想在這里給技術下一個嚴格確切的定義，而只是想讓學生知道技術產生的原因。技術是人類的創造性活動，目的是為了滿足自身的需求和愿望，拓展人的能力，解決我們所遇到的各種實際問題。這里的“大自然”既包括天然自然（即不依賴人或人的力量而存在的物質世界），也包括已經打上技術烙印的人工自然（如現有的建筑、農業等），對它們實施改造以便于更有效地進行利用、控制、改變或創造。
　　通過此內容的學習，學生將能認識到技術是人的能動性和創造性的表現，是社會發展、文明進步、經濟增長的主動力；認識到技術與科學以及其它學科有著本質性的區別，它有自己獨特的概念、知識和學習內容，是其他任何學習領域無法替代的；同時，還可以增強學生的技術意識，破除對技術的神秘感，自覺地開展各種技術活動。
　　2．知道技術的發展需要發明和革新，并能通過案例進行說明
　　技術的本質在于創新，同時技術也在不斷創新的過程中發展自己。創新的形式有兩種，一種是創造發明自然界原來沒有的事物，即發明；另一種是對原有技術加以改造和提高，即革新。兩種創新的結果都是用新的技術來取代已經陳舊和落后的技術。標準中的兩個例子分別說明了這兩種創新的意義和區別。中國與世界的技術發展史實際上就是一部創新史。
　　通過此內容的學習，學生可以認識到創新的重要性，不斷強化自己的創新意識。
　　3．理解技術與設計的關系，能分析設計在技術發明和革新中的作用
　　技術的根本目的是要解決實際問題，而設計正是產生解決方法的主要途徑。人們通過設計把自己或他人由創造性構思得到的設想具體化，擬定出可供實施的具體技術方案。設計需要運用一定的科學技術知識和實踐經驗，根據預定的目的和環境限制條件，在頭腦中進行想象、構思和分析，并用各種途徑、方法和手段表現出擬定中的新技術、新產品、新工藝方案的實施過程和結果。設計是絕大多數技術發明和技術革新的核心過程，正像探究對于科學，閱讀對語言藝術一樣，設計對于技術是基礎性的。
　　通過此內容的學習，學生將會理解設計的重要性，對設計過程產生興趣和學習的欲望。
　　4．理解技術對個人生活、經濟、社會、環境、倫理道德等方面的影響，能對典型案例進行分析
　　此標準要求學生通過對歷史和現實的各種重大技術問題的調查和研究，理解技術的雙刃劍作用。
　　技術是人類改造世界的手段，它改善了人們的生活，也是經濟和社會發展的重要源泉。一項新技術的的采用，會給人類帶來財富、帶來經濟效益和社會效益。但同時，也可能給人類造成危害。
　　學生應該明白技術本身是無所謂正面和負面的，但是，技術產品和系統的使用卻可能有理想的和不理想的后果。研究技術的使用在文化、社會、經濟、政治和倫理等方面的問題將為學生提供機會考慮各種重要的技術事件，提出批評性問題，確認不同的技術在社會中運用所引起的效益和變化。這樣的研究將提高他們的明辨事理、邏輯和批評性思考的能力，使他們能正確、全面地認識技術的作用和地位，培養他們對重大技術問題的分析、參與和決策能力。
　　通過此內容的學習，學生還可以進一步了解技術發展史。
　　5．理解技術活動往往需要綜合運用多種知識
　　技術的學習、應用和發展需要綜合來自其他許多學科領域的知識，這里不僅包括數學、科學和計算機，還包括人文學科和藝術。可能沒有哪一個學習領域會像技術這樣與其他這么多領域發生密切的關系。因此，技術課程除了自身內容的學習外，還為其他學科的知識提供了廣闊的應用天地，提高了學生對其他學科的學習興趣和學習能力。
　　在眾多學科中，技術與科學的關系更為特殊。通過此內容的學習，學生應理解技術與科學的區別和聯系。科學的任務是認識世界，技術的任務是改造世界。技術是從科學到生產的中間環節，是把科學理論轉化生產力的橋梁。技術來源于實踐經驗的總結和科學原理的指導，特別是現代技術，它往往就是科學的直接應用。
　　6．知道知識產權在技術領域的重要性，了解專利的作用、有關規定及申請方法
　　知識產權是指智力的創造性勞動取得成果后，智力勞動者對其成果依法享有的一種權利，它是一種無形的財產權。我國《民法通則》規定：知識產權主要包括：公民、法人享有的著作權（版權）、專利權、商標使用權、發明權和其他技術成果權。
