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2019-2020年高三通用技術(shù) 《技術(shù)與設(shè)計》1.3技術(shù)的未來教學(xué)設(shè)計 三、技術(shù)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(xué)生感興趣的現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例出發(fā)展開教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生由簡到繁、由易到難地參與討論和分析，還要對第一章進(jìn)行小結(jié)，認(rèn)識技術(shù)的過去、現(xiàn)在和未來，認(rèn)識技術(shù)與人，技術(shù)與科學(xué)、藝術(shù)等的關(guān)系。 （二）學(xué)生情況分析 學(xué)生能通過各種渠道獲得多種信息，但差異較大，有些學(xué)生可能對科技動態(tài)比較關(guān)注，但更多的學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)并不在此。好在學(xué)生對技術(shù)未來的憧憬不難接受，但技術(shù)所帶來的負(fù)面影響也可能會非常悲觀。 （三）教學(xué)目標(biāo) 1． 知識與技能 領(lǐng)略技術(shù)世界的奧秘和神奇,了解技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。 2．方法與過程 通過對技術(shù)的未來的案例分析，并就技術(shù)對未來的發(fā)展進(jìn)行辯論，形成與技術(shù)相聯(lián)系的經(jīng)濟(jì)意識、環(huán)保意識、倫理意識等，形成和提高理解技術(shù)、評價技術(shù)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(shù)問題的敏感性、探究欲望和對技術(shù)的積極情感，培養(yǎng)學(xué)生辯證地看待技術(shù)的發(fā)展，形成選擇技術(shù)的理性態(tài)度 （四）重點(diǎn)、難點(diǎn) 技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。 （五）教學(xué)策略和手段 通過對技術(shù)的未來的展望和憧憬，形成對技術(shù)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(xué)生理解和接受，而直觀圖片和教具、詳實(shí)的技術(shù)資料的使用可以輔助教師激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)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(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和效率的目的本課的教學(xué)自始至終都是先通過案例分析或“創(chuàng)設(shè)情境”，采用啟發(fā)式、講述式、討論等多種教學(xué)方式，以課程目標(biāo)為依據(jù)，努力提高教學(xué)的生動性和邏輯性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的注意力，力求學(xué)生能夠自己建構(gòu)出本課的知識點(diǎn)。 （六）教學(xué)準(zhǔn)備 PPT課件 （七）教學(xué)流程圖 創(chuàng)設(shè)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(shù)的正負(fù)作用 小結(jié)：積極的未來技術(shù)觀 布置作業(yè) 4超越人類極限技術(shù) （八）教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)置意圖 創(chuàng) 設(shè) 情 境 人類的需求推動了技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展推動了社會的進(jìn)步。未來的技術(shù)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(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)的未來。 新 課 講 解 1．人類想要在月球上興建實(shí)驗(yàn)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(shù)的未來發(fā)展趨勢。 2．案例：太空天梯的設(shè)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(xué)家提出的有關(guān)天梯的設(shè)想，以其誘人的前景和較現(xiàn)實(shí)的可行性，吸引了整個航天界。因?yàn)?，天梯一旦建成，它就像高速公路一樣可?4小時運(yùn)轉(zhuǎn)，將航天器和旅游者帶到太空去。由于天梯的運(yùn)輸費(fèi)用將比火箭小兩個量級，目前航天飛機(jī)運(yùn)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(yùn)送每千克物品的成本降到10美元?？梢韵嘈?，由于天梯的出現(xiàn)，天地往返運(yùn)輸費(fèi)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(jìn)，人類將進(jìn)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(jìn)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(shè)想，天梯也可由電磁能驅(qū)動。電磁能驅(qū)動技術(shù)目前已在日本和歐洲的高速列車上得到應(yīng)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(yùn)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(shù)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(xué)家們足足等待了幾十年。 