资源简介

5.1 认识技术与工程
教 案
一、基本信息
课题 5.1 认识技术与工程 课型 新授课
课时 1课时 教材 浙教版七年级科学上册
第五章 探索技术与工程的世界
年级 七年级 教法 案例教学法、讨论法、
多媒体辅助教学、情境教学法
教学重点 技术与工程的概念及两者的区别；
科学、技术、工程的相互关系；
技术发展对人类社会的双重影响 教学难点 区分科学问题与技术问题；
理解工程技术的两面性（核能案例）；
建立"科学→技术→工程→产品"的转化链路
教具准备 多媒体课件、曲辕犁图片、
智能手表图片、锯子图片、
核电站与原子弹对比图 学具准备 笔记本、直尺
学情分析 七年级学生对"科学技术"有模糊概念但常混为一谈。能感知技术产品带来的便利（手机、高铁），但不清楚技术、工程、科学三者的区别与联系。本节课是第五章开篇，定位为认识性、启蒙性课程，重在建立概念框架和思维方式。
二、核心素养目标
1. 科学观念
（1）了解技术与工程的基本概念，知道技术、工程、科学的区别与联系。
（2）知道技术发展的主要阶段（农耕时代→工业时代→信息时代）及各阶段代表性成果。
（3）理解科学是"认识世界"（发现规律），技术是"改造世界"（发明方法），工程是"建造世界"（综合应用）。
（4）认识到工程技术的应用具有两面性——既能造福人类，也可能带来负面影响。
2. 科学思维
（1）通过"磁体指南北"案例，学会区分科学问题（"为什么"）和技术问题（"怎么用"）。
（2）通过原子弹与核电站对比，培养辩证思维——同一科学原理通过不同工程技术可产生截然不同的社会效果。
（3）通过鲁班发明锯子的故事，体会从自然现象获得技术灵感的类比思维。
3. 探究实践
（1）能列举生活中技术与工程产品的实例，分析其中涉及的科学原理和技术手段。
（2）能就"科技发展的利与弊"开展简单的讨论，表达自己的观点并给出理由。
4. 态度责任
（1）感受中华古代技术发明的智慧（曲辕犁、造纸术、活字印刷术），增强民族自豪感。
（2）认识到技术的发展应服务于人类福祉，初步形成科技伦理意识。
（3）对技术与工程的未来发展保持好奇，愿意主动了解新技术的应用。
三、教学重难点
教学重点：技术与工程的概念区分；科学、技术、工程三者的关系；技术发展对生活的影响。
教学难点：区分科学问题与技术问题；理解工程技术的两面性及其社会伦理意义。
四、教学过程
（一）情境导入（约5分钟）
【问题导入】同学们，今天我们来"认识技术与工程"。先请思考：你早上起床到进入学校教室，接触了多少技术产品？
闹钟/手机 → 电灯 → 自来水 → 牙刷/牙膏 → 衣服 → 电梯/楼梯 → 交通工具 → 智能手表……
我们的生活被技术与工程包围！那么——什么是技术？什么是工程？它们和科学有什么不同？
设计意图：从学生日常生活出发，制造"身在其中而不自知"的认知冲突，激发探究兴趣。
（二）新知探究
【环节1】技术与工程的发展（约10分钟）
一、什么是技术？什么是工程？
技术：人们为解决实际问题而发明的方法、手段和技能的总和。
工程：运用科学知识和技术手段，有组织地建造产品或系统的活动。
二、技术与工程的发展历程：
图1 曲辕犁——农耕时代的代表性技术
1. 农耕时代：以人力和畜力为主。代表性技术——曲辕犁（中国唐代发明，提高了耕作效率）。
2. 工业时代：以机器和电力为主。蒸汽机、内燃机、电动机的出现极大提高了生产力。
3. 信息时代：以计算机和互联网为核心。智能手表、智能手机、智慧医疗等都是信息时代的产品。
图2 智能手表——信息时代的代表性产品
