高一通用技术 模块一技术与设计一学习指导手册同步学案.docx
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高一通用技术模块一技术与设计一学习指导手册同步学案
模块一：
技术及其本质
第一章走进技术世界
技术，不仅保护人、解放人、发展人，满足人类的需求，而且推动社会的发展，促进文明的进步。
第一节技术的价值
一、知识与技能
1、理解技术的产生与人类需求之间的关系。
2、理解技术对个人的生活、经济、社会和环境等方面的影响，能对典型案例进行分析。
二、主要学习内容
1、技术：
它是泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。
人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力。
2、技术与人：
技术具有保护人、解放人、发展人的作用。
技术的产生与发展是为了满足人的需求。
3、技术与社会：
促进社会生产的发展，丰富社会文化的内容，改变社会生活的方式，增强国家的政治军事实力。
技术是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。
4、技术与自然：
人类和自然应该成为朋友，人类在利用自然、合理地改造自然的同时，应与自然和谐发展。
人类要改造自然和利用自然，更要爱护自然。
第二节技术的性质
一、知识与技能
1、知道技术的发展需要发明和革新，能通过案例进行说明。
2、理解技术活动往往需要运用多种知识。
3、理解技术对伦理道德的影响，能对典型案例进行分析。
4、知道知识产权在技术领域的重要性，理解专利的作用、有关规定及申请方法。
二、主要学习内容
1、技术的目的性：
任何技术的产生和发展，都是人类有意识、有目的活动的成果。
2、技术的创新性：
创新是技术的核心所在，技术的发展需要创新。
技术创新常常表现为技术革新和技术发明。
3、技术的综合性：
每项技术都要综合运用多学科、多方面的知识。
技术与科学的区别与联系。
区别：
科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而发现规律，并予以验证和公式化的知识体系。
技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。
联系：
科学研究为技术发展拓展空间，成为技术发展的重要基础。
技术与艺术的关系：
技术常常涉及工具、材料、技能、工艺、程序等，艺术则涉及人类的价值观、审美观、艺术修养等。
艺术激发技术创造的想像力，技术带来艺术创作方式的改变。
4、技术的两面性：
技术有两面性。
技术能为人类造福，也会给人类带来危害。
在技术发明和使用的过程中，应以避免急功近利、目的不良、使用不当等情况发生，始终坚持技术造福人类的信念。
5、技术的专利性：
技术作为创造性劳动的成果，是技术发明者智慧和劳动的结晶，它凝结着丰富的社会价值和经济价值。
专利性就是保护发明者的知识产权：
在技术实现其价值的过程中，技术发明者对此享有一定的权利。
保护发明者的合法权益，使技术创新活动走向良性循环。
专利及专利权的申请：
提交申请——受理申请——申请公布——实质性审查——授权。
第三节技术的未来
一、知识与技能
了解技术的未来发展趋势，形成对技术的积极情感和理性态度。
二、主要学习内容
1、技术的未来既充满希望，也隐含威胁。
理性地看待技术的未来，才不至于迷失在技术的世界里。
2、要从人类的根本利益、共同利益、长远利益出发看待技术，以更为负责、更有远见、更具道德的方式使用技术，以亲近技术的情感、积极探究的姿态参与技术活动，共同构建个人与社会、人类与自然、经济与文化相协调的未来技术世界。
第二章技术世界中的设计
技术世界因设计而愈加精彩，设计是技术的关键。
第一节技术与设计的关系
一、知识与技能
1、理解技术与设计的关系，学会分析设计在技术发明和革新中的作用。
2、了解技术发展对设计产生的重要影响。
3、理解设计的丰富内涵。
二、主要学习内容
1、设计：
是基于一定设想的、有目的规划及创造活动。
2、设计是技术发展的重要驱动力。
设计中革新老技术推动技术的发展；设计中应用新技术推动技术的发展；设计中提出新要求推动技术的发展。
设计是技术成果转化的桥梁和纽带，设计促进技术的革新。
3、技术发展对设计产生重要影响。
技术是设计的平台，没有技术作基础，设计将难以表现和实现；技术发展为设计提供更为广阔的发展空间；技术进步促进人们设计思维和手段的发展。
4、设计的丰富内涵。
技术世界中的设计，其核心是技术设计。
技术设计侧重于功能、结构、材料、程序、工艺等，围绕技术的目的而展开。
