2026秋浙教版七上科学 第1节 认识技术与工程

5.1

认识技术与工程

儿童电话手表不仅能计时，还能接听电话、实时精准定位、记录运动锻炼状况等。科技公式开发的电子产品改变着我们的生活，我们享受着现代科学、技术与工程发展带来的各种成果。那么，什么是技术？什么是工程？电话手表扫地机器人无人快递车一、技术与工程的发展

当我们的祖先将石块磨成石斧，将磁石磨制成指南针，将树皮制成纸张，一项项技术的发明便开始了。石斧磁石指南针树皮做的纸1、技术的发展探究实践人类在与自然界打交道的过程中，为了适应自然、改善生存环境，满足自身的需求，发明了各种各样的技术。技术一直伴随着人们生产、生活的方方面面。衣服教室课桌平板电脑利用纺织技术制成利用建筑技术建造利用制造技术加工而成利用电子与信息技术生产图5.1-1技术伴随着我们盾构机列举一个生产或生活实例，指出其所使用的相应技术。集装箱船工业机器人机械制造技术船舶制造技术人工智能技术（1）技术与人类生活和文明进程息息相关，在人类文明进步中不断得到发展。石器时代：以打制、磨制石器为工具在石器时代以打制、磨制石器为工具，农耕时代以畜力耕地，工业时代以机器开展大规模生产，而在信息时代的今天，电脑和互联网广泛应用于家庭生活、学校学习、办公管理、自动化生产等，技术引领我们进入现代社会，社会发展又促进技术革新。农耕时代：以畜力耕地图5.1-2不同时代的技术工业时代：机器的广泛使用信息时代：计算机和网络技术的普及图5.1-2不同时代的技术用笔书写文稿用打字机打印文稿用计算机输入并编辑文稿用语音识别系统输入并编辑文稿

然而，现代技术的发展并不能完全取代原有的技术。例如，用笔书写的技术，历史虽然悠久，但目前仍被人们广泛使用。（2）技术总是在不断地发展。

例如，文字的记录和处理经历了用笔手写、手动打字机、计算机文字处理技术、语音自动识别技术的发展历程。图5.1-3文字记录和处理技术以文字记录和处理技术为例，简要说明人类技术发展的方向。文字记录和处理技术发展历程：发展方向：从结绳记事、图画记事、甲骨文、刻石、青铜器、竹简到印刷术，再到现代的电脑文字处理和云存储。朝着‌数智化、自然交互化、高效普惠化‌持续推进。不断提高效率、便捷性与智能化，使文字处理更贴合人类需求。一些常见的技术领域：信息技术计算机编程、人工智能、大数据分析、云计算、区块链、网络通信技术工程技术机械工程、电气工程、土木工程、化学工程、航空航天工程生物技术基因编辑、细胞培养、生物制药、发酵工程能源技术太阳能技术、风能技术、水能技术、核能技术、燃料电池技术医疗技术微创手术、医疗器械研发、医学影像技术、远程医疗材料技术纳米材料、高分子材料、复合材料农业技术精准农业、温室种植、转基因技术环保技术污水处理、废气处理、垃圾回收利用制造技术3D打印、数控加工、工业机器人（1）工程源于人类生存的需求和制造器物的需求。2、工程的发展

工程古已有之，在7000多年前的河姆渡遗址发现了大规模干栏式建筑；万里长城、京杭大运河、都江堰等都是我国彪炳史册的伟大工程。图5.1-4不同时代的工程京杭大运河都江堰高速铁路、C919大飞机、中国空间站等则是当今我国的重大工程。高速铁路C919大飞机我们身边有哪些技术产品和工程？分别满足了哪些需求？城市轨道交通：‌

西电东送：满足我国东部发达地区经济发展对电力的高需求。满足大流量人群快速通勤、缓解路面拥堵、缩短城市出行时长的公共交通需求。社区智能快递柜‌：满足快递24小时无接触存取、保护收件隐私、解决上门配送时间冲突的末端物流需求。家用宽带网络‌：满足家庭多设备高速联网、在线学习、远程办公、高清影音流畅播放的信息互联需求。工程涉及范围广、领域多，并且还在不断地增加。（2）目前，主要有制造工程、建筑工程、环境工程、交通运输工程、动力和能源工程、通信工程、生物医学工程、水利工程、材料工程、航天工程、食品工程等。图5.1-5形形色色的工程1、科学、技术与工程是人类认识世界、改造世界的重要活动。其

