第一章 走进技术世界课件-2025-2026学年地质版高中通用技术必修一

走进技术世界 技术与设计1 第一章 走进技术世界 大家好，欢迎来到《技术与设计1》的课堂。今天，我们将开启第一章的学习——“走进技术世界”。在接下来的时间里，我们将一起探索技术的奥秘，了解它如何塑造我们的生活，推动社会的进步。 目录 01 技术及其性质 02 技术的价值 03 知识产权及其保护 04 小结与评价 本章概览 了解技术的定义、起源与发展历程 分析技术对个人、社会与环境的影响 掌握知识产权的基本概念与保护方法 系统梳理本章知识体系并进行自我评估 走进技术世界 本章我们将从四个方面来展开学习。首先，我们会探讨“技术及其性质”，了解技术到底是什么，它有哪些基本特性。接着，我们将分析“技术的价值”，看看技术对个人、社会和自然都产生了哪些深远的影响。然后，我们会学习“知识产权及其保护”的相关知识，这对于我们未来的创新和创作至关重要。最后，我们会对本章内容进行一个全面的“小结与评价”。 开篇思考 我们的生活中，哪些事物是技术的产物？ 在人类发展的历史长河中，无数技术发明闪耀光辉，推动社会变革与经济发展，将我们带入高速发展的信息时代。技术无处不在，它是人类文明的重要组成部分，是社会生产力水平的重要标志。今天，让我们一起走进技术世界，探索其奥秘！ 接下来，让我们正式开启探索之旅... 走进技术世界 在正式开始之前，请大家思考一个问题：环顾我们的四周，从我们早晨醒来使用的闹钟，到我们出行乘坐的交通工具，再到我们工作学习中使用的电脑和手机，有哪些是技术的产物呢？其实，技术已经深深融入我们生活的方方面面，成为了我们不可或缺的一部分。今天，就让我们一起正式走进技术的世界，去揭开它神秘的面纱。 01 技术及其性质 深入探讨技术的定义与核心性质 走进技术世界 好，现在让我们进入第一章的第一部分：技术及其性质。在这一节，我们将深入探讨技术的定义，并分析它所具有的几个核心性质。 问题思考 观察与思考 轮子的发展发生了哪些变化？ 材料、结构、设计、应用 这些变化带来了哪些使用上的便利和舒适？ 运输、承载、稳定、可操控性、舒适性 满足了人类什么样的需求？ 移动、运输、效率、文明发展 走进技术世界 接下来，请大家观察这张图，它展示了轮子从古代到现代的发展历程。大家可以思考一下，轮子在材料、结构和功能上都发生了哪些变化？这些变化又为我们的生活带来了哪些便利？它最初是为了满足人类的什么需求而被发明出来的呢？ 案例分析：技术改变出行方式 古代出行 步行、骑马、马车，耗时漫长，效率低下。 近代革新 火车、轮渡出现，北京到南京需30+小时。 现代公路 高速公路网络，北京到南京自驾约12小时。 高铁时代 复兴号驰骋，北京到南京仅需3.5小时。 走进技术世界 让我们来看一个具体的例子：出行方式的演变。在古代，人们主要依靠步行或马车，长途旅行往往需要花费数月甚至数年的时间。到了近代，火车和轮船的出现大大缩短了旅行时间，但从北京到南京仍然需要超过30个小时。而如今，随着高速公路和高铁技术的发展，我们的出行变得前所未有的便捷。从北京到南京，开车走高速大约需要12小时，而乘坐复兴号高铁，这个时间更是缩短到了惊人的3.5小时。这就是技术进步为我们生活带来的巨大改变。 技术的含义 核心定义 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，实现一定使用价值的创造性实践活动。 核心要素 出发点：人类需求 目标：实现使用价值 本质：创造性实践活动 技术是人类智慧的结晶 手段：物质及装置、工艺方法、知识技能与经验等 走进技术世界 那么，究竟什么是技术呢？简单来说，技术就是人类为了满足自身的需求，运用各种知识和手段，进行的一系列创造性活动。它的出发点是人类的需求，比如我们需要更快捷的出行方式，于是就有了汽车和高铁技术。