第五章探索技術(shù)與工程的世界課件浙教版七年級(jí)上冊(cè)科學(xué)

探索技術(shù)與工程的世界人類20世紀(jì)偉大的發(fā)明一、技術(shù)源于什么？【導(dǎo)思】：技術(shù)是不是與生俱來？大家知道技術(shù)源于什么嗎？一、技術(shù)源于什么？技術(shù)的萌芽階段可追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代，人類使用帶利刃的石塊切割獸肉，用獸骨制成了骨針等等，從而得出，技術(shù)最早源于人類尋找、生產(chǎn)食物，制作衣服和與野獸搏斗等生存的基本需要。一、技術(shù)源于什么？【導(dǎo)練】：許多技術(shù)的進(jìn)步源于人們改變自身生存條件，改造自然的愿望。

舉例說明：一、技術(shù)源于什么？【導(dǎo)思】：在現(xiàn)代漢語中，技術(shù)與科學(xué)經(jīng)常一起出現(xiàn)，那么它們之間有什么區(qū)別與聯(lián)系呢？人們常說“科學(xué)與技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，科學(xué)等于技術(shù)嗎？“科學(xué)”這個(gè)詞最早來源于拉丁語，其含義一般是指“學(xué)問”或“知識(shí)”?？墒堑侥壳盀橹梗瑢?duì)于“科學(xué)”尚無一個(gè)公認(rèn)的統(tǒng)一定義。不同的國(guó)家，不同的學(xué)者，對(duì)“科學(xué)”有著不同的理解和解釋?！掇o海》：“科學(xué)是關(guān)于自然、社會(huì)和思維的知識(shí)體系?！币弧⒓夹g(shù)源于什么？技術(shù)：①既可指工具、人類發(fā)明的產(chǎn)品和人工制品；②表示創(chuàng)造這種產(chǎn)品所需的知識(shí)體系；③它還可表示技術(shù)知識(shí)的產(chǎn)生過程以及技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)過程、協(xié)議、程序；④有時(shí)它所表示的是包括產(chǎn)品、知識(shí)、人員、組織規(guī)章制度和生活結(jié)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)?？偠灾夹g(shù)是人類改造自然的工具和方法。衣服紡織技術(shù)課桌制作技術(shù)教室建筑技術(shù)平板電腦電子與信息技術(shù)一、技術(shù)源于什么？【導(dǎo)練】科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系：科學(xué)回答“是什么”、“為什么”的問題；技術(shù)則更多地回答“怎么辦”的問題；科學(xué)是認(rèn)識(shí)世界，技術(shù)是改造世界?？茖W(xué)不等于技術(shù)?？茖W(xué)就是技術(shù)這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。結(jié)合生活舉例：鳥能自由的在天空中飛翔，為什么能飛翔？這就由科學(xué)解釋來解釋；通過研究鳥的飛翔，人類發(fā)明了飛機(jī)，讓人類飛上了藍(lán)天，這就是技術(shù)，人類通過技術(shù)改變了生活。技術(shù)來源于：需求和愿望二、技術(shù)的發(fā)展歷史石器時(shí)代青銅器時(shí)代二、技術(shù)的發(fā)展歷史鐵器時(shí)代蒸汽機(jī)時(shí)代二、技術(shù)的發(fā)展歷史信息時(shí)代電氣時(shí)代二、技術(shù)的發(fā)展歷史縱觀歷史，可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)至少已經(jīng)引起了3次重大的歷史變革：第一次是大約

14000年前農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展；（農(nóng)業(yè)革命）第二次是來自18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明和其他許多重要機(jī)器研制以及第一批工廠的建立；（工業(yè)革命）第三次是來自數(shù)十年前功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)和近10年來高速通信網(wǎng)的發(fā)展。（信息革命）工程源于人類生存的需求和制造器物的需求。工程古已有之，在距今7000多年前的河姆渡遺址發(fā)現(xiàn)了大規(guī)模干欄式建筑；萬里長(zhǎng)城、京杭大運(yùn)河、都江堰等都是我國(guó)彪炳史冊(cè)的偉大工程，高速鐵路、C919大飛機(jī)、中國(guó)空間站等則是當(dāng)今我國(guó)的重大工程。長(zhǎng)城：以城墻為主體，城、障、中國(guó)空間站：大規(guī)?？臻g科學(xué)亭、標(biāo)相結(jié)合的軍事工程