艺术设计侧重于欣赏、审美，更强调感觉的需要。
技术设计和艺术设计通常是紧密地联系在一起。
第二节设计中的人机关系
一、知识与技能
1、理解人机关系的含义。
2、熟悉人机关系在设计中要实现的目标。
3、了解在设计是如何合理运用人机关系。
二、主要学习内容
1、人机关系：
人们使用物品（或环境）时，物品（或环境）和人产生的一种相互关系。
人与物品构成的人机关系，往往存在复杂的多方面关系。
人机关系是设计活动必须考虑的核心问题之一。
2、人机关系要实现的目标。
高效、健康、舒适、安全等主要目标。
3、如何实现合理的人机关系。
注意处理好几个方面的关系：
普通人群和特殊人群的需求；静态的人和动态的人需求；人的生理需求与心理需求；产品和人之间信息交互需求等。
第三节技术试验及其方法
一、知识与技能
1、了解技术试验的重要性。
2、能进行简单的技术试验，并写出试验报告。
二、主要学习内容
1、技术试验：
通常将技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。
技术试验贯穿于技术活动的整个过程，在技术发展、革新、技术推广中，它不仅是对技术成功与否的验证，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。
2、技术试验类型的分类。
根据应用范围分：
农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等；根据试验目的分类：
性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
技术试验类型的分类不是绝对的。
3、技术试验方法。
优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法、移植试验法、创新转化试验法、中间试验法、工业试验法等。
4、技术试验的实施一般步骤。
一般步骤：
制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论等。
要特别注重试验前的周密设计。
5技术试验报告。
试验要有试验报告，它是技术试验的成果。
技术试验报告包括试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等。
试验记录要坚持完整和真实性。
6、技术试验在设计中的作用：
综合整体性试验为设计的评价提供准确、客观的数据，为发现问题、深化认识、完善设计提供有效途径。
活动案例：
一、未来的手机
一、活动说明
同学们可以通过对“手机”这样一个大家都熟悉的事物的发展预测，来理解技术的价值和性质，推测技术的发展趋势。
二、活动过程
1.了解一些手机图片。
2.活动思考:
（1）现在的手机都具有哪些功能？
提示：
通信、收发短消息、上网、游戏、FM广播、播放各种格式的音频和视频文件、拍照片、拍短片、看小说等等。
（2）你希望得到一个什么样的手机？
（从功能、形状、大小等方面来回答）
提示：
不同同学有各自不同的答案，教师注意引导学生从功能、形状、大小等几方面详细说明。
（3）手机的改进与技术的进步有什么关系？
提示：
我们都相信未来的手机会更加智能化，微型化，安全化，多功能化。
随着科学技术的飞速发展，新手机的开发过程中会有更多的多媒体功能被引入进来。
手机将会具有更加强劲的运算能力，成为个人的信息终端，而不是仅仅具有通话和文字消息的功能。
（4）全班学生按照座位分成若干个4人小组，进行小组讨论，并完成“未来的手机”这个设计作业。
作业要求：
a.设计过程中所出现的科学技术与现有的科技有紧密的联系，不允许使用过于科幻的科技概念。
b.作品为10—15年后一般人群所使用的大众手机。
c.要有现有的其他实际产品来借鉴。
此过程时间安排为10～15分钟。
部分答案如下：
手机功能
所借鉴的产品
未来手机的发展趋势
具有音频播放和收音功能。
便携式Mp3播放器或者收音机
几年后，大多数手机应该可以存放海量的歌曲；可以上网直接搜索需要的歌曲和歌词；可以用手机卡拉OK；可以播放CD级的高质量声音。
拥有导航功能。
GPS（全球定位系统）信号接收机
现在已经有一些手机具备了基本的GPS功能。
几年后，大多数手机都会有自己的GPS系统，那时手机不仅可以用来认识道路和建筑物，还可以很方便的找到你想找的人。
具有强大的数据处理能力。
便携式电脑
随着技术的发展，手机的能力也会快速的发展起来，对于一些对屏幕要求不高的用户来说，用手机代替笔记本电脑也是一个不错的选择。
拥有巨大的数据存储空间
海量TB级移动硬盘