它的手段多种多样，包括工具、机器、工艺和我们掌握的知识技能。而技术的最终目标，是创造出具有使用价值的产品或服务。所以说，技术的本质是一种创造性的实践活动。 技术的性质 目的性 技术产生和发展的出发点 实践性 技术源于实践并服务于实践 实用性 技术解决问题、满足需求的根本 创新性 技术发展的核心与灵魂 时效性 技术的生命周期与迭代 综合性 多学科知识的交叉与融合 两面性 技术应用的积极与消极影响 复杂性 现代技术的高度集成与关联 走进技术世界 在深入探讨技术的性质之前，我们先来看一下本章的主要内容。我们将从八个方面来理解技术的本质：首先是技术的“目的性”，它告诉我们技术为何而产生；其次是“实践性”，强调技术与实践的紧密联系；接着是我们熟悉的“实用性”、“创新性”和“时效性”。在此基础上，我们还将学习技术的“综合性”，了解它如何融合多学科知识；探讨技术的“两面性”，学会全面地看待技术的影响；最后，我们将认识现代技术的重要特征——“复杂性”。通过这八个维度，我们将构建起对技术性质的完整认知。 技术的性质（一）：目的性 定义 技术的产生和发展，是人类有意识、有目的活动的成果。它总是从一定的具体目的出发，形成解决办法，满足人们某方面的具体需求。 案例：智能手机的诞生 目的 满足随时随地通讯、获取信息、娱乐和工作的需求。 问题 传统手机功能单一，电脑便携性差。 解决方案 集成多种功能，提供友好用户界面。 满足需求 走进技术世界 同学们，我们每天都在使用的智能手机，它的出现并不是偶然的。大家思考一下，我们为什么需要智能手机？因为我们希望能随时和家人朋友联系，希望能在任何地方都能上网看新闻、聊微信，希望能拍照记录生活，甚至希望能用它来学习和工作。这些都是我们的具体需求。技术的目的性，就是指技术的产生和发展，都是为了满足人类的这些特定需求。智能手机的诞生，正是为了解决传统通讯工具功能单一、不便携的问题，它集成了多种功能，最终满足了我们多样化、移动化的生活需求。这就是技术目的性的最好体现。 技术的性质（二）：实践性 瓦特改良的蒸汽机模型 定义 技术的实践性指根据人的需要，将客观物加工成有用人造物的活动。它源于实践，并在实践中得以实现和发展。 案例：瓦特改良蒸汽机 源于实践 在修理纽科门蒸汽机时发现其效率问题。 实践探索 通过无数次试验，成功分离冷凝器与气缸。 服务实践 成为工业革命核心动力，改变生产方式。 走进技术世界 接下来我们看技术的第二个新性质——实践性。什么是实践性呢？简单来说，技术是从实践中来，又要回到实践中去解决问题的。最典型的例子就是瓦特改良蒸汽机。瓦特并不是凭空想象出蒸汽机的，他是在修理一台现有蒸汽机的实践工作中，发现了它的缺点。然后，他通过一次又一次的试验、修改，这个过程本身就是实践。最终，当改良后的蒸汽机被应用到工厂、矿山、轮船和火车上，真正推动了工业生产的发展时，这项技术才算真正地完成了它的使命。所以，技术离不开实践，实践是技术产生、发展和检验其价值的唯一途径。 技术的性质（三）：实用性 案例：塑料走进千家万户 从1869年赛璐珞的发明，到后来各种塑料的广泛应用，塑料以其韧性好、不导电、不怕水、耐腐蚀等优点，成为了我们生活中不可或缺的材料。 核心总结 技术的实用性，是指技术能解决人类面临的问题，满足人类的需求。 图：无处不在的塑料制品 走进技术世界 技术的第一个重要性质是实用性。也就是说，技术的存在是为了解决我们实际生活中遇到的问题，满足我们的各种需求。以塑料为例，自从它被发明以来，就因为其独特的优点，迅速走进了千家万户，极大地便利了我们的生活。从我们使用的文具，到家里的各种电器外壳，再到食品包装，塑料无处不在。这充分体现了技术的实用性。 技术的性质（四）：创新性 技术发明 指全新技术的创造，如莱特兄弟发明飞机，实现了人类飞天的梦想。 