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
第一节 技术及其创造性特征
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.认识技术的创造性特征。
2.理解创新产生了新技术，新技术创造了新世界。
3.认识技术的发展需要发明与革新。
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:
认识技术的创造性特征。
理解创新产生了新技术，新技术创造了新世界。
认识技术的发展需要发明与革新。
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　第一节 技术及其创造性特征。
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。
从普罗米修斯为人类盗取天火成为希腊神话，可以看出火对早期人类的重要性，人类一旦掌握了火的技术并运用，就获得了新的力量，走出了原始社会。工具打造让人类从自然界里的狩猎者和采摘者，成为了农耕者，而造字和印刷术则使人类走向文明。千百年技术的不断改良和创新，推动了社会和文明的发展。
一、技术及其作用
案例
技术提升了水稻的产量
水稻是重要的粮食作物。自发现水稻可以食用后，人们一直在努力提高其产量。通过在种植密度、施肥方式、灌溉方式、气候及地理环境等方面不断地进行尝试，水稻的产量不断提高，人们的生活需求得到了满足。袁隆平院士研发的杂交水稻亩产已超过1 000kg（图1-1）（参见教材P2），人们还要将水稻种植在沙漠和盐碱地中。
从古到今，人们在水稻种植上做了许多探索，如气候、土壤和种植密度等，其目的都是提升水稻的产量。袁隆平通过杂交的方式改良水稻品种成功提升粮食产量，其采取的手段也属于技术。技术既体现在制造过程的技巧或流程中，也存在于产品的软、硬件中。
人类的发展离不开科学与技术，科学上的新发现导致新技术的出现。同时，技术的不断发展又促进了科学的发展。技术把大自然不曾赋予的物质的形态结构、特性和状态予以实现，技术的进步也在不断地改变着我们的生活。航海技术的发展让人们知道了地球的地理版图，蒸汽机车的出现带来了第一次工业革命，电的运用引领了第二次工业革命，人类社会开始进入飞速发展的时代。刚开始还只是少数人手中奢侈品的移动电话，现在已经成为每个人离不开的寻常物件。可以说，人类的发展史就是与科学技术的发展紧密联系的历史。嫦娥飞天和凡尔纳的环球旅行是梦想，万户的飞天尝试是努力，而我国即将建成的宇宙空间站则是技术的运用。技术在不断发展，生物科技、大型桥梁建造（图1-2）（参见教材P3）、高速交通、电子信息通信以及工业制造相关的人工智能、机器学习、云计算、物联网、三维打印和机器人制造等都是技术或是技术的产物。
二、技术的创造性特征
读万卷书行万里路，行是人们生活中重要的组成部分。交通运输是人类文明的标志，也是国家现代化程度的象征。
案例
独轮车提升了运输能力
独轮车也称手推车，它是一种轻便的运物、载人工具，能够在崎岖路面行进，但不能在太过倾斜的地面作物资或工具运输（图1-3）（参见教材P3）。宋应星在《天工开物·舟车》中描绘并记述了北方和南方独轮车之驾法：北方独轮车，人推其后，驴曳其前；南方独轮车，仅视一人之力而推之。中国的独轮车，除由人推畜拉之外，更有在车架上安装风帆以利用风力推车前进的创新，称之为“加帆车”。
车轮由最初的木轮，逐步变成铁轮，后又发展成橡胶轮。从木轮时代在轮轴上加注油来润滑到后来轴承的出现，从马拉车到蒸汽车乃至汽车、高铁的出现，这些变化使车轮转动得越来越快，交通运输越来越便利。
车轮的出现既是人类生活的需要，也是创造发明的成果，车轮的发展体现了人类的技术发展。任何一项新技术之所以称为创新必须具有以前没有做过的“前所未有性”，这属于技术的创造性特征。车轮的发明和发展源于生活生产实践，经历了物化实现的过程，这也体现了技术的创造性特征。
交通运输技术的进步与技术的发展密切相关，交通运输工具的每一次进步，都离不开技术的发展。铁路技术满足了工业革命时代大量涌现的货物运输和人员迁徙的需求，这体现了技术源于生活生产实践、前所未有和物化的特性。随着社会和经济的发展，铁路技术不断创新，更是出现了高铁技术。高铁技术不仅仅是速度的“高速”，它还体现了铁路技术的飞跃性发展。相比传统铁路技术，高铁技术包含了铁轨技术、机车技术、转向架技术、电气技术、控制技术、传感技术以及交通安全技术的群体性创新，社会的发展使技术的创造性特征在今天还具有复杂性、融合性和综合性。
思考
双肩背包的发明提升了人的负重能力，这体现了技术的哪些创造性特征？
三、技术的发展需要发明和革新
交通技术发展的案例告诉我们，任何一项技术要延续生命力、保持先进性都离不开创新。从独轮车到后来的火车、汽车和飞机，每一项发明背后都是一系列的技术改良和革新。
案例
发明的巨大推动作用
我国古代的四大发明（指南针、造纸术、火药和印刷术）以及蒸汽机、晶体管、照相机、电灯、电视机、电话、个人电脑、疫苗、抗生素和互联网等都是技术的发明。这些发明往往技术含量高，研发难度大，它们极大地推动了人类社会的发展。我国科学家屠呦呦创造性地研制了抗疟新药青蒿素和双氢青蒿素，其对疟原虫的抑制率达到100%，为中医药走向世界开辟了一条道路（图1-4）。
讨论
你还知道有哪些技术发明，它们给我们的生活带来哪些改变？
在某项技术的发展历程中，并不是每一次革新都实现了同等的作用。与发明相对应，革新指的是在原有产品和技术基础上进行改进，体现在提高性能、降低成本、满足新的需求、扩大应用范围、延长使用寿命、优化工艺流程以及提升环保指标等方面。
技术的发展不仅仅需要发明，也需要进行持续的技术革新，洗衣机应用技术就是在革新中得到了发展。
案例
洗衣机应用技术的发展
电动洗衣机的出现是洗衣机应用技术的一大飞跃，它结束了人力驱动的机械洗衣的时期。电动洗衣机的问世，标志着家务劳动自动化的开端，直到今天，多数洗衣机还一直沿用电动洗衣机的桶式设计，在此基础之上一系列的技术革新（如搅拌式洗衣机、横轴滚筒洗衣机、程序控制洗衣机等的出现），使洗衣机功能更全面、使用更方便。洗衣机应用技术的革新一直没有停止，通过洗衣机应用技术与互联网技术的融合，人们开始通过网络遥控操作洗衣机。
在洗衣机的发展历史过程中，为了满足人们对洗衣机不断提升的需求，技术人员突破了旧的方法和常规，进行新颖独特的、有价值的创新活动，带动了技术的发展。技术的发展离不开发明和革新。技术的发展需要具有核心作用的创新发明，也需要在创新发明的基础上不断改良优化的革新。从技术发展的历程看，一项技术的发明产生之后，需要进行持续的技术革新。
课后作业
习 题
互联网技术与传统行业的融合，产生了很多新的产品和服务，说说你所知道的例子。
板书设计
第一章 技术与创造力开发
第一节 技术及其创造性特征
一、技术及其作用
二、技术的创造性特征
三、技术的发展需要发明和革新
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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