【文章內容簡介】 城市 ”：（采用兩人對話：） 甲：月球城市 ”有多大？ 乙：那時，你會到 “月球城市 ”去嗎？ 甲：你乘什么上月球？ 乙：宇宙飛船 甲：聽說：乘 “天梯 ”更好呢？ 乙： “天梯 ”是什么呀？ 甲：通往太空，連接空間站和地球的鐵路、纜繩，將航天器和旅游者帶到太空去。 乙：奧，這么神奇呀。那我們什么時候可以乘上 “天梯 ”呢？ 甲：科學研究所愛德華茲說： “2019 年 ”。天梯研發(fā)報告稱： “建成少則 15 年，多則 50 年后 ”。 (不過得是在資金到位的情況下 )。 背景資料： 陳集中學高一通用技術集體備課教案 近年來，科學家提出的有關天梯的設想，以其誘人的前景和較現實的可行性，吸引了整個航天界。因為，天梯一旦建成，它就像高速公路一樣可以 24 小時運轉，將航天器和旅游者帶到太空去。由于天梯的運輸費用將比火箭小兩個量級，從而，人類將進入真正的 “太空時代 ”。 從幻想到現實 這種大膽的設想首先是俄羅斯著名的航天科學家齊奧爾科夫斯基在 1895 年提出來的，他被巴黎的艾菲爾鐵塔所激動，提出建造一個塔通向太空。他設想 在一個紡錘形的纜繩的終端放置一個太空城堡，這個城堡在地球靜止軌道上圍繞地球旋轉。 愛德華茲博士在過去數年里一直都在潛心研究 “天梯計劃 ”。他介紹說，第一步，把一個攜帶天梯半成品的飛船發(fā)射到地球靜止軌道的衛(wèi)星上，使其和地球同步飛行；第二步，把這個半成品的天梯從飛船上放下來，落到位于赤道海面的一個平臺上，這個平臺類似一般的海上發(fā)射衛(wèi)星的平臺；第三步，把半成品的天梯錨定在平臺上；第四步，用一個由激光束提供能量的爬升器在這個天梯的半成品上上下移動，并把更多碳納米合成纖維纜繩擰在天梯半成品上，進一步完成天梯。整 個制造過程大約要用兩年半的時間。另外，根據專家設想，天梯也可由電磁能驅動。電磁能驅動技術目前已在日本和歐洲的高速列車上得到應用。建成后這個爬升器就可以沿著天梯把物資和成噸重的衛(wèi)星甚至人，緩緩運送到離地面約 36000 千米的地球靜止軌道上，時間大約需要 7 天半左右，回來也大約需要這么長的時間。 對愛德華茲來說，建造天梯最大的技術挑戰(zhàn)，就是找到制造纜繩的材料。它必須異常堅硬又要異常輕巧，還要能抵抗任何腐蝕。為了這個曾被稱為 “無法得到 ”的材料，科學家們足足等待了幾十年。 1991 年，日本科學家發(fā)明了碳納米管，這種 材料比鋼輕 6 倍，而韌度要比鋼高出幾百倍。但這種材料的生產成本太高。美國休斯敦賴斯大學的史密斯和他的同事們正在研究一種專利 ——碳納米鋼索材料，據說，他們可以將碳納米鋼索的生產成本降到每克1 美元以下。 目前航天飛機運送每千克物品需要 2 萬美元的成本，而天梯一旦建成，可將運送每千克物品的成本降到 10 美元?？梢韵嘈牛捎谔焯莸某霈F，天地往返運輸費用將會大大降低，太空探索也變得簡單很多，從而，能夠把人類對太空的探索，跨越式地向前推進。 引導學生通過 “無線家庭 ”的 “無線生活 ”、 “月球城市 ”、太空旅游、水上住宅、海 上度假樂園、海底隧道、進行概括：技術的未來充滿希望 技術的未來是光明的還是黑暗的？如何看待技術的未來 （三）自主學習：當確定了要探究的問題以后，不是告訴學生如何去解答這些問題，而是讓學生自己閱讀課本，讓學生自己去探索，通過發(fā)揮自己的想象力，運用自己的創(chuàng)新思維，獲取信息，從而了解技術的未來發(fā)展趨勢，形成對技術的積極情感和理性態(tài)度。 閱讀：愛因斯坦《告后人書》 愛因斯坦《告后人書》告訴我們什么？ 問題提出：為什么愛因斯坦在《告后人書》中寫到： “一想到未來 , 大家都憂心忡忡。 ” 討論：互聯網技術 、基因食品等高科技未來的發(fā)展給人們的生活帶來怎樣的影響？ （四）協作學習：學生分組閱讀課本，解決原先確定的探究問題以后，互相討論、交流，在此基礎上選派一位代表發(fā)言，共享討論、交流后的結論。 注：小組成員搜集的材料進行歸納、總結，然后拿出一份有代表性的方案作總結性的發(fā)言。 （五）課堂活動：分組展開辨論，在這過程中，不僅提高學生語言表達能力，還可以培養(yǎng)學生應變能力，加深鞏固知識，在一定程度上，使學生不僅能擴展自己對知識的理解，而且能提高質疑、推理和批判性地思考科學現象的能力 辯論：技術的進一步發(fā)展是給人類社會帶 來進步還是帶來災難？ 