成果丰富了人们的生活，促进了人类的文明发展。二、技术、工程与科学的关系科学家研究的是：风是如何形成的？风有什么规律？空气流动是如何影响气候的？……以“风（空气流动）”为例：工程师研究的是：如何利用风力发电，如何制造风力产品……图5.1-6对风的研究科学家、工程师有不同的职责，他们的研究成果分别是什么？1、科学家的主要职责是探索自然规律，揭示未知现象，拓展人类的知识边界；成果一般包括：新的理论、新的物质或现象、科学方法和技术的创新等。2、工程师的主要职责是将科学知识应用于实际，设计、构建和改进各种系统、产品和服务，以满足社会的需求。成果一般包括：实用的产品、优化的工艺流程、大型工程项目等。科学家致力于发现新知识，工程师侧重于将知识转化为实际应用。2、科学、技术、工程的概念：（1）科学：（2）技术：（3）工程：人们通过观察和实验研究自然现象、发现自然规律的活动；在人们适应自然、改造自然过程中发展起来的方法、技能和工具；人们运用科学原理和技术手段有目的地利用自然、改造自然而建造人工物的实践活动，可满足人们的需求和解决实际问题。3、科学、技术与工程相互依赖，相互促进。

如图5.1-7所示，内窥镜是医生用来观察人体内部器官的仪器。在内窥镜中，光通过光纤传播。光在光纤中的传播规律是科学家长期研究发现的。工程师则是利用科学原理设计并制造出光纤和内窥镜。反过来，内窥镜的应用又帮助科学家了解更多有关人体的信息。图5.1-7从光纤到内窥镜科学、技术与工程三者之间相互促进，请举例说明。科学层面‌：法拉第发现电磁感应定律，麦克斯韦建立完整的电磁场理论，从根本上揭示了电与磁的相互作用规律，为后续所有电气相关的技术突破奠定了理论根基。技术层面‌：基于电磁理论，发明家们先后研发出实用化的发电机、电动机、可长时间稳定发光的白炽灯，解决了电能产生、动力转化和终端用电的关键技术问题。工程层面‌：工程师整合这些技术，设计并建成覆盖城市的完整电力系统，包含发电厂、输电网、变电站和千家万户的配电网络，让电能成为全社会可便捷使用的基础能源。反向促进‌：大规模电网运行中出现的远距离输电损耗、系统稳定性等工程难题，又推动了电力系统科学、高电压绝缘技术的进一步研究，催生了特高压输电这类更先进的重大工程。科学的核心是发现。回答的是“是什么”和“为什么”的问题。技术的核心是发明。解决的是“做什么”和“怎么做”的问题。工程的核心是建造。制造的是“人工物”。4、技术、工程与科学的关系图5.1-8科学、技术与工程技术与工程是人们运用科学原理，使用各种材料、工具等解决实际问题。科学、技术与工程的相互促进作用日益增强，推动着生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步，促进了生产和生活方式的变革，提高了生产效率，提升了生活品质，提高了人类社会的物质文明水平。技术与工程创造了丰富多彩的世界，人们的衣食住行、学习与工作、运动与娱乐都离不开技术与工程。人们磨制石器，制作工具，耕种农作物，开始了定居生活。三、技术与工程改变了人们的生活1、技术与工程改变了文明的生活（1）石器时代铁器时代，人们学会冶炼铁，制作铁器农具，开展深耕细作，促进了农业、手工业的发展，商业活动逐渐活跃起来。（2）铁器时代蒸汽时代，蒸汽机成为主要动力来源，广泛应用于生产领域，提升了社会生产力水平。（3）蒸汽时代电气时代，电力作为动力带动机器，成为新的能源进入生产、生活领域，促进了生产力发展，电灯、电话、电报、电车等纷纷问世，使人们的生活、学习和工作更加便利，极大地改善了人们的生活。（4）电气时代假如没有电，生活中哪些技术与工程产品就不能工作？对人们的生活会造成怎样的影响?信息通讯类‌：手机、电脑、电视、基站、路由器、广播电视发射塔等电子设备，失去电力后直接瘫痪。家用生活类‌：电灯、冰箱、空调、洗衣机、电饭煲、电烤箱等所有家用电器，断电后全部无法运行。交通出行类‌：地铁、高铁、有轨电车、电动汽车全部停运；仅剩下自行车、畜力车能勉强使用；城市红绿灯完全熄灭，交通秩序失控。公共服务类‌：城市供水系统、污水处理系统、电梯、银行系统全部停止工作，城市基础公共服务完全停摆。医疗工业类‌：呼吸机、手术无影灯等医疗设备无法运行；工厂停工。基础生存层面、日常效率层面、社会运行层面全方位受影响。当今社会，人们发明了电子计算机，建构了计算机网络。互联网在全球的普及，成为现代社会重要的基础设施，标志着人类进入信息时代。互联网对现代社会生活产生了前所未有的影响，改变着人们的生活、工作和娱乐方式。如利用计算机和网络技术，让家拥有集学习、计算、决策、控制于一体的智慧大脑，针对空气、阳光、水等家居条件进行动态预判，实现智慧交互、自如操控、灵敏响应，使得居家生活更舒适、更节能、更低碳。图5.1-9全屋智能解决方案（5）信息时代调查生活中的智能产品，它们具有哪些功能？可满足了哪些需求？智能产品具有哪些功能

