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5.1 认识技术与工程
一、基本信息
课题 5.1 认识技术与工程 课型 新授课
课时 2课时（第1课时） 教材 浙教版科学七年级上册
年级 七年级 学科 科学
教法 案例分析法、讨论法、对比法、探究法 教具 多媒体课件、智能产品图片/实物（如手机、智能手环）、A3白纸
二、核心素养目标
1. 认识现代技术与工程的系统性和复杂性，了解技术从石器时代到信息时代的发展历程（科学观念）。
2. 举例说明重大技术发明给人类社会发展带来的深远影响（如工业革命、信息技术革命），理解技术与工程改变生活的具体途径（科学观念）。
3. 能用表格清晰区分科学、技术与工程的定义、核心、成果形式和研究方法（科学思维）。
4. 知道技术的开发和应用需要考虑伦理问题，关注并讨论有伦理争议的技术与工程问题（态度责任）。
三、教学重难点
教学重点：① 技术发展的四个时代及代表性技术；② 科学/技术/工程的对比区分
教学难点：① 科学/技术/工程三者相互依赖、相互促进的关系；② 技术伦理与价值取向的理解
四、教学过程
环节一：情境导入——"假如让你穿越……"（3~5分钟）
【教师活动】提问：假如你穿越回200年前，你最想念现代生活的什么？（手机？空调？地铁？）如果没有这些技术与工程产品，你的生活会变成什么样？今天我们来认识一下"技术"和"工程"这两个推动人类文明进步的巨大力量。
【学生活动】生：我想念Wi-Fi和手机！没有空调夏天太难熬了。
生：没有地铁和火车，出门得走好几天。
【知识点】我们生活中的每一件物品——从早上叫醒你的闹钟，到晚上照亮房间的LED灯——都是技术与工程的成果。技术与工程是人类智慧的结晶。
【设计意图】"穿越"情境自然引出学生对技术产品的情感依恋，建立"技术=生活必需品"的感性认知，为理性理解技术与工程的概念做情感铺垫。
环节二：技术的发展——从石器到信息（8~12分钟）
【教师活动】展示"四个时代"图示（石器/农耕/工业/信息）。引导学生思考：每个时代代表性的技术是什么？这些技术如何改变了人类生活？
【学生活动】生：石器时代用打磨的石头做工具！农耕时代用牛耕地。
生：工业时代用蒸汽机、火车！信息时代就是计算机和互联网。
【知识点】技术发展四阶段：① 石器时代——打制/磨制石器；② 农耕时代——畜力耕地、铁器农具；③ 工业时代——机器的广泛使用（蒸汽机、电力）；④ 信息时代——计算机和网络技术的普及。
【知识点】技术始终伴随人类生产、生活的方方面面。不同时代的技术引领人类进入新的社会形态，社会的发展反过来又促进技术的革新。
【教师活动】拓展介绍技术的种类：信息技术（编程/AI/大数据）、工程技术（机械/电气/土木）、生物技术（基因编辑/制药）、能源技术（太阳能/核能）等。强调新技术不断涌现，未来无限可能。
技术的产生：人类为了适应自然、改善生存环境、满足自身需求而创造的方法、技能和工具。技术一直与人类文明共发展。
典例1（《庄子》·技以载道）：下列说法错误的是（ D ）
A.技以载道、技道融合是技术发展的真谛
B.钻木取火为人类文明揭开新的一页
C.技术推动社会发展，促进文明进步
D.应用技术时无需考虑伦理道德问题
答案：D。解析：技术不仅蕴含原理和方法，还承载价值取向和道德准则。技术发展必须考虑伦理道德——如AI的隐私问题、基因编辑的伦理界限等。
【设计意图】四个时代的递进让学生建立"技术发展史=人类文明史"的宏观视野。典例1以《庄子》为引，自然渗透"技术≠价值中立"的人文理念。
环节三：工程的种类——从需求出发（5~8分钟）
【过渡语】技术提供了"怎么做"的方法，而把这些方法变成实实在在的"东西"——桥梁、大楼、地铁——就是"工程"的范畴。
【教师活动】列举工程种类：制造工程、建筑工程、环境工程、交通运输工程、通信工程、航天工程……提问：你最熟悉哪些工程？它们解决了什么问题？
【学生活动】生：我们学校门口的天桥就是建筑工程！地铁是交通运输工程。
生：手机网络属于通信工程。
【知识点】工程的概念：运用科学原理和技术手段，有目的地利用自然、改造自然，建造人工物的实践活动，以满足人们的需求和解决实际问题。
【知识点】工程种类举例：制造/建筑/环境/交通/能源/通信/生物医学/水利/材料/航天/食品工程等。工程的范围还在不断增加。
【设计意图】从学生身边的具体工程（天桥、地铁）切入，消解"工程=高大上"的距离感，帮助学生理解工程就在身边。
环节四：科学/技术/工程——三个概念的区分与关联（10~15分钟）
【教师活动】展示三栏对比表。以"太阳能"为例串联三个概念：
【教师活动】(1) 科学家：研究光伏材料的物理/化学性质，探索太阳能→电能的转化机制，发现更高效的光伏材料→科研成果（理论/发现）。
【教师活动】(2) 技术专家（技术）：将科学发现转化为可操作的方法——开发太阳能电池板的制造工艺、优化封装技术→技术成果（专利/工艺）。
【教师活动】(3) 工程师（工程）：将技术方案变成实际产品——设计太阳能发电站的结构、布线、并网方案，建造落地→工程成果（产品/设施）。