正方：技術的進一步發(fā)展是給人類帶來進步。 反方：技術的進一步發(fā)展是給人類帶來災難。 （如學生辯論時有困難，引導學生從克隆、核能等方面進行辯論） 辯論引導： 對 “技術的未來 ”，既不需要曠世悲愴，也不需要盲目樂觀。應當從人類的根本利益出發(fā)，更加理性地看待技術，以更為負責、更有遠見、更具道德的方式使用技術、探究技術，并共同建構協調的未來的技術世界。 （六）課堂小結：人類的需求和愿望是技術發(fā)明與創(chuàng)新的動力，而技術的發(fā)展解放和發(fā)展了人類，改變了人類的工作和生活方 式。 對技術的未來既充滿希望，同時也隱含威脅；我們應理性對待技術的未來發(fā)展。 五、教學反思 陳集中學高一通用技術集體備課教案 陳集中學高一通用技術集體備課教案 第 二 章 技術世界是的設計 第一節(jié) 技術與設計的關系 課時安排： 1 課時 一、教學目標 知識與技能： ①理解技術與設計的關系，學會分析設計在技術發(fā)明和革新中的作用。 ②了解技術發(fā)展對設計產生的重要影響。 ③理解設計的豐富內涵。 過程與方法：學會分析設計在技術發(fā)明和革新中的作用。 情感態(tài)度與價值觀：讓學生打破設計神秘感，形成正確的技術設計觀。 二、教學重難點 重點 ：理解技術與設計的辨正關系和技術革新對設計的影響 難點：理解技術設計與藝術設計側重點的不同 三、教學策略與方法 ，組織討論，理解設計在技術發(fā)明和革新中的作用以及技術發(fā)展對設計產生的重要影響，感受設計的重要性，領會技術與設計的辨證關系。 、圖片和實物展示 ，領會設計的豐富內涵。 ：師生互動探究式學習 ： 1 課時。 四、教學過程 ： 一、導入新課 在第一章我們已經學習了技術及其性質，已經清楚的知道了技術的根本目的是要解決人們的實際問題，而要產生解決方案，主要是通過設計這一個手段，因為通過設計，人們可以把自己或他人的創(chuàng)造性想法具體化，制定出可供實施的具體技術方案。在我們身邊處處可以看到的設計，請大家看幾幅產品： （課件展示幾幅經典的產品設計圖，幾幅不成功的產品設計圖） 二、講授新課 技術的發(fā)展離不開設計 設計存在于人們的日 常生活的各個角落， “ 設計就像說話走路一樣自然，也和空氣一樣無所不在。設計帶給人類生活意義與快樂，并直接沖擊著個人與環(huán)境 ” 。從本質上說技術的發(fā)展離不開設計。就拿我們最熟悉的自行車的發(fā)展為例，我們來看看設計是如何促進自行車技術的發(fā)展。（課件展示 “ 自行車的發(fā)展史 ” ） 討論：現在又哪種形式的自行車 讓學生快速閱讀書上的案例： “ 書寫工具 ” 和 “ 電動剃須刀 ” 。 結論：一項技術的創(chuàng)新需要設計，一個技術產品的更新需要設計，一項新工業(yè)的改進也需要設計。設計促進技術的革新。技術的發(fā)展離不開設計。 技術的更新對設計產生 重要的影響 思考：人類經過了幾千年，知道 1888 年才設計出這種 “ 安全 ” 自行車，為什么以前沒有設計出來呢？ 歸納總結：安全自行車的成功有賴于標準化生產技術的發(fā)展。從 1880 年開始了大量生產無縫鋼管，這使堅固的輕型框架的生產成為可能。因此說技術是設計的平臺，沒有技術基礎，設計將難以表現和實現。 請同學看書的上案例： “ 達芬奇的飛行器 ” 總結：技術是設計的平臺，技術的進步直接制約著設計的發(fā)展，先進的技術可以使人們的設計得以實現。 請同學舉出有關這方面的例子（打包的思考、登月計劃）。 當人們沒有掌握航天技術時，人們通 過嫦娥奔月的神話幻想中登上月亮，它雖在當時是不現實的，但它鼓舞人們用科學技術把想象變成現實。 總結：技術更新為設計提供了更為廣闊的發(fā)展空間，使設計的主題更加豐富，設計的表達方式更加多樣，設計的效率更高。 讓學生快速閱讀書上的案例，并讓學生回答所了解的燈具的品種有哪幾種，大膽設想所在的多媒體教室還可以安裝什么樣的燈具。并舉例我們日常生活中有那些特殊的技術更新的例子。 總結：技術進步促進人們設計思維和手段的發(fā)展。 陳集中學高一通用技術集體備課教案 設計的豐富內涵 應該說，人從早晨睜開眼睛就開始設計，例如早上起床，是先 把衣服穿好呢還是先刷牙？那么，這是不是我們這本書里指的設計呢？ ① 技術設計的概念 一般意義上的設計指的是綜合設計，它涉及廣闊的領域，而技術世界中設計指的是技術設計。