資源簡介

　技術的未來
　　一、備課說明 根據我校學生的具體情況和我對課標、教材（蘇教版技術與設計1）的理解，在備課過程中，我對教材案例等內容作了適當調整處理。 1、課本P19頁《 “無線家庭”一天的“無線生活” 》作為課后作業。用《英國“捕獲彩虹”技術有望讓光線停止》這樣一個新近發生的真實技術事件作為第一個案例。這個案例令人耳目一新，容易吸引學生的注意，有很多亮點，比較詳細，學生容易參與。2、把閱讀材料“月球城市”上升為典型案例，結合我國剛發射成功的嫦娥一號以及現在世界各國的探月工程情況，讓學生在真實技術活動中體驗技術的現在和未來。在這些真實案例的分析過程中，更能加深學生對技術的積極情感和理性看待技術的態度。3、增加介紹愛因斯坦的生平和發表《告后人書》的背景，可以讓學生從科學家的視角理性看待技術的兩面性和技術的未來。 二、教案 課 題技術的未來執教唐志浩教學目標1、了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態度。2、培養學生分析和交流技術問題的能力重點 通過真實案例了解技術的未來發展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態度難點 培養學生形成正確的技術觀和未來觀教具 PPT課件、講義（每生一份）教法 自學、交流（討論、辯論）課時 1課時教 學 過 程序號教學環節師 生 活 動設計意圖1新課導入在日新月異的21世紀，人類社會將繼續發生重大變化，技術將日益成為引導社會變化、塑造社會變化、應對社會變化的重要因素，面對技術對人類、對社會所產生的重大影響，人們常會問：未來的技術將走向何處？復習、引導學生進入新課2案 例 1 閱讀：英國“捕獲彩虹”技術有望讓光線停止思考：1、英國“捕獲彩虹”技術目前處于什么水平？赫斯的設計還只停留在理論階段，要真正實現光的截留，科學家們就必須努力研發并使用納米材質的“超材料”。其中所需的負折射率材料已被發現。2、從文中得知“捕獲彩虹”技術將會有什么應用？（1）新的信息儲存與發送方式（2）因特網具有更大的數據容量（3）新一代功能強大的計算機——量子計算機（4）開發將不可見的紅外線轉換為肉眼可識別的可見光的技術、減少通信系統中的噪音以及研制性能更好的視頻顯示和夜視裝置等。3、請你大膽猜測“捕獲彩虹”技術還會有什么應用？（1）新型燈具：其射出的光線只在一定范圍內，僅供周圍的人使用，而不影響他人。這種燈能極大的節省能源，避免浪費，也更人性化。（2）隱身衣（3）隱形武器4、如何看待“捕獲彩虹”技術的未來發展？（1）有人會利用隱身衣做壞事嗎？（2）隱形武器會被用來危害人類嗎？（3）如果你掌握了“捕獲彩虹”技術，你會怎么使用？這個案例容易吸引學生的注意，有很多亮點，學生容易參與。 3閱 讀1、愛因斯坦《告后人書》：“我們這個時代產生了許多天才人物，他們的發明可以使我們生活舒適得多……縱然有這一切……人人都生活在恐懼的陰影里,生怕失業 ……而且不同國家的人民還不時互相殘殺。因此，一想到未來，大家都憂心忡忡。”2、背景：愛因斯坦關于愛因斯坦的背景可由老師直接介紹。辯 論1、思考--討 論：技術的進一步發展是給人類社會帶來進步還是帶來災難？2、辯論：請就下述兩種觀點展開辯論。　　有人認為，技術的進一步發展可以解決當前技術自身引發的一系列問題，我們要相信技術，依賴技術。有人則認為，技術的進一步發展固然可以消除它所帶來的一切已知的危害，但是誰能保證，它不會給我們帶來新的更為嚴重的災難呢 1、思考--討 論是辯論的前奏。2、可以分組辯論，也可以自由發表觀點。4案例2 1、閱讀：“月球城市”　　自學討論發言 這樣處理可使本課更實際、更有廣度和深度。2、閱讀：我國的嫦娥一號以及世界各國的探月工程情況3、“月球城市”是歐陽自遠院士數年前的展望和預測，結合今天世界各國探月工程的實際進展，談談你的看法，并作出展望。