實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用基地干欄式建筑：將木樁插入地下，上部用木板等拼接成屋實(shí)踐活動(dòng)我們身邊有哪些技術(shù)產(chǎn)品或工程?分別滿足了哪些需求?三、技術(shù)的性質(zhì)實(shí)踐性綜合性創(chuàng)新性相關(guān)性價(jià)值性保密性技術(shù)來源于實(shí)踐，應(yīng)用于實(shí)踐，為改造自然，改造社會(huì)的目的服務(wù)。例如獵具、衣服和武器的出現(xiàn)是為了獲取食物、抵御自然災(zāi)害和野獸的襲擊。每一門技術(shù)都可看成由多學(xué)科知識(shí)綜合而成，同時(shí)技術(shù)是各種經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、物質(zhì)手段綜合運(yùn)用的結(jié)果。例如雜交水稻技術(shù)就是植物學(xué)、作物育種學(xué)、作物栽培學(xué)、土壤肥料學(xué)、植物保護(hù)學(xué)等諸多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用。技術(shù)創(chuàng)新是指在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，人們依據(jù)一定的技術(shù)原理和社會(huì)需要，有技術(shù)、有目的地進(jìn)行應(yīng)用研究和生產(chǎn)發(fā)展的技術(shù)開發(fā)活動(dòng)。例如洗衣機(jī)的更新?lián)Q代就是不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳钏健＜夹g(shù)是一個(gè)由眾多因素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其諸要素之間存在著相關(guān)性。例如都江堰水利工程最主要的渠首工程由魚嘴分水堤、寶瓶口引流工程和飛沙堰溢洪道三大部分組成，工程科學(xué)地解決了江水自動(dòng)分流、排水和引水的難題，具備灌溉、防洪和水運(yùn)等功能。技術(shù)能促進(jìn)人類的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展，具有天然的價(jià)值性特點(diǎn)。如蒸汽機(jī)的發(fā)明使人類告別手工時(shí)代，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)甚至社會(huì)的發(fā)展。為保護(hù)發(fā)明者的合法權(quán)益，許多技術(shù)需要保密。例如技術(shù)專利按照種類的不同在一定時(shí)間內(nèi)收到法律保護(hù)。技術(shù)是否需要保密，一般由技術(shù)發(fā)明者或相關(guān)機(jī)構(gòu)決定。四、技術(shù)的影響【導(dǎo)學(xué)】當(dāng)今社會(huì)，技術(shù)無處不在。技術(shù)已經(jīng)充分地滲透到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交、文化和日常生活的方方面面，影響并改變著我們的生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會(huì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境、倫理道德等各個(gè)層面?！緦?dǎo)思】計(jì)算機(jī)與因特網(wǎng)技術(shù)對(duì)我們個(gè)人生活有什么影響？請(qǐng)從正面角度思考。技術(shù)給我們帶來的好處顯而易見，但是任何一項(xiàng)技術(shù)如果使用不當(dāng)都會(huì)帶來負(fù)面的影響。例如，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)藥。一節(jié)電池的兩面性技術(shù)還有兩面性。一、發(fā)明和革新是技術(shù)的源泉發(fā)明：創(chuàng)造發(fā)明自然界原來沒有的事物或者說是技術(shù)。革新：指以原有技術(shù)加以改造和提高。發(fā)明和革新的結(jié)果都是用新的技術(shù)來取代已經(jīng)陳舊和落后的技術(shù)。因此，發(fā)明和革新是技術(shù)的源泉。技術(shù)革新是立足于對(duì)原有技術(shù)加以