它和我們一般意義上的設計不同。技術設計是具有本領域的獨特性，是根據技術的根本目的而展開的。具體領域設計包括技術設計、藝術設計等。 技術設計側重于功能、結構、材料、程序、工藝等 藝術設計側重于欣賞、審美，更強調感覺的需要 課件展示電飯煲、候車亭、雕像、首飾等圖片，讓學生判斷是不 是技術設計。 ②總結：技術設計和藝術設計是緊密聯系的?，F在產品的設計既要考慮到實用的價值，也要考慮到美觀的需要，本書涉及的設計側重于技術產品的設計。 五、課后反思 陳集中學高一通用技術集體備課教案 第二章 技術世界中的設計 第二節(jié) 設計中的人機關系 （第 1 課時） 一、教學目標 知識目標： 理解人機關系的含義；熟悉人機關系在設計中要實現的目標；了解在設計中如何合理運用人機關系。 能力目標： 使學生能夠對生活中所存在的人機關系進行簡單分析，掌握一些設計分析方法的知識，形成 “ 以人為本 ” 的設計理念。 情感、態(tài)度與價值觀： 通過人機關系的分析，從中體會到在產品設計中人性化、人文關懷的設計思想，并形成認真嚴謹的態(tài)度，一定的創(chuàng)新精神和實踐能力，進而樹立起正確的設計觀念。 二、重點與難點 重點： 理解人機關系。 難點： 人機關系在設計中的具體應用是隱含在產品的設計中，需要通過體驗去感受，反映的是一種理念，一種較為重要的分析方法。 三、教學過程 復習導入：上一節(jié)課對《技術與設計的關系》的學習，懂得設計推動技術的發(fā)展，是技術成果轉化的橋梁和紐帶，設計促進技術的革新，技術是設計的基礎，技術與設計有著相互制約、相互促 進作用。技術世界的設計，重點是技術產品設計，在設計中，我們所設計的產品都是為滿足人的需求出發(fā)，為人服務的。因此，在設計活動中，人與物（環(huán)境）關系是必須考慮的核心問題之一，也就是這節(jié)課我們要學習的內容。 第二節(jié) 設計中的人機關系 (一 )人機關系 什么是人機關系 同學們都知道，在現實生活中，我們每時每刻都會與身邊的物品發(fā)生聯系。當我們使用這些物品時，物品就與人產生了一種相互關系。這種相互的關系就稱為人機關系。 人機關系中的 “ 機 ” 是什么呢？ 機的含義 除了人們通常所說的機器外，還包括各種各 樣的工具、儀器、儀表、設備、設施、家具、交通車輛，勞動保護用具以及人所處的環(huán)境等。 同學們坐在教室里，觀察一下并說出與周圍什么物品構成了人機關系？ 學生觀察、討論并回答：（身邊筆、桌椅、書、衣服、教室及環(huán)境等） 馬上行動 p28 頁：找出下列活動中的 “ 人 ” 與 “ 機 ” ，體會其人機關系。 a、教師拿著粉筆板書 b、農民用鋤頭助地 c、漁翁在河邊用釣魚竿釣魚 d、司機手握方向盤 e、媽媽拿著拖把拖地 通過分析學生對人機關系的概念有了初步的理解，那么人與產品存在有哪些方面關系？ 人與 產品存在的人機關系 案例分析（一）：以教師進門為例，講述人與門、人與手把、人與門板、人與門框及環(huán)境構成的人機關系。說明人與產品構成多方面的關系。 案例分析（二）討論教材 p29 頁人與電梯存在哪些方面的人機關系。 人乘電梯到某一樓層存在著很多方面的人機關系：①人與電梯門；②人與電梯外按鍵；③人與電梯廂體之間；④人與電梯內按鍵；⑤人與廂體內的照明、高度、寬度等的人機關系。進一步說明多方面的人機關系。 針對教材 p29 頁馬上行動的例子，教師坐在椅子上，讓學生分析，人坐在椅子上的時候，人體的哪一些部位與椅子構成哪些人機 關系。 教師小結導引：通過人機關系內容的學習，同學知道，人與機之間存在著復雜的關系，我們在設計中考慮人機關系時需 要實現哪些目標呢？ 陳集中學高一通用技術集體備課教案 (二 )人機關系要實現的目標 實例分析（三）：組織前后排同學互換穿鞋子，坐高低不同的椅子體驗鞋子、椅子設計中的人機關系，為什么穿別人的鞋子不舒服，坐在高低不同椅子上感覺不自在？ 學生討論思考：教師總結，得出要達到高效，舒適、健康、安全等要求。 高效： 在設計中，應把人和機作為一個整體來考慮，合理或最優(yōu)地分配人和機的功能，以促進二者的協調，提高人的工作效率。還應考慮人機所 在的環(huán)境中的一些因素，如溫度、濕度、噪聲、照明、振動污染和失重等也影響人的效率和行為。 案例分析（四）教材 p30 頁：鐵鍬的作業(yè)效