资源简介

5.1 认识技术与工程
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教材精研·内容全解
避坑指南·易错辨析
实战演练·随堂检测
巩固拓展·课后提升
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目标导航
方法指导
· 了解技术的含义，知道技术伴随人类生产与生活
· 了解工程的概念，认识工程的主要领域
· 理解科学、技术与工程的区别与联系
· 认识技术与工程对人类生活的影响
· 通过时代对比理解技术发展的脉络
· 用实例辨析科学、技术、工程三者关系
· 联系生活实际体会技术工程的价值
教材精研·内容全解
考点01 技术的概念与发展
1. 什么是技术
技术是在人们适应自然、改造自然过程中发展起来的方法、技能和工具。人类在与自然界打交道的过程中，为了适应自然、改善生存环境，满足自身的需求，产生了各种各样的技术。技术一直伴随着人们生产、生活的方方面面。当我们的祖先将石块磨成石斧，将磁石磨制成指南针，将树皮制成纸张，一项项技术的发明便开始了。
2. 技术伴随我们的生活
生活中的衣、食、住、行都离不开技术。例如，衣服利用纺织技术制成，课桌利用制造技术加工而成，教室利用建筑技术建造，平板电脑利用电子与信息技术生产。儿童电话手表不仅能计时，还能接听电话、实时精准定位、记录运动锻炼状况等，这些现代技术产品改变着我们的生活，让我们享受着现代科学、技术与工程发展带来的各种成果。
3. 技术的发展历程
技术与人类生活和文明进程息息相关，在人类文明进步中不断得到发展。石器时代以打制、磨制石器为工具，农耕时代以畜力耕地，工业时代以机器开展大规模生产，信息时代以计算机和网络技术的普及为标志。技术引领我们进入现代社会，社会发展又促进技术革新。这表明不同的时代有不同的技术，且技术在不断地发展。
不同时代的技术：石器时代、农耕时代、工业时代、信息时代
4. 技术不断发展的特点
技术总是在不断地发展。例如，文字的记录和处理经历了用笔手写、手动打字机、计算机文字处理技术、语音自动识别技术的发展历程。然而，现代技术的发展并不能完全取代原有的技术。例如，用笔书写的技术，历史虽然悠久，但目前仍被人们广泛使用。技术的发展方向是越来越高效、便捷、智能，但新旧技术可以并存。
文字记录和处理技术的发展历程
考点02 工程的概念与领域
1. 什么是工程
工程是人们运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然而建造人工物的实践活动，可满足人们的需求和解决实际问题。工程的核心是建造。例如，建造中国空间站是一个具体的工程项目，它涉及航天工程、材料科学、生命科学等多个领域的科学原理和技术手段，是典型的运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然的实践活动。
2. 工程古已有之
工程源于人类生存的需求和制造器物的需求，古已有之。在7000多年前的河姆渡遗址发现了大规模干栏式建筑；万里长城、京杭大运河、都江堰等都是我国彪炳史册的伟大工程；高速铁路、C919大飞机、中国空间站等则是当今我国的重大工程。其中，都江堰工程属于古代工程，而中国天眼、鸟巢体育馆、港珠澳大桥等属于现代工程。
3. 工程的领域
工程涉及范围广、领域多，并且还在不断地增加。目前主要有制造工程、建筑工程、环境工程、交通运输工程、动力和能源工程、通信工程、生物医学工程、水利工程、材料工程、航天工程、食品工程等。形形色色的工程满足了人们在不同方面的需求。
【知识扩展】 4. 大型工程建设的一般流程
大型工程建设有着严格的流程。一般流程为：首先明确一个要解决的问题，然后在限制条件下进行设计，接着制作一个模型（画或写出解决方案），再测试这个模型并评估改进，最后实施建设。这一流程体现了工程实践的系统性和科学性，各步骤的顺序不能颠倒。
考点03 科学、技术与工程的关系
1. 三者的定义
科学是人们通过观察和实验研究自然现象、发现自然规律的活动；技术是在人们适应自然、改造自然过程中发展起来的方法、技能和工具；工程是人们运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然而建造人工物的实践活动。三者都是人类认识世界、改造世界的重要活动，其成果丰富了人们的生活，促进了人类的文明发展。
2. 三者相互依赖、相互促进