改造

和

提高

，是技術(shù)創(chuàng)新的良好形式和途徑。與技術(shù)發(fā)明一樣，技術(shù)革新也是推動(dòng)

人類社會(huì)

進(jìn)步的動(dòng)力。什么是發(fā)明？什么是革新？一、發(fā)明和革新是技術(shù)的源泉【案例1】：集成電路的發(fā)明

美國(guó)硅谷是微電子工業(yè)的發(fā)祥地和中心，轟動(dòng)世界的集成電路，最早就是在這里發(fā)明的。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過精心研究，發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體的電流放大原理，并發(fā)明了可代替電子管的晶體管。1958年，硅谷的一家公司發(fā)明并制造出了世界上第一塊用半導(dǎo)體硅制成的集成電路。此后，許多科技人員進(jìn)行了無數(shù)次應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)、研制出了從裝有1000個(gè)以上晶體管的集成電路到自身具有完整功能單元的大規(guī)模集成電路，再到裝有10萬~100萬個(gè)晶體管的集成度更高的超大規(guī)模集成電路。集成電路——大規(guī)模集成電路——超大規(guī)模集成電路的發(fā)展軌跡，其實(shí)就是一個(gè)技術(shù)不斷創(chuàng)新的過程。

【思考】：下列案例中，那些是技術(shù)發(fā)明？那些屬于技術(shù)革新？

集成電路的發(fā)明，促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，同時(shí)對(duì)航空、航天、通信以及家用電器的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。可以說，20世紀(jì)60年代以后，全球技術(shù)發(fā)生的日新月異的變化，都離不開集成電路。一、發(fā)明和革新是技術(shù)的源泉【結(jié)論】：由集成電路的發(fā)明這個(gè)例子可見，正是新技術(shù)的不斷發(fā)明和革新，推動(dòng)著各種技術(shù)及其產(chǎn)品的不斷進(jìn)步和完善。二、技術(shù)創(chuàng)新的保護(hù)制度——知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的進(jìn)步源自創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新的具體表征是發(fā)明創(chuàng)造與革新的成果。知識(shí)產(chǎn)權(quán)：指對(duì)智力勞動(dòng)成果所享有的占有使用、處理和收益的權(quán)利，是一種無形財(cái)產(chǎn)權(quán)，是從事智力創(chuàng)造性活動(dòng)取得成果后依法享有的權(quán)利。①?gòu)V義包括：專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)、著作權(quán)、鄰接權(quán)、商業(yè)秘密權(quán)、產(chǎn)地標(biāo)記權(quán)、植物新品種權(quán)、集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán)和計(jì)算機(jī)程序著作權(quán)等各種權(quán)利。②狹義包括：專利權(quán)、商標(biāo)權(quán)、著作權(quán)。三、專利的申請(qǐng)與保護(hù)【案例3】美國(guó)施樂公司申請(qǐng)了那些專利？舉例說明?！景盖椤?0

年前，美國(guó)施樂公司研發(fā)了復(fù)印機(jī)，掀起了一場(chǎng)劃時(shí)代的辦公室革命，許多公司在是使用后發(fā)出“紙張文件的

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原來如此簡(jiǎn)單”的贊嘆。施樂公司為了阻止同類競(jìng)爭(zhēng)公司的搭順風(fēng)車，先后為其研發(fā)的復(fù)印機(jī)申請(qǐng)了

300

多項(xiàng)專利，含概了復(fù)印機(jī)的全部部件和所有關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

由于施樂公司設(shè)臵的專利壁壘，且該專利受法律保護(hù)

10

年，日本的佳能、理光等企業(yè)雖然具備大規(guī)模研發(fā)、生產(chǎn)、銷售復(fù)印機(jī)能力，但也只得望

“

機(jī)

”