存储技术的发展使硬盘和闪存的容量巨大化、体积微型化，几年后出现几千G的闪存卡和几万G微型手机硬盘是非常可能的。
可以进行有效的身份识别并且记录本人的基本信息。
声音、指纹、眼角膜等各种手段的身份识别仪器
防盗技术的发展，把手机的控制与其他先进的技术手段联系起来，开发出身份识别手机。
这种手机每一个机器只有一个识别代码，甚至可以代替身份证。
具有各种多媒体采集和处理能力。
专业摄像机、照相机、采访机和影碟机等各种便携式小家电
镜头技术的发展，使手机也可以具备专业摄像机、相机的能力，可以满足一般人的基本要求。
再加上各种电子芯片技术的相互合成、组合，手机完全可以代替所有的便携式设备。
3.问题讨论
未来手机使用可能会造成什么样的负面影响？
提示：
手机的电磁波辐射影响健康；数量巨大的手机和手机电板废弃后造成严重的环境问题；手机木马和手机病毒的出现使得手机的使用安全下降，个人隐私难保；手机的娱乐功能的日益强大，浪费了学生大量的精力和时间……
活动案例：
二、纸张的结构造型与强度的关系的试验
一、试验报告
试验名称
《纸张的结构造型与强度的关系的试验报告》
试验目的
探究纸张的结构造型与强度的关系。
试验器材
大小相同的纸张若于，胶水，高度相同的木块两块（用做支架），不同质量的砝码（或重物）若干，称重计，试验记录纸．试验报告书。
试验分析
试验方法
与步骤
1．取一张纸片放在支架上．再将砝码放于纸片上，观察试验现象并记录纸片所能承受的砝码的质量。
2．将其余纸张通过折叠、卷曲等操作，制作成不同的造型（必要时用胶水粘贴），
再放于支架上，然后放上砝码，分别记录不同造型的纸张所能承受的砝码的质量。
3．列去比较各次试验中不同结构造型的纸张的强度。
试验记录
样品
纸面宽
支架间距
承重（克）
支架间距
承重（克）
支架间距
承重（克）
平面纸张
2个楞
4个楞
8个楞
16个楞
数据分析
测试结论
物体的结构造型对强度有很大的影响，在现实生活中，有很多事例都是通过改变物体的结构造型来增加物体的强度的。
测试日期
试验人
班级
同组人员
姓名
试验评价
自我评价
同学评价
二、附：
通用技术技术试验报告案例
（1）
试验目的
探究影响结构稳定性的因素——重心的高低与支撑面的大小
试验准备
材料
分工
人员
空矿泉水瓶两个，水若干
负责人：
周敏仪
放矿泉水瓶
李汉泉
梁婉华
记录
郭玉莲
试验
方案
试验方法与程序:
实验1：
两个空矿泉水瓶分别以正立、倒立放置在课桌上，分别向两个瓶子吹气
实验2：
空水瓶和装半瓶水的矿泉水瓶放置在课桌上，由一个同学分别向两个瓶子施力，比较两个瓶子中那个瓶子较易推倒。
试验
与
记录
观察与记录
实验1：
以正立放置在课桌上的空矿泉水瓶不容易倒下
实验2：
装半瓶水的矿泉水瓶较空水瓶不易推倒。
试验分析
与总结
实验1：
倒立放置在课桌的空矿泉水瓶与桌面的接触面小，即支撑面小，稳定性较差。
故容易倒下。
实验2：
装半瓶水的矿泉水瓶较空水瓶重心低，且对桌面的压力大，故稳定性较好
试验组号
第一组
试验时间
3．21
通用技术技术试验报告案例
（2）
试验目的
探究影响结构强度的因素——结构形状与结构连接
试验准备
材料
分工
人员
旧试卷纸若干，高度相同的字典两本，《技术与设计2》课本一本、沙若干
负责人：
放重物
折纸
记录
试
验
方
案
试验方法与程序:
实验1：
字典间相距10cm，将一张纸，折出不同的造型并放置在字典上，将一重物小心的放置其上，观察比较
实验2：
将课本的下端各书页展开一定的角度，让它直立在桌面上，然后测承重量；再将它以同样的方法直立，将3支小纸卷，用透明胶固定在展开的一侧，使其成为一个稳定的锥形，再进行承重测试
试验
与
记录
观察与记录实验1：
不做任何造型的纸只能承受很小的重量，但我们将纸折成瓦楞形时，纸可以承受比较大的重量。
实验2：
不做连接的书直立只能承受很小的重量，书本做了稳定的连接后可以承受比较大的重量。
试验分析
与总结
实验1：
说明结构强度与结构形状有关结构连接。
实验2：
结构进行连接后，可以增强结构的强度及稳定性
试验组号
第二组
试验时间
3．21
《技术与设计1》模块一“技术及其本质”单元练习
一、选择题
1.推动照明技术产生与发展的主要动力是（）
A.劳动B.发明C.人类的需求D.人的兴趣
2.天花、肺结核等疾病曾夺去数百万人的生命，现代人却对它们不再恐慌，这是因为（）
A.现代人比过去人体质好B.技术保护了人C.技术解放了人D.现代没有人患这些病
3.人类在利用技术开发和改造自然时，必然会对自然造成一定的负面影响,我们应该（）
A.不要开发和改造自然 B.可以随意的开发和改造自然，不必过多考虑负面影响
C.把握合理的尺度，注意对自然的保护D.先开发和改造，然后再针对负面影响进行补救
4.技术的发展，尤其是能源技术的发展的目标为（）。
A.可持续发展B.快速发展C.稳步发展D.缓慢发展
5.通用技术在本课程中是指（）
A.信息技术B.体现信息性和专业性的技术C.体现基础性和通用性的技术D.专业技术
6.人们把食品分为绿色食品、海洋食品、白色食品、蓝色食品等。
绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品，海洋提供的食品叫蓝色食品；通过微生物发酵的食品叫白色食品。
下面属于白色食品的是（）
A.食醋B．面粉C．海带D．油菜
7.据人口抽样调查，a省新出生人口男女比例已达到130:
100，据分析，“胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠”的技术滥用是造成这一现象的原因之一。
这充分说明技术具有（）
Ａ.专利性 Ｂ.创新性 Ｃ.两面性 Ｄ.综合性
8.开发月球需要解决一系列难题，会带动诸如大推力火箭、巨型航天器、高速飞行、人工智能、计算机、机器人、加工自动化、精密仪器等工程技术的突飞猛进。
这说明了技术具有（）
A.专利性B.创新性C.两面性D.综合性
9.专利权是不能自动取得的，对于符合新颖性、创造性、实用性的发明或实用新型技术，必须履行《专利法》所规定的专利申请手续，向国家专利局提交必要的申请文件，经过法定的审批程序，最终审定是否授予专利权。
那么专利的申请过程是（）
ａ.初审阶段 ｂ.发明专利申请公布阶段 ｃ.发明专利申请实质审查阶段 ｄ.受理阶段 ｅ.提交申请阶段 ｆ.授权阶段
Ａ．ａｂｃｄｅｆＢ．ａｂｅｆｃｄＣ．ｅｄａｂｃｆＤ．ｅｃｂｄｆａ
10.我国发射“嫦娥一号”的首要目的便是为月球“画像”，也就是要通过各种手段获取月球表面影像和立体图像，其次是对月球的一些有用资源进行更为全面的前景评估。
这说明了技术具有（）
A.目的性B.创新性C.两面性D.综合性
11.阿什塔比拉河桥的垮塌事件提醒人们（）
A.技术的发展离不开设计B.设计是技术活动的核心
C.技术试验可使设计得以改进和完善，使风险和失误降到最低
D.人机关系是在技术设计中必须考虑的因素之一
12.据报道，一名男子将镀铜的钢板当作纯铜欲出售给一家废品收购站，不料老板拿起“铜板”顺势在水泥地面上摩擦了两下，“铜板”边角处立刻变成灰白色，使骗子露馅。
这位老板所使用的试验方法是（）
A.优选试验法B.强化试验法C.模拟试验法D.虚拟试验法
13.水利大坝从理论设计到开工建设进行了许多次实验。
一般采取的实验方法是（）
A．优选实验法 B．模拟实验法 C．虚拟实验法 D．强化实验法
14．给书包换一条宽一点的背带，主要体现了人机关系中的（）
A．安全目标B．高效目标C．健康目标D．舒适目标
15．现藏于陕西历史博物馆的汉·四神瓦当（朱雀）直径15.8厘米,边轮宽2厘米。
朱雀口衔宝珠，昂首挺胸，更显得庄重威严，神圣异常。
这种外观设计是为了满足（）
A．人的生理需求B．人的心理需求C．信息的交互D．特殊人群的需求
16．发明了电磁炉。
他采用的技术是利用电子线路板组成部分产生交变磁场，当含铁质的锅具放置炉面时，锅具即切割磁感线在锅具底部产生交变电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速运动,相互碰撞,摩擦产生热能,从而实现加热。
这一技术的应用,彻底改变了加热和烹饪食物的方式。
这一案例说明（）
A．设计促进技术的发展与革新B．技术更新对设计产生重要影响
C．设计的丰富内涵D．设计制约技术的发展
17.汽车的碰撞试验是（）
A.优选试验法B.模拟试验法C.移植试验法D.强化试验法
18．家用落地风扇的底座一般比较重，从人机关系的角度看，这是为了使电风扇在使用过程中达到（）
A．高效的目标B．健康的目标C．舒适的目标D．安全的目标
二、填空题
1.分析该技术分别满足了人的哪些需求。
（1）印刷技术 __________
（2）制冷技术 __________ （3）纺织技术 __________（4）建筑技术__________（5）B超技术__________ （6）摄像技术 __________
2.技术在_________人、_________人、_________人的同时，促进了社会经济的发展、综合国力的增强，推动了社会发展和文明进步。
3.技术具有________性、_________性、_________性、_________性、______性五个性质。
4.都江堰是_________时期____国蜀郡太守_________父子率众建成的大型水利工程。
5.技术的发展需要创新，技术创新常常表现为技术__________和技术____________。
6.技术试验的实施包括________、________、_________、_________、________等几个步骤。
7.技术试验根据目的的不同可分为：
__________、_________、_________、___________等。
8.技术试验报告包括__________、__________、__________、__________、___________等。
9.设计中需考虑人机关系，实现______、______、______、______等目标。
10．“科学管理之父”的美国人泰勒于1898年在伯利恒钢铁公司进行了著名的“______________试验”。
三、连线题
1、技术的目的性技术有时候也会给人们带来危害
技术的创新性在技术实现其价值的过程中，技术发明者对此享有一定的权利
技术的综合性技术可以满足人们的需求
技术的两面性在原来的基础上对技术改进，或重新产生一种新的技术
技术的专利性每一项技术都需要综合运用多个学科．多方面的知识
2、优选试验法橘子从长江以南移植到长江以北种植试验
模拟试验法汽车碰撞试验
虚拟试验法检测产品的抗压性能
强化试验法计算机模拟“勇气”号火星探测器登陆火星的场景效果
移植试验法水稻的对比试验
四、分析题
1、100年多前，奥地利人马克斯﹒舒施尼发明了塑料袋，这种包装物既轻便又结实，在当时无疑一种科技革命。
从此以后，人们外出购物时顿感一身轻松，不需要携带任何东西，因为商店，菜场都备有免费的塑料袋。
可舒施尼做梦也没想象到，到塑料袋“百岁诞辰”纪念日时，她竟被评为20世纪人类“最糟糕的发明”。
请据此问题从技术的角度谈谈你的看法.
2、下图是某厂设计生产的一种台灯，你能设计几种方法来检测它的稳固性？
3、通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法叫强化试验法。
购物袋的承重能力是人们购物时所关心的问题，请你利用强化试验法设计一个试验来对它进行简单的承重能力的检测。
参考答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
A
C
A
C
D
C
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
B
B
D
B
B
B
D
二、填空题
1.
（1）传播知识的需求
（2）保存食品的需求（3）穿衣的需求（4）挡雨、避寒的需求（5）治疗疾病的需求（6）视频传播，保留珍贵的视频等的需求
2.保护人解放人发展人
3.目的性创新性综合性两面性专利性
4.战国时期秦国李冰
5.革新发明
6.制定试验计划、抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论。
7.性能试验、优化试验、预测试验、信息试验
8.试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结
9.高效 健康 舒适 安全
10.铁锹作业试验
三、连线题
1、技术的目的性技术有时候也会个人们带来危害
技术的创新性在技术实现其价值的过程中，技术发明者对此享有一定的权利。
技术的综合性技术可以满足人们的需求
技术的两面性在原来基础上对技术改进，或重新产生一种新的技术。
技术的专利性每一项技术都需要综合运用多个学科、多方面的知识
2、优选试验法橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验
模拟试验法汽车的碰撞试验
虚拟试验法检测产品的抗压性能
强化试验法计算机模拟“勇气”号火星探测器登陆火星表面的场景效果
移植试验法水稻的对比试验
四、分析题
1、
（1）技术的实用性——给人们的生活带来了方便。
（2）技术的两面性——给社会带来巨大的污染和浪费。
（3）技术的创新性——可以利用其他材料代替、给社会、自然减压。
2、提示:
（1）要说出检测“稳固性”应包含的具体内容：
a.台灯摆放在桌面上时的稳固性；b.台灯支架、灯罩、灯头的稳固性。
（2）检测方法：
对“稳定性”可用模拟试验方法。
把台灯的伸缩杆任意拉成各种角度，并用手从各个方向推拉台灯，观察其稳定性。
对“牢固性”可采用强化试验法（包括破坏性试验），比如用力来回拉动台灯的伸缩杆；从一米高处让台灯自由落下等。
3、提示：
装一定重量的沙子或装一定数量的有水的矿泉水瓶，直到塑料袋扯破为止，记下此时的重量，这就是塑料袋的最大承重能力。
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