提示：（1）探月工程能按期實現嗎？（2）你希望有一天自己能登月嗎？你想在月球上做什么工作？（3）你最想知道月球上的什么奧秘？（4）普通人何時能居住到月球上？（5）探月工程帶來的都是福音嗎？（有些國家要把月球作為軍事基地，甚至想獨霸月球）（6）月球上有豐富的礦產資源和核聚變發電燃料氦-3，我們還要珍惜地球上礦產和能源嗎？（7）人類活動會破壞月球的環境嗎？如何預防？5教師總結對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中的盲目樂觀。應當從人類的根本利益出發，從人類的共同利益出發，從人類的長遠利益出發，更加理性地看待技術， 以更為負責、更有遠見、更具道德的方式使用技術，以親近技術的情感、積極探究的姿態參與技術活動，并共同建構個人與社會、人類與自然、經濟與文化相協調的未來的技術世界。可由師生共同完成6輕松一刻1、暢　想：未來我們的生活2、在《年輕的朋友來相會》的優美歌聲中結束本課。余味無窮7作 業課堂作業:1、閱讀課本P21頁《 本章小結》，請你用框架圖等形式自己整理本章的知識，可以加入自己的想法。課后作業:1、閱讀課本P19頁《 “無線家庭”一天的“無線生活” 》，大膽設想，續編文莉一家晚上的生活。2、查閱資料，分析互聯網、克隆技術、轉基因食品等高新技術未來的發展將給我們的生活帶來怎樣的影響。（也可以選擇自己感興趣的其他技術進行分析和展望）靈活處理8教后記《技術的未來》是比較容易被忽視的一節，老師要么完全讓學生自學，要么用很短的時間一帶而過，想不到挖掘和拓展。實際上，本課同樣有很多亮點，同樣可以產生很好的教育效果，關鍵是老師重視，精心備課。 加強反思講義——詳 細 材 料 1、英國“捕獲彩虹”技術有望讓光線停止英國“捕獲彩虹”技術有望讓光線停止(圖)不同波長的光線能夠被特殊波導的不同位置捕獲，形成彩虹。據國外媒體報道，英國科學家近日稱，他們最近設計出一種新型的人造電磁-光學材料，有望能夠將光線停滯于其中。在2007年11月15日出版的《自然》雜志上，英國薩里大學的物理學家歐特溫-赫斯與其同事公布了他們的這項最新成果。　　將運行速度為3×108m/s的光截住絕對是一件壯舉，科學家們為此已經進行了數年的研究。為了應對這個挑戰，歐特溫-赫斯與其同事一道設計出了一個理論方法，使用一種屬性由結構而非成份決定的“超材料”將光截留住。目前，赫斯的設計還只停留在理論階段，要真正實現光的截留，科學家們就必須努力研發并使用納米材質的“超材料”。盡管這樣一種材料聽起來有些“科幻”，但奇異的“超材料”發現都是從一些看似不可思議的理論誕生出來的。比如，負折射率材料從提出到發現僅用了短短6個月的時間。歐特溫-赫斯表示，一旦光可以被截留住，就將掀起數據流和數據儲存領域的革命。根據赫斯的理論，可以通過給光子設置限速，使某些頻率的數據傳輸減速，以便其它數據通過。這樣一來，就可以提高數據處理效率，使因特網具有更大的數據容量。由于光學裝置天生就具有難以置信的高帶寬，因此，截留光的方法使得光子可以被儲存，從而芯片上可以儲存海量數據。慢化光速無論是從理論上還是從實際應用上均是意義非凡。使光子停止，操縱光子以便把信息輸入光子，然后根據需要再將光子發往某地以及某時再發。這種可能性使人們看到了新一代計算機——量子計算機的曙光，可以預見它比目前計算機的功能要強大幾千倍。此外，利用它可開發將不可見的紅外線轉換為肉眼可識別的可見光的技術、減少通信系統中的噪音以及研制性能更好的視頻顯示和夜視裝置等。2、背景：愛因斯坦（1879～1955）德裔美國科學家 。1879 年3月14日生于德國烏耳姆鎮的一個小業主家庭，自幼喜愛音樂。愛因斯坦在量子論、分子運動論、相對論等物理學的三個不同領域取得了歷史性成就，特別是狹義相對論的建立和光量子論的提出，推動了物理學理論的革命。