第5章

探索技術(shù)與工程的世界第1節(jié)

認識技術(shù)與工程七上科學

ZJ1.認識現(xiàn)代技術(shù)與工程的系統(tǒng)性和復雜性。（科學觀念）2.舉例說明重大的技術(shù)發(fā)明會給人類社會發(fā)展帶來深遠影響（如工業(yè)革命、信息技術(shù)革命）。（科學觀念）3.知道技術(shù)的開發(fā)和應用需要考慮倫理問題，關(guān)注并討論一些有倫理爭議的技術(shù)與工程問題。（責任態(tài)度）4.知道科學對技術(shù)與工程具有指導意義;初步認識現(xiàn)代科學、技術(shù)與工程越來越密不可分，高度融合。（科學觀念）1.技術(shù)的發(fā)展（1）技術(shù)的產(chǎn)生：人類在與自然界打交道的過程中，為了適應自然、改善生存環(huán)境，滿足自身的需求，產(chǎn)生了各種各樣的技術(shù)。技術(shù)一直伴隨著人們生產(chǎn)、生活的方方面面。（2）不同時代的技術(shù)（技術(shù)引領(lǐng)我們進入現(xiàn)代社會，社會發(fā)展又促進技術(shù)革新）石器時代農(nóng)耕時代工業(yè)時代信息時代____________________________以打制、磨制石器為工具________________________________以畜力耕地___________________________機器的廣泛使用_________________________計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及（3）技術(shù)的種類技術(shù)的種類繁多，以下是一些常見的技術(shù)領(lǐng)域和具體技術(shù)。信息技術(shù)計算機編程、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計算、區(qū)塊鏈、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)工程技術(shù)機械工程、電氣工程、土木工程、化學工程、航空航天工程生物技術(shù)基因編輯、細胞培養(yǎng)、生物制藥、發(fā)酵工程能源技術(shù)太陽能技術(shù)、風能技術(shù)、水能技術(shù)、核能技術(shù)、燃料電池技術(shù)醫(yī)療技術(shù)微創(chuàng)手術(shù)、醫(yī)療器械研發(fā)、醫(yī)學影像技術(shù)、遠程醫(yī)療材料技術(shù)納米材料、高分子材料、復合材料農(nóng)業(yè)技術(shù)精準農(nóng)業(yè)、溫室種植、轉(zhuǎn)基因技術(shù)環(huán)保技術(shù)污水處理、廢氣處理、垃圾回收利用制造技術(shù)這只是技術(shù)領(lǐng)域的一小部分,隨著科學的不斷發(fā)展，新的技術(shù)將不斷涌現(xiàn)。

（2）工程的種類工程涉及范圍廣、領(lǐng)域多,并且還在不斷地增加。目前，主要有制造工程、建筑工程、環(huán)境工程、交通運輸工程、動力和能源工程、通信工程、生物醫(yī)學工程、水利工程、材料工程、航天工程、食品工程等。典例1

《莊子·天地》曰：“故通于天地者，德也；行于萬物者，道也；上治人者，事也；能有所藝者，技也。技兼于事，事兼于義，義兼于德，德兼于道，道兼于天。”技術(shù)不僅蘊含著原理、規(guī)律和方法，而且承載著人們的價值取向和道德準則。以下說法錯誤的是(

)

A.技以載道、技道融合是技術(shù)發(fā)展的真諦B.人類遠祖掌握鉆木取火的技術(shù)，為人類文明揭開了新的一頁C.技術(shù)不僅保護人、解放人、發(fā)展人，滿足人類的需求，而且推動社會的發(fā)展，促進文明的進步D.技術(shù)的迅猛發(fā)展，為人類的未來生活描繪了神奇燦爛的圖景，所以應用技術(shù)時無需考慮倫理道德問題D

教材第185頁技術(shù)產(chǎn)品或工程滿足了我們哪些需求智能手機滿足了人們便捷溝通、獲取信息、娛樂、辦公等多種需求。通過手機可以隨時隨地與他人通話、發(fā)送信息,利用各種應用程序獲取新聞、

學習知識、進行在線購物、玩游戲等技術(shù)產(chǎn)品或工程滿足了我們哪些需求城市地鐵解決了城市交通擁堵問題,為人們提供了高效、快速、大運量的出行方式,減少了通勤時間,提高了城市交通的運行效率家用空調(diào)在炎熱的夏季和寒冷的冬季，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，為人們創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境，滿足了人們對適宜溫度的需求技術(shù)產(chǎn)品或工程滿足了我們哪些需求電飯煲簡化了煮飯的過程,能夠自動控制烹飪時間和溫度，讓人們更方便地準備主食，滿足了便捷烹飪的需求橋梁跨越江河湖海或山谷等障礙物，連接不同的地區(qū),方便人們和車輛的通行，促進了地區(qū)之間的交流和經(jīng)濟發(fā)展技術(shù)產(chǎn)品或工程滿足了我們哪些需求供水系統(tǒng)確保居民能夠隨時獲得清潔的飲用水，滿足日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的用水需求這些技術(shù)產(chǎn)品和工程極大地提高了我們的生活質(zhì)量和工作效率。