【理解要点】工程不是科学技术发展之后才兴起的。古代也有伟大的工程——长城、金字塔、都江堰等。工程源于人类生存和建造的需求，只是不同时代使用的技术手段不同。
【环节2】科学、技术与工程的关系（约12分钟）
核心区分——科学 vs 技术：
科学回答"是什么"和"为什么"的问题——探索自然规律。
技术回答"怎么做"和"如何用"的问题——应用知识解决问题。
工程则是在科学和技术的支持下，完成具体的建造任务。
经典案例：磁体指南北
问题① "磁体为什么会指南北？"——这是科学问题（探究自然规律：地磁场的存在）
问题② "如何利用磁体的这一特性制作一个辨别方向的装置？"——这是技术问题（应用知识解决实际问题→指南针的发明）
活字印刷术与造纸术：
两者都属于技术成果——它们"解决实际问题"（传播信息、记录文字），而非发现自然规律。
鲁班发明锯子：
图3 鲁班受草叶启发发明锯子
鲁班被小草划破了手→观察到草叶边缘有小齿→发明了锯子。鲁班是工程师，因为锯子是一项技术发明而非自然规律的发现。
消费者vs科学家的关系链：
当你使用智能手表时，直接使用的是——通过技术与工程制造的产品。你不需要知道制造背后的科学原理和工艺流程。
【重点强调】三者的递进关系：科学发现规律(基础)→技术发明方法(工具)→工程建造产品(应用)。中国古代四大发明都是技术成果，而非科学理论。
【环节3】技术与工程改变了人们的生活（约10分钟）
一、通信技术的变革：
从"锦书"（书信）→ 键盘/电子邮件 → 可视电话。通信技术让人们跨越时空限制。
二、智慧医疗系统：
预约挂号、自助取号、自助缴费、报告查询——技术提高了人们的生活效率（非直接使人更健康）。
三、天网工程（视频监控系统）：
图4 天网工程——视频监控系统
改善了社会治安，但同时也引发了隐私保护的讨论。
四、新型家电（洗碗机、扫地机器人）：
它们的作用是——解放人（把人从重复性家务中解放出来）。
五、高铁与交通工具：
高铁比大巴的优点：更快捷、更准时、更安全、更舒适。工程产品通过比较，体现了"更好的方案"。
六、三峡水电站：
提供大量清洁能源、减少碳排放——这反映了工程与社会的关系（工程建设服务于社会需求）。
【环节4】工程技术的两面性（约8分钟）
图5 核能的两面——原子弹与核电站
原子弹与核电站利用相同的科学原理（核裂变），但：
原子弹 → 作为武器使用 → 大量伤亡、放射性污染（负面影响）
核电站 → 提供清洁能源 → 减少碳排放（正面作用）
结论：相同的科学原理，通过不同的工程技术，制造出截然不同的产品——一个用于杀戮，一个用于造福人类。工程技术对人类社会的作用具有两面性！
科学带来的负面影响也需正视：
科学技术不是只有好处——环境污染、隐私泄露、网络成瘾、核威胁等都是科技发展带来的负面影响。科学技术既带来便利也可能造成不利影响。
【判断技巧】区分口诀：科学=探规律(Why)│技术=想办法(How)│工程=造产品(What)。看到"发明"二字→大概率是技术成果；看到"规律/原理/为什么"→科学问题。
（三）例题精讲（约8分钟）
例题1
关于我国古代的活字印刷术和造纸术，下列说法中正确的是（ ）
A．两者都属于科学成果　　B．两者都属于技术成果
C．活字印刷术属于科学成果，造纸术属于技术成果
D．活字印刷术属于技术成果，造纸术属于科学成果
解析：活字印刷术和造纸术都是"解决实际问题的方法"（传播、记录），属于技术成果而非科学发现。答案：B。
例题2
人们发现磁体可以指南北。问题①"磁体为什么会指南北？"，问题②"如何利用磁体指南北的特性制作一个辨认方向的装置？"。这两个问题分别属于（ ）
