三 技术的未来特级教师教学实录

《技术的未来》教学设计

教

材：（苏教版）普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）技术与设计1 章

节：第一单元

走进技术世界 第三节

技术的未来

课 时：共1课时

作 者：唐倞婧（湖南省永州市第一中学）

一、

设计思想

1、

教材分析

本章作为《技术与设计1》的第一章，既是全书的逻辑起点，也是全套教材的逻辑起点，因此不仅对全书具有引领作用，对全套教材也具有引领作用，它为学生理解技术及其性质、走入技术世界搭建了平台，也为学生开展技术设计的学习奠定了基础。

本节课“技术的未来”是第一章“走进技术世界”的第三节，是本章的延伸性内容，目的在于使学生关注技术的未来发展，形成对技术的积极情感和理性态度。本节会涉及未来的技术，学生也可以预测技术未来将向何方发展，但本节主要是讲我们应当如何面对未来的技术发展，应当如何看待技术，如何使用技术，使未来的世界更美好。在这一节里多以案例的形式，引导学生思考技术的未来发展趋势以及未来技术对生活前景的影响；通过案例分析、辩论、自主思考、合作探究等方法培养学生理性对待技术的未来发展的态度。

2、设计理念

本节课是有关“技术的未来”的学习，学生的学习目标是：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，培养学生正确的技术观，即“从人类的根本利益出发，从人类的共同利益出发，从人类的长远利益出发，更加理性地看待技术，以更为负责、更为远见、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，并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的技术世界。”本课的教学设计就以这句话为中心，举例说明人使用技术的出发点、目的和方式，人看待技术的态度以及影响未来的技术等。

3、教学策略

因为本节课是本章的延伸性内容，在知识与技能上要求不高，但在情感和价值观上却有一定的要求。本节课的重点在于形成正确的技术观。以未来的技术为载体，启发学生对技术使用目的和方式的思考，考虑未来技术的两面性，形成对待未来技术的理性态度，最后了解一些前沿技术，预测对未来的可能影响。

本节课的内容形式以案例阅读分析和师生互动交流为主，单纯的口头语言讲授很难让学生理解和接受，故采用直观图片和视频、详实的技术资料等辅助教学，以便更好地激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性和主动性，降低知识难度，在老师引导下自主学习、讨论探究、合作学习；使用多媒体辅助教学。

4、学情分析

本节课的授课类型是新课授课。计算机网络的普及和生活条件的提高，为学生了解技术前沿，接触高新技术产品创造了条件。因此，本节课的内容是比较容易理解的，但是学生的兴趣会集中在对未来的技术的畅想，而不是在思考“未来的技术会与人、社会和自然形成怎么样的关系?”

和“我们未来的技术世界将会怎样?”所以本节课教师要引导好学生，把握好教学的目标，切不可只让学生畅想未来的技术。

由于高一学生鉴别力还不够强，相对缺乏主见，易受错误思想的影响，在课堂教学过程中，主要通过辩论、研究、分析等多种教学组织形式，创设学生主动参与的教育环境，引导学生从现实生活的经历与体验出发，积极主动地学习，使学生养成主动深入地用科学的眼光

去观察生活，去思考问题，理性的看待问题，了解技术对社会发展的影响，构建与社会发展相适应的价值观和责任感。

二、

教学目标

根据学生前面已经学习过的“技术的价值”和“技术的性质”内容，确立以下教学目标：

1、知识与技能

了解技术的未来发展趋势，了解技术对社会产生的影响，使学生养成主动深入地用科学的眼光去观察生活，去看待技术；培养创新思维的能力和想象的能力

。

2、过程与方法

通过学习，培养小组合作、交流表达及科学探究的能力；通过对技术的未来进行畅想交流、案例分析和技术对未来的发展的辩论，初步掌握与技术相联系的经济意识、环保意识、伦理意识等思想方法。

3、情感态度与价值观

激发学生的学习兴趣和求知欲，形成良好的学习态度；通过学习，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，强化关心和爱护人类环境的意识和行为。

三、

教学重点和难点

1、教学重点

技术的未来发展趋势的案例分析，使学生形成对技术的积极情感和理性态度

2、

教学难点

通过总结和联系，使学生对技术的价值、技术的性质和技术的未来有整体的认识，把学生快乐地、理性地带进技术世界。

四、

教学方法

讲授、讨论探究、任务驱动、小组合作。

五、

教学准备

教学课件PPT、各类工具

六、

教学过程

（一）创设情景：(引入) 通过前面的学习，我们了解了什么是技术、技术产生的原因、技术的性质以及技术的价值。一项技术从产生、发展再到被新技术代替，总会经历一个过程。投影展示动车的图片（和谐号）。

问：永州为什么不采用蒸汽动力的火车？

学生讨论：……（技术的发展和能源问题）

在日新月异的21世纪，技术将日益成为引导社会变化、塑造社会变化、应对社会变化的重要因素。在未来，我们的技术将会是怎么样的？

投影展示复兴号。

（二）技术的未来

在日新月异的21世纪，人类社会将继续发生重要变化，技术将日益成为引导社会变化、塑造社会变化、应对社会变化的重要因素。面对技术对人类、对社会所产生的重大影响，人们常常会问：未来的技术将走向何处？