興嘆，施樂公司在這

10

年期間里掌控了復(fù)印機(jī)市場(chǎng)，獲得了巨大的利潤(rùn)。

[小結(jié)]產(chǎn)品發(fā)明人只有對(duì)自己發(fā)明的產(chǎn)品申請(qǐng)相應(yīng)的專利后，才能有效的保護(hù)自己的發(fā)明不被他人仿造、制造、使用或銷售。同時(shí)，專利權(quán)人在自己的專利權(quán)受到侵犯時(shí)，為了依法維護(hù)自己的合法權(quán)益，可以向?qū)＠芾頇C(jī)關(guān)請(qǐng)求處理，或向人民法院提起訴訟。三、專利的申請(qǐng)與保護(hù)【案例4】討論與分析【案情】有的同學(xué)就會(huì)問：由于學(xué)習(xí)的需要，經(jīng)常要看一些外文專著或光盤資料，但是購(gòu)買的原版專著或光盤價(jià)格昂貴，而他的一些朋友則通過網(wǎng)上下載免費(fèi)獲得這些資源，甚至購(gòu)買盜版光盤。

【問題】1.上述這些行為有沒有構(gòu)成對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的侵犯？如果有，請(qǐng)說明侵犯了什么？2.保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)會(huì)不會(huì)造成知識(shí)壟斷，從而不利于科學(xué)技術(shù)的普及？

[小結(jié)]知識(shí)產(chǎn)權(quán)的宗旨恰恰是促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。理由之一：知識(shí)產(chǎn)權(quán)一般都具有時(shí)效性。例如：發(fā)明專利保護(hù)20年；實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)保護(hù)10年，著作權(quán)是作者身后50年等等。理由之二：知識(shí)產(chǎn)權(quán)一般都是公開換保護(hù)，如果你想保護(hù)就必須把保護(hù)的內(nèi)容向公眾公開。理由之三：地域性。受地域限制知識(shí)產(chǎn)權(quán)法就是在鼓勵(lì)創(chuàng)新與社會(huì)利益間找一個(gè)平衡點(diǎn)，既讓勞動(dòng)創(chuàng)造者得到利益，又使得創(chuàng)造者在得到一定的利益后不得不講創(chuàng)造奉獻(xiàn)給社會(huì)使用。增強(qiáng)法制觀念，能自覺抵制各種侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)象，維護(hù)技術(shù)的正常發(fā)展?！景咐?】青霉素的發(fā)展歷史?！舅伎肌壳嗝顾氐陌l(fā)明運(yùn)用到那些學(xué)科的知識(shí)？對(duì)我們有什么啟發(fā)？20世紀(jì)40年代以前，人類一直未能掌握一種能高效治療細(xì)菌性感染且副作用小的藥物。當(dāng)時(shí)若某人患了肺結(jié)核，那么就意味著此人不久就會(huì)離開人世。為了改變這種局面，科研人員進(jìn)行了長(zhǎng)期探索，然而在這方面所取得的突破性進(jìn)展卻源自一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)。亞歷山大·弗萊明由于一次幸運(yùn)的過失而發(fā)現(xiàn)了青霉素。1928年2月13日英國(guó)倫敦大學(xué)圣瑪莉醫(yī)學(xué)院細(xì)菌學(xué)教授弗萊明在他一間簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里研究導(dǎo)致人體發(fā)熱的葡萄球菌。由于蓋子沒有蓋好，他發(fā)覺培養(yǎng)細(xì)菌用的瓊脂上附了一層青霉菌。這是從樓上的一位研究青霉菌的學(xué)者的窗口飄落進(jìn)來的。使弗萊明感到驚訝的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不見了。這個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)深深吸引了他，他設(shè)法培養(yǎng)這種霉菌進(jìn)行多次試驗(yàn)，證明青霉素可以在幾小時(shí)內(nèi)將葡萄球菌全部殺死。弗萊明據(jù)此發(fā)明了葡萄球菌的克星—青霉素。1938年由麻省理工學(xué)院的生物化學(xué)家錢恩、病理學(xué)家弗洛里及希特利領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)提煉出來。啟發(fā)：弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素，似乎是偶然的，但卻是他細(xì)心觀察的必然結(jié)果。

