高中通用技术《1.2 技术发明与技术革新》教案

安徽省高中通用技术《1.2 技术发明与技术革新》教案教学目标：1、知识与技能目标：了解技术发明与技术革新的涵义；知识产权保护制度；2、方法与过程目标：经历技术的发展的历程，体验技术创新的技术发展是一个漫长而曲折的历程，提高学生的创新精神。

学会举一反三，通过案例来获得知识并将其应用在分析其他例子中；3、情感与价值观目标：培养知识产权保护意识。

教学重难点：重点：让学生通过对具体例子的分析和总结，从而理解“技术的发展需要发明和革新”这一基本原理，从而加深对创新重要性的认识。

技术发明与技术革新的涵义。

难点：发明与革新的区别与联系。

教学知识点： 1.发明与革新――创新性； 2.知识产权――专利性。

教学方法、手段：情境教学法、讨论法、讲授法；制作多媒体课件教学过程：一、导入技术的发展就是新技术取代旧技术。

而新技术取代旧技术的过程离不开技术发明与技术革新。

第二节技术发明与技术革新二、新课（一）创新是技术发展的核心所在，也是技术对人类富有挑战意义的内在原因。

每一项技术的问世都是创新的成果，闪烁着创新的光芒。

技术的发展需要创新。

那么什么是创新呢？创新其实是包括两方面的内容，一种是创造发明自然界原来没有的事物，即发明；另一种是对原有的技术加以改造和提高，即革新。

两种创新的结果都是用新的技术来取代已经陈旧和落后的技术。

技术具有创新性，技术的发展史告诉我们，只有通过发明、革新，才能使技术有较大的飞跃，乃至产生革命性的变革。

中国与世界的技术发展史实际上就是一部创新史。

下面我们以课本中“洗衣机技术的进步”来体会“技术的发展需要发明和革新”。

在案例中，大家要注意体会在一项技术的发展中，有着什么样的规律。

【案例】洗衣机的历史从古到今，洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，而在洗衣机出现以前，对于许多人而言，它并不像田园诗描绘的那样充满乐趣，手搓、棒击、冲刷、甩打……这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常常是：辛苦劳累。

1874年，“手洗时代”受到了前所未有的挑战———有人发明了木制手摇洗衣机。

发明者是美国人比尔·布莱克斯。

布莱克斯的洗衣机构造极为简单，是在木筒里装上6块叶片，用手柄和齿轮传动，使衣服在筒内翻转，从而达到“净衣”的目的。

这套装置的问世，让那些为提高生活效率而冥思苦想的人士大受启发，洗衣机的改进过程开始大大加快。

1880年，美国又出现了蒸气洗衣机，蒸气动力开始取代人力。

之后，水力洗衣机、内燃机洗衣机也相继出现。

到1911年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机。

电动洗衣机的问世，标志着人类家务劳动自动化的开端。

电动洗衣机几经完善，在1922年迎来一种崭新的洗衣方式“搅拌式”。

搅拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。

这种洗衣机是在筒中心装上一个立轴，在立轴下端装有搅拌翼，电动机带动立轴，进行周期性的正反摆动，使衣物和水流不断翻滚，相互摩擦，以此涤荡污垢。

搅拌式洗衣机结构科学合理，受到人们的普遍欢迎。

不过10年之后，美国本德克斯航空公司宣布，他们研制成功第一台前装式滚筒洗衣机，洗涤、漂洗、脱水在同一个滚筒内完成。

这意味着电动洗衣机的型式跃上一个新台阶，朝自动化又前进了一大步！直至今日，滚筒式洗衣机在欧美国家仍得到广泛应用。

随着工业化的加速，世界各国也加快了洗衣机研制的步伐。

首先由英国研制并推出了一种喷流式洗衣机，它是靠筒体一侧的运转波轮产生的强烈涡流，使衣物和洗涤液一起在筒内不断翻滚，洗净衣物。

1955年，在引进英国喷流式洗衣机的基础之上，日本研制出独具风格、并流行至今的波轮式洗衣机。

至此，波轮式、滚筒式、搅拌式在洗衣机生产领域三分天下的局面初步形成。

20世纪60年代以后，洗衣机在一些发达国家的消费市场开始形成系列，家庭普及率迅速上升。

此间洗衣机在日本的发展备受瞩目。

60年代的日本出现了带干桶的双桶洗衣机，人们称之为“半自动型洗衣机”。

70年代，生产出波轮式套桶全自动洗衣机。

70年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机横空出世，让人耳目一新。

到80年代，“模糊控制”的应用使得洗衣机操作更简便，功能更完备，洗衣程序更随人意，外观造型更为时尚……进入90年代，由于电机调速技术的提高，洗衣机实现了宽范围的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。

