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第五章 第1节 走进制造 教案
课 题 第五章 第1节 走进制造 课型 新授课
教学目标 科学观念：了解物品的制造门类及涉及的制造技术与工程；了解现代先进制造技术与工程。科学思维：能举例说明制造涉及多种技术以及科学对技术与工程具有指导意义。探究实践：列举科学原理转换为实用技术的案例。态度责任：从制造大国迈向制造强国，进行爱国主义教育；知道技术的开发和应用需要考虑伦理问题，关注并讨论一些有伦理争议的技术与工程问题。
教学重点 能举例说明制造涉及多种技术以及科学对技术与工程具有指导意义。
教学难点 列举科学原理转换为实用技术的案例。
教学方式 讲授式、研讨式
教具学具 多媒体课件
教学过程设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的
【演示PPT3】讲解并提问：在古代，人们将泥土烧制成陶器用于盛物，将蚕丝织造成布匹用于制衣。今天，人们制造食品、手机、汽车、盾构机、潜水器、航母、火箭、卫星……创造了一个日新月异的世界。世界因制造而变得更美好!当你穿上衣服，背上书包，骑车来到学校;当你打开书本，编制程序，遨游于知识海洋;当你坐上火车，乘上飞机，穿行于世界各地。你会发现，其实，我们生活在一个人工制造的世界里。那么，一件件物品是怎么制造的？现代有哪些先进的制造技术 【演示PPT4-7】展示图片讲解：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。生活中的制造举例： ①纸张折成纸飞机、千纸鹤；②铁块被加工成汤匙、冰箱。讲解：制造是指根据人们的需要，把采集自然界和社会生活的物质，通过人类的劳动和技术手段，转化成符合人们需要的产品过程；而加工则是在已有的工件上进行钻孔、铰孔、铣削、切割等操作，以获得特定的形状或尺寸。制造通常需要从原材料出发，经过特定的制造流程，才能制成成品；加工是制造的一个环节。板书：一、走进制造1、制造： 将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。 引导：你还能举出那些生活中的实例？讲解：制造门类众多，有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。制造出的产品创造了一个人工世界，满足了人们的衣食住行、学习娱乐、探索未知等各种需求。 板书：2、制造的分类：电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。 【演示PPT8-12】思考与讨论：衣服是我们的必需品。下图为从棉花到成衣的制造过程，这一过程涉及哪些制造技术？蕴含哪些科学知识？播放ppt并讲解：主要涉及纺纱技术、织布技术、染色技术和制衣技术；其中蕴含了纤维材料学、纺织工程学、化学染色以及服装设计与制作等多方面的科学知识。总结并播放视频：我们所使用的每一件产品，往往都涉及多项制造技术与工程。产品质量、制造效率与制造技术密切相关，人们一直在开发更先进的制造技术建设更高效的制造工程。出示阅读资料：【演示PPT13-18】提问：随着社会的进步，制造技术是如何发展的 讲解：随着社会的进步，制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造，以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。现代制造技术与工程是指在现代化的工业生产中应用的最新的、最先进的制造技术。这些技术不仅可以提高生产效率、降低成本，还可以改善产品质量，增强产品的竞争力。出示资料：智能制造是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。 如装有程序控制系统的数控机床，就是一种机电一体化的智能制造设备。纳米制造主要研究纳米结构生 长、加工、改性、组装等制造方法与工艺，以生产纳米尺度的结构与器件。 如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。 纳米制造大大提升了制造的精度。生物制造是以微生物细胞生产生物制剂，或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成，或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式，主要包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。探究与实践：3D 打印技术是智能制造的明珠， 它以数字模型文件为蓝图，内装有金属、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”。与电脑连接后，通过电脑控制，它可以把 “打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如条件许可，请设计一件具有实用功能、有创意的物品，学习编制3D数字模型打印文件，并利用3D打印机进行打印制造。 板书：二、现代制造技术与工程1、现代制造技术与工程发展：手工制造→机器制造、自动化制造。2、先进制造技术与工程：智能制造、纳米制造、生物制造等。