资源简介

5.1 认识技术与工程
本节导航·目标清单 考点精讲·内容全解 温馨提示·易错辨析实战演练·即时检测 巩固拓展·能力提升
本节导航·目标清单
目标导航 方法指导
· 了解技术的发展历程，知道不同时代的代表性技术 · 了解工程的发展历程，知道不同时代的代表性工程 · 理解技术的种类和工程的种类 · 理解科学、技术与工程的概念及三者之间的关系 · 了解技术与工程对人们生活的影响 · 联系生活实例理解技术与工程的概念 · 通过时间线梳理技术与工程的发展脉络 · 用对比法区分科学、技术与工程的不同 · 以内窥镜、北斗导航等案例理解三者相互促进 · 从衣食住行等方面体会技术与工程的价值
考点精讲·内容全解
考点01 技术与工程的概念
1. 技术的含义
世界知识产权组织在1977年出版的《发展中国家许可贸易指南》中对技术下的定义是：关于制造产品、实施工艺流程、提供服务的系统知识，即为技术。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。例如，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，这些都是技术发展的成果。
2. 工程的含义
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。工程不仅包括大型基础设施的建设，也包括各类产品的设计、制造和改进过程。
考点02 技术与工程的发展
1. 技术的发展
人类在与自然界打交道的过程中，为适应自然、改善生存环境、满足人类需求，发明了各种各样的技术。技术一直伴随着人们生产、生活的方方面面。石块磨成石斧、磁石磨制成指南针、铁杵磨成针、树皮制成纸等，这些都是技术的发明。我们身边的衣服利用纺织技术制成，书桌利用制造技术加工而成，书房利用建筑技术建造，平板电脑利用电子与信息技术生产，台灯主要利用照明技术制造，书本主要使用造纸技术制造。
生活中的各种技术
2. 技术的种类
技术的种类繁多，主要涵盖以下领域：信息技术（计算机编程、人工智能、大数据分析、云计算、区块链、网络通信技术等），工程技术（机械工程、电气工程、土木工程、化学工程、航空航天工程等），生物技术（基因编辑、细胞培养、生物制药、发酵工程等），能源技术（太阳能技术、风能技术、水能技术、核能技术、燃料电池技术等），医疗技术（微创手术、医疗器械研发、医学影像技术、远程医疗等），材料技术（纳米材料、高分子材料、复合材料等），农业技术（精准农业、温室种植、转基因技术等），环保技术（污水处理、废气处理、垃圾回收利用等），制造技术（3D打印、数控加工、工业机器人等）。
3. 技术随时代发展
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，信息时代的今天，电脑和互联网广泛应用于家庭生活、学校学习、办公管理、自动化生产等。技术引领我们进入现代社会，社会发展又促进技术革新。
4. 技术不断发展但不完全取代原有技术
技术总是在不断地发展。例如，文字的记录和处理经历了用多种材料（如竹简、木牍、泥板、甲骨、石板等）刻画、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。
从竹简刻画到语音识别
5. 工程的发展
工程源于人类生存的需求和制造器物的需求。工程古已有之，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。工程的发展从古代的建筑工事到现代的航空航天工程，体现了人类利用自然、改造自然能力的不断提升。
干栏式建筑、长城、中国空间站
6. 工程的种类
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。这些技术产品和工程极大地提高了我们的生活质量和工作效率。
不同领域的工程
7. 身边的技术产品与工程
我们身边有许多技术产品或工程，分别满足了不同的需求。例如，智能手机满足了人们沟通、获取信息、娱乐、工作、购物等多种需求；城市地铁解决了城市交通拥堵问题，提供了高效、快速、大运量的出行方式；家用空调能调节室内温度，满足人们适宜温度的居住环境；电饭煲能够自动控制烹饪时间和温度，满足便捷烹饪的需求；桥梁跨越江河湖海或山谷等障碍物，方便通行；供水系统确保随时获得干净的饮用水；扫地机器人方便扫地，使地面更加清洁，省时省力。
考点03 技术、工程与科学的关系
1. 科学、技术与工程的概念
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，可满足人们的需求和解决实际问题。以人工降雨为例，科学家研究的是雨是怎么形成的、在什么条件下能进行人工降雨，工程师研究的是飞机上的人工降雨构造怎么制造、在哪能进行精准的人工降雨。
2. 科学家与工程师的职责区别
科学家致力于发现新知识，其主要研究成果包括：新的科学理论（如牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论、伽利略定律等），发现新的物质或现象（如发现新的生物物种、新的元素、新的粒子等），科学方法和技术的创新（开发新的实验方法、观测手段或数据分析技术等）。工程师侧重于将知识转化为实际应用，其主要研究成果包括：实用的产品和技术（如各种新型的电子产品、纺织产品、交通工具、医疗设备等），优化的工艺流程（如提高生产效率、提升质量、降低成本、减少环境污染等生产流程的改进），大型工程项目（如建筑、桥梁、水坝、通信网络等基础设施的建设）。总之，科学家致力于发现新知识，工程师则侧重于将知识转化为实际应用。