技术革新 指对原有技术的改进提高，如多旋翼无人机，是飞机技术的创新发展。 创新是技术发展的灵魂。 从无到有 从有到优 走进技术世界 技术的第二个性质是创新性，可以说，创新是技术发展的灵魂。技术创新主要体现在两个方面：一是技术发明，也就是创造出一种全新的技术，比如莱特兄弟发明了飞机，让人类第一次实现了像鸟儿一样在天空飞翔的梦想。二是技术革新，也就是在现有技术的基础上进行改进和升级，使其性能更好、用途更广。比如我们现在看到的无人机，就是在传统飞机技术上的一次重要革新，它已经被广泛应用于航拍、农业、物流等多个领域。 技术的性质（五）：时效性 昙花一现：被淘汰的技术 寻呼机和随身听等技术，随着更先进设备的出现，已逐渐退出历史舞台，体现了技术的快速迭代。 历久弥新：持续服务的技术 中国古代的造纸术，历经千年演变，至今仍是信息传播的重要载体，展现了技术强大的生命力。 总结：技术的时效性是相对的，其生命周期取决于社会需求、技术进步等多种因素。 走进技术世界 技术的第三个性质是时效性。这意味着任何一项技术都有其生命周期。有些技术可能在短短几年内就被淘汰，比如曾经风靡一时的寻呼机和随身听，随着手机等更先进通讯和娱乐设备的出现，它们已经逐渐淡出了我们的视野。而有些技术，比如我们中国发明的造纸术，已经沿用了几千年，至今仍然在我们的生活中发挥着重要作用。这说明技术的时效性是相对的，取决于多种因素。 技术的性质（六）：综合性 案例：北京奥运火炬 汇集工业设计、材料工程、机械工程等十大学科专业。 由34位顶尖设计师与工程师跨界协作完成。 核心总结 任何技术都是多种知识、多个学科共同作用的智慧结晶。 2008北京奥运会火炬“祥云” 走进技术世界 技术的第四个性质是综合性。现代技术的发展越来越复杂，往往需要多个学科、多个领域的知识和技术相互配合、协同工作才能完成。以2008年北京奥运会的火炬为例，它的设计和研制就涉及到了工业设计、材料科学、机械工程、空气动力学等多个学科。这充分说明，一项成功的技术，必然是多种知识和技术综合运用的结晶。 技术的性质（七）：两面性 正面影响 信息技术发展，让生活更便利，如网上购物、在线教育、移动支付等。 负面影响 带来新问题，如网络诈骗、个人信息泄露、青少年沉迷网络等。 深刻反思 技术是一把“双刃剑”，我们在享受便利的同时，也要注意防范其可能带来的负面影响。 结论：全面考量，趋利避害，让技术更好地为人类服务。 走进技术世界 最后，我们来谈谈技术的两面性。任何一项技术的应用，都可能既有积极的一面，也有消极的一面。以信息技术为例，它在给我们带来巨大便利的同时，也引发了网络安全、信息泄露等一系列社会问题。同样，工业技术的发展推动了经济的繁荣，但也对我们的环境造成了污染。因此，技术就像一把“双刃剑”，我们在使用技术的时候，必须全面考虑其可能带来的各种影响，趋利避害，让技术更好地为人类服务。 技术的性质（八）：复杂性 随着技术发展和需求丰富，技术日益呈现复杂性特征，体现在其内容体系、使用环境等多个维度。 内部结构复杂 由成千上万个零部件组成，如智能手机、航空发动机等。 知识体系复杂 融合机械、电子、材料、软件等多学科知识。 外部关联复杂 与社会、经济、环境、法律等多因素相互影响。 走进技术世界 最后我们来探讨技术的复杂性。大家看这张图，这是一块电路板，上面密密麻麻的线路和元件，只是现代复杂技术的一个缩影。随着科技的进步，我们身边的技术产品，小到一部手机，大到一架飞机、一个城市的交通系统，都变得越来越复杂。这种复杂性首先体现在它们的内部结构上，有成千上万个部件在协同工作。其次，研发这些技术需要用到多学科的知识，不是单一领域的专家能独立完成的。更重要的是，技术的应用环境也越来越复杂，一项新技术的出现，可能会对社会、经济、甚至我们的生活方式产生深远而复杂的影响。