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《5.1 认识技术与工程——技术与工程的发展》教学设计
课程名称 5.1 认识技术与工程——技术与工程的发展 课程类型 新授课
教学目标 1.科学观念：知道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，是人类生活和文明进程的重要组成部分；知道技术的种类（信息技术、工程技术、生物技术、能源技术、医疗技术、材料技术、农业技术、环保技术等）及技术总是不断发展（新技术不能完全取代原有技术）；知道工程源于人类生存的需求和制造器物的需求，涉及制造、建筑、环境、交通运输、动力和能源、通信、生物医学、水利、材料、航天、食品等众多领域；知道科学（核心是发现）、技术（核心是发明）、工程（核心是建造）的含义及三者相互依赖、相互促进的关系。 2.科学思维：通过“以风为例”辨析科学家与工程师研究内容的不同，理解科学、技术、工程的本质区别（发现规律—发明方法—建造人工物）；通过梳理文字记录和处理技术的发展历程（刻石、竹简→印刷术→计算机处理→云存储、语音识别），归纳人类技术发展的方向（提高效率、便捷性与智能化）；辩证认识技术与工程对人类和社会的积极影响和不利影响。 3.探究实践：能列举教室等场景中使用的技术并说出实例；能调查生活中的智能产品（智能音箱、智能电视、蓝牙耳机等），分析其功能与满足的需求；能完成关于科学、技术、工程区别与联系的练习。 4.态度责任：通过了解我国伟大工程（万里长城、京杭大运河、都江堰、高速铁路、C919大飞机、中国空间站）和科技成就（中国天眼、蛟龙号7062米深潜纪录），增强民族自豪感；辩证看待科技的影响，树立负责任地运用技术的观念。
教学重难点 （一）教学重点： 1.技术的含义、种类及其发展历程（石器时代→农耕时代→工业时代→信息时代）。 2.工程的含义、起源（人类生存和制造器物的需求）和种类。 3.科学、技术、工程的含义、区别与联系（核心分别是发现、发明、建造；相互依赖、相互促进）。 4.技术与工程对人类和社会的影响（积极影响与不利影响）。 （二）教学难点： 辨析科学、技术、工程三者的本质区别（如以“风”为例：科学家研究风的形成规律，工程师研究如何利用风能发电、如何设计建筑抵御风力）；理解三者的相互依赖、相互促进关系（如科学家研究光在光纤中的传播规律→工程师设计制造光纤和内窥镜→内窥镜帮助科学家了解人体）；辩证分析技术的利与弊。
教学过程 【环节一】情景导入 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。科技公司开发的电子产品改变着我们的生活，我们享受着现代科学、技术与工程发展带来的各种成果。提出问题：什么是技术？什么是工程？技术、工程与科学之间有什么关系？技术与工程又是怎样影响人类和社会的？一起来认识技术与工程。 【环节二】新知探究 一、技术与人类文明 （1）核心知识点： 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。 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。 （2）学生活动： 思考与讨论：在教室这个场景中使用了哪些技术？（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；衣服——利用防治技术制成；课桌——利用制作技术加工而成） 思考与讨论：列举一个生产或生活实例，并指出其所使用的相应技术（如利用自动化焊接技术生产汽车等）。 （3）教师指导：说明技术无处不在，引导学生关注身边技术背后的方法、技能和工具。 二、技术的发展 （1）核心知识点： 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。 发展历程：石器时代（以打制、磨制石器为工具）→农耕时代（以畜力耕田）→工业时代（以机器开展大规模生产）→信息时代（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）。 技术的种类：信息技术、工程技术、生物技术、能源技术、医疗技术、材料技术、农业技术、环保技术等。 技术总是在不断地发展：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；现代技术的发展并不能完全取代原有的技术（如用笔书写仍被广泛使用）。 （2）学生活动： 思考与讨论：以文字记录和处理技术为例，说明人类技术发展的方向（从刻石、竹简到印刷术，再到电脑文字处理和云存储；方向是不断提高效率、便捷性与智能化，未来更注重智能生成、精准识别与跨语言交流）。 （3）教师指导：强调“发展”是技术的特点，但新旧技术长期共存。 三、工程 （1）核心知识点： 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。 工程源于人类生存的需求和制造器物的需求；工程古已有之——7000多年前的河姆渡遗址发现了大规模干栏式建筑（将木桩插入地下，上部用木板等拼接成屋）；万里长城（以城墙为主体，城、障、亭、标相结合的军事工程）、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（大规模空间科学实验与应用基地）等则是当今我国的重大工程。 工程种类：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；工程涉及范围广、领域多，并且还在不断地增加。 （2）学生活动： 实践活动：分析身边的技术产品或工程满足了哪些需求（智能手机——便捷沟通、获取信息、娱乐、办公；城市地铁——解决交通拥堵、高效快速大运量出行；家用空调——调节室内温度；电饭煲——便捷烹饪）。 调查生活中的智能产品（智能音箱、智能电视、智能无线运动蓝牙耳机等），列出功能与满足的需求。 （3）教师指导：强调“需求—人工物—满足需求”是工程的基本逻辑。 四、技术、工程与科学的关系 （1）核心知识点： 以“风”为例：科学家研究风是如何形成的、风有什么规律、空气流动如何影响气候（研究自然规律）；工程师研究如何利用风能发电、如何设计建筑物以抵御风力等实际应用问题。 