3. 科学、技术与工程相互依赖、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，内窥镜是医生用来观察人体内部器官的仪器。在内窥镜中，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；工程师则是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。
科学家研究光在光纤中传播的规律
4. 三者相互促进的实例
科学、技术、工程三者之间相互促进的实例：（1）科学方面，牛顿发现了万有引力定律；技术方面，基于对万有引力的理解，人们发明了更精确的卫星定位技术；工程方面，有了卫星定位技术，就能够建造出全球卫星导航系统这样的大工程，像我们熟悉的北斗导航系统，方便人们出行、导航。（2）科学方面，伽利略发现了自由落体定律；技术方面，基于对自由落体定律的理解，制造了物理教学自由落体实验设备；工程方面，自由落体实验设备用于演示在模拟真空状态下不同质量的物体下落速度相同的现象。
5. 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，提高了人类社会的物质文明水平。
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，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。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，商业活动逐渐活跃起来。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，电力作为动力带动机器，成为新的能源进入生产、生活领域，促进了生产力发展。电灯、电话、电报、电车等纷纷问世，使人们的生活、学习和工作更加便利，极大地改善了人们的生活。
2. 信息时代与智能产品
当今社会，人们发明了电子计算机，建构了计算机网络。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。互联网对现代社会生活产生了前所未有的影响，改变着人们的生活、工作和娱乐方式。利用计算机和网络技术，让家拥有集学习、计算、决策、控制于一体的智慧大脑，针对空气、阳光、水等家居条件进行动态预判，实现智慧交互、自如操控、灵敏响应，使得居家生活更舒适、更节能、更低碳。生活中的智能产品包括扫地机器人（清洁方便、省力）、手机（通讯、查阅资料、休闲娱乐）、智能电视（看视频、学习）、坐便器（暖风烘干、自动冲水、自动除臭）、智能门锁（安全防护、智能开锁）、智能报警器（防护报警）、监控器（防护、监控）等。
3. 技术创新与工程实践增强人类能力
科学的进步和技术的发展，衍生出更多的工程。通信工程可以让我们足不出户便可与远方的亲朋好友畅快地交流；现代医疗的发展有助于人类摆脱疾病的困扰，恢复身体健康；现代农业工程向大型化、自动化和电子化方向发展，提高了农业作业的生产效率。工程和技术的发展促进了人类认识的发展。如计算机工程的发展，让我们可以利用计算机高速运算的能力，在科研领域完成以前所不能完成的任务；中国天眼是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，能够接收到100多亿光年以外的电磁信号，拓宽了人类的视野，丰富了人类对宇宙本质的认识。技术创新与工程实践，增强了人们利用自然、改造自然的能力。我国首台自主设计、建造的深海载人潜水器蛟龙号，2012年在马里亚纳海沟创造了7062m的深潜纪录，使我们能观察到深海的世界，对于人类开发利用深海资源有着重要的现实意义。
蛟龙号深海载人潜水器
4. 课外延伸：高速列车
目前的高速列车是在现有的柴油机车、电力机车和铁路的基础上，对动力系统、行走系统、车厢外形和路轨系统等加以改进，并没有改变传统火车和铁路的基本面貌。高速列车的优点在于速度高，燃料省，安全可靠，服务优良。同普通列车相比，高速列车的性能大大提高，具有如下一些新的技术特点：采用流线型车头，外表面光滑并使玻璃窗与外部齐平，以达最优的空气动力型式；在高速行驶时，要保证列车运行有足够的加速力；为实现较大的减速，各国的高速列车不仅对所有的动轴实施制动，而且对从轴也安装了制动装置。
温馨提示·易错辨析
【温馨提示】 1. 技术与工程是两个不同的概念。技术强调的是方法、技能和工具，工程强调的是运用科学原理和技术手段建造人工物的实践活动。不要将两者混淆。 2. 科学的核心是发现，技术的核心是发明，工程的核心是建造。三者各有侧重，不能简单等同。 3. 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虽然历史悠久，但目前仍被广泛使用。 4. 科学、技术与工程相互依赖、相互促进，不是单向的推动关系。科学的发现为技术和工程提供理论基础，技术和工程的发展反过来又促进科学研究的深入。 5. 工程师不是科学家的助手，两者有各自的职责和研究成果。科学家致力于发现新知识，工程师侧重于将知识转化为实际应用。