科学、技术与工程相互依赖，相互促进。以内窥镜为例，光通过光纤传播，而光在光纤中的传播规律是科学家长期研究发现的；工程师利用科学原理设计并制造出光纤和内窥镜；反过来，内窥镜的应用又帮助科学家了解更多有关人体的信息。又如，科学家研究风是如何形成的，工程师研究如何利用风力发电，两者相辅相成。
3. 三者的核心区别
科学的核心是发现，技术的核心是发明，工程的核心是建造。技术与工程是人们运用科学原理，使用各种材料、工具等解决实际问题。科学、技术与工程的相互促进作用日益增强，推动着生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步，促进了人们生产和生活方式的变革，提高了生产效率，提升了生活品质。
考点04 技术与工程改变了人们的生活
1. 不同时代的技术与工程
技术与工程创造了丰富多彩的世界。石器时代，人们磨制石器、制作工具、耕种农作物，开始了定居生活。铁器时代，人们学会冶炼铁，制作铁器农具，开展深耕细作，促进了农业、手工业的发展。蒸汽时代，蒸汽机成为主要动力来源，广泛应用于生产领域，提升了社会生产力水平。电气时代，电力带动机器，电灯、电话、电报、电车等纷纷问世，极大改善了人们的生活。信息时代，电子计算机和互联网普及，改变着人们的生活、工作和娱乐方式。
2. 现代技术与工程成就
当今社会，互联网在全球迅速普及，成为现代社会重要的基础设施，标志着人类进入信息时代。利用计算机和网络技术，可以让家拥有集学习、计算、决策、控制于一体的智慧大脑，实现智慧交互、自如操控。通信工程让我们足不出户便可与远方亲友畅快交流；中国天眼是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，拓宽了人类的视野；蛟龙号深海载人潜水器创造了7062米的深潜纪录，增强了人们利用自然、改造自然的能力。
现代工程改善了人们的生活
【知识扩展】 3. 科学技术是把双刃剑
科学技术为人类社会进步带来了正面影响，但有时也会给人类带来负面影响。例如，盾构机极大地提高了隧道的修建速度，杂交水稻技术为粮食生产作出巨大贡献，CT检查能发现人体内某些微小的变化，这些属于正面影响；而石油化工的炼制过程产生大量有害气体，则属于负面影响。人类在利用科学技术改变生活的同时，必须尽可能地减少滥用科技发明对人类造成的危害。
【知识扩展】 4. 计时工具的发展
计时工具的发展历程体现了技术不断进步的特点。长期以来，人们一直在寻求更精确的计时方法。计时工具经历了日晷、水钟、摆钟、石英钟表、原子钟的发展历程，精准度越来越高。历史上人们借助有规律或有节奏的活动、现象来计时，利用水、太阳、摆等计时是因为它们运动有规律。随着科学和技术的发展，人们制作的计时工具越来越精确。
避坑指南·易错辨析
【温馨提示】
1. 科学、技术、工程三者不能混淆。科学的核心是发现，技术的核心是发明，工程的核心是建造。科学是发现自然规律，工程是建造人工物的实践活动。
2. 现代技术的发展并不能完全取代原有的技术。例如，用笔书写的技术历史悠久，但目前仍被人们广泛使用，新旧技术可以并存。
3. 工程不等于技术，也不等于科学。物联网、人工智能、大数据都属于信息技术领域，不是工程；建造中国空间站才是典型的工程。
4. 科学技术是把双刃剑，既有正面影响也有负面影响，不能只看到一面。如盾构机提高隧道修建速度是正面影响，石油化工产生有害气体是负面影响。
5. 大型工程建设有严格的流程顺序：明确问题→在限制条件下设计→制作模型→测试评估改进→实施建设，顺序不能颠倒。
实战演练·随堂检测
【实战演练】
1. 工程是人们运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然而进行的实践活动。下列属于工程的是（ ）
A. 物联网
B. 人工智能
C. 大数据
D. 建造中国空间站
答：__________
2. 中国科学院科研团队对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，有望为未来月球科研站和空间站的建设提供重要的设计依据。下列有关科学、技术与工程的说法正确的有（ ）
①科学家对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，属于科学原理
②建造未来月球科研站和空间站需要多种技术支持，属于工程
③建造未来月球科研站和空间站可以帮助科学家了解更多有关月球的信息
A. ①③
B. ②③
C. ①②
D. ①②③
答：__________
3. "天网工程"是指利用图像采集、传输、控制、显示技术和控制软件等设备组成的对固定区域进行实时监控和信息记录的视频监控系统。下列选项中，属于这项工程给百姓带来的好处的是（ ）
