通用技术必修一12技术的发明与创新(创新性)

1、1第一章 走进技术世界第二节第二节 技术的发明与革新技术的发明与革新2学习目标学习目标: :1 1、了解技术的创新性、了解技术的创新性发明与革新发明与革新2 2、 理解技术活动往往需要理解技术活动往往需要综合运用多种知识综合运用多种知识 技技术的综合性术的综合性3技术创新是技术发展的灵魂（技术的第三个性质：创新性 )技术创新表现为两种形式技术创新表现为两种形式： 一种是技术一种是技术发明发明； 一种是技术一种是技术革新革新；4一、技术发明 技术发明：指的是创造发明自然界原来没有的事物。 不久前，不久前，80多位科学家在电脑网页上选出了多位科学家在电脑网页上选出了11项项“超级发明超级发明”：眼

2、镜、原子弹、印刷术、时钟，眼镜、原子弹、印刷术、时钟，水管设备、马镫，阿拉伯数字、橡皮和涂改液、水管设备、马镫，阿拉伯数字、橡皮和涂改液、电脑、古典音乐、避孕药电脑、古典音乐、避孕药。他们认为，这些都是他们认为，这些都是两千年来改变了人类生活，但往往容易被忽视的两千年来改变了人类生活，但往往容易被忽视的重大发明。重大发明。51、集成电路的发明 美国硅谷是微电子工业的发祥地和中心，轰动世界的集美国硅谷是微电子工业的发祥地和中心，轰动世界的集成电路，最早就是在这里发明的。美国贝尔实验室经过成电路，最早就是在这里发明的。美国贝尔实验室经过精心研究，发现了半导体的电流放大原理，并发明了可精心研究，发现

3、了半导体的电流放大原理，并发明了可代替电子管的晶体管。代替电子管的晶体管。1958年，硅谷的一家公司发明并年，硅谷的一家公司发明并制造出了世界上第一块用半导体硅制成的集成电路制造出了世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。此。此后，许多科技人员进行了无数次应用技术实验、研制出后，许多科技人员进行了无数次应用技术实验、研制出了从装有了从装有1000个以上晶体管的集成电路到自身具有完整个以上晶体管的集成电路到自身具有完整功能单元的大规模集成电路，再到装有功能单元的大规模集成电路，再到装有10万万100万个晶万个晶体管的集成度更高的超大规模集成电路（图体管的集成度更高的超大规模集成电路（图1-4）。）

4、。集成集成电路电路大规模集成电路大规模集成电路超大规模集成电路超大规模集成电路的发展的发展轨迹，其实就是一个技术不断创新的过程。轨迹，其实就是一个技术不断创新的过程。67 公元公元8 8世纪的发世纪的发明。明。 现存最早的雕版现存最早的雕版印刷器是印刷器是868868年年的的金刚经金刚经（现存大英博（现存大英博物馆）。物馆）。 技术的发明与革新印刷术的变迁1、雕版印刷技术的发明与革新印刷术的变迁2、雕版印刷技术的发明与革新印刷术的变迁技术的发明与革新印刷术的变迁8毕昇发明活字印刷术（毕昇发明活字印刷术（1041-10481041-1048）2、活字印刷技术的发明与革新印刷术的变迁2、活字印刷技

5、术的发明与革新印刷术的变迁3、活字印刷技术的发明与革新9 平版印刷平版印刷: : 印刷部分与非印刷部分没印刷部分与非印刷部分没有高低差别，都是平面的，利有高低差别，都是平面的，利用水油不相混合的原理，使印用水油不相混合的原理，使印纹部分保持一层富有油脂的油纹部分保持一层富有油脂的油膜，而非印纹部分上的版面则膜，而非印纹部分上的版面则可以吸收适当的水分。在版面可以吸收适当的水分。在版面上油墨之后，印纹部分便排斥上油墨之后，印纹部分便排斥水分而吸收了油墨，而非印纹水分而吸收了油墨，而非印纹部分则吸收水分而具有抗墨作部分则吸收水分而具有抗墨作用。利用此种原理印刷的方法，用。利用此种原理印刷的方法，就

6、称为就称为“平版印刷平版印刷”。 平版平版印刷由早期石版印刷发展而来，印刷由早期石版印刷发展而来，工艺极为简单，且成本低廉，工艺极为简单，且成本低廉，故在近代被不断的研究与改进。故在近代被不断的研究与改进。 印刷术的变迁3、 平板印刷技术的发明与革新3、 平板印刷技术的发明与革新印刷术的变迁4、 平板印刷技术的发明与革新10 王选发明了激光照排系统王选发明了激光照排系统 将文字通过计算机分解为点阵，将文字通过计算机分解为点阵，然后控制激光在感光底片上扫描，然后控制激光在感光底片上扫描，用曝光点的点阵组成文字和图像。用曝光点的点阵组成文字和图像。 使用激光照排系统不但可以避免使用激光照排系统不但

