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
第一章 技术与创造力开发
第 三 节 创造力的要素和开发提高创造力
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.理解创造力的要素构成。
2.掌握开发提高创造力的路径。
教学内容分析:
第一章主要向学生介绍技术的创造性特征和创造力开发的知识。通过对我们生活中常见的发明产品的分析，阐述了创新是技术发展的核心的观点，展示了技术进步有效促进社会经济的发展的现象。为了培养学生的创新创造能力，本章还专门介绍了创造力的要素构成，从而让学生理解并懂得创新意识、创新精神、创造性思维、创新方法等对创造力开发的价值。
创造新产品需要有系统的设计，但更重要的是创新，而基本的创新能力则来源于设计者的创造性思维与意识。本书在第二章介绍常见的创造性思维和技法，在这一章的学习过程中，我们希望能够让学生理解创造性思维的基本特征，能够通过比较、探究等方式理解各种类型创造力思维特有的方式和特点，学会运用批判式思维对现有的技术成果和技术产品进行分析。在认识了创造性思维的基础上，学习并熟悉一些重要的创造性技法，能够分析理解创造性技法内在的逻辑规律，能够综合应用多种创造性技法进行创新与技术设计。
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:
理解创造力的要素构成。
掌握开发提高创造力的路径。
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　第一章 技术与创造力开发　第 三 节 创造力的要素和开发提高创造力。
我们切身感受到身边的生活变得丰富多彩、方便快捷，生活水平也不断提高，所有这一切都是科学和技术带来的。科学建立了理论，而技术将科学变为现实，改变了我们的生活。技术的每一项变化都是人类创新的结果，创新是技术的核心，同时创新需要人类的创造力，创造力与技术密不可分。
一、创造力的要素和开发提高创造力
创造力，是人类特有的一种综合性本领，是指产生新思想，发现和创造新事物的能力。创造力是利用聪明才智和辛勤劳动去实现技术的能力，人类的发展离不开创造力。
要拥有创造力，需要注重在创新意识、创新精神、创造性思维和创新方法等四方面的创造力要素上的培养。同时我们还要积极扩充知识储备，擅于使用工具。
案例
从爱迪生身上看创造力
爱迪生（图1-6）是一名伟大的发明家，他毕生发明了1 093项专利技术。
他发明的留声机、电影摄影机（独立于法国发明家皮埃尔）成为20世纪早期的印记，他改进的电灯灯丝和供电技术深远地影响着人类社会和历史发展。爱迪生曾经当过电报发报员，但他不满足于工作中使用的留声机只能记录下声音却无法回放播出声音的现状，他反复实验，摸索出用锡纸薄膜使留声机实现录制和回放功能的方法。
爱迪生的身上有许多异于常人的特点，留声机的发明说明他具有创新意识。爱迪生为了改进灯丝进行了上千次实验，说明他还具有锲而不舍的实践精神。创造力并不等同于智力，也不仅能体现人的知识水平的高低和丰富程度，它更是成功地完成某种创造性活动所必需的心理品质，是将知识、智力、能力及优良的个性品质等复杂多因素综合优化构成的。
创造力体现在各种各样的创造性活动中，既包括科学创造活动和技术创造活动，还包括艺术创造活动和思想创造活动。创新不仅需要具有创新意识、创新精神、创造性思维和创新方法，还要热爱创新，学会使用创新的工具，具有将创造力转化，实现为物化的能力。
案例
中学生发明脚用鼠标
高二学生马同学在课余时间发明创造的“脚用鼠标”让残疾人也能用上电脑。马同学带着他的发明赴美参加国际最高水平和最具影响的科技竞赛——国际科学与工程大奖赛，并获得一等奖。脚用鼠标称得上电脑周边产品技术的巨大革新。脚操作的灵活性远不如手，因此要对脚用鼠标结构进行大幅改动。这项发明更可贵之处是少年发明者能打破常规，具有对全球普及的手用鼠标提出质疑的创新意识——意识到残疾人也有使用电脑的需要并从中产生发明的动力。
创新的机会无所不在，只要存在一项未被满足的需求，一项不完美的服务，一件不完善的产品，一个不能被解释的自然现象，就存在创新的机会与空间。但这样的机会却每天都在流走，跟人们擦肩而过。为什么呢？因为人们对身边的创新机会缺乏敏锐的触觉、嗅觉和主动的意识去把握和捕捉。创新意识是启发创新的第一步。
人的创造力是生来就有的，但受后天环境的影响很大。教育是激发学生创造力的重要手段，要创造合适的环境，让学生自发提升自己的创造力，不断去发现各类技术问题，寻找解决办法，并动手解决。坚持下去并养成创新的习惯，创造力就会不断提升。
案例
“两弹一星”元勋们所展现的创新精神
在20世纪70年代以前，我国的科技水平还远远落后于世界先进水平。那个时代的技术创新受到今天无法想象的限制。那个时代的科技人员创新的动力更多是发自内心的爱国情怀与振兴民族、振兴中华的志气。在新中国的技术创新历史中，尽管受到西方发达国家和苏联的技术和经济封锁，我国科学家们自力更生，实现了高水平的技术跨越，“两弹一星”（图1-7）等成就的达成，充分体现了科学家为振兴国家的勇于探索和创新的爱国精神。从原子弹到氢弹，我国科研队伍仅仅用了两年零八个月时间，超越了西方发达国家的研发速度。