　　在激烈競爭的商業世界里，獲得專利是極其重要的，專利是用來保護一種思想、發明或革新的經濟利益的。在沒有向發明者支付經濟補償的情況下，專利禁止他人在給定的期限內抄襲其過程和最終產品。技術思想時常需要通過獲取專利得到保護。對創造思想的保護也是技術知識分享的核心。
　　通過此內容的學習，學生一方面可以增強法制觀念，自覺抵制各種侵犯知識產權的現象，維護技術的正常發展；另一方面加強技術方面的自我保護意識，了解保護的方法和途徑。
　　（二）設計過程
　　當今極少有產品是偶然被開發出來的。相反，幾乎任何一項技術都是系統地解決問題的設計過程的產物，而設計過程就是將設想轉變成最終產品的過程。這一設計過程涉及到對問題和可用資源的深入理解、對于解決方法的全面探索、以及對產品的全面評價和優化過程。可以說設計過程是所有技術活動的基礎。
　　目前，世界許多國家已將設計作為技術教育的核心內容。設計是一個產生有用的產品和系統的創造性的計劃過程。設計過程需要使用各種各樣的策略，如問題解決、創造性思維、空間想象、批判性思維和推理。它還需要動手能力，如測量、畫草圖、繪圖和使用工具。這些都是學生在日常生活中極有價值的能力。此外，通常以小組形式開展的設計活動也培養了學生的團隊協作精神。
　　本部分將設計過程大致分成了5個階段。這是一個普遍的過程，但不是一個規定的程序，在實際的設計過程中，這種次序可能發生變化，也可能產生反復。
　　A 發現與明確問題
　　1．通過對人們的需求和愿望的調查，發現與明確值得解決的技術問題，并能判斷是否具備解決這個問題的技術能力與條件
　　這條標準主要是要培養學生對自己所要解決的技術問題的選擇和決策的能力，這種能力需要建立在能充分認識、正確評價自己的能力與所具備的條件的基礎上。一方面，這個問題必須是“值得解決的”，即具有一定的技術含量，與高中學生應有的水平相當；另一方面，又要實事求是，能夠實現，或通過一定努力能夠實現的。例如說，學生是否具備解決該問題所必需的知識，如不具備，能否通過短時間的學習來達到要求？
　　這一步是設計工作的開始，設計對象（載體）的選擇關系到標準能否全面、正確地落實。所以，教材編寫者和教師對此需要進行精心的策劃，既要具有開放性，又要給以學生必要的指導。
　　2．能根據設計對象和現有的工作條件列出具體的設計要求，包括應達到的標準和所受到的限制
　　一旦決定了要解決的問題，明確具體的設計要求是開始產生設計方案前的一項非常重要的工作。設計要求包括兩部分：標準與限制。
　　任何設計都是有目的的，因此設計者在設計一個產品或環境前應該有明確的標準。標準就是根據產品或系統的關鍵元素、特征以及所要達到的目的而為設計建立的一系列參數，它們是設計者或工程師工作的依據。
　　限制是一種對設計的約束。有些約束是絕對的，例如，沒有人能制造永動機。但是一個設計的限制大多數是相對的，如資金、空間、材料、人的能力，時間或者環境等。
　　一項成功的設計必須滿足這些設計要求，所以設計要求又應該是設計評價時最重要的評價指標。
　　例1和例2分別列舉了這兩類設計要求中的一些常見內容。學生應能針對具體情況詳細列出設計要求，考慮得越周到越好。
　　B 制定設計方案
　　1．能通過各種渠道收集與所設計產品有關的各種信息，并進行處理
　　收集到的信息越多，找到有效的解決方法的可能就越大。本標準要求學生熟悉各種常用的收集信息的渠道，了解與產品有關的信息的種類（如例2），會使用常用的信息處理方法，并進一步體會獲取全面、準確、有用的信息對完成一個好的設計的重要性。
　　2．能根據設計要求選擇合適的材料或標準件
　　材料選擇往往是技術活動中不得不考慮的問題。除了在制作過程中會遇到此問題外，許多情況下，為了達到某些設計標準，材料就會成為設計方案中的重要因素。在學生進行的設計項目中，學生應該學會認識一些常見材料的物理和化學性質、工作性能、美學品質、市場形態、成本，以及常用的加工方法等。
　　在現代生活和生產中，標準件越來越多地替代了原始材料。了解標準件的優越性和適用范圍，學會選擇，對學生簡化設計和掌握簡單的裝配、制作技術都很有好處。
　　3．能制定符合一般設計原則和相關設計規范的完整設計方案