理解技术的复杂性，能帮助我们更全面、更理性地看待和使用技术。 下图所示为某大学研制出的仿生三维架构电子皮肤系统。下列关于该电子皮肤的分析中不恰当的是（ ） A．科研团队研制出首款接近真实皮肤的电子皮肤，体现了技术的创新性 B．电子皮肤使机器人可以像人类一样感受触摸、压力和摩擦，体现了技术的目的性 C．电子皮肤可应用于人形机器人、肢体残疾人义肢等的制造，体现了技术的综合性 D．经机器学习算法辅助，研制出通过触摸测量物体局部曲率功能，体现了技术的实践性 C 材料科学、电子工程、生物医学工程、传感器技术、人工智能等多学科知识 走进技术世界 如图所示为第二代智能消毒保温菜罩，有食物保温、餐具消毒等功能。下列关于该菜罩的分析中，正确的是（） A．设计过程参考了消毒柜和保温箱，体现了技术的目的性 B．温度不高，只能保温，不能热菜，体现了技术的复杂性 C．相较于第一代，第二代增加UV灯消毒，体现了技术的创新性 D．综合多种电器功能，体现了技术的综合性 第二代智能消毒保温菜罩 C 材料科学与结构设计、电子工程与控制技术、 光学与消毒技术、人机交互与工业设计 、热学与流体力学 走进技术世界 技术与科学的关系 维度 科学 技术 本质 认识世界，发现规律 改造世界，解决问题 任务 回答“是什么”、“为什么” 回答“做什么”、“怎么做” 成果形式 理论、定律、论文 产品、发明、工艺 特性 探索性、理论性、客观性 实践性、应用性、社会性 两者联系 科学是技术的基础，技术是科学的应用。 科学的发展为技术创新提供理论指导，而技术的进步又为科学研究提供了新的手段和方法。 走进技术世界 在学习技术的同时，我们经常会把它和科学联系在一起。那么，技术和科学到底有什么区别和联系呢？简单来说，科学的主要任务是认识世界，发现自然界的客观规律，它回答的是“是什么”和“为什么”的问题。而技术的主要任务是利用科学知识来改造世界，解决实际问题，它回答的是“做什么”和“怎么做”的问题。两者之间有着密切的联系：科学是技术的理论基础，而技术则是科学知识的具体应用。 下列选项中，不属于技术活动的是（   ） A．港珠澳大桥的建造 B．新能源汽车的设计 C．牛顿第一定律的发现 D．5G手机的研发 C 走进技术世界 02 技术的价值 技术与人 延伸人类能力，改变生活方式，促进个人发展。 技术与社会 推动经济发展，加速文化交流，重塑社会结构。 技术与自然 探索自然奥秘，解决环境问题，实现可持续发展。 从个人到社会，从地球到宇宙，技术是连接现在与未来的桥梁。 走进技术世界 了解了技术的性质之后，我们再来看看技术都有哪些价值。在这一节，我们将从技术与人、技术与社会、技术与自然三个层面，来探讨技术的重要意义。 技术的价值（一）：技术与人 解决问题的途径和手段 技术帮助我们解决生活中的难题，从钻木取火到现代医疗技术。 提升能力的工具 延伸感官，增强体力与脑力，完成过去无法企及的任务。 认识世界的帮手 探索宇宙奥秘，研究微观世界，不断加深对世界的认知。 植保无人机： 技术赋能现代农业 走进技术世界 首先，我们来看看技术对我们每个人的价值。技术是我们解决问题的重要途径，从古代的钻木取火，到今天的各种高科技医疗设备，技术都在帮助我们克服困难，改善生活。同时，技术也是我们提升自身能力的工具，它就像我们身体的延伸，让我们看得更远、听得更清、做得更多。此外，技术还是我们认识世界的得力帮手，借助望远镜、显微镜等科学仪器，我们的视野得到了极大的拓展。 技术的价值（二）：技术与社会 推动社会文化发展 印刷术的发明，使得书籍得以大量复制和传播，极大地促进了知识的普及和教育的发展，推动了人类文明的进程。 促进社会生产发展 技术进步极大提高生产效率，推动经济发展，并深刻改变了社会的产业结构和就业结构。 活字印刷术： 知识传播的革命 工业机器人： 通过自动化技术实现了高精度、高效率的生产 走进技术世界 技术不仅对个人有着重要意义，对整个社会的发展也起着至关重要的推动作用。