讓人又感到遺憾的是，當(dāng)時(shí)青霉素還無法馬上用于臨床治療，因?yàn)榍嗝顾嘏囵B(yǎng)液中所含的青霉素太少了，很難從中提取足夠的數(shù)量供治療使用。因?yàn)楦トR明不是化學(xué)家，只好暫時(shí)停止了對(duì)青霉素的培養(yǎng)和研究工作。直到病理學(xué)家佛羅里和生物化學(xué)家錢恩的出現(xiàn)，共同努力，才得以成功。

結(jié)論：技術(shù)活動(dòng)需要多方面的知識(shí)的綜合運(yùn)用。人機(jī)工程學(xué)案例入耳式耳機(jī)：人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，使耳塞佩戴舒服穩(wěn)固混合材質(zhì)外殼，減少不必要的機(jī)械振動(dòng)，柔軟舒適地貼合耳部

耳塞角度可調(diào)整，有效減少外界噪音

這款馬鞍椅是Salli椅中非常舒適而又價(jià)格非常實(shí)惠的一款。記憶泡沫座墊根據(jù)你的身體形狀制成，平均分配你的體重，減少?zèng)_突坐姿所引起的肌肉緊繃。這款符合人機(jī)工程的馬鞍椅有助于保持你的脊椎的自然形狀，減少對(duì)背部的壓力，即使在你前傾的時(shí)候也能夠矯正身體姿勢(shì)。

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包括按鍵分配、指定到鼠標(biāo)按鈕的鍵盤命令。此款鼠標(biāo)符合人機(jī)工程學(xué)原理的外觀設(shè)計(jì)，搭配蛇腹式指位防滑軟膠，為激烈而持久的游戲提供最佳的舒適性和最強(qiáng)的掌控性。內(nèi)置存儲(chǔ)器和驅(qū)動(dòng)軟件面板，可以為不同游戲保存配置文件膝靠式座椅是一種打破傳統(tǒng)座椅支承上體重靠臀部的椅子。其設(shè)計(jì)特點(diǎn)如圖示，由坐骨與膝蓋來分擔(dān)大腿以上部位的重量，以減輕脊柱和臀部的負(fù)擔(dān)。但膝靠式座椅本身還有一些缺陷有待克服。主要問題在于進(jìn)出座椅不方便；坐者只能采取前傾作業(yè)姿勢(shì)，如欲后仰休息，則膝部以下補(bǔ)膝蓋所限制。我們經(jīng)常使用的水筆，黑色的有凹凸質(zhì)感的橡膠套能起到防滑的作用，但我覺得防滑處設(shè)置的位置過高，在寫字時(shí)起不到防滑效果。帶帽的筆蓋也容易丟失。而圖7中的水筆，防滑磨砂橡膠套中間凹下去的弧度設(shè)計(jì)，更符合我們握筆的姿勢(shì)，位置高矮也正好。彈簧的按壓使用，更好的保護(hù)了筆芯，也杜絕了筆套丟失的情況。牙刷手柄，與水筆的筆桿類似，也常有防滑設(shè)計(jì)，再加上流線型的造型，很適合我們?nèi)粘Ｊ褂?。香皂盒，四周高中間低，使香皂不會(huì)滑出，并且可以使香皂上殘余的水，通過底部的鏤空漏水設(shè)計(jì)排出，以免香皂泡在水里浪費(fèi)并且不方便使用。我們經(jīng)常喝的大瓶純凈水。提手的波浪形設(shè)計(jì)，符合人手的提握，但是有棱角并且厚度過薄，提著時(shí)手會(huì)不舒服，受力面積過小。我建議可以設(shè)計(jì)成圓柱形的，在手握處依然保有波紋設(shè)計(jì)，這樣會(huì)更加符合人機(jī)工程學(xué)，也更加省力。汽車司機(jī)車椅的設(shè)計(jì)：汽車司機(jī)車椅的設(shè)計(jì)為了使駕駛著舒適的駕駛車輛，其設(shè)計(jì)必須要符合人體骨骼的最佳輪廓線，從而可以緩解