1.3 技术与科学的关系 课件-2022-2023学年高中通用技术豫科版（2019）必修《技术与设计1》

第三节 技术与科学的关系 黄明晨 上思县上思中学 第一章 技术及其性质 学习目标 1.理解技术与科学的关系 2.了解技术活动与技术创新 上思县上思中学 本章思维导图 上思县上思中学 导入 上思县上思中学 我们班有同学参加过科技实践活动吗？ 参加了什么样的活动呢？ 我们常提到的“科学技术”这个词，有思考过技术与科学的关系吗？ 互动探究 欹（qi）器，是我国古代劳动人民智慧的结晶，欹器有一种奇妙的本领，未装水时略向前倾，待灌入少量水后，罐身就竖起来一些，而一旦灌满水时，罐子就会一下子倾覆过来，把水倒净而后自动复原，等待再次灌水。 欹器在古代还是一种诫器，具有对人的警示作用。《孔子家语》中记载：孔子观于鲁桓公之庙，有欹器焉。夫子问于守庙者曰：“此为何器？”对曰：“此盖为宥坐之器。”孔子曰：“吾闻宥坐之器，虚则欹，中则正，满则覆。明君以为至诫，故常置之于坐侧。” 接下来我们一起来做一个欹器。然后观察在灌水过程中，整个容器系统的重心是怎样变化的？ 上思县上思中学 一、技术活动需要多种科学知识的支撑 简单、具体的制作、发明等，用到的知识虽然不是很深奥，却可以锻炼我们的动手能力，启迪思维，培养创新意识和创造力，提高我们学习基础知识和从事科学技术的兴趣。从事比较系统、复杂的技术活动，就需要有全面、深入的自然科学和社会科学的知识。只要具备了扎实、全面的基础知识，不断进行技术实践，才能较好的解决技术活动中的实际问题。 上思县上思中学 鼠标是计算机重要的指向设备之一，以机械式鼠标为例，设计制造出一款造型美观、性能优良、操作舒适的鼠标，需要考虑以下几个主要因素： 上思县上思中学 （一）功能设计 鼠标外壳的主要作用是支撑保护器内部的原件。 鼠标的基本作用是控制计算机显示屏上光标的移动以拾取目标。机械式鼠标移动时，滚动球滚动，并带动两个方向上的带条纹的滚轮（光栅轮）转动，光敏三极管感应到反射光线的变化并形成脉冲信号，并把信号传输到鼠标内的控制芯片，再再由芯片鼠标的变化数据传给计算机。此时屏幕上的箭头就可以移动了。 一、技术活动需要多种科学知识的支撑 上思县上思中学 （二）造型设计 造型设计必须以人机工程学的观点，去确定人和产品之间最适宜的相互作用方式和方法，提高人和操纵活动能力，以达到高效和高精准度的要求。要综合地运用人体测量学、生物力学、生理学和心理学知识，来确定鼠标的比例尺度、色彩的搭配，使其色彩宜人、造型别致且实用。 （三）产品试制或模型制作 完成设计后，按照传统的方法就要制作样品，检验设计思路和设计方案是否合理，并做出必要的修改。试制模型或产品，就要懂得不同的加工设备、各种加工工艺，技术和手段，以及成形技术、检测技术等。 现代设计及制造越来越多的应用了计算机进行辅助制造，并可以用计算机模拟，提高设计效率和设计质量。 一、技术活动需要多种科学知识的支撑 上思县上思中学 （四）实现鼠标功能需要的技术 设计和制造鼠标需要电子技术、机械设计、计算机科学、人机工程学等知识。电子技术包括电器件设计和选用、电子电路设计、电磁技术、光电技术等知识；机械设计包括机构设计、材料选用、强度理论、散热、润滑、振动等知识；计算机科学涉及处理器、存储器、显示器、总线及接口等技术，人机工程学涉及人机界面等知识 一、技术活动需要多种科学知识的支撑 上思县上思中学 仍以鼠标为例，早期我们使用的鼠标为机械式鼠标，后来的设计者用光电位移传感器取代机械式鼠标的滚动球，设计出了光电式鼠标（图1.33） ，用激光光源代替LED（发光二极管）光源，又设计出了激光式鼠标（图1.34）。鼠标的性能越来越优越。 二、技术活动受当时技术等条件的限制 上思县上思中学 近年来，无线鼠标、空中鼠标、手套鼠标、磁悬浮鼠标等产品也相继被设计出来，体现了技术发展的无限潜力。 虽然无限制的、充满想象力的概念设计是每个设计师所向往的，但这些设计往往包含成本太高、可靠性差、难以生产制造、有待突破的新技术的应用等制约因素，因此设计必须以现有技术为基础，考虑设计方案能否靠现有技术手段实现，当设计原理有重大突破时，制造工艺技术往往也需要创新。 二、技术活动受当时技术等条件的限制 上思县上思中学 （一）科学发现是技术发明的基础 早期人类的生产活动主要靠经验的积累。先有生产活动，然后在漫长的生产活动中积累经验，提升认知，提炼出技术（我国古代四大发明皆属此类情况）。 19世纪以后，人们都得从科学（包括科学实验）出发，即先进行科学基础理论研究，发现自然规律和基本原理，然后再利用这些原理，经过一定的技术途径，将其转化为现实的产品，形成新的生产力。 1860-1877年，电话被发明并投入使用。19世纪80年代，交流电及交流电系统的广泛使用，使得电能能够远距离输送，从而使人类进入伟大的新时代。在这个时代，人们的劳动生产力得到了很