1939年，愛因斯坦獲悉鈾核裂變及其鏈式反應的發現，在匈牙利物理學家利奧·西拉德推動下，上書羅斯福總統，建議研制原子彈，以防德國占先。第二次世界大戰結束前夕，美國在日本廣島和長崎兩個城市上空投擲原子彈，愛因斯坦對此強烈不滿。戰后，他為開展反對核戰爭的和平運動和反對美國國內法西斯危險，進行了不懈的斗爭。1955年4月，彌留之際的愛因斯坦簽署了《羅素——愛因斯坦宣言》 ，呼吁人們團結起來，防止新的世界大戰爆發。愛因斯坦不僅是一位偉大的科學家，還是一位和平主義者。他目睹了兩次世界大戰中對人類文明的摧殘，認為和平是人類的首要問題。3、閱讀：“月球城市”　　中國科學院院士歐陽自遠在新近出版的《院士展望二十一世紀》一書中撰文認為，人類將于2005年在月球建立裝備加壓艙、發電設備、生活必需品和月球表面活動車等，使月球成為一個龐大、穩固而功能齊全的“天然空間站”；2010年將建立設備齊全的永久性居住地，研究人員可在月球表面滯留幾星期，以開展生命科學實驗和天文觀測；2015年將在月球建立小型的永久居住的月球基地；2020年將在月球興建實驗工廠、農場等，使月球的“地球村”自給自足，逐步建立“月球城市”。　　21世紀，人類有可能在“月球城市 ”中建立全球性、并聯式的太陽能發電廠，并且通過傳輸為地球提供長期、穩固的能源。同時，人類還將從月球土壤和月球巖石中提取金屬、氧和其他氣體資源、甚至水，利用月球上的弱重力、高真空和超純凈的條件，研制和生產地球上極難獲得的新型材料等。4、中國探月計劃一、階段中國探月工程首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠介紹“嫦娥一號”是我國發射的最遠距離的衛星，距地球的平均距離是38萬公里，而在這之前，我國發射的最遠距離的衛星離地面4萬公里。 經過10年的醞釀，最終確定我國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”3個階段。 1） 第一期繞月工程在2007年10月24日發射探月衛星“嫦娥一號”，對月球表面環境、地貌、地形、地質構造與物理場進行探測。2） 第二期工程時間定為2007年至2010年，目標是研制和發射航天器，以軟著陸的方式降落在月球上進行探測。具體方案是用安全降落在月面上的巡視車、自動機器人探測著陸區巖石與礦物成分，測定著陸點的熱流和周圍環境，進行高分辨率攝影和月巖的現場探測或采樣分析，為以后建立月球基地的選址提供月面的化學與物理參數。 3） 第三期工程時間定在2011至2020年，目標是月面巡視勘察與采樣返回。其中前期主要是研制和發射新型軟著陸月球巡視車，對著陸區進行巡視勘察。后期即2015年以后，研制和發射小型采樣返回艙、月表鉆巖機、月表采樣器、機器人操作臂等，采集關鍵性樣品返回地球，對著陸區進行考察，為下一步載人登月探測、建立月球前哨站的選址提供數據資料。此段工程的結束將使我國航天技術邁上一個新的臺階。 二、目標繞月探測工程將完成以下四大科學目標： 一、獲取月球表面三維立體影像，精細劃分月球表面的基本構造和地貌單元，進行月球表面撞擊坑形態、大小、分布、密度等的研究，為類地行星表面年齡的劃分和早期演化歷史研究提供基本數據，并為月面軟著陸區選址和月球基地位置優選提供基礎資料等。 二、分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，主要是勘察月球表面有開發利用價值的鈦、鐵等14種元素的含量和分布，繪制各元素的全月球分布圖，月球巖石、礦物和地質學專題圖等，發現各元素在月表的富集區，評估月球礦產資源的開發利用前景等。 