1、提出问题：

（1）结合日常生活中自己所知道的某项技术，大胆设想该项技术的未来。

（可以有轨列车为例，未来：磁悬浮列车：常导→超导）

（2）未来的技术将走向何方？

【案例分析】新能源汽车

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。比亚迪的混合动力汽车及奇瑞的纯电动汽车。

【案例分析】“无线家庭”的“无线生活”（课本P19）

问：请同学们思考一下，你以后的生活将会如何？

学生思考回答：……

【观看视频】：基于智能玻璃的未来生活

【思考】：你对“技术的未来充满希望”有什么看法？

学生思考回答：……

【阅读】：爱因斯坦《告后人书》

2、人们发明和使用技术的目的和方式

【案例分析】最早发明麻醉术的人——华佗

东汉时期，即公元2世纪，我国古代著名医学家华佗发明了“麻沸散”，麻沸散入选中国世界纪录协会世界最早的麻醉剂；华佗入选中国世界纪录协会世界最早使用麻醉剂进行手术的人。麻沸散创造了中国古代医学的一个世界之最。作为外科手术时的麻醉剂。据《后汉书》记载，华佗发明了麻沸散，“若疾发结于内，针药所不能及者，乃令先以酒服麻沸散，既醉无所觉，因刳破腹背，抽割积聚。若在肠胃，则断截湔洗，除去疾秽，既而缝合，傅以神膏，四五日创愈，一月之间皆平复。”今天，乙醚和氯仿仍是全身麻醉最常用的麻醉剂。

问：人们发明和使用麻醉剂的目的是什么？

学生回答：……（减轻病人的痛苦）

问：有没有一些人出于不良目的在使用麻醉剂？

学生讨论举例：……（一些公共场所看见的迷药的广告，毒品等）

问：我们该出于何种目的使用技术？该采用何种方式使用技术？

学生讨论：……

教师：技术具有目的性，同时也有功利性，应以道德和法律来制约。在使用技术时，我们不仅是关注自身的个人利益，同时也更应其他人的利益。应当从人类的根本利益出发，从人类的共同利益出发，从人类的长远利益出发，以更为负责、更有远见、更具道德的方式使用技术。

3、对技术的态度

【学生活动】：分组辩论——人对待技术的态度

正方：技术的进一步发展可以解决当前技术自身引发的一系列问题，我们要相信技术，依赖技术（技术的进一步发展是给人类带来进步）。

反方：技术的进一步发展固然可以消除它所带来的一切已知的危害，但也会带来新的更为严重的灾难，我们不能再发展技术了（技术的进一步发展是给人类带来灾难）。

学生辩论：……

教师在这过程中要安排和组织这个辩论的活动，并记录一些学生的观点，特别要注意过程中的言辞和行为。最后在双方总结陈词后，请学生回答问题：我们该以怎样的态度对待技术及其未来？

学生讨论：……

教师：其实刚才在辩论中，双方的观点已发生变化，由原来各自的观点，慢慢地进行了综合，逐步形成了比较中肯的观点。我们不能过分地相信技术和依赖技术，也不能因为技术带来的

负面影响而拒绝技术，让技术停滞不前。对于技术的未来，我们既不需要技术迷惘中的旷世悲怆，也不需要技术崇拜中的盲目乐观，应以理性的态度去看待技术及其未来。以亲近技术的情感、积极探究的姿态参与技术活动，共同构建和谐的未来的技术世界。

（三）未来的技术世界

【案例分析】设计基因选择生命（PGD技术）

莫莉·纳什看上去像一个正常的二年级小学生。和班上的同学一样，她上舞蹈课，玩足球，而且她的阅读和数学都很出色。但不同的是，她患有罕见的范康尼氏综合征，患这种病的儿童过了6岁就很可能死亡，治疗的惟一办法是得到基因近似的人捐献的骨髓，这意味着莫莉的父母必须尽快再生一个孩子，但问题是，产下健康而且基因合适的新生儿的机会只有1／4。幸运的是，现在有办法可以为即将出生的孩子设计基因。美国乔治敦大学的分子生物学家马克·休斯近10年来一直在研究PGD技术，这种技术可以在试管受精卵植入子宫前，分析其基因。利用这种技术，就可以预先安排出生孩子的基因。在休斯等专家的帮助下，莫莉的弟弟亚当就这样出生了，这个2岁半的小孩子救了莫莉的命。然而在莫莉父母拍手相庆的时候，PGD技术却备受争议，其所涉及的生物伦理学仍是敏感的话题。因为这种技术可能被滥用，其危害包括因选择孩子性别造成男女比例失调。但休斯说：“我永远也不会忘记他（莫莉父亲）的话：‘当你环游世界，坐在高级桃木会议桌前高谈阔论生物伦理学时，我的女儿正在走向死亡’”