要开发提高创造力，培养创造力，同学们需要为自己建立起培养和激发创造力的动力系统。它包括兴趣与好奇心，不满足现状和不迷信权威的态度，不怕艰苦、不怕失败的态度等。创新意识和创新精神都是激发创造力的动力系统。爱迪生说过：“我没有一项发明是碰巧得来的。当看到了一个值得人们投入精力、物力的社会需求有待满足后，我就一次又一次地做实验，直到把想法化为现实。这最终得归于百分之一的灵感和百分之九十九的汗水。”这句话成为体现创新精神的名言。
思考
你身边有哪些是你比较欣赏的创新产品，在这些创新产品背后体现了怎样的创新意识和创新精神？
讨论
想想你头脑中的各类知识，有多少是老师、父母或其他人直接告诉你的，你是否质疑过这些知识的正确性，有没有尝试去验证？
案例
小拉链头创造的价值
高一的李同学是同学眼中的发明家，他刚满16岁时凭借“一种新型的拉链头”获得了第27届全国青少年科技创新大赛一等奖。他对普通拉链头进行一定的改进，解决了拉链头拉出界致使封口袋报废的难题。
李同学经常看到妈妈使用塑料封口袋，上面的拉链头由于没有遮挡，很容易就拉出界，使得封口袋报废，十分可惜。这件事情李同学看在眼里，他决心改进塑料封口袋拉链来改变这种情况。通过多次试验他发现，只需要在拉链扣上边加上一个小小的“L”形装置，就可以解决拉链头拉出界的问题。于是，他开始设计模具，并做出成品。后来，李同学进行了专利申请，此后该专利被应用在许多国际知名品牌的产品之中，每年都创造出不小的经济价值。
家庭对李同学的的发明创新支持很大，李同学的父母对十分看重孩子的动手能力。在李同学喜欢拆卸玩具的年纪，他从没有因为拆卸了家中某样东西而遭到长辈的责怪。李同学的父母认为，孩子拆卸东西是天性的挥发，是创新的基础，要鼓励而不能责怪。
创造力的要素有很多，而创造力的开发也需要各种支持。如果将本节所提到的爱国情怀、好奇心、兴趣动机、创造性态度、倾向等归结为创造力的动力系统，教育理念、学习方式、管理模式、激励机制等则可以归结为创造力的支持系统，知识、技能、方法、工具、设备和经费支持等则是创造力的资源系统。创造力的动力系统、支持系统和资源系统相辅相成，相互之间形成交叉。
二、创新实践活动
设计与实践
设计制作一个给植物自动浇水的装置
1．发明和明确设计问题。
小明在旅游回家后发现家里的盆栽植物缺水枯萎了，他的朋友小黄说可以用挂水袋的方法来保证土壤水分，但小李觉得水袋的设置比较麻烦，而且很难控制滴水速度。你能帮他们设计一个可以实现自动浇水的装置吗？
通过讨论，明确希望实现的功能（表1-2）。
表1-2 收集用户需求
需求人 提出的需求
小王 针对不同植物调节供水量
小李 直接用自来水管供水
小刘 调用远程摄像头查看植物生长情况，远程控制供水量
2．绘制草图，创意展示。
根据构思画出草图，说明你的创意，并收集相关反馈（表1-3）。
表1-3 创意展示
构思草图 我的创意说明 收到的反馈
3．设计方案的制订及选择。
根据同学的反馈，对设计的构思方案进行分析、比较和权衡，选择你认为最优的方案，并加以修改和完善，画出设计图（表1-4）。
表1-4 方案制订
选择该方案的理由 我的设计图
4．产品制作与展示。
根据你的设计方案选择合适的材料、工具及加工工艺，把你设计的装置制作出来，并对你的作品进行拍照展示（表1-5）。
表1-5 作品展示
作品名称 作品照片 作品功能和特点介绍
5．产品测试和评价。
对你创作的装置进行功能测试，并进行评价（表1-6）。
表1-6 产品测试和评价
测试项 测试结果 自评 他评
优秀作品介绍
光伏多功能湿度感应浇花器
某同学也在老师的指导下完成了自动浇水装置的创新设计。他们的这个作品可以根据湿度、水位来自动控制供水。
它通过太阳能供电，以电子控制技术实现了对土壤湿度的监控和水流控制，其工作原理和电路图如图1-8和图1-9所示。
操作方式：首先将水泵放入盛水桶，连接供水管，供水管的出水口对准花盆内。其次，将湿度探测器放置在花盆底部与接水盘子之间，用花盆压住。然后连接湿度探测器插头、微型水泵插头、蓄电池插头，最后连接太阳能光伏接口。当水泵供水浇花时，多余的水会浸润接水的盘子，湿度探测器一旦检测到相应的湿度，就立刻中断供水。
经实践，该作品可以有效地以太阳能为能源，根据湿度自动为花盆浇水（图1-10）。
讨论
能否将作品推广到农业生产上，可能还需要解决哪些问题？
学习评价
　　　　　　　　　评价内容 评价方式
自评 互评 师评
了解技术的创造性特征，能举例进行说明
理解技术的发展需要发明与革新
理解创新是技术发展的核心
了解创造力的要素构成
掌握开发提高创造力的路径
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
1. 思维训练：如何用一张A4纸剪出一个让人能钻过去的洞？
2. 查找你喜欢的科学家或创业者的故事，分析他/她是如何成功的。
板书设计
第一章 技术与创造力开发
第 三 节 创造力的要素和开发提高创造力
一、创造力的要素和开发提高创造力
二、创新实践活动
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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