可满足哪些需求

扫地机器人

能识别障碍物，拖完自动回基站清洗自动规划路径清扫全屋

碗筷放进去一键清洗洗碗机‌比手洗干净，还能高温储存，省掉饭后洗碗的麻烦语音或旋钮控制智能灯出门忘关灯时手机一键关闭，还能定时通断电2、科学的进步和技术的发展，衍生出更多的工程。（1）通信工程：可以让我们足不出户便可与远方的亲朋好友畅快地交流；数据中心交流软件信号基站（2）现代医疗：有助于人类摆脱疾病的困扰，恢复身体健康；远程诊疗手术机器人向大型化、自动化和电子化方向发展，提高了农业作业的生产效率。脚踩水车灌溉农田现代农业使用机械灌溉农田（3）现代农业工程：图5.1-10农业灌溉技术的发展无人收割机3、工程和技术的发展促进了人类认知的发展。

如：计算机工程的发展，让我们可以利用计算机高速运算的能力，在科研领域完成以前所不能完成的任务；导航对路况的实时感知和判断AI的助力下，科研进度指数级加快实时翻译，让你出行无忧

中国天眼是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，能够接收到100多亿光年以外的电磁信号，拓宽了人类的视野，丰富了人类对宇宙本质的认识。图5.1-11中国500米口径球面射电望远镜宇宙深处4、技术创新与工程实践，增强了人们利用自然、改造自然的能力。我国首台自主设计、建造的深海载人潜水器“蛟龙号”，2012年在马里亚纳海沟创造了7062m的深潜纪录，使我们能观察到深海的世界,对于人类开发利用深海资源有着重要的现实意义。图5.1-12深海载人潜水器“蛟龙号”“蛟龙号”深海拍摄的照片1.关于我国古代的活字印刷术和造纸术，下列说法中正确的是(

)A.两者都属于科学成果B.活字印刷术属于技术成果，造纸术属于科学成果C.两者都属于技术成果D.活字印刷术属于科学成果，造纸术属于技术成果C2.有人这样改编李清照的词:红藕香留在深秋，夫妻相思，无眠不愁。锦书不自云中来，轻敲键盘，意在心留。花未飘零水常流，电子邮件，可以解忧。可视电话人相看，喜上眉头，甜在心头。这说明(

)A.现代科学技术发展缓慢B.信息时代疏远了人们的感情C.通信技术改变了人们的生活D.人们越来越受制于现代科技C3.下列选项中，属于技术活动的是

()A.爱因斯坦的广义相对论B.墨翟推测光是沿直线传播的C.蒸汽机的发明D.牛顿提出万有引力定律C4.“杂交水稻之父”袁隆平培育并推广杂交水稻技术，为解决世界粮食短缺问题作出了巨大贡献。这说明