实战演练·即时检测
【实战演练】
1. 以下哪项技术的发展极大地推动了现代通信工程的进步？（ ）
A. 蒸汽机技术
B. 互联网技术
C. 印刷术
D. 指南针技术
2. 关于科学、技术与工程的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 科学、技术与工程是同一个概念的不同表述
B. 技术的发展一定能取代原有的技术
C. 科学的核心是发现，技术的核心是发明，工程的核心是建造
D. 工程不需要运用科学原理，只需要技术手段即可
3. 下列属于工程的是（ ）
A. 牛顿发现万有引力定律
B. 伽利略发现自由落体定律
C. 建造北斗卫星导航系统
D. 发现新的生物物种
4. 关于技术的发展历程，下列说法不正确的是（ ）
A. 石器时代以打制、磨制石器为工具
B. 农耕时代以畜力耕地
C. 工业时代以机器开展大规模生产
D. 信息时代以蒸汽机为主要动力来源
5. 我国首台自主设计、建造的深海载人潜水器蛟龙号，2012年在马里亚纳海沟创造的深潜纪录是（ ）
A. 5062m
B. 6062m
C. 7062m
D. 8062m
6. 科学是人们通过观察和实验研究______、发现______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______、______和______；工程是人们运用______和______有目的地利用自然、改造自然而建造人工物的实践活动。
答：________________________________
巩固拓展·能力提升
【巩固拓展】
1. 以内窥镜为例，下列关于科学、技术与工程关系的说法正确的是（ ）
A. 光在光纤中的传播规律是工程师发现的
B. 内窥镜是科学家直接制造的
C. 科学家研究光在光纤中传播的规律，工程师利用科学原理设计并制造出光纤和内窥镜
D. 内窥镜的应用对科学研究没有帮助
2. 下列关于技术与工程对人们生活影响的说法，不正确的是（ ）
A. 石器时代，人们磨制石器，制作工具，开始了定居生活
B. 铁器时代，人们学会冶炼铁，制作铁器农具，促进了农业、手工业的发展
C. 蒸汽时代，电力成为主要动力来源，广泛应用于生产领域
D. 电气时代，电灯、电话、电报、电车等纷纷问世，极大地改善了人们的生活
3. 请列举一个生产或生活实例，指出其所使用的相应技术，并简要说明该技术的作用。
答：________________________________
答：________________________________
答：________________________________
参考答案
【实战演练·即时检测】
1. B 解析：互联网技术的发展极大地推动了现代通信工程的进步，使人们可以足不出户便与远方的亲朋好友畅快地交流。蒸汽机技术属于工业时代的动力技术，印刷术和指南针技术虽然重要，但与现代通信工程的关系不密切。
2. C 解析：科学的核心是发现，技术的核心是发明，工程的核心是建造，三者各有侧重。科学、技术与工程不是同一个概念；现代技术的发展并不能完全取代原有的技术；工程需要运用科学原理和技术手段。
3. C 解析：建造北斗卫星导航系统属于工程，是人们运用科学原理和技术手段建造人工物的实践活动。牛顿发现万有引力定律和伽利略发现自由落体定律属于科学活动，发现新的生物物种也属于科学活动。
4. D 解析：信息时代以计算机和网络技术的普及为标志，而非以蒸汽机为主要动力来源。蒸汽机是工业时代的主要动力来源。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，说法均正确。
5. C 解析：我国首台自主设计、建造的深海载人潜水器蛟龙号，2012年在马里亚纳海沟创造了7062m的深潜纪录，使我们能观察到深海的世界，对于人类开发利用深海资源有着重要的现实意义。
6. 自然现象；自然规律；方法；技能；工具；科学原理；技术手段。
【巩固拓展·能力提升】
1. C 解析：光在光纤中的传播规律是科学家长期研究发现的，不是工程师发现的；内窥镜是工程师利用科学原理设计并制造的，不是科学家直接制造的；科学家研究光在光纤中传播的规律，工程师利用科学原理设计并制造出光纤和内窥镜，内窥镜的应用又帮助科学家了解更多有关人体的信息，体现了三者相互依赖、相互促进。
2. C 解析：蒸汽时代，蒸汽机成为主要动力来源，广泛应用于生产领域；电气时代，电力作为动力带动机器，成为新的能源进入生产、生活领域。选项C将蒸汽时代的动力来源误说为电力，混淆了蒸汽时代和电气时代。
3. 参考答案：在汽车制造中，采用了自动化焊接技术。汽车车身由众多的零部件组成，需要将它们牢固地连接在一起。自动化焊接技术利用机器人和先进的控制系统，能够实现高精度、高速度和高质量的焊接操作。通过采用自动化焊接技术，不仅提高了生产效率，减少了人工操作可能带来的误差，还提升了汽车车身的强度和安全性，保证了产品的质量。（本题答案不唯一，合理即可）

展开更多......

收起↑