此后，随着电机驱动技术的发展与提高，日本生产出了电机直接驱动式洗衣机，省去了齿轮传动和变速机构，引发了洗衣机驱动方式的巨大革命。

通过这个例子，大家是否发现，“技术的本质在于创新，同时技术也在不断创新的过程中发展自己”这个规律。

下面，有没有同学对计算机技术的发展史有了解的，我们请他来介绍下计算机的发展历史。

【案例】集成电路的发明对计算机技术的促进作用第一代电子管计算机 (1945-1956)1946年2月15日，标志现代计算机诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。

ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。

ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度为每秒5000次。

第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。

另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据 .第二代晶体管计算机 (1956-1963)1948年，晶体管发明代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。

1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。

第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。

1960年，出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。

第二代计算机用晶体管代替电子管，还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。

计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。

在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，使计算机编程更容易。

新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。

第三代中小规模集成电路计算机 (1964-1971)1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC)，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。

更多的元件集成到单一的半导体芯片上，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。

这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。

第四代大规模集成电路计算机 (1971-现在)大规模集成电路 (LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。

到了 80 年代，超大规模集成电路 (VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件，后来的 (ULSI) 将数字扩充到百万级。

可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。

70 年代中期，计算机制造商开始将计算机带给普通消费者，这时的小型机带有友好界面的软件包，供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。

1981 年， IBM 推出个人计算机 (PC) 用于家庭、办公室和学校。

80 年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积。

与 IBM PC 竞争的 Apple Macintosh 系列于 1984 年推出， Macintosh 提供了友好的图形界面，用户可以用鼠标方便地操作。

由各项技术发展史，我们可以看出，今天普遍使用的技术都是经历着：从无到有――发明，然后经历了不断改造，创新的过程――革新。

所以说发明和革新是技术的源泉。

二、技术创新的保护制度——知识产权我们上面说过，技术的进步源自创新。

每一项技术创新都经历着发明革新者的努力和奋斗才获得。

科学技术的发明创造——智力劳动成果，有其实用价值，也是一种商品，应该有偿交换。

为了鼓励创新和依法保护发明革新者的利益，国家建立了知识产权保护制度。

下面，我们一起来学习什么是知识产权？什么是知识产权制度？知识产权包括哪些内容？知识产权是指对智力劳动成果所享有的占有使用、处理和收益的权利，时一种无形的产权，是从事智力创造性活动，取得成果后依法享有的权力。

知识产权制度是智力成果所有人在一定的期限内依法对其智力成果享有独占权，并受到保护的法律制度。

――没有权利人的许可，任何人都不得擅自使用其智力成果。

广义的知识产权包括：著作权、邻接权、商标权、商号权、商业秘密权、产地标记权、专利权、植物新品种权、集成电路布图设计权、计算机程序著作权等。

侠义的知识产权包括：著作权、专利权、商标权。

我们有了知识产权保护法，就能够保护智力劳动者的创新劳动成果，加速科技成果转化为现实生产力，促进社会主义精神文明和物质文明建设，保护发明创造专利权，鼓励发明创造和推广应用。

1、电话发明者不是贝尔？资料：1、在当今社会，电话已经成为人们生活中不可缺少的一员，那么，是谁发明了世界上第一部电话呢？也许很多人会说，当然是著名的贝尔！中学课本上早就明明白白地写着了。

但这段历史很有可能将被更正。

日前，英国科学博物馆首次解密的一些文件显示，世界的“电话之父”应该是德国一名理科教师，而不是人们一直以来公认的贝尔！2003年据英国《每日电讯报》12月1日报道，英国伦敦科学博物馆馆长利夫恩日前表示，几周前，他意外地在博物馆内发现了一批一直秘密保存的文件，结果爆出了一个非常令人震惊的事实：世界上第一部电话的发明者应该是德国人菲利普·赖斯。

利夫恩透露说，这些首次被公开的文件是1947年的，其中详细记载了当时英国进行的一系列电话试验。

那些试验明确证明：德国教师赖斯1863年所设计、发明的电话机完全可以工作，这比贝尔1876年发明电话整整早了13年，所以他才是真正的世界“电话之父”。

在这些秘密文件里，英国标准电话电缆公司（STC）的工程师表示，经过试验，他们发现赖斯用木头、香肠薄膜和金属片等原料做成的电话机完全可以传送信息，尽管信号微弱、效率相对比较低，但是在电话里的声音很清晰。

因此，可以断定，赖斯当年的那个简单装置就是世界上最早的电话机。

2、2002年美国国会上周通过一项决议，指定从意大利移民到美国的安东尼奥·梅乌奇才是电话的发明者，号称“电话之父”的贝尔是一个“无耻的窃贼”。

决议中讲述了一个凄惨的故事。

梅乌奇1808年出生在意大利，曾学习设计和机械工程，1850年移居到美国并加入了美国国籍。

他在研究电击疗法时，发现声音可以通过铜丝传导，这一发现令他兴奋不已。

由于妻子瘫痪在床，梅乌奇想出一个简单的“通讯系统”，把妻子的房间和他在隔壁的实验室连接起来，以便随时有个照应。