A. 保护个人隐私权
B. 提高个人曝光率
C. 社会治安得到改善
D. 美化城市环境
答：__________
4. 科学技术为人类社会进步带来了正面影响，但有时也会给人类带来负面影响。下列事例说明科学技术会带来负面影响的是（ ）
A. 盾构机极大地提高了隧道的修建速度
B. 杂交水稻技术为粮食生产作出巨大贡献
C. CT检查能发现人体内某些微小的变化
D. 石油化工的炼制过程产生大量有害气体
答：__________
5. 技术与人类生活和文明进程息息相关，且在人类文明进步中不断得到发展。下列是几种文字记录和处理技术：①用笔书写文稿 ②用打字机打印文稿 ③用计算机输入并编辑文稿 ④用语音识别系统输入并编辑文稿。经历的发展顺序是（ ）
A. ①③②④
B. ①③④②
C. ③④①②
D. ①②③④
答：__________
巩固拓展·课后提升
【巩固拓展】
1. 科学家、工程师有不同的职责，请举例说明他们各自研究的方向和成果。
答：________________________________________________
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2. 简述计时工具的发展历程，并说明技术发展的特点。
答：________________________________________________
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3. 简述大型工程建设的一般流程，并说明科学、技术与工程之间的关系。
答：________________________________________________
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参考答案
1. D 解析：物联网是一种通过网络互联的智能设备系统，属于信息技术领域，不是工程；人工智能是计算机科学的一个分支，属于科学研究和技术开发范畴，不是工程；大数据属于信息技术和数据分析领域，不是工程；建造中国空间站是一个具体的工程项目，涉及航天工程、材料科学、生命科学等多个领域，是典型的运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然的实践活动。
2. D 解析：科学家对月壤研究发现氢和含铁的矿物在高温下能生成铁和水，揭示了一种自然规律和原理，属于科学原理，①正确。建造未来月球科研站和空间站，涉及将多种科学知识、技术手段进行综合运用以实现特定目标，属于工程范畴，②正确。建造未来月球科研站和空间站为科学家提供了在月球进行长期科研的平台，有助于获取更多月球的信息，③正确。
3. C 解析："天网工程"的监控可能会在一定程度上涉及个人活动画面的采集，并不是对个人隐私权的保护；"提高个人曝光率"与该工程目的不符；通过对固定区域的实时监控和信息记录，能够对违法犯罪行为起到威慑作用，有助于快速侦破案件，使社会治安得到改善；"天网工程"本身并不能美化城市环境。
4. D 解析：盾构机提高隧道修建速度、杂交水稻技术为粮食生产作贡献、CT检查发现人体微小变化，都属于科学技术带来的正面影响；石油化工的炼制过程产生大量有害气体，属于科学技术带来的负面影响。
5. D 解析：①用笔书写文稿历史最悠久；②用打字机打印文稿出现于近代，提高了文字记录效率；③用计算机输入并编辑文稿是计算机出现后的变革；④用语音识别系统输入并编辑文稿是较新的文字处理技术应用。按照发展顺序应为①②③④。
简答题参考答案：
1. 科学家研究的是自然现象和规律，如研究风是如何形成的、光在光纤中的传播规律等，其成果是发现自然规律；工程师研究的是如何利用科学原理和技术手段解决实际问题，如如何利用风力发电、如何制造光纤和内窥镜等，其成果是制造出技术产品或建造工程。
2. 计时工具的发展历程为：日晷→水钟→摆钟→石英钟表→原子钟，精准度越来越高。技术发展的特点是不断进步、越来越精确，但现代技术并不能完全取代原有技术，新旧技术可以并存。
3. 大型工程建设的一般流程：明确要解决的问题→在限制条件下进行设计→制作模型→测试评估改进→实施建设。科学提供原理，技术提供方法、技能和工具，工程是运用科学原理和技术手段建造人工物的实践活动，三者相互依赖、相互促进。

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