出示阅读资料：【演示PPT19-24】讲解并展示ppt：制造业是衡量一个国家或地区经济发展水平的重要指标。从2012年到2021年的十年间，从奋斗者号探测万米深海沟，到C919 大型客机成功飞行，再到嫦娥探月、祝融探火、羲和逐日、北斗组网等一大批重大工程引领中国制造业不断攀上新高度。讲解：在一些重要的制造业领域，中国已经具有全球领先的竞争力，如轨道交通、通信装备、输变电装备的制造工程。当令世界正经历百年未有之大变局，我国在制造技术与工程方面也面临诸多新挑战，如芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺扫描电子显微镜等关键制造技术落后于世界发达国家。讲解并播放视频：为突破卡脖子技术，推动我国从制造大国迈向制造强国，国家制定了实现制造强国“三步走”战略，如图所示。板书：三、从制造大国迈向制造强国 1、成绩斐然、面临挑战2、从制造大国迈向制造强国探究与实践：选择一项全球领先的中国制造技术，从制造技术水平、工程建设情况以及对人们生活、社会发展的影响等方面入手，基于数据与证据进行调查分析，并向他人介绍你的分析结果。【演示PPT25】课堂小结【演示PPT26-27】随堂练习通过练习，加强对此章节的知识点强化。【演示PPT28】布置作业 思考、讨论、回答听讲、记录听讲、记录思考、讨论、回答听讲、记录思考、讨论、回答听讲、记录思考、讨论、回答听讲、记录听讲、记录分小组按照要求开展活动听讲、记录听讲、记录听讲、记录分小组按照要求开展活动 引入课题。从生活中物品的制造引出制造的概念，制造涉及多种技术。通过思考讨论，认识到制造过程中涉及到制造技术和加工技术，加深对制造与加工的理解，促进制造技术中的科学知识。人类的制造技术是发展的，从手工到机器，从“制造”到“智造”。体会现代制造技术与工程带来的竞争力。实践活动中了解3D打印技术。介绍我国作为大国，制造业的发展是令人瞩目的但也面临新的挑战。使学生认识到我们不能固步自封，要不断创新和发展才能立于不败之地。
板书设计 第1节 走进制造一、走进制造1、制造：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。 2、制造的分类：电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。 二、现代制造技术与工程1、现代制造技术与工程发展：手工制造→机器制造、自动化制造。2、先进制造技术与工程：智能制造、纳米制造、生物制造等。三、从制造大国迈向制造强国 1、成绩斐然、面临挑战2、从制造大国迈向制造强国(共26张PPT)
第一节
走进制造
科学浙教版（2024）七年级下册
科学观念：了解制造及其一般门类；了解制造技术对人类的作用；了解制造必须考虑的主要因素；了解现代制造技术与工程；了解我国制造技术面临的挑战；
科学思维：体会制造业对国民经济的重要性；体会制造技术是一个动态的发展过程；
探究实践：通过普通物品制造，感受制造技术就在我们身边；通过实践活动，了解3D打印技术；了解先进的中国制造技术；
态度责任：感受制造与人类社的密切关系；体会科学技术的进步对人类社会产生的影响；树立强烈的民族自豪感；产生对制造技术面临挑战的深度思考。
我们生活在一个人工制造的世界里。
一件件物品是怎么制造的？
现代有哪些先进的制造技术？
物品的制造
1、制造：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。
纸
铁块
加工
物品的制造
1、制造：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。
纸
铁块
你还能举出那些生活中的实例？
物品的制造
2、制造的分类：
电子产品制造
汽车制造
船舶制造
物品的制造
2、制造的分类：
化学制造
食品制造
医药制造
制造出的产品创造了一个人工世界，满足了人们的衣食住行、学习娱乐、探索未知等各种需求。
衣服是我们的必需品。下图为从棉花到成衣的制造过程，这一过程涉及哪些制造技术？蕴含哪些科学知识？
棉花
纺纱
织布
染布
制衣
成衣
纺纱技术
织布技术
染色技术
制衣技术
衣服是我们的必需品。下图为从棉花到成衣的制造过程，这一过程涉及哪些制造技术？蕴含哪些科学知识？
棉花
纺纱
织布
染布
制衣
成衣
其中蕴含了纤维材料学、纺织工程学、化学染色以及服装设计与制作等多方面的科学知识。
我们所使用的每一件产品，往往都涉及多项制造技术与工程。人们一直在开发更先进的制造技术， 建设更高效的制造工程。
棉花
纺纱
织布
染布
制衣
成衣
科学阅读
我国古代纺织技术
我国古代纺织技术的发展可以追溯到新石器时代。当时人们使用手工纺纱器将棉花、亚麻、蚕丝等纤维材料加工成纱线，然后通过手工织机将纱线织成布匹。
纺车是以毛、棉、麻、丝等纤维材料为原料，通过人力驱动机械，利用旋转抽丝的工艺制造线或纱的设备。纺车通常有一个用手或脚驱动的轮子和一个纱锭。中国古代纺纱工具分手摇纺车、脚踏纺车、大型水力纺车等类型。纺车、织布机等制造技术促进了我国古代纺织业的发展。
1972年，沉睡了千年的马王堆汉墓得以重见天日。出土文物素纱襌(音dān)衣“薄如蝉翼,轻如浮烟”，它长128 cm，袖长190 cm,质量49 g,折叠后可以放入火柴盒中，被誉为西汉纺织业的一大代表作。
清代纺车
现代制造技术与工程
1、制造技术是一个动态发展的过程：
手工
复杂机械
智能制造
纳米制造
生物制造
自动化制造
现代制造技术与工程