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（核心是发现；成果表现为理论、定律、学说，通过观察、实验、推理、论证获得）。 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（核心是发明；成果表现为专利、工艺流程、方法，通过试验、改进、优化获得）。 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（核心是建造；成果表现为产品、设施、项目，通过规划、设计、实施、评估获得）。 相互依赖、相互促进：科学家研究光在光纤中的传播规律，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。 （2）学生活动： 完成科学、技术、工程的对比表（核心、研究形式、成果）。 判断：鲁班发明锯子，鲁班是科学家还是工程师？为什么？（工程师——锯子是一项技术发明而不是对自然规律的发现。） （3）教师指导：用“发现—发明—建造”的主线帮助学生区分三者，并强调三者相互促进。 五、技术与工程改变了人们的生活（影响） （1）核心知识点： 历史视角：石器时代（磨制石器、制作工具、耕种农作物、定居生活）→铁器时代（冶炼铁器农具、深耕细作，促进农业手工业发展、商业活跃）→蒸汽时代（蒸汽机成为主要动力，提升社会生产力）→电气时代（电力带动机器，电灯、电话、电报、电车问世，极大改善生活）。 假如没有电：照明设备无法工作（夜晚陷入黑暗）；家用电器无法使用（冰箱无法保鲜、空调无法调温）；交通系统瘫痪（电动汽车、地铁、轻轨停运，信号灯失效）；通信设备无法运行；工业生产机器设备大多无法运转——说明现代生活对技术与工程的高度依赖。 积极影响：通信工程让我们足不出户与远方亲友交流；现代医疗帮助人类摆脱疾病困扰；现代农业工程向大型化、自动化、电子化方向发展，提高生产效率；计算机工程让我们完成以前不能完成的科研任务；中国天眼（目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜）能接收到100多亿光年以外的电磁信号，拓宽人类视野；“蛟龙号”2012年在马里亚纳海沟创造7062米深潜纪录，使我们能观察深海世界，对开发深海资源有重要意义。 不利影响：科学技术在改变生活和促进社会进步的同时，也给社会带来了许多不利影响（如核电站污染水直接排入海洋等）。 （2）学生活动： 思考与讨论：假如没有电，生活中哪些技术与工程产品不能工作？会造成怎样的影响？（按照明、家电、交通、通信、工业分类讨论） 辩证讨论：举出科学技术带来不利影响的实例，谈谈应如何负责任地运用技术。 （3）教师指导：引导学生辩证看待科技——既享受成果，也警惕风险，树立负责任的技术观。 【环节三】课堂小结 引导学生回顾本课核心内容：什么是技术？技术有哪些种类、怎样发展？什么是工程？工程源于什么需求？科学、技术、工程各有什么核心？三者关系如何？技术与工程怎样影响人类和社会？学生梳理知识框架，教师总结强调“发现—发明—建造”的主线和辩证看待科技影响。 【环节四】作业设计 完成课件“小试牛刀”练习： 1.属于科学技术改变我们生活和对环境的认识的是（D）①②③④（洗碗机、视频聊天、网上购物、神舟卫星发射）。 2.“从大学计算机科学研究生的视角，写一篇关于大型语言模型和幻觉的500字论文”使用了什么技术？（C）使用角色扮演来获取更准确的回应（提示工程中的角色扮演技术）。 3.属于科学技术带来不利影响的是（D）核电站污染水直接排入海洋。（气象卫星、杂交水稻、超算预测台风均为有利影响。） 4.鲁班受小草叶子上的小齿启发发明锯子，鲁班应该被称为工程师，理由是锯子是一项技术发明而不是自然规律（工程/技术活动是对自然规律的利用和发明，而非发现规律本身）。 5.关于工程建设和科学技术之间关系，正确的是（A）科学技术对工程建设有重大的影响。（工程建设需要科技支持，且过程中科技也会发展。）
板书设计 5.1 认识技术与工程——技术与工程的发展 一、技术 1.含义：适应自然、改造自然过程中的方法、技能和工具 2.发展：石器→农耕→工业→信息时代 3.种类：信息、工程、生物、能源、医疗、材料、农业、环保等技术 4.特点：不断发展；新技术不完全取代旧技术 二、工程 1.含义：运用科学原理和技术手段建造人工物，满足需求、解决问题 2.源于：人类生存和制造器物的需求 3.实例：干栏式建筑、长城、大运河、都江堰；高铁、C919、中国空间站 三、科学·技术·工程 1.科学：核心＝发现（理论、定律、学说） 2.技术：核心＝发明（专利、工艺、方法） 3.工程：核心＝建造（产品、设施、项目） 4.关系：相互依赖、相互促进 五、影响：改变生活（利）＋带来风险（弊）——辩证看待
教学反思 1. 效果评估： （1）知识掌握：大部分学生能说出技术、工程的含义和种类，能区分科学、技术、工程的核心（发现、发明、建造）；部分学生对三者区别的理解仍停留在表面，在具体情境判断中易混淆。 （2）探究实践：教室场景中的技术识别和智能产品调查活动贴近生活，学生参与积极，能较完整地分析“功能—需求”关系。 （3）思维培养：通过“以风为例”和“光纤—内窥镜”案例分析，学生初步理解了科学—技术—工程相互促进的关系；文字技术发展历程的分析训练了归纳能力。 （4）态度责任：我国伟大工程和科技成就（中国天眼、蛟龙号等）增强了学生的民族自豪感；“假如没有电”和科技利弊讨论培养了辩证思维。 2. 改进方向： （1）科学、技术、工程的区别可设计更多情境判断题（如鲁班造锯、屠呦呦提取青蒿素、港珠澳大桥），反复强化辨析。 （2）可邀请工程师或家长进课堂分享工程实践经历，增强职业启蒙。 （3）智能产品调查可形成班级“智能产品—需求”汇总表，扩大分享面。 （4）可补充科技伦理案例（如数据隐私、人工智能偏见），深化负责任技术观的教育。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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