教材第187頁科學家的主要職責是探索自然規(guī)律,揭示未知現(xiàn)象,拓展人類的知識邊界。他們的研究成果通常包括:①新的科學理論，如牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的相對論等,這些理論為我們理解自然界的運行機制提供了基礎(chǔ)；②發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì)或現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)新的元素、新的粒子、新的生物物種等；③科學方法和技術(shù)的創(chuàng)新，如開發(fā)新的實驗方法、觀測手段或數(shù)據(jù)分析技術(shù)。工程師的主要職責是將科學知識應用于實際，設(shè)計、構(gòu)建和改進各種系統(tǒng)、產(chǎn)品和服務,以滿足社會的需求。他們的研究成果往往是：①實用的產(chǎn)品和技術(shù)，如各種新型的電子產(chǎn)品、交通工具、醫(yī)療設(shè)備等；②優(yōu)化的工藝流程，如提高生產(chǎn)效率、降低成本、減少環(huán)境污染的生產(chǎn)流程改進；③大型工程項目，如橋梁、水壩、通信網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。總之,科學家致力于發(fā)現(xiàn)新知識,工程師則側(cè)重于將知識轉(zhuǎn)化為實際應用。區(qū)別與聯(lián)系科學技術(shù)工程區(qū)別定義科學是人們通過觀察和實驗研究自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的活動技術(shù)是在人們適應自然、改造自然過程中發(fā)展起來的方法、技能和工具工程是人們運用科學原理和技術(shù)手段有目的地利用自然、改造自然而建造人工物的實踐活動,可滿足人們的需求和解決實際問題區(qū)別與聯(lián)系科學技術(shù)工程區(qū)別核心發(fā)現(xiàn)發(fā)明建造成果形式理論、定律、學說專利、工藝流程、方法產(chǎn)品、設(shè)施、項目研究方法觀察、實驗、推理、論證試驗、改進、優(yōu)化規(guī)劃、設(shè)計、實施、評估聯(lián)系科學、技術(shù)與工程相互依賴,相互促進典例2

以太陽能為例簡要說明科學家和工程師的工作職責,他們的研究成果分別是什么?[答案]

工作職責研究成果科學家深入研究太陽能的相關(guān)原理和基礎(chǔ)理論,例如探索太陽能轉(zhuǎn)化為電能或熱能的微觀機制,研究光伏材料的物理和化學特性,以提高太陽能的轉(zhuǎn)化效率。他們的研究往往側(cè)重于揭示自然現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律等。發(fā)現(xiàn)新的高效光伏材料,提出更優(yōu)的太陽能轉(zhuǎn)化理論模型,或者在對太陽能存儲機制的研究中取得新的突破等。工作職責研究成果工程師主要集中在將科學研究的成果轉(zhuǎn)化為實際可用的產(chǎn)品或系統(tǒng)。他們需要設(shè)計和優(yōu)化太陽能發(fā)電設(shè)備的結(jié)構(gòu),提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，降低生產(chǎn)成本,同時考慮如何將太陽能系統(tǒng)更好地整合到現(xiàn)有的能源網(wǎng)絡(luò)中。開發(fā)出高效、低成本且易于大規(guī)模生產(chǎn)的太陽能電池板，設(shè)計出智能的太陽能跟蹤和控制系統(tǒng)，或者構(gòu)建出能夠與電網(wǎng)穩(wěn)定連接的大規(guī)模太陽能電站。1.技術(shù)與工程改變了人們的生活技術(shù)與工程創(chuàng)造了豐富多彩的世界,人們的衣食住行、學習與工作、運動與娛樂都離不開技術(shù)與工程。從石器時代，人們磨制石器,到鐵器時代，人們制作鐵器農(nóng)具，再到蒸汽時代，蒸汽機成為主要動力來源，電氣時代，電力成為新能源進入生產(chǎn)、生活領(lǐng)域。技術(shù)與工程的發(fā)展使人們的生活、學習和工作更加便利,極大地改善了人們的生活。當今社會,互聯(lián)網(wǎng)的普及,成為現(xiàn)代社會重要的基礎(chǔ)設(shè)施，標志著人類進入信息時代。互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)代社會生活產(chǎn)生了前所未有的影響，改變著人們的生活、工作和娛樂方式。

典例3

下列不是技術(shù)與工程發(fā)展帶來的積極影響的是(

)

CA.提高生產(chǎn)效率

B.減少資源消耗C.加劇環(huán)境污染

D.改善生活質(zhì)量解析：在某些情況下,由于技術(shù)應用不當、監(jiān)管不力或缺乏可持續(xù)發(fā)展的理念,技術(shù)與工程的發(fā)展可能會在一定程度上導致環(huán)境污染等問題，但這不是其發(fā)展的初衷和積極影響。

教材第189頁智能產(chǎn)品具有哪些功能可滿足哪些需求智能音箱具有點播歌曲、充當鬧鐘、網(wǎng)上購物、語音助手等功能可滿足人們的娛樂、生活助手和智能家居控制等需求智能電視除了觀看電視節(jié)目,還可以實現(xiàn)視頻通話、網(wǎng)上購物、虛擬游戲等功能滿足人們的多樣化娛樂需求智能產(chǎn)品具有哪些功能可滿足哪些需求智能無線運動藍牙耳機采用藍牙技術(shù)，增加了運動統(tǒng)計、提醒語音等功能滿足人們在運動時聽音樂、接聽電話和記錄運動數(shù)據(jù)的需求智能掃地機器人可以自動測量工作空間，規(guī)劃合理路徑，節(jié)省