2019-2020年高三通用技術 《技術與設計》1.3技術的未來教學設計.doc

2019-2020年高三通用技術 技術與設計1.3技術的未來教學設計三、技術的未來（一）教材內(nèi)容分析本節(jié)課以一個個“案例分析”、“閱讀材料”和“討論”為主線，從學生感興趣的現(xiàn)實生活中的實例出發(fā)展開教學，引導學生由簡到繁、由易到難地參與討論和分析，還要對第一章進行小結，認識技術的過去、現(xiàn)在和未來，認識技術與人，技術與科學、藝術等的關系。（二）學生情況分析學生能通過各種渠道獲得多種信息，但差異較大，有些學生可能對科技動態(tài)比較關注，但更多的學生的關注點并不在此。好在學生對技術未來的憧憬不難接受，但技術所帶來的負面影響也可能會非常悲觀。（三）教學目標1 知識與技能領略技術世界的奧秘和神奇,了解技術的未來發(fā)展趨勢。2方法與過程通過對技術的未來的案例分析，并就技術對未來的發(fā)展進行辯論，形成與技術相聯(lián)系的經(jīng)濟意識、環(huán)保意識、倫理意識等，形成和提高理解技術、評價技術以及邏輯思考、批判性思考等方面的能力。 3情感態(tài)度價值觀形成和保持對技術問題的敏感性、探究欲望和對技術的積極情感，培養(yǎng)學生辯證地看待技術的發(fā)展，形成選擇技術的理性態(tài)度（四）重點、難點技術的未來發(fā)展趨勢。（五）教學策略和手段通過對技術的未來的展望和憧憬，形成對技術的積極情感和理性態(tài)度。利用課本的內(nèi)容以案例閱讀分析和師生互動交流為主，如果單純的口頭語言講授很難讓學生理解和接受，而直觀圖片和教具、詳實的技術資料的使用可以輔助教師激發(fā)學生的學習興趣，充分調(diào)動學生學習的積極性和主動性，降低知識難度，加快節(jié)奏，增大課容量，以達到提高教學質(zhì)量和效率的目的本課的教學自始至終都是先通過案例分析或“創(chuàng)設情境”，采用啟發(fā)式、講述式、討論等多種教學方式，以課程目標為依據(jù)，努力提高教學的生動性和邏輯性，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的注意力，力求學生能夠自己建構出本課的知識點。（六）教學準備 PPT課件（七）教學流程圖創(chuàng)設情景引入新課講解1月球城市2太空電梯3暢想未來5愛因斯坦告后人書交流討論：技術的正負作用小結：積極的未來技術觀布置作業(yè)4超越人類極限技術（八）教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設置意圖創(chuàng)設情境人類的需求推動了技術的發(fā)展，技術的發(fā)展推動了社會的進步。未來的技術將走向何方？視頻1 智能電視（時下馬上可做到的） 視頻2 未來（科幻）汽車思考引導學生思考技術的未來。新課講解1人類想要在月球上興建實驗工廠，農(nóng)場等，形成月球的“地球村”，那到那個時候你會到月球上去嗎？那你要怎么登上月球呢？還是坐宇宙飛船嗎？思考：想想有沒有什么好的方法可以上去？閱讀“月球城市”，思考教師提出的問題理解技術的未來發(fā)展趨勢。2案例：太空天梯的設想如果有個像電梯一樣的天梯該多好啊，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。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(xiàn)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，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(xiàn)，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，人類將進入真正的“太空時代”。愛德華茲博士在過去數(shù)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(jù)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(chǎn)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(jù)說，他們可以將碳納米鋼索的生產(chǎn)成本降到每克1美元以下。觀看PPT，傾聽，思考拓寬學生視野，了解新技術成為現(xiàn)實的可能性。3暢想未來生活展示PPT 水上住宅、城市巨輪展示PPT 一組暢想未來生活的動漫討論：你設想中的未來生活是怎樣的？ 憧憬技術給人類帶來美好的未來4超越人類極限的未來技術我們都知道，我們展望得越遠，預測便越不確定，但有一件事是非?？隙ǖ模喝绻豁椉夹g在物理上說是可能的，看上去也確實有用的話，人類的創(chuàng)造性會將它視為最終可以獲得的技術。人工智能人工智能（Artificial Intelligence)是指由計算機實現(xiàn)的人造智能。人工智能就是用人工的方法在機器（計算機）上實現(xiàn)的智能。