。

问：PGD技术体现了技术的哪些性质？（目的性、创新性、两面性）

学生讨论分析：……

如果有时间，还可以展示其他的几个改变人类未来的发明。* 技术的未来是光明的还是黑暗的？如何看待技术的未来？

引导学生通过“无线家庭”的“无线生活”、“月球城市”、太空旅游、水上住宅、海上度假乐园、海底隧道等进行概括：技术的未来充满希望。

【学生活动】未来畅想：一百年后地球人的生活

（四）课堂小结：

人类的需求和愿望是技术发明与创新的动力，而技术的发展解放和发展了人类，改变了人类的工作和生活方式。对技术的未来既充满希望，同时也隐含威胁；我们应理性对待技术的未来发展，才不至于迷失在技术的世界里。

下面我们对本章的内容进行复习总结。

（五）

作业设计讨论：未来的手机

以小组为单位，完成“未来的手机”设计作业：

要求：设计过程中所出现的科学技术尽可能符合现有的科技水平，不要过于科幻的科技概念；作品为5—10年后大众化的手机。

讨论：

（1）手机的不断改进说明了什么问题？

（2）未来的手机及使用可能会造成什么样的负面影响？

八、教学反思

这节课的内容本身学生比较感兴趣，知识载体也选择了学生感兴趣的，所以学生参与程度和热情相当高，教学重点和难点掌握得也比较扎实。然而，实际教学中，还有很多不足，总结一下有这样几点：

1.想法不等于行动能力。尽管设计的方案很好，实际制作的时候学生很难把设计的意图完全贯彻到制作过程中去。

2.囿于老师自身的技术水平，不可能对每个学生提出的问题都做出最准确的指导。一些学生提出的问题只能依靠自身摸索，需要给予学生足够的时间去完善设计制作。

3.时间内容安排需要根据实际学情调整。

*【备案】

【“月球城市”】：（采用两人对话）

甲：“月球城市”有多大？

乙：那时，你会到“月球城市”去吗？

甲：你乘什么上月球？

乙：宇宙飞船

甲：听说：乘“天梯”更好呢？

乙：“天梯”是什么呀？

甲：通往太空，连接空间站和地球的铁路、缆绳，将航天器和旅游者带到太空去。

乙：噢，这么神奇呀。那我们什么时候可以乘上“天梯”呢？

甲：科学研究所爱德华兹说：“2019年”。天梯研发报告称：“建成少则15年，多则50年后。”(不过得是在资金到位的情况下)。

背景资料：

近年来，科学家提出的有关天梯的设想，以其诱人的前景和较现实的可行性，吸引了整个航天界。因为，天梯一旦建成，它就像高速公路一样可以24小时运转，将航天器和旅游者带到太空去。由于天梯的运输费用将比火箭小两个量级，从而，人类将进入真正的“太空时代”。

从幻想到现实

这种大胆的设想首先是俄罗斯著名的航天科学家齐奥尔科夫斯基在1895年提出来的，他被巴黎的艾菲尔铁塔所激动，提出建造一个塔通向太空。他设想在一个纺锤形的缆绳的终端放置一个太空城堡，这个城堡在地球静止轨道上围绕地球旋转。

爱德华兹博士在过去数年里一直都在潜心研究“天梯计划”。他介绍说，第一步，把一个携带天梯半成品的飞船发射到地球静止轨道的卫星上，使其和地球同步飞行；第二步，把这个半成品的天梯从飞船上放下来，落到位于赤道海面的一个平台上，这个平台类似一般的海上发射卫星的平台；第三步，把半成品的天梯锚定在平台上；第四步，用一个由激光束提供能量的爬升器在这个天梯的半成品上上下移动，并把更多碳纳米合成纤维缆绳拧在天梯半成品上，进一步完成天梯。整个制造过程大约要用两年半的时间。另外，根据专家设想，天梯也可由电磁能驱动。电磁能驱动技术目前已在日本和欧洲的高速列车上得到应用。建成后这个爬升器就可以沿着天梯把物资和成吨重的卫星甚至人，缓缓运送到离地面约36000千米的地球静止轨道上，时间大约需要7天半左右，回来也大约需要这么长的时间。

对爱德华兹来说，建造天梯最大的技术挑战，就是找到制造缆绳的材料。它必须异常坚硬又要异常轻巧，还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为”无法得到”的材料，科学家们足足等待了几十年。

1991年，日本科学家发明了碳纳米管，这种材料比钢轻6倍，而韧度要比钢高出几百倍。但这种材料的生产成本太高。美国休斯敦赖斯大学的史密斯和他的同事们正在研究一种专利——碳纳米钢索材料，据说，他们可以将碳纳米钢索的生产成本降到每克1美元以下。

目前航天飞机运送每千克物品需要2万美元的成本，而天梯一旦建成，可将运送每千克物品的成本降到10美元。可以相信，由于天梯的出现，天地往返运输费用将会大大降低，太空探索也变得简单很多，从而，能够把人类对太空的探索，跨越式地向前推进。