A．①科学问题，②技术问题　　B．①技术问题，②科学问题
C．①②都是科学问题　　D．①②都是技术问题
解析：①探究"为什么"→科学问题（寻找自然规律——地磁场）；②思考"怎么用"→技术问题（利用规律制造产品——指南针）。答案：A。
例题3
原子弹和核电站利用相同的科学原理获取能量。原子弹作为核武器造成大量伤亡，核电站则提供清洁能源。据此谈谈你对工程技术的看法。
参考回答：相同的科学原理，利用不同的工程技术，能制造出不同的产品——一个用于杀戮，一个用于造福人类。这表明工程技术对人类社会的作用具有两面性。人类需要有伦理地使用技术，让技术服务于和平与发展。
（四）巩固练习（约5分钟）
1. 曲辕犁属于哪个时代的技术发明？（ ）
A．农耕时代　　B．工业时代　　C．信息时代　　D．石器时代　　→ 答案：A
2. 智能手表直接使用的是（ ）
A．相关科学知识　　B．采用的技术手段　　C．技术与工程制造的产品　　D．制造的工艺流程　　→ 答案：C
3. 家电使用说明书主要是让用户了解（ ）
A．产品的科学原理　　B．产品的生产过程　　C．产品的使用方法　　D．产品的设计人员　　→ 答案：C
（五）课堂总结（约3分钟）
一、技术与工程的概念：技术=解决问题的方法，工程=建造产品的活动。
二、发展历程：农耕时代→工业时代→信息时代。
三、三者关系：科学→(发现规律)→技术→(发明方法)→工程→(建造产品)→改变生活。
四、核心区分：看问题类型——"为什么"→科学，"怎么用"→技术。
五、辩证认识：工程技术有两面性，应让技术服务和平与发展。
五、板书设计
§5.1 认识技术与工程
一、技术与工程的概念
技术：解决问题的方法和手段
工程：运用科学+技术建造产品的活动
发展：农耕时代(人力畜力)→工业时代(机器电力)→信息时代(计算机互联网)
二、科学、技术、工程的关系
科学：探规律(Why) ─→ 地磁场、核裂变
技术：想办法(How) ─→ 指南针、活字印刷
工程：造产品(What) ─→ 高铁、三峡水电站
关系链：科学→技术→工程→产品→改变生活
三、区分科学问题 vs 技术问题
科学问题："为什么？"——磁体为什么指南北？
技术问题："怎么用？"——如何用磁体做指南针？
口诀：Why是科学，How是技术
四、工程技术的两面性
相同原理 + 不同工程 → 不同结果
核裂变 → 原子弹(武器) vs 核电站(能源)
结论：技术服务和平，造福人类
五、生活中的技术产品
通信：书信→电子邮件→可视电话
医疗：智慧医疗提高效率
家电：洗碗机/扫地机器人解放人
交通：高铁更快捷、更准时、更安全
六、教学反思
1. 学生能否用自己的话区分"科学""技术""工程"三个概念？"Why-How-What"的区分框架是否容易理解和记忆？
2. "磁体指南北"的案例对学生区分科学问题和技术问题帮助有多大？是否还需要更多类似的辨析练习？
3. 原子弹与核电站的对比讨论是否激发了学生对科技伦理的思考？学生的讨论深度如何？
4. 本课作为第五章的起始课，定位为"入门启蒙"。学生对后续的技术与工程探究活动是否有足够的期待和兴趣？
5. 从"技术改变生活"的角度，是否有更多贴近学生实际生活的案例可以补充（如手机支付、外卖配送、在线教育等）？
6. 1课时容量是否适当？四个环节（发展→三者关系→改变生活→两面性）的衔接是否流畅？

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