2、现代制造技术与工程：
（1）智能制造
智能制造是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。
如装有程序控制系统的数控机床，就是一种机电一体化的智能制造设备。
现代制造技术与工程
2、现代制造技术与工程：
（2）纳米制造
纳米制造主要研究纳米结构生 长、加工、改性、组装等制造方法与工艺，以生产纳米尺度的结构与器件。
如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。纳米制造大大提升了制造的精度。
现代制造技术与工程
2、现代制造技术与工程：
（3）生物制造
生物制造是以微生物细胞生产生物制剂，或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成，或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式。
主要包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。
3D打印技术是智能制造的明珠， 它以数字模型文件为蓝图，内装有金属、陶瓷、塑料、沙等“打印材料”。与电脑连接后，通过电脑控制，它可以把 “打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。
如条件许可，请设计一件具有实用功能、有创意的物品，学习编制3D数字模型打印文件，并利用3D打印机进行打印制造。
3D打印
科学阅读
人工合成淀粉技术
2021年，中国科学家历时6年多，实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。这项技术只需要水、二氧化碳和电，不依赖光合作用，被誉为“将是影响世界的重大颠覆性技术”。淀粉人工合成是一种新型生物制造技术，为农业生产、工业生物制造提供了一个新的途径，具有非常重大的推进意义。如果未来二氧化碳人工合成淀粉的成本能够降低，具有了经济可行性，将会节约耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，为实现“碳达峰”和“碳中和”提供了一种新的技术路线。
人工合成淀粉
从制造大国迈向制造强国
制造业是衡量一个国家或地区经济发展水平的重要指标：
嫦娥探月
祝融探火
羲和逐日
北斗组网
一大批重大工程引领中国制造业不断攀上新高度。
从制造大国迈向制造强国
在一些重要的制造业领域，中国已经具有全球领先的竞争力，如轨道交通、通信装备、输变电装备的制造工程。
中国高铁
5G通信
特高压输电
从制造大国迈向制造强国
当令世界正经历百年未有之大变局，我国在制造技术与工程方面也面临诸多新挑战，如芯片制造、航空发动机、极小径铣刀、超精密抛光工艺扫描电子显微镜等关键制造技术落后于世界发达国家。
芯片制造
航空发动机
扫描隧道显微镜
从制造大国迈向制造强国
为突破卡脖子技术，推动我国从制造大国迈向制造强国，国家制定了实现制造强国“三步走”战略。
第一步
到2025年
迈入制造强国行列
第二步
到2035年
我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平
第三步到
新中国成立一百年时
我国制造业
大国地位更加巩固
综合实力进入
世界强国前列
选择一项全球领先的中国制造技术，从制造技术水平、工程建设情况以及对人们生活、社会发展的影响等方面入手，基于数据与证据进行调查分析，并向他人介绍你的分析结果。
物品的制造
现代制造技术与工程
从制造大国迈向制造强国
走进制造
制造：将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。
分类：电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等。
现代制造技术与工程发展：手工制造→机器制造、自动化制造。
先进制造技术与工程：智能制造、纳米制造、生物制造等。
下列几种产业属于制造业的是 ( )
A．化工业 B．塑料业
C．制药业 D．汽车业
D
制造门类众多，有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。化工业、塑料业和制药业都属于加工业，故D符合题意。
智能制造是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。下列说法中，不正确的是（ ）
A.智能制造集成和融合了先进制造技术、信息技术和智能技术
B.采用自动化技术，可实现无人值守，降低了人工成本和生产风险
C.其自我学习和优化能力、生产环境和需求的变化需借助人工干预
D.3D打印技术能够实现快速原型制作和定制化生产，属于智能制造技术
C
智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，能够在制造过程中进行智能活动，如分析、推理、判断、构思和决策等。它扩展了制造自动化的概念，实现了柔性化、智能化和高度集成化 。3D打印技术能够实现快速原型制作和定制化生产，属于智能制造技术，故选C。
完成作业本中相应练习
预习第2节“我们一起来制造”的相关内容
复习本课时主要内容

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