2.1技术与设计的关系课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修一

复 习 一、技术是指从人类需求出发，秉持一定的价值理念，运用各种物质及装置、工艺、方法、知识技能与经验等，实现具有一定使用价值的创造性实践活动。 二、技术的价值： 解放人 发展人 保护人 三、技术的性质： 目的性 实践性 综合性 创新性 复杂性 专利性 第二章 技术世界中的设计 一 技术与设计的关系 2 内容索引 NEIRONGSUOYIN 任务 一 厘清技术与设计的相互关系 任务二 理解设计的丰富内涵 3 走进情境 创设情境： 太空微重力（失重）环境航天员的身体特点。 心血管功能系统将原本积蓄在人体下肢的血液流到了头部或胸部。 人类身体骨骼和肌肉的质量便会下降，出现无力现象。 3. 负责调节身体平衡的神经系统功能暂时丧失。 返回地球后，站立行走对于航天员来说，是一件非常危险且致命的事情，不得不让人抬出飞船。 设问1：地面保障人员该用什么样的工具将航天员转移到保障车上？ 护航椅的生产厂家是中山市南头镇坐感科技有限公司，该公司自主设计了航天员使用的护航椅，用于休憩、移动、交流等场景的全身承托。 4 走进情境：护航椅 活动一：品味经典 感受设计 活动一：品味经典 感受设计 巴塞罗那椅，由密斯·凡·德·罗于1929年选用不锈钢和真皮材料设计 亨利·布雷尔利（Harry Brearley），英国冶金专家。1913年8月20日作为谢菲尔德工业研究实验室负责人发明不锈钢。 活动一：品味经典 感受设计 潘顿椅由维纳·潘顿于1960年选用塑料材料设计 塑料（庞大家族）：玻璃纤维增强塑料 活动一：品味经典 感受设计 幽灵椅由菲利普·斯塔克于2006年选用聚丙烯塑料材料设计 聚丙烯（PP）是一种常见的半结晶性热塑性塑料，其毒性极低，属于无毒或微毒材料。 。 总结：设计是技术成果与人的需求之间联系的纽带，是技术 成果转化为技术产品的桥梁。 9 活动一：品味经典 感受设计 玻璃纤维增强塑料 高回弹聚氨酯泡沫塑料 硬质聚氨酯泡沫塑料 聚丙烯 笨重 成本高 质轻 成本降低不耐用 质轻 强度大 环保 成本高 质轻 强度大 环保 成本低 潘顿椅的发展演变史 设计促使材料的性能不断变化，使材料更加满足使用要求——设计促进技术革新 小结1：设计是技术发展的重要驱动力 1.设计是技术成果与人的需求之间联系的纽带，是技术 成果转化为技术产品的桥梁。 2.设计促进技术革新。 回顾情境：护航椅 全身承托：模仿人体生命运动轨迹，融合了减重力生物力学技术，应用生物力学仿生运动底盘和百变肩颈枕的设计，实现头颈肩背腰臀腿的全方位承托，为航天员减缓立位耐力不良的情况，帮助他们快速适应地球重力环境。 适应性：适应极端环境。护航椅采用了适应极低温、抗风沙侵袭的特别材料，保障其在恶劣、复杂的自然环境下能够正常运作，最大限度减少潜在风险；  Administrator (A) - 立位耐力不良主要表现为直立性低血压或晕厥前状态，与心血管系统调节功能失调相关。 练习1 水力舂米机 练习 简述：水力舂米机的发明和木材加工技术之间有什么关系？ 水利舂米机的发明与木材加工技术密切相关，木材加工技术为水利舂米机的发明提供了材料处理和结构构建基础，而水利舂米机的发明也在一定程度上促进了木材加工技术的发展： 1.木材加工技术为水利舂米机发明提供基础：设备主要由水轮、轴、拨板、碓（duì）杆等部件构成，这些部件大多以木材为原料。良好的木材加工技术可将原木加工成符合要求的各种构件，通过锯、刨、凿等工序，能确保水轮的叶片形状规整、尺寸精确，使水轮在水流冲击下高效转动，同时保证轴、拨板和碓杆等部件的强度和稳定性，以具备长期运转能力。 2.水利舂米机推动木材加工技术发展：水利舂米机的发明与应用，使其需求增加，促使工匠不断改进木材加工技术以提高生产效率和质量。为了让水利舂米机更耐用和高效，工匠需研究木材特性，探索更好的加工方法和工艺，如对木材进行干燥处理以减少变形，采用更精准的榫卯连接方式增强结构稳定性等，从而推动了木材加工技术的发展。 活动二：技术发展 梦想成真 学生活动：自我阅读《达·芬奇的飞行器》 设问3《达·芬奇的飞行器》说明了技术与设计之间怎样的关系？ 活动二：技术发展 梦想成真 从梦想到永恒的航天梦 Administrator (A) - 14世纪末期，明朝的官员万户把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝。他最先开始设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。不幸火箭爆炸，万户也为此献出了宝贵的生命。但他的行为却鼓舞和震撼了人们的内心。促使人们更努力的去钻研。 活动二：技术发展 梦想成真 （1）第一个想到利用火箭飞天的人——明朝的万户 古代航天第一人 （2）东方红一号——中国第一颗人造卫星 1970 年4月24日长征一号运载火箭成功将中国第一颗人造卫星“东方红1 号”成功升空。成为了中 国航天发展史上第一个里程碑。 东方红一号问世振奋人心，开启中国航天新篇章。 （3） 载人航天 2003 年10 月15 日，中国神舟五号载人飞船升空，表明中国掌握载人航天技术，成为中国航天事业发展史上的第三个里程碑。 （4）深空探测-嫦娥奔月 2007年10月24日，随着嫦娥一号成功奔月，嫦娥工程顺利完成了一期工程。 （5）空间实验：神舟九号与天宫一号相继发射，并成功对接。 2016年9月15日，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心发射成功。 （6）中国空间站：天和核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段。2022年与问天实验舱、梦天实验舱实施交会对接，完成中国空间站三舱组合体在轨组装建造。 17 活动二：技术发展 梦想成真 运载火箭技术 高空风双向补偿技术：减少火箭飞行中的载荷波动。 卫星技术 大型试验技术：如真空环境测试、振动试验。 飞行器系统技术 飞行控制系统：包括自动飞行、导航与传感器技术。 航电系统：涉及通信技术、探测技术等 材料与制造技术 抗烧蚀材料技术：用于返回舱防护（如碳基复合材料升华带走热量） 2000对30。 精密制造：如数控加工技术、复合材料成型技术。 空间测控与通信 天地一体化测控网：通过中继卫星实现黑障期通信。 （黑障期：高温使飞船周围的空气电离形成等离子体鞘鞘,屏蔽了电磁波） 等离子体穿透技术：维持应急通信速率。 空间站与载人航天 生命保障系统：维持舱内温湿度与氧气供应技术。 着陆回收技术：如降落伞系统、缓冲装置。 18 活动二：技术发展 梦想成真 3.设计依赖技术得以实现 钱学森 任新民 屠守锷 梁守槃（pán） 黄纬禄 孙家栋 王希季 王永志 戚发轫 （rèn） 龙乐豪 中国十大航天科学家 活动二：技术发展 梦想成真 技术名称 具体应用 创新点 注 备 交会对接技术 分段发射 分段安装 新思想 计算机辅助设计在各个环节、各个领域的应用 太阳能电池板发电、储能技术 携带银锌蓄电池 能量自我供给 新方法 碳基复合材料 新型抗烧蚀材料 保护返回舱 新材料 卫星返回技术 环 保 新理念 4.技术进步促进人们设计思维和手段的发展 活动二：技术发展 梦想成真 4.技术进步促进人们设计思维和手段的发展 三维建模软件构建月球基地模型 活动二：技术发展 梦想成真 三维建模软件构建中国空间站模型 4.技术进步促进人们设计思维和手段的发展 22 小结2：技术发展对设计产生重要影响 1.设计依赖技术得以实现。技术发展为设计提供了更为广阔发展空间，使设计的主题更加丰富，设计的表达方式更加多样，设计的效率更高。 2.技术进步促进人们设计思维和手段的发展。发 展的技术不断丰富着人们的设计思维，它促使人们不断思考如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有产品、开发新产品等问题。发展的技术不断丰富人们的设计手段和方法。 拓展阅读 PH试纸和PH计（新技术与自动化） pH试纸通过化学显色反应粗略估算pH值；适合现场快速检测（如水质初步筛查）。‌‌‌ pH计基于电化学原理直接测量氢离子活度，精度高（可达0.01级）；适合长期或自动化 场景，适用于实验室或工业高精度需求。‌‌ ‌‌‌‌ 温度补偿技术 由于溶液温度会影响电极电位，现代pH计普遍采用温度补偿算法，通过调节温度补偿旋钮或内置温度传感器，消除温度波动对测量精度的影响。 ‌ 信号放大技术 原电池产生的电位差微弱（约0.1-100MΩ阻抗），需通过专用放大器将信号放大至可读范围，确保测量精度。 ‌ 拓展阅读 pH计主要涉及以下核心技术： 气敏传感器的应用主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。 气敏传感器将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。