7、可以避免铅字排版的低效益和对工人的健铅字排版的低效益和对工人的健康伤害，其好处还在于它的易改康伤害，其好处还在于它的易改动、成本低和效率极高等特点。动、成本低和效率极高等特点。目前我国绝大多数的报纸、杂志目前我国绝大多数的报纸、杂志和书籍都在使用着这套系统，它和书籍都在使用着这套系统，它比古老的铅字排版工效至少提高比古老的铅字排版工效至少提高5 5倍。倍。 印刷术的变迁4、 数字化印刷技术的发明与革新11雕版印刷雕版印刷活字印刷活字印刷平版印刷平版印刷数字化印刷数字化印刷需求需求发明革新技术的发明与革新印刷术的变迁12技术的发明与革新技术创新的两种表现形式：技术发明技术发明：创造自然界：创造自

8、然界原来没有原来没有的事物、工艺、方法。的事物、工艺、方法。技术起源于发明，并通过革新来发展。技术起源于发明，并通过革新来发展。 技术革新技术革新：对原有技术加以：对原有技术加以完善、完善、改进和提高改进和提高。技术的发明与革新技术创新的两种表现形式：132020世纪新四大发明：世纪新四大发明： 原子能原子能 半导体半导体 计算机计算机 激光器激光器中国的四大发明：中国的四大发明： 指南针指南针 造纸术造纸术 火药火药 活字印刷活字印刷技术的发明与革新技术发明 历史上一些重要的技术发明对技术发展具有巨历史上一些重要的技术发明对技术发展具有巨大的推动作用，比如蒸汽机的发明。大的推动作用，比如蒸汽

9、机的发明。14技术的发明与革新技术发明技术的发明是技术的发明是从无到有从无到有的过程。它是推动人类社会的过程。它是推动人类社会进步的进步的动力动力讨论：找出一个发明，并说明它对于我们的影响。 思考：每一次的技术创新都是技术发明吗？15二、技术革新 在别人技术发明的基础上，进行的改进、完善、提高等 技术发明和技术革新都是推动人类社会进步的动力 16多功能缝纫机的诞生：技术的发明与革新技术革新技术的发明与革新技术革新17技术的发明与革新技术的发明与革新技术革新计算机基本电子原件的革新：技术的发明与革新技术革新计算机基本电子原件的革新：技术的发明与革新技术革新18技术的发明与革新技术革新198519

10、9420002000200220052011 手机的革新：19技术的发明与革新技术革新 讨论：技术革新的特征是什么？讨论：技术革新的特征是什么？ A A功能：单一功能：单一多功能化多功能化 外观外观: 大、笨、重大、笨、重小、巧、轻小、巧、轻 性能：繁、杂、慢性能：繁、杂、慢简、易、快简、易、快 B B其技术原理和功能基本不变，但其产品结构、其技术原理和功能基本不变，但其产品结构、形状发生了某些变革，性能有所增强。形状发生了某些变革，性能有所增强。20仔细分析上面的两个案例，我们可以发现，这两种技术革新有一个共同点，那就是 它们本身并不是发明，而是在别人它们本身并不是发明，而是在别人的技术发明

11、（现有成熟技术）的基的技术发明（现有成熟技术）的基础上，进行某些改进础上，进行某些改进，使其逐步完善、提高，以适应各种新的需求21技术的发明与革新技术革新1、日本、日本(10.00) 6、德国、德国(9.40)2、瑞士、瑞士(9.71) 7、台湾、台湾(9.37)3、芬兰、芬兰(9.50) 8、荷兰、荷兰(9.16)4、美国、美国(9.50) 9、以色列、以色列(9.13)5、瑞典、瑞典 (9.44) 10、丹麦、丹麦(9.08)中国排名第中国排名第27位！位！ 2010年全球技术创新能力指数排行22技术的革新是立足于对原有技术加以技术的革新是立足于对原有技术加以改造改造和和提高提高。它也是推