作為一門學科，人工智能可定義為：人工智能是一門研究如何構造智能機器（智能計算機）或智能系統(tǒng)，使它能模擬、延伸、擴展人類智能的學科。聽講，觀看PPT拓寬學生視野、思路，了解未來技術發(fā)展的趨勢。目前人工智能主要研究內(nèi)容是：分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識系統(tǒng)（包括專家系統(tǒng)、知識庫系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng)）、知識發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘（從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對我們有用的知識）、遺傳與演化計算（通過對生物遺傳與進化理論的模擬，揭示出人的智能進化規(guī)律）、人工生命（通過構造簡單的人工生命系統(tǒng)（如：機器蟲）并觀察其行為，探討初級智能的奧秘）、人工智能應用（如：模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等）等等。太空城市 在環(huán)繞地球或其它行星的軌道上可以建立巨大的空間站作為太空城市。利用太空城市的自轉可以產(chǎn)生人工重力，消除失重感覺。國外設想的一種太空城市直徑為67公里，長度30公里，呈圓筒狀，利用太陽能實現(xiàn)能源的自給自足。太空城市有自己的太空港和對接艙，便于貨運飛船的往來。由于有發(fā)達的通信和交通運輸手段，未來相距遙遠的太空城市也可以進行貿(mào)易，并互相派遣留學生。數(shù)字記憶備份人生在人的記憶力有限的情況下，新一代數(shù)字技術將為我們解決記憶難題，留住人生的所有過往。近年來，微軟研究部的開發(fā)團隊著手用數(shù)字手段，按時間順序逐一記錄個人生活的方方面面。這項研究課題名為“My LifeBits”(我人生的每一刻)，它為打造終生數(shù)字檔案提供了必要工具。在圖像和聲音的配合下，數(shù)字記憶能讓往事浮現(xiàn)在人們的腦海中，加深人們對事件的感受。更為方便的是，電腦還能分析數(shù)字記憶，幫助人們合理安排時間。如果我們?yōu)橹匾马棸才诺臅r間不足，電腦就會無情地給予提醒。電腦還可以每隔一段時間就記下我們當時的位置，制作一幅記錄行程的活動地圖。數(shù)字記憶的另一功能還是我們健康的衛(wèi)士。其中，便攜式傳感器可以測量各種人體狀況指標和環(huán)境參數(shù)，例如血氧濃度、大氣二氧化碳含量等。電腦通過檢視測量數(shù)據(jù)找出規(guī)律，比如確定什么樣的環(huán)境狀況會導致兒童的哮喘病惡化。傳感器還可以記下每一次心跳(普通人一輩子的心跳次數(shù)大約為30億次)，電腦再結合其他生理指標，判斷我們的心臟功能是否正常。這些信息為醫(yī)生準備了一份詳細的個人健康狀況手冊。分子制造技術、人體冷凍技術、自我復制機器人、太空移民。（過渡）問題討論：人為什么要移民太空？5閱讀告后人書愛因斯坦曾寫下一篇“寫給五千年后人民”的告后人書，文中寫道：“我們這個時代產(chǎn)生了許多天才人物，他們的發(fā)明可以使我們生活舒適得多縱然有這一切人人都生活在恐懼的陰影里，生怕失業(yè)而且不同國家的人民還不時互相殘殺。因此一想到未來，大家都憂心忡忡。”聽講，思考了解愛因斯坦偉大的科學預言和對現(xiàn)代人的忠告，明白知識技術就是力量！分享交流兩種觀點：有人認為，技術的進一步發(fā)展可以解決當前技術自身引發(fā)的一系列問題，我們要相信技術，依賴技術。有人則認為，技術的進一步發(fā)展固然可以消除它所帶來的一切已知的危害，但是誰能保證，它不會給我們帶來新的更為嚴重的災難呢 ?就兩種觀點展開辯論。通過辯論讓學生能夠理性的、積極地看待技術的未來。效果評價互聯(lián)網(wǎng)、克隆技術、轉基因食品的發(fā)展將給我們的生活帶來怎樣的影響？三個技術中各寫出一個積極作用，你想到的負面作用是什么？加強學生對技術的積極情感和理性態(tài)度。歸納總結積極的未來技術觀（小結）：對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中的盲目樂觀。應當從人類的根本利益出發(fā)，從人類的共同利益出發(fā)，從人類的長遠利益出發(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，以親近技術的情感、積極探究的姿態(tài)參與技術活動，并共同建構個人與社會、人類與自然、經(jīng)濟與文化相協(xié)調(diào)的未來的技術世界。閱讀歸納加強學生對技術的積極情感和理性態(tài)度。拓展提高請你展開想象,就“無線家庭一天的無線生活”，根據(jù)自已所知道的技術，大膽設想，續(xù)編文莉一家晚上的生活。談自己的設想暢想技術給人們帶來的便捷、舒適和快樂。（九）作業(yè)請你展開想象,就“無線家庭一天的無線生活”，根據(jù)自已所知道的技術，大膽設想，續(xù)編文莉一家晚上的生活。(200字左右