（新技术与智能化） 拓展阅读 气敏传感器与气体检测仪器 气敏传感器涉及的技术主要包括半导体材料、催化燃烧、电化学反应、红外吸收等原理，以及MEMS、CMOS集成等微型化技术。 半导体气敏技术 基于金属氧化物（如SnO₂、ZnO）等敏感材料，气体吸附会改变材料电导率，通过电阻、电容等电信号反映气体浓度。分为N型（还原性气体降低电阻）和P型（氧化性气体升高电阻）两类。 ‌ 催化燃烧型技术 利用催化剂使可燃气体燃烧产生热量，导致元件温度变化并改变电阻，适用于甲烷、氢气等可燃气体检测。 ‌ 电化学型技术 气体通过透气膜扩散至电解液中，发生氧化还原反应产生电流信号，具有高精度和选择性，但寿命较短。 ‌红外吸收型技术 通过测量特定波长红外光被气体分子吸收的强度来确定浓度，抗干扰性强，但成本高且体积较大。 ‌ 微型化与多模式集成 采用MEMS-CMOS堆叠技术，将膜式表面应力传感器（MSS）与CMOS电路结合，实现多气体检测、低功耗和小型化，适用于医疗、可穿戴设备等领域。 ‌ 拓展阅读 气敏传感器与气体检测仪器 练习2 计算机的发展经历了第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机、第四代大规模集成电路计算机，正在迈向第五代智能计算机，这主要依赖集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路技术的发展。这案例主要说明（ ） A.技术是技术成果转化为技术产品的桥梁 B.技术的发展不断丰富人民的设计手段和方法 C.技术成为推动技术发展的重要驱动力 D.技术发展对设计产生重要影响 任务二 理解设计的丰富内涵 设问1. 设计存在于哪些领域？ 平面设计：校徽 无烟校园宣传彩页 《求是》杂志封面 产品设计： 电饭煲 T -34坦克 神舟飞船 建筑设计：鸟巢 蒲子文化宫 哈利法塔（迪拜塔） 景观设计： 校园绿化 城市微公园 雕塑设计：关帝圣像雕塑‌ 《大卫》 室内设计： 老年活动室 校史馆 服装设计：中山服 旗袍 校服 工程设计：都江堰 、胡佛水坝 设问2. 设计包含那些特征和内容？ （头脑风暴法） 总结：设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。 Administrator (A) - 该铜像通高80米，其中铜体高61米象征关羽61岁人生历程，19米底座对应其19岁成家立业的节点。 技术设计产品欣赏——游梁氏抽油机 游梁式抽油机工作原理及组成 活动：了解游梁式抽油机 1.工作原理： 电动机提供动力，经减速装置将电动机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动，并由曲柄—连杆—游梁将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，经悬绳器组成带动深井泵工作。 2.主要部件： 提供动力的电动机； 传递动力并降低速度的减速装置； 传递动力并将旋转运动变成往复运动的机构 （曲柄、连杆、游梁、支架、横梁、底座）； 传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头、悬绳器； 艺术设计作品欣赏 隰县小西天悬塑是中国古代彩塑艺术的巅峰之作，以精妙布局和繁复细节著称，现存2000余尊彩塑佛像，面积达169.6平方米的大雄宝殿内，千手千眼观音主尊高达6米，周围环绕40余只手臂，每只手托不同法器，衣袂飘飞如瀑。 ‌艺术特色 悬塑采用鲜艳色彩装饰，呈现出绚丽多彩的立体效果，天宫楼阁与飞天、仙鹤等元素交织，形成富丽堂皇的极乐世界景象。其工艺以贴金敷彩为特色，人物造型栩栩如生，既有动态的十二乐伎菩萨演绎乐曲，也有静态的四大天王守护场景。 ‌ 设计的丰富内涵 设 计 艺术设计 侧重面向真实世界的问题解决，满足真实的社会需求，实现实用功能。 侧重通过图案、色彩、造型等达到审美和心理的要求，体现出艺术风采。 技术设计 本课总结：技术与设计的关系 厘清技术与设计的关系: 设计是技术发展的重要驱动力 技术发展对设计产生重要影响 理解设计内涵：设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。 技术设计是以技术为核心，以设计为手段 课后拓展 1. 班牌是一个班级的标识和窗口，对于班级文化建设和团队凝聚力建设都有深远的意义。请为自己的班级设计一个特色班牌，并分析你是如将讲技术设计、艺术设计和班级文化设计融入其中的。 Lavf57.62.100 Lavf58.46.101 $