12、动人类社会进步的动力。它也是推动人类社会进步的动力。技术的发明与革新技术革新23案例分析案例分析1：助听器的发明：助听器的发明24案例分析案例分析2：显示器的革新与电视机的：显示器的革新与电视机的创新创新革新革新球面显示器球面显示器纯平显示器纯平显示器发明发明液晶显示器液晶显示器宽屏液晶宽屏液晶革新革新头戴显示器头戴显示器25讨论：电视机的发展经历了哪些阶段？黑白电视机黑白电视机球面彩电球面彩电纯平彩电纯平彩电液晶、等离子彩电液晶、等离子彩电电视机的革新满足了人类什么需求？电视机的革新满足了人类什么需求？满足了人们对颜色、满足了人们对颜色、视觉、清晰、防辐射视觉、清晰、防辐射和身体健康的需求。

13、和身体健康的需求。26思考：比较案例思考：比较案例1、2，助听器的发，助听器的发明和电视机机的革新有什么区别和明和电视机机的革新有什么区别和联系？联系？ 助听器的发明：助听器的发明： 电视机机的革新：电视机机的革新：创造自然界从未有过的事物创造自然界从未有过的事物对原有技术进行改造和提高对原有技术进行改造和提高用新技术代替落后、陈旧的技术，用新技术代替落后、陈旧的技术，促进了社会的发展促进了社会的发展联系：联系：技术发明技术发明技术革新技术革新技术创新技术创新（技术创新性）（技术创新性）27三、技术是综合知识的结晶 （技术的综合性）28技术的发明与革新技术是综合知识的结晶袁隆平是世界著名的水袁

14、隆平是世界著名的水稻育种专家稻育种专家, , 具有全面、深具有全面、深厚的农业科学知识。厚的农业科学知识。19731973年年, , 袁隆平和他的助手终于成功袁隆平和他的助手终于成功地实现了水稻的三系配套地实现了水稻的三系配套, ,使水稻的产量提高了使水稻的产量提高了20%20%。这一成果轰动了世界。这一成果轰动了世界。杂交水稻技术是杂交水稻技术是植物学、植物学、作物育种学、作物栽培学、作物育种学、作物栽培学、土壤肥料学、植物保护学土壤肥料学、植物保护学等等诸多学科知识的综合应用。诸多学科知识的综合应用。这说明技术具有很强的综合这说明技术具有很强的综合性。性。案例：杂交水稻技术需要多学科知识案

15、例：杂交水稻技术需要多学科知识29技术的发明与革新技术是综合知识的结晶技术的发明与革新技术是综合知识的结晶载人航天飞船的设计载人航天飞船的设计涉及涉及: :数学，物理学数学，物理学, ,天文学天文学, ,流体力学流体力学, ,空空气动力学、计算机科气动力学、计算机科学学, ,无线通讯学、气无线通讯学、气象学象学, ,机械学机械学, ,自动控自动控制学、材料力学制学、材料力学等。等。案例：载人航天技术需要多学科知识案例：载人航天技术需要多学科知识技术的发明与革新技术是综合知识的结晶30技术的发明与革新技术是综合知识的结晶 杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，它北起浙江杭州湾跨海大桥

16、是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长3636公里公里，是目前世界上最长，是目前世界上最长的跨海大桥的跨海大桥。修建此桥梁时要将修建此桥梁时要将潮汐学、工程结构力学、材料力学、流体潮汐学、工程结构力学、材料力学、流体力学、数学、地质学、美学力学、数学、地质学、美学等各种知识相结合。等各种知识相结合。中国最美的桥梁中国最美的桥梁：杭州湾跨海大桥：杭州湾跨海大桥31技术具有跨学科的性质，技术具有跨学科的性质，综合性是技术的内在特性。综合性是技术的内在特性。物理物理材料学材料学面料面料32技术的发明与革新技术是综

17、合知识的结晶汽车设计汽车设计机器人设计机器人设计 思考：下面一些技术需要运用哪些综合知识？超高层建筑设计超高层建筑设计33附加案例附加案例2：自行车的革新：自行车的革新技术革新是指对原有技术加以改造和提技术革新是指对原有技术加以改造和提高。高。34附加案例：手机的发展历附加案例：手机的发展历程程电报电报有线电话有线电话无线电话无线电话可视电话可视电话(大哥大、手机大哥大、手机)35技术的发明与革新本课小结技术的发明与革新有有优优技术革新技术革新：对原有技术加以：对原有技术加以完善、完善、改进和提高改进和提高。无无有有技术发明技术发明：创造自然界：创造自然界原来没有原来没有的事物、工艺、的事物、工艺、方法。技术发明不同于科学发现，发明主要是创方法。技术发明不同于科学发现，发明主要是创造出过去没有的事物，发现主要是揭示未知事物造出过去没有的事物，发现主要是揭示未知事物的存在及其属性。的存在及其属性。技术革新技术革新