　　設計除了需要想象力和創造性之外，還需要符合科學性、實用性、經濟性、美觀性、安全性，以及其他許多需要考慮的因素。一般的設計原則和各個領域的設計規范是前人在長期設計實踐中積累下來的寶貴經驗，學生在學習中應該對此有所了解。
　　4．通過比較和權衡，能在多個方案中選定滿足設計要求的最佳方案或集中各種方案的優點來改進原有方案
　　設計一個方案，需要考慮許多因素。例如，功能與效率的要求，人機工程學和美學方面的考慮，以及所涉及的家庭、社會、經濟、環境、倫理的問題等。這些都可能產生難題和相互沖突的解決方案，迎合某一方面就經常會與另一方面發生沖突。要解決這些沖突，就必須考慮權衡問題。例如怎樣解決高質量的要求經常與低成本的愿望發生沖突的問題。由于這種要求上的沖突，完美的設計是不可能存在的。為了發現最好的設計，學生應該學會關注盡可能多的解決方法，并能決定哪一個（或哪些）在這種情況下是最好的。答案可能不是唯一的，但關鍵是學生的權衡角度和決策根據。
　　C 模型或原型的制作
　　1．知道工藝的含義和常用工藝的種類
　　工藝通常是指技術活動中的加工程序（流程）和方法。技術活動離不開工藝方法，一定的技術總是和一定的工藝相適應，只有具備一定的工藝方法，技術才能實現其有目的的活動。工藝的選擇需要了解材料的性質和加工方法，加工工具（或設備）的性能、用途和限制，什么樣的加工時序最有效、最經濟，等等，所以，它表征了知識、能力與物質手段的結合。
　　學生不僅要了解學校中常用的一些加工工藝，也要知道實際生產中經常采用的一些加工工藝。
　　2．了解1～2類常用的工具和設備，學會一種材料的1～2種加工方法，能根據設計方案和已有條件選擇加工工藝，并能正確、安全地操作
　　加工工藝根據工種分，可分為金工、木工、電工等；根據加工材料分，可分為金屬加工、木材加工、塑料加工等；當然還可以有其他的分法。學生可根據學校現有的條件和所要完成的項目來選擇不同的工藝。
　　在技術教育中，學生的動手實踐是非常重要的，這包括對加工方法的了解和工具的使用。但是，不應該把動手實踐簡單地理解成僅僅是加工，整個的設計過程都是動手實踐。教學中要避免原來勞技課的傾向，不要過度強調對學生操作技能的要求，重點是培養學生對工藝的選擇能力，以及會正確、安全使用工具或設備。
　　3．能根據設計方案制作一個簡單產品的模型或原型
　　在許多情況下，由于條件限制，不可能直接制造原型（有時是沒有必要）。此時，模型是很好的替代品。模型能用來交流并檢驗設計思想及過程、改變設計，并了解對于一個相似的、真實的物體可能發生的更多的事情。因此，它是設計過程中非常重要的一個步驟，在學校的技術項目中，它更具有現實意義。
　　模型可以有許多的形式，例如：制造物有形的模擬、計算機程序、概念和數學上的模型等。
　　　　
　　D 方案優化
　　1．了解1～2類產品的常用測試方法，能根據設計要求使用簡單的方法對產品進行測試。
　　測試是檢驗產品能否正常工作、是否滿足設計要求的重要措施。學生通過對此標準的實施，可以培養質量概念，這也是技術素養的一個重要標志。學生在對自己的產品進行測試時，可以充分利用學校的實驗室，因地制宜，不一定非要強調正規的測試手段。
　　2．能在分析測試結果的基礎上，提出改進措施或更換方案
　　設計是一個產生有用產品的創造性的計劃過程，而優化可以使產品具有最強大的功能、最高的效率，使過程具有近乎完美的設計或制造。
　　從來沒有絕對完美的設計，所有設計都可以改進。最好的設計是在給定的限制中盡可能地完善所期望的品質，如人性化、安全性、可靠性、經濟性與有效性。一般情況下，幾乎對于每個技術設計來說，效率都是一個核心要求。優化能幫助確保產品和系統盡可能的高效率。優化的過程往往需要進行反復的試驗和改進。
　　3．制作成功后，能對產品的外觀加以潤色
　　一項好的設計應該是令人賞心悅目的。一件產品的外表是否漂亮、優雅、時尚往往就決定了它在市場上受歡迎的程度，因為人們追求的不僅是實用，這也是現代設計的新理念。所以，技術教育也應該是一種美的教育，學生也應該通過技術教育提高審美情趣，培養美學能力。
　　E 產品的使用說明
　　1．了解產品說明書或用戶手冊的作用與一般結構，能編寫簡單的產品說明書或用戶手冊
　　2．了解產品常用的維護方法和服務途徑