三、探測月壤厚度，即利用微波輻射技術，獲取月球表面月壤的厚度數據，從而得到月球表面年齡及其分布，并在此基礎上，估算核聚變發電燃料氦-3的含量、資源分布及資源量等。 四、探測地球至月球的空間環境。月球與地球平均距離為38萬公里，處于地球磁場空間的遠磁尾區域，衛星在此區域可探測太陽宇宙線高能粒子和太陽風等離子體，研究太陽風和月球以及地球磁場磁尾與月球的相互作用。5、世界其他國家的探月工程情況（1）美國重返月球　　1972年12月，美國的“阿波羅”17號飛船對月球進行了最后一次考察，此后登月競賽的狂熱便驟然降溫。耗資巨大的“阿波羅”計劃完成后，月球探測陷入低迷狀態。直到1994年，美國宇航局(NASA)發射了“克萊門汀號”環月探測器，除了測繪月球地貌，還對月面元素的分布與含量進行探測，并發現在月球南極可能存在水。1998年1月，美國又發射了“月球勘探者”，它同樣發現在月球兩極的盆地底部可能蘊涵固態水。由于水的存在意味著人類在月球上生存的基本條件已經具備，伴隨這一發現而來的是美國重返月球計劃。　　2004年1月，美國總統布什發表講話，提議最早2015年，最晚不超過2020年讓美國宇航員重返月球，并開始在月球建立科研基地，為下一步將人送上火星甚至更遠星球做準備。布什不忘提及，月球上的資源豐富，其土壤含有各種元素，這可以被用于制造飛船燃料和維持人類的地外生存。　　2006年12月，美國宇航局公布了“全球探索戰略”和“月球基地計劃”的初步構想。將于2014年開始實施的“月球探索戰略”列舉了月球探索的各種理由，其中包括需要維持人類在月球的生存，該戰略同時要求促進國際合作及為探索火星和其他星球做準備。　　在2007年3月發布的探索戰略框架計劃書中，美國宇航局指出，月球不僅是我們最近的“天然空間站”，還是人類探索火星以及更遠宇宙的理想前哨。在月球表面的極端環境下，運輸工具、維持生命所需的居住系統和高級機器人技術都能得到實戰檢驗，這將為日后人類登陸更遙遠天體提供豐富的經驗。2008年10月，美國宇航局將用同一枚運載火箭同時發射兩顆月球探測衛星———“月球勘察軌道飛行器”和“月球弧坑觀測與測向衛星”。它們將前往月球的兩極尋找適合建造月球基地的位置。　　完成初步觀測后，美國宇航局還將在2010年派遣類似火星漫步者的機器人，在初步選定的位置著陸，實地進行勘測。通過勘測兩極，科學家需要確定月球上的氫元素儲備，是否可以從月球土壤中提取生命所需的氧，以及隕石坑里的水。2016年之前，還將有多個無人駕駛月球探測飛船連續升空，其目的都是為宇航員重返月球打基礎。　　美國宇航局計劃，如果所有的前期準備工作就緒，在2020年開始月球基地的建造工作。　　首先派遣一支由4人組成的小隊登月，每次任務一周左右，直到維持生命所需的基本設施安裝齊全。整個初級建造階段持續4年，到2024年將建成一個具有基本功能的基地，讓科學家輪換駐扎在月球。每次的時間可長達6個月。到2027年，宇航員就能乘坐帶有氧氣艙的月球車離開基地，前往月球表面更遠的地方探險。（2）俄羅斯要載人登月
　　1959年9月14日，前蘇聯的無人登月器“月球2號”成為第一個到達月球的人造物體。進入21世紀后，俄羅斯重新開啟探月旅程，宣布在2025年前將宇航員送上月球。（3）日本月亮女神
　　 在繆斯A墜毀月球、“月球-A”計劃胎死腹中后，2007年9月中旬，比原定計劃推延了5年的日本月亮女神探月器總算順利升空，飛向月球。（4）印度有爭議中的探月計劃
　　 在進行了7年的規劃和準備后，印度將在2008發射首個月球探測器，成為繼俄羅斯、美國、日本和中國后第5個進行月球探索的國家。（5）歐洲欲在月球建基因庫
　　 歐洲希望在月球上建立一個“諾亞方舟”，將地球物種的基因存儲起來，當地球遭遇核戰爭危機或小行星撞擊時，人類的生命可以得到延續。

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