以印刷术的发明为例，它使得知识和文化能够更广泛、更快速地传播，极大地促进了教育的普及和社会的进步。同时，技术的进步也是社会生产力发展的主要动力，它不断推动着产业升级和经济结构的调整，改变着我们的社会面貌。 技术的价值（三）：技术与自然 利用自然 技术帮助我们更好地开发和利用自然资源，为人类的生存和发展提供了物质基础。 保护自然 利用技术治理污染、修复生态， 实现人与自然的和谐共生。 可持续发展 发展生态科技，推广清洁能源，是实现可持续发展的关键。 走进技术世界 最后，我们来看看技术与自然的关系。人类通过技术来开发和利用自然，以满足自身的需求。但同时，我们也要认识到，技术的发展不能以破坏自然环境为代价。近年来，随着环保意识的提高，越来越多的环保技术应运而生，比如我们看到的兰新高铁的防风明洞，就是人类利用技术与自然和谐相处的一个很好的例子。未来，发展生态科技，实现可持续发展，将是技术发展的重要方向。 技术的价值（三）：技术与自然 兰新高铁防风三大法宝： 挡风墙、挡风屏、防风明洞， 技术与自然和谐共生的典范 走进技术世界 最后，我们来看看技术与自然的关系。人类通过技术来开发和利用自然，以满足自身的需求。但同时，我们也要认识到，技术的发展不能以破坏自然环境为代价。近年来，随着环保意识的提高，越来越多的环保技术应运而生，比如我们看到的兰新高铁的防风明洞，就是人类利用技术与自然和谐相处的一个很好的例子。未来，发展生态科技，实现可持续发展，将是技术发展的重要方向。 03 知识产权及其保护 什么是知识产权 智力劳动成果的专有权利，是创新的法律保障。 为何保护 激励创新创造，维护公平竞争，促进经济发展。 如何保护 通过专利、商标、版权等法律途径进行注册与维权。 走进技术世界 在创新驱动发展的今天，保护知识产权变得越来越重要。在这一节，我们将学习知识产权的相关知识，了解为什么要保护知识产权，以及如何对其进行保护。 知识产权的含义 定义 指国家赋予相关权利人对其所创作的智力劳动成果依法享有的财产权。 范围 主要包括专利权、商标权、著作权（版权）、集成电路布图设计、地理标志、生物新品种、商业秘密等。 重要性 经济社会发展的自身需要，也是进一步适应国内外新的发展形势，通过立法保护智力劳动者的合法权益，提高创新能力，加速科技成果转化为现实生产力，促进科学技术进步和经济社会发展。 案例 从企业专利侵权诉讼到个人作品盗版，都凸显了知识产权保护的现实必要性。 走进技术世界 那么，什么是知识产权呢？简单来说，知识产权就是对我们脑力劳动成果所享有的权利。它主要包括专利权、商标权和著作权等。比如，科学家的发明创造可以申请专利，作家的作品受著作权保护，企业的品牌标志受商标权保护。保护知识产权非常重要，因为它能够激励人们不断创新，推动社会的进步。 技术的性质（九）：专利性 定义 专利是专利权的简称，是国家依法授予申请人在一定时间内对其发明成果享有的独占、使用和处分的权利。 作用 保护一种思想、发明或革新的权益。 特性 独占性：法律保护，任何人不得侵犯。 时间性：专利保护有一定的期限。 地域性：专利只在申请国受到保护。 挂脖式手机支架专利产品示例 走进技术世界 在知识产权中，专利是非常重要的一种。专利是国家授予发明人的一种独占权，它可以保护发明人的创新成果在一定期限内不被他人抄袭和滥用。这不仅能够保护发明人的合法权益，也能够鼓励更多的人投身于发明创造。专利具有三个基本特性：独占性、时间性和地域性。 专利的三种类型 发明 指对产品、方法或其改进所提出的新的技术方案。 保护期限：20年 实用新型 指对产品的形状、构造或其结合所提出的适于实用的新方案。 保护期限：10年 外观设计 指对产品的形状、图案或其结合所作出的富有美感的新设计。 