　　嚴格地說，設計過程不一定要包括這部分內容，但它們對每一個消費者來說，都是非常重要的。通過對以上兩條標準的學習，學生可以有機會學習如何正確地使用和維護技術產品，并在這些過程中學會怎樣進行自我學習。要教會學生掌握他們將會遇到的每一種產品是不可能的，所以要給他們提供對于某些常用工具和系統的經驗，使他們熟悉使用和維護技術產品的基本原理，教會他們如何自己去了解產品，例如看說明書或在互聯網上查找信息。他們從中所獲得的自信和對技術的掌握將使他們有準備地、理性地去處理當前的和將來所遇到的各種技術產品。
　　（三）設計的交流
　　1．在設計過程中和設計完成后，能用恰當的方式與他人交流設計想法和成果，并能在交流中提煉出有價值的信息
　　設計本身就是一個不斷展現自己技術思想的過程，如何讓別人了解自己的設計思想，如何準確、簡潔地表達自己的設計，如何捕捉有用的技術信息，反映了一個人的技術交流能力，這也是技術素養的重要組成部分。另外，大部分的設計并不是一個人單獨完成的，特別是學校技術課中的活動，經常采用小組活動的形式，思想的交流、互相啟發、取長補短就更為重要。同時，這種交流還能增強學生的團隊合作精神。因此，教師在教學中，除了鼓勵學生培養創造力和想象力之外，還應該盡可能給他們提供交流的機會，建立一個具有良好合作氛圍的交流環境，甚至可以鼓勵他們與專業的技術人士進行交流。
　　2．了解技術語言的種類及其應用，能識讀一般的機械加工圖、線路圖、效果圖等常見的技術圖樣，能繪制草圖和簡單的三視圖
　　通過對高中通用技術必修模塊的學習，學生應該在正規的技術語言方面掌握一定的技能。這里針對不同的技術圖樣，有兩類要求：一類是識讀，一類是繪制能力。在技術活動中，識讀能力很重要，有著廣泛的用處。要求能繪制的僅是草圖和簡單物體的三視圖。這些能力的培養可以和其他課程（如物理、數學、美術等）的學習相結合。
　　　　
　　（四）設計的評價
　　1．能根據設計過程中每一階段的要求進行評價，樹立質量管理意識
　　只要學生一進入設計過程，他們就應該不斷地評價他們的設想，希望最終的解決方案可能是最好的。在模型建立以后，重要的是參照事先建立的有關標準和限制進行測試和對結果進行評價。這種測試和評價能夠讓學生在設計計劃變成現實之前進行進一步改善。這種形式的評價可以是個人的，也可以是集體的。為了做好這種過程性的評價，養成保留設計過程中的記錄的習慣是非常重要的，它可以避免許多不必要的重復勞動。
　　2．能根據需要進行簡單的技術試驗，并進行評價，寫出試驗報告
　　技術試驗是人們為尋求技術問題的解決方法或對所創造的技術方案進行檢驗的一種實踐活動。技術試驗在技術研究中占有十分重要的地位，它是技術創造的重要手段，是為技術研究和技術開發提供重要科學資料和各種數據的重要環節，也是技術實現社會經濟效益的保證。設計中一般都會出現積極和消極方面的影響。在生活中，有時一個問題產生的某種解決辦法可能會引出另外的問題。在進行重新設計之前，應該給學生提供做模型、測試以及評價設計的機會。
　　學生應該學會寫比較正規的試驗報告，包括試驗數據和分析結論。
　　3．能根據設計要求對設計過程和最終產品進行多方面的評價，并寫出設計總結報告
　　學生在完成項目后，一定要寫出完整的總結報告，通過對自己設計過程的系統回顧，找出成功與不足（甚至是失敗）之處，這也許是學生從這次設計中獲得的最大收益。
　　4．能對他人的、現有的技術產品做出自己的評價，并寫出比較全面的評價報告
　　通過“技術與設計1”的學習，學生不僅應該學會評價自己的設計過程和最終產品，還應該學會評價他人的技術產品，這里包括古人的、目前市場上見到的，等等。這種評價應該是多角度的。例如對歷史上的技術產品（如建筑、交通工具等）的評價，可以聯系它產生的時代背景、當時的技術水平，它對技術發展所起的影響；對于現有產品，可以討論它所采用的先進技術、現代人的審美情趣、流行時尚的變化、它對環境造成的后果，以及它所存在的缺點和改進的可能，等等問題。這不僅能提高學生的設計能力，還能使他們在現實生活中成為一名高水平的消費者，能在當前琳瑯滿目的商品世界中做出理性的、有品位的選擇和決策。
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