1991年，日本科學(xué)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(xué)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(xué)生視野，了解新技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)的可能性。 3．暢想未來生活 展示PPT ①水上住宅、②城市巨輪 展示PPT 一組暢想未來生活的動漫 討論：你設(shè)想中的未來生活是怎樣的？ 憧憬技術(shù)給人類帶來美好的未來 4．超越人類極限的未來技術(shù) 我們都知道，我們展望得越遠(yuǎn)，預(yù)測便越不確定，但有一件事是非?？隙ǖ模喝绻豁?xiàng)技術(shù)在物理上說是可能的，看上去也確實(shí)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(shù)。 ①人工智能 人工智能（Artificial Intelligence)是指由計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的人造智能。人工智能就是用人工的方法在機(jī)器（計算機(jī)）上實(shí)現(xiàn)的智能。 作為一門學(xué)科，人工智能可定義為：人工智能是一門研究如何構(gòu)造智能機(jī)器（智能計算機(jī)）或智能系統(tǒng)，使它能模擬、延伸、擴(kuò)展人類智能的學(xué)科。 聽講，觀看PPT 拓寬學(xué)生視野、思路，了解未來技術(shù)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(jìn)化理論的模擬，揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律）、人工生命（通過構(gòu)造簡單的人工生命系統(tǒng)（如：機(jī)器蟲）并觀察其行為，探討初級智能的奧秘）、人工智能應(yīng)用（如：模糊控制、智能大廈、智能人機(jī)接口、智能機(jī)器人等）等等。 ②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(zhuǎn)可以產(chǎn)生人工重力，消除失重感覺。國外設(shè)想的一種太空城市直徑為6～7公里，長度30公里，呈圓筒狀，利用太陽能實(shí)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(yùn)飛船的往來。由于有發(fā)達(dá)的通信和交通運(yùn)輸手段，未來相距遙遠(yuǎn)的太空城市也可以進(jìn)行貿(mào)易，并互相派遣留學(xué)生。 ③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(shù)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(tuán)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(xiàng)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?xiàng)安排的時間不足，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(dāng)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(biāo)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(dǎo)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(jié)合其他生理指標(biāo)，判斷我們的心臟功能是否正常。這些信息為醫(yī)生準(zhǔn)備了一份詳細(xì)的個人健康狀況手冊。 ④分子制造技術(shù)、人體冷凍技術(shù)、自我復(fù)制機(jī)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(xué)預(yù)言和對現(xiàn)代人的忠告，明白知識技術(shù)就是力量！ 分享交流 兩種觀點(diǎn)： 　　有人認(rèn)為，技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展可以解決當(dāng)前技術(shù)自身引發(fā)的一系列問題，我們要相信技術(shù)，依賴技術(shù)。 　　有人則認(rèn)為，技術(shù)的進(jìn)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(yán)重的災(zāi)難呢 ?　　 就兩種觀點(diǎn)展開辯論。 通過辯論讓學(xué)生能夠理性的、積極地看待技術(shù)的未來。 效果評價 互聯(lián)網(wǎng)、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)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(shù)中各寫出一個積極作用，你想到的負(fù)面作用是什么？ 加強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)的積極情感和理性態(tài)度。 歸納總結(jié) 積極的未來技術(shù)觀（小結(jié)）： 對“技術(shù)的未來”的追思和憧憬，既不需要技術(shù)迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術(shù)崇拜中的盲目樂觀。應(yīng)當(dāng)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(yuǎn)利益出發(fā)，更加理性地看待技術(shù)， 以更為負(fù)責(zé)、更有遠(yuǎn)見、更具道德的方式使用技術(shù)，以親近技術(shù)的情感、積極探究的姿態(tài)參與技術(shù)活動，并共同建構(gòu)個人與社會、人類與自然、經(jīng)濟(jì)與文化相協(xié)調(diào)的未來的技術(shù)世界。 閱讀歸納 加強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)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(shù)，大膽設(shè)想，續(xù)編文莉一家晚上的生活。 談自己的設(shè)想 暢想技術(shù)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(shù)，大膽設(shè)想，續(xù)編文莉一家晚上的生活。(200字左右