保护期限：15年 了解专利类型，保护创新成果 走进技术世界 在知识产权中，专利是非常重要的一种。专利是国家授予发明人的一种独占权，它可以保护发明人的创新成果在一定期限内不被他人抄袭和滥用。这不仅能够保护发明人的合法权益，也能够鼓励更多的人投身于发明创造。专利具有三个基本特性：独占性、时间性和地域性。 专利的申请与保护 专利申请流程 1. 准备申请文件 撰写专利说明书、权利要求书等。 2. 递交专利文件 向国家知识产权局提交申请。 3. 审核、批准 检查申请文件格式及明显实质性缺陷。审查新颖性、创造性和实用性。 4. 领取专利证书 专利权的保护 协商解决 与侵权方直接沟通，寻求和解方案。 行政处理 请求知识产权行政部门进行查处。 司法诉讼 向人民法院提起诉讼，要求法律制裁。 通过合法途径申请并保护专利，是创新成果转化为商业价值的关键保障。 缴纳相关费用。 走进技术世界 如果我们有了好的发明创造，应该如何申请专利呢？专利申请通常需要经过准备文件、提交申请、审查、授权等几个步骤。一旦获得了专利权，我们就受到了法律的保护。如果发现有人侵犯了我们的专利权，我们可以通过协商、行政投诉或者向法院提起诉讼等方式来维护自己的合法权益。 下图所示是我国正式发布的首列用于商业化运营的碳纤维地铁列车，下列关于该地铁列车的分析中不恰当的是（） ●A．将碳纤维应用于地铁列车的主承载结构，制作成本较高，体现了技术的复杂性 ●B．在项目推进中，研发了高效的成型制造技术，体现了技术的实践性 ●C．碳纤维复合材料的研发是一项技术活动 ●D．应用数字孪生技术，实时检测整车安全，降低了事故的发生率，体现了技术具有保护人的作用 A 5G通信、智能电网、自动驾驶、大型桥梁工程等 走进技术世界 设计师为繁忙的大都市设计了这款信息化租赁自行车，这辆车的后架安装了由GPS定位系统、电子车锁和用户信息处理器组成智能密码锁，用它能通过网络完成远程租赁预约，并能防止车辆丢失。下列有关这款租赁自行车的说法中不恰当的是（ ） A.满足了人们近距离出行的需求 B.有助于提倡低碳环保的出行方式 C.自行车只能用远程预约设置的密码才能开锁，具有保护人的作用 D.提供了另一种出行选择，丰富了人们的社会生活 信息化租赁自行车示意图 C 走进技术世界 Photonmatrix便携式激光驱蚊设备，可通过发射激光驱赶并消灭蚊虫。下列关于该驱蚊设备的分析中不恰当的是（） A．采用激光雷达技术实时识别蚊虫，体现了技术的创新性 B．推进激光与毫米波雷达协同技术开发，体现了技术的实践性 C．采用自研VCSEL阵列光学系统，体现了技术的专利性 D．纯物理方式驱蚊无化学残留，体现了与生态保护的融合 Photonmatrix 激光驱蚊设备 C 走进技术世界 小结与评价 核心知识小结 技术的定义与性质 实用性、创新性、时效性、综合性、两面性、 目的性、实践性、复杂性、专利性。 技术的价值 对人、对社会、对自然的深远影响 技术与科学的关系 区别与联系，相互促进，共同发展 知识产权及其保护 技术创新的法律保障与社会共识 技 术 走进技术世界 在本章中，我们学习了技术的基本概念和性质，探讨了技术的价值，了解了技术与科学的区别与联系，以及知识产权保护的重要性。为了巩固所学知识，我给大家布置一个小任务：请大家以“陶瓷制作技术的变革与社会发展”为题，写一篇小论文。希望大家能够通过这个任务，将理论知识与实际案例结合起来，加深对技术的理解。 感谢聆听 技术改变世界，创新引领未来！ 走进技术世界 我的讲解到此结束，感谢大家的聆听。希望通过本章的学习，大家能够对技术有一个全新的认识，并在未来的生活中，能够更好地理解技术、运用技术、甚至创造技术。记住，技术改变世界，创新引领未来！ Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $