你就是一个发明家

赵　娜

教材分析

《技术的发明与革新》是高中《技术与设计1》(地质版)第一章的教学内容。本节通过案例引出发明和革新的概念,让学生了解技术发明与技术革新对技术发展、人类生活和社会进步的意义,以及技术的发展需要发明和革新,培养学生接受新鲜事物的能力和创新意识。

学情分析

本班学生思维活跃,善于动脑思考,对生活充满幻想,对很多事物有自己的主张和看法,相互探讨学习的风气较浓郁,若引导得当,必将激发学生的探究欲望以及成为发明家的梦想。

教学目标

知识与技能:了解技术发明与技术革新的涵义。

方法与过程:培养善于思考和探索问题的能力,锻炼发散思维的能力。

情感、态度与价值观:培养学生学习通用技术的浓厚兴趣和创新意识,使其自主探索。

教学重、难点

重点:技术发明与技术革新的概念。

难点:让学生通过对具体例子的分析与总结,理解“技术的发展需要发明和革新”这一基本原理,从而加深对创新重要性的认识。

新课教学

(一)激情导入,唤起欲望

师:在人类发展的历史长河中,从刀耕火种、穴居狩猎等原始技术开始,经历了漫长的石器时代、青铜器时代、铁器时代,我们的祖先留下了无数宝贵的技术发明。尤其是享誉世界的我国古代四大发明,在人类技术发展长廊里闪烁着永不熄灭的光辉。从18世纪到20世纪,无数新技术的产生和发展,有力地推动了社会变革和经济发展,把我们带入了崭新的信息时代,对我们的文化模式和生活方式产生了全面而深刻的影响。今天,当我们迈进家门,视线所及,从家宅居室到饮食服饰,从家用电器到日常用品,方方面面无不闪耀着技术进步的光彩。

回顾人类发展历史以及科学技术进步历程,每一次重大跨越和重要发现都与技术发明密切相关,离开了技术发明,人类社会不可能向前迈进,科学技术也不可能有实质性的进步。那么在技术课程领域,到底什么是技术发明呢?让我们一起走进技术发明的世界。(课件展示中国古代的四大发明、蒸汽机、电动机、电视、飞机、互联网的图片。)

设计意图:人类的发展史就是一部发明和创造史,教师以激情的语言导入,使学生与课本产生感情上的共鸣,从而达到更好的教学效果,同时,一些影响人类生活的发明图片的展示,更增加了学生的探究意识。

简要实录:教师激情导入,学生专注地听,脸上流露出“发明”的欲望。

(二)引入案例,初步感知

课件展示集成电路的发明对人类生活有哪些深刻的影响。

设计意图:给学生提供尝试探究的机会,把学习的主动权交给学生。学生思维火花闪现了,不再是接受知识的容器了。

简要实录:学生观看课件,思考准备,自己寻找伙伴相互交流,踊跃发言。

生:集成电路的发明,促进了计算机的更新换代。

生:集成电路的发明对航空、航天、通信以及家用电器的发展产生了深远影响。

(三)教师引导,入情入境

师:在人类发展的进程中,各种伟大的科技发明如集成电路、白炽灯、蒸汽机、内燃机、电力输送、飞机、火箭、晶体管、计算机、网络等起着十分重大的作用,它们的出现极大地促进了生产力的发展。但是一些不起眼的小发明也照样影响了人类大历史。(课件展示:火柴、螺丝、拉链。)

设计意图:课本上列举的发明在人类的发展史上起着重大的作用,却忽略了一些小发明也正在深刻地改变着我们的生活。给学生补充这方面的知识,能够开阔学生的思维,让学生感知:发明其实就在我们身边。

简要实录:学生一边看介绍火柴、螺丝、拉链的三个故事,一边和同桌交流。

(四)小组合作,加强感知

课件展示:列举实例说明技术发明对人类生活有哪些深刻的影响。

设计意图:让学生讨论交流,通过列举自己熟悉的实例说明技术发明对人类生活的影响,深切感知发明就在身边。

简要实录:学生大声讨论。

生:1924年哈勃望远镜的发明与应用揭开了人类对星系研究的序幕,为人类的宇宙观带来新的革命。

生:我国科学家袁隆平提出了将杂交优势用于水稻育种的新思想,并创立了水稻育种的三系配套方法,从而实现了杂交水稻的历史性突破。

生:空气清扫车既不会扬起灰尘又能清扫地面,提高工作效率,大大减轻了环卫人员的劳动强度,有利于大家的身体健康。

生:翻桨式风车可以从事螺旋桨风车不能适应的作业,如利用激流河段的水能、在沿海等地区不必设立高大的塔架,可制成活动式底架便于移动、同螺旋桨一样具有船舶推进器的功能。该发明将为可再生能源扩展利用的渠道。

(五)引入案例,再次感知

师:中国与世界的发展史是一部创新史,技术革新是技术创新的另一种形式。那么,技术革新的具体内容是什么呢?(课件展示:(1)多功能缝纫机的诞生。(2)日本的技术革新。)

设计意图:通过两个案例的展示,让学生总结出技术发明与技术革新的异同点。

简要实录:学生通过阅读案例、小组讨论得出结论。

1.不同点:技术发明是发明世界上并不存在的事物,技术革新则是立足于对原有技术加以改造和提高。相同点:技术发明与技术革新都是推动人类社会进步的动力。

2.技术创新的形式:功能、结构。

(六)观看视频,提升兴趣

课件展示:美国学生和济南中学生的小发明视频。

设计意图:通过让学生观看这两个视频,让学生感受到其实创新非常简单,激起学生创造的灵感。

简要实录:学生认真观看视频,表情非常兴奋。

(七)亲历实践,发明创新

课件展示:改进墨水瓶。

设计意图:通过改进墨水瓶,让学生体验创新。

简要实录:学生大声讨论,各抒己见。

墨水瓶的缺点:

生:在用钢笔吸墨水时,笔管上、笔尖上会沾上不少墨水,这样既弄脏笔管,又浪费墨水。

生:墨水瓶容易倒,这样很浪费墨水。

改进墨水瓶:

生:在瓶口处设计一块海绵,这样钢笔在抽出时沾的墨水就会被吸掉。

生:把墨水瓶的瓶口增大,可以避免钢笔在抽出时沾墨水。

生:把墨水瓶口设计成医院里面输液瓶的样子,即使墨水瓶倒了,墨水也不会流出来。

生:仅在对瓶口内部稍做改动后,率先将玻璃微珠放置瓶口内,以实现在将瓶体来回颠倒后,依靠球体对瓶口的封堵,将一定量的墨水留存在瓶口,方便使用者清晰直观地抽取墨水。

师(总结):同学们完全可以将自己的想法付诸实践,把产品设计出来,然后申请专利。有时候只是在原有的产品上有一点改进就是创新,创新就是这么简单。只要我们拥有善于发现问题的眼睛,就能够随时成就自己发明的梦想!

(作者单位:山东章丘第五中学)