【学生活动】生：所以科学家"发现"，技术专家"发明"，工程师"建造"！
生：三者是环环相扣的：先有科学发现，再有技术开发，最后工程落地。
【知识点】科学：通过观察和实验研究自然现象、发现自然规律的认知活动。核心是"发现"。成果形式：理论、定律、学说。方法：观察、实验、推理、论证。
【知识点】技术：在适应自然、改造自然过程中发展起来的方法、技能和工具。核心是"发明"。成果形式：专利、工艺流程、方法。方法：试验、改进、优化。
【知识点】工程：运用科学原理和技术手段有目的地建造人工物的实践活动。核心是"建造"。成果形式：产品、设施、项目。方法：规划、设计、实施、评估。
【知识点】三者关系：科学、技术与工程相互依赖、相互促进，越来越密不可分，高度融合。科学为技术提供原理→技术为工程提供手段→工程满足人类需求。
典例2（简答·太阳能）：简述科学家和工程师的工作职责及研究成果。
科学家：研究太阳能转化为电能的微观机制、光伏材料特性→发现高效光伏材料、提出转化理论模型。
工程师：将科研成果转化为产品→设计优化太阳能电池板结构、构建并网系统→开发高效低成本太阳能电站。
记忆口诀：科学=发现，技术=发明，工程=建造。科学问"是什么/为什么"，技术问"怎么做"，工程问"做什么"。"科→技→工"是螺旋上升的完整链条。
【设计意图】以"太阳能"一条主线串联三个概念，让学生通过一个具体案例同时理解区分和关联。对比表用三种颜色标注，强化视觉记忆。"发现/发明/建造"三个动词高度精炼。
环节五：技术与工程改变生活（8~12分钟）
【教师活动】引导学生讨论教材第185~187页"技术产品/工程与需求"对应关系。展示智能手机、地铁、空调、电饭煲、桥梁、供水系统的案例。提问：你还能举出其他技术/工程产品吗？它们分别满足了什么需求？
【学生活动】生：电饭煲让煮饭变简单了——满足了"便捷烹饪"的需求。
生：空调让夏天凉快、冬天暖和——满足了"舒适环境"的需求。
生：桥梁连接河两岸——满足了"交通"的需求。
【知识点】技术与工程创造了丰富多彩的世界。人们的衣食住行、学习与工作、运动与娱乐都离不开技术与工程。
【知识点】技术与工程发展：石器时代（磨制工具）→ 铁器时代（铁器农具）→ 蒸汽时代（蒸汽机）→ 电气时代（电力）→ 信息时代（互联网）。每一次技术革命都深刻改变了人类生活方式。
【教师活动】展示智能产品系列（教材第189页）：智能音箱/电视/运动蓝牙耳机/扫地机器人/马桶/手环/门锁。让学生匹配"功能 需求"。
智能产品的核心：通过技术（传感器、AI、物联网）让生活更便捷/舒适/安全。所有技术与工程的出发点和落脚点都是——满足人的需求。
典例3：下列不是技术与工程发展带来的积极影响的是（ C ）
A.提高生产效率 B.减少资源消耗 C.加剧环境污染 D.改善生活质量
答案：C。解析：环境污染是技术应用不当、监管不力或缺乏可持续发展理念所导致的问题，不是技术与工程发展的初衷和积极影响。这提示我们要负责任地使用技术。
【设计意图】从"产品→需求"的反向思维训练学生发现问题、分析需求的能力。智能产品部分是拓展素材，可以让学生课后自行搜集一种智能产品信息。
环节六：技术伦理——"用"还是"不用"？（5~8分钟）
【教师活动】引出讨论：某些技术虽然能带来便利，但也引发了伦理争议。例如：人脸识别方便了安检和支付，但也可能侵犯隐私；基因编辑可能治愈遗传病，但也可能被滥用于"定制婴儿"。技术与工程的发展"应该设边界吗"？
【学生活动】生：我觉得应该有边界，不能什么都做！
生：但是技术本身没有好坏，关键是人怎么用。
生：就像"刀"可以切菜也可以伤人，关键是用的人。
【知识点】技术的伦理维度：① 技术的开发和应用需要充分考虑伦理和社会影响；② 技术本身可能"价值中立"，但技术的应用场景和使用方式有善恶之分；③ 社会需要建立法律法规和伦理准则来引导技术向善。
【知识点】负责任地使用技术：① 了解技术的潜在风险；② 遵守法律法规和伦理规范；③ 关注技术对社会、环境、人的影响；④ 积极参与关于技术伦理的公共讨论。
"技以载道"——技术不仅蕴含着原理、规律和方法，而且承载着人们的价值取向和道德准则。技术与道义的融合是技术发展的真正方向。
【设计意图】这是全书的升华环节。"认识技术与工程"不仅要认识其"能做什么"，更要思考其"应该做什么"。通过开放式讨论培养批判性思维和伦理意识。
环节七：课堂总结与知识网络（3~5分钟）
【教师活动】用一句话总结科学技术工程的递进链：科学"发现"→技术"发明"→工程"建造"→满足人类需求。三个概念相互依赖、密不可分。技术与工程改变了人类文明——从石器到信息时代，每次飞跃都是技术和工程的胜利。但技术的发展需要伦理的守护——"技以载道"。
【知识点】知识框架：技术的产生（适应自然）→技术发展四时代→技术种类→工程概念与种类→科学/技术/工程区分→技术与工程改变生活→技术伦理。
五、板书设计

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