资源简介

普 通 高 中 教 科 书
《通用技术》选择性必修9：创造力开发与技术发明
第三章 创新工具与创客文化
第四节 创新实践活动
教学设计
教学背景
清代文学家王国维在《人间词话》写道：“古今之成大事业、大学问者，必经过三种之境界：‘昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路’，此第一境也。‘衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴’，此第二境也。‘众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处’，此第三境也。” 原本这三首词写的是儿女私情，王国维却用创造性思维的方法，在古人的知名词作品中巧妙地摘引出这几段名句借用来讲做学问的三种境界，不但一语中的，讲得非常透彻，而且让人印象十分深刻。
创造力开发过程是技术发明人的创造性思维过程，也是一种做学问的探索过程，其思维方法在很大程度上与王国维归纳总结出来的“成大事业、大学问者，必经过三种之境界”有一致性，也给选修这门课的同学指出了学习方法。
通用技术是以设计学习、操作学习为主要特征的基础教育课程，技术设计的学习贯穿于整个技术学习的过程。技术的本质在于创造，在通用技术系统课程里专门设置是一门以创造为核心的课程，其目的就是有效地培养学生的创造力与想象力，培养其创造性思维能力， 从而学好通用技术的各项课程。
教学目标：
知识与技能目标:
1.学习创客及创客文化，并通过参与创客活动，培养创新能力。
2.完成创造性设计成果。
教学内容分析:
本书第三章则介绍了创新工具和创客文化。通过常用工具的引入，理解创新工具的丰富性和发展性。通过本章的学习，学生将回顾在进行创新作品制作时经常会使用的常用工具，懂得如何利用三维打印机、激光切割机和数控机床等创新工具进行创造性设计的物化实现的基本途径。创客与创客文化是新生事物，创客活动离不开创新和创造性制作。本章中还介绍了创客文化及其对社会进步的影响，从而让学生知晓众创空间的基本概念及其存在的多种形态，能够对创客制作实际效果进行创造性效果和实现路径的具体分析，懂得如何像一个真正的创客那样进行创造。
本书第四章的主题是发明成果与专利。通过案例的引入，让学生能够对创造成果进行实事求是的评价，懂得优化的路径。通过对本章的学习，学生将理解保护知识产权的重要性，在保护自己的创造性成果的同时也懂得尊重他人的劳动成果，并能够通过网络查询有关专利技术的资料，学会专利的申请方法和基本流程。
学情分析:
学生对技术与创造力开发的了解认识有限，面对未来，他们需要学习有关技术与创造力开发的知识。
了解发明创造的必要条件，使学生能够有意识地运用创造性思维体验发明创造的过程，形成积极的创造意向和兴趣，培养良好的批判性思维和创造性思维等思维品质。
教学重难点:
学习创客及创客文化，并通过参与创客活动，培养创新能力。
完成创造性设计成果。
教学策略:
栏目“思考”“讨论”“探究”“知识窗”“设计与实践”等，要求学生开动脑筋，相互启发，把自己代入情景之中，感受技术与创造的魅力。同时也让学生养成良好的思维习惯，能够对身边的事物进行判断和分析，设想有无改善和提高的可能性。技术的发展推动了社会的发展，在“大众创业、万众创新”的今天，更需要提升和发挥我们的创造力，希望通过本书能够让学生理解技术，热爱创造，拥有属于自己的设计和作品。
教学准备:
展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。
教学过程:
情景导入:
老师：本节课我们学习《通用技术》选择性必修9：创造力开发与技术发明　第三章 创新工具与创客文化　第四节 创新实践活动。
现今的世界处在一个充满创新的时代，我国也正在打造万众创新的全新局面。创新是世界各国追求的目标，创客就应运而生。创客就是创新者，适宜的环境下创客云集并畅所欲言，新的创意不断涌现，这种人人追求创新的文化氛围形成了创客文化。创新需要具有一定的物化能力，认识和使用创新工具是其中必须经历的过程。本章我们来认识常见的物化加工工具和一些创新工具，同时了解创客及创客文化。
设计与实践
设计一个帮助老年人出行的多功能手杖
有一次在光线较暗的地方，奶奶被人撞倒了，原因在于奶奶自己没看清对方，对方也说没看到奶奶，所以奶奶需要一个有照明功能的手杖。小严带着这个想法，与小黄、小李商量后，决定组成创新设计小组，在奶奶现有木制手杖的基础上开发一款老年人所需的多功能手杖。请你与他们一起开展创新实践活动。
1．发现问题。
（1）在比较暗的地方，出行不安全，最好能提供照明。
（2）增加红色闪光灯，起警示作用。
（3）增加蜂鸣器，用于求救。
2．调查研究。
通过市面调查收集现有手杖的信息，他们制作了表3-1。
表3-1 现有产品信息
序号 特点 价格 有无照明、警示灯
1 普通手杖 30元 无
2 防滑 70元 无
3 照明、防滑、折叠 230元 有照明灯、无警示灯
3．制订方案。
创新设计小组根据以上信息，结合多学科知识，提出产品的设计或改进方案（表3-2）。
表3-2 产品设计方案
序号 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基础上增加红色闪光灯和蜂鸣器 50元
方案3 方案2基础上增加定位报警功能 200元
方案4 方案3基础上增加座椅 250元
4．优选方案。
同学们对设计方案和反馈信息进行了讨论，一致认为方案4增加座椅没有必要，一来其使用价值不大，二来这样会增加重量，不利于老年人出行。同时他们对方案3也提出了不同意见，主要分歧在于：①定位报警要与公安部门信息系统联系，增加了制作的难度；②成本较高。
经过充分讨论，大家一致决定采用方案2进行制作。
5．分工制作。
手杖结构如图3-48所示，手杖全长100cm，前部握柄长14cm，后部握柄长20cm。其中，前部握柄的直径为4.5cm，装有包含了电池、照明灯、红色闪光灯和蜂鸣器的电路，电路通过开关控制。手杖杖身处的红色闪光灯的导线通过钻孔埋线。
6．试用检测。
制作完成后，同学们将产品分发给几位老年人试用。经过几天试用，发现产品在多数情况下很好使用，但下雨天不防水，有可能会造成电路故障。
7．优化改进。
经过大家共同努力，在电路部分增加了防水装置，通过密封条进行密封，圆满解决了问题。
学习评价
　　　　　　　　　评价内容 评价方式
自评 互评 师评
理解工具在创新中的作用
能认识常用工具，了解创新工具的种类
了解创新工具的功能及其适用范围
知道什么是创客，以及创客的特点
理解众创空间出现的背景，以及对创新实践活动的意义
了解创客文化的含义，能正确评价创客文化的积极作用
评价学校开展的创新创造活动，看看是否具有创客文化的特点
说明：A—优秀，B—良好，C—合格，D—待改进
通过本章的学习，你的核心素养得到了哪些发展？
课后作业
习 题
无人机是创客们最热衷的研究主题之一，常见的多旋翼无人机在空中工作的时间一般20分钟左右，无人机上可挂载摄像机，满足人们使用无人机来进行空中监视、拍摄、信号中继、布防等实际需求。如在学校的户外活动中，可进行跟踪拍摄、直播、监控；城管执法人员可以在空中监视乱摆乱卖、乱停乱放、乱丢垃圾等行为；警方可对突发事件、大型活动进行实时监视。
在无人机的上述应用中，有时也存在一些局限：
无人机空中停留时间过短，无法完成一些长时间拍摄监视任务，如何对无人机进行创意设计改进，使它能长时间停留在空中完成相应任务。
请针对上述问题，尝试设计并完成自己的创客作品——特种无人机，向社会贡献自己的智慧，并对自己的作品给出合理的评价，包括它对社会可提供哪些贡献，说不定你的创意设计会催生出一个全新的无人机应用领域。
板书设计
第三章 创新工具与创客文化
第四节 创新实践活动
1．发现问题
2.调查研究
3.制订方案
4．优选方案
5.分工制作
6．试用检测
7．优化改进
教学反思
通用技术
选择性必修9：创造力开发与技术发明
普 通 高 中 教 科 书
主 编 刘琼发
副 主 编：李 榕 周卫星 朱美健 席春玲
本 册 主 编：肖 萍
编 写 人 员：陈晓民 顾文扬 陈 威 赵忠华
宋向明 梁剑文
广东教育出版社
广东科技出版社

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