5.1 认识技术与工程 教案 2026-2027学年浙教版科学七年级上册

该教案聚焦科学、技术与工程的概念辨析及相互关系，通过蝙蝠夜间捕食案例导入，对比“为什么能避开障碍物”（科学问题）与“如何制作导航装置”（技术问题），搭建从具体现象到抽象概念的学习支架。 以案例分析法和对比辨析为特色，通过光合作用与太阳能电池板、赵州桥与东海大桥等实例，培养科学思维与探究实践能力，融入基因编辑双刃剑等伦理讨论增强态度责任，助力学生构建知识体系，教师可直接应用练习与案例提升教学效率。

5.1 认识技术与工程 教案 课题 5.1 认识技术与工程 课型 综合练习课 课时 1课时 教材 浙教版七上科学 第五章 年级 七年级 学科 科学 教法 案例分析法、对比辨析法、小组讨论法 教具 多媒体课件 核心素养 详见下方 二、核心素养目标 1.科学观念：能区分科学、技术与工程三个核心概念，知道科学是认识自然的知识体系，技术是改造世界的手段和方法，工程是技术的系统化应用。能辨析实例中科学、技术与工程的具体表现。 2.科学思维：能通过对比分析（如光合作用vs太阳能电池板）理解科学发现与技术发明的区别。能结合具体案例阐述科学、技术与工程之间相互依赖、相互促进的关系。能辨证地认识技术的“双刃剑”特性。 3.探究实践：通过小组讨论和案例分析，培养从实际问题中提取科学问题、技术问题的能力，初步形成工程思维。 4.态度责任：欣赏古代工程成就（如赵州桥、活字印刷），增强民族自豪感。关注技术发展带来的伦理问题（如基因编辑），形成负责任使用技术的意识。 三、教学重难点 【重点】重点：科学、技术、工程三者的概念辨析；能判断实例中哪些属于科学问题/成果，哪些属于技术问题/成果，哪些属于工程。 【重点】难点：理解科学、技术与工程“相互依赖、相互促进”的动态关系；技术“双刃剑”的辨证分析。 四、教学过程 环节一：情境导入（3分钟） 【教师活动】 展示蝠蝠夜间捕食图片，提出两个问题：①蝠蝠为什么可以在黑暗中避开障碇物？②如何利用蝠蝠的这种能力来制作一个类似的定位导航装置？引导学生思考：这两个问题有什么本质区别？引出核心主题——科学、技术与工程。 【学生活动】 思考并回答：问题①是探究“为什么”——属于科学问题；问题②是探究“如何做”——属于技术问题。 【设计意图】 以蝠蝠声纳这一经典生物仿生案例为切入点，通过两个问题的对比引导学生直观感受科学问题（认识自然）与技术问题（改造世界）的本质区别。 【知识点】 1.科学问题：探究“是什么”“为什么”——认识自然规律。2.技术问题：探究“怎么办”“如何做”——改造世界。 环节二：概念辨析——科学、技术与工程（12分钟） 【教师活动】 一、三者定义：科学——对自然现象的观察、探究和解释，形成的知识体系（如：光合作用、蝠蝠回声定位原理）。技术——利用科学原理解决实际问题的手段和方法（如：声纳、太阳能电池板、活字印刷）。工程——技术的系统化集成应用，是为满足人类需求而进行的大型、复杂的实践活动（如：东海大桥、赵州桥、空间站建设）。 二、关系——相互依赖、相互促进：科学发现为技术发明提供原理基础（如声学→听诊器），技术进步为科学探究提供新工具（如望远镜→天文发现），工程是多种技术的系统集成（如东海大桥集成了混凝土技术、斜拉桥技术、预应力技术等）。 三、练习热身（选自课件第3页）：蝠蝠为什么可以在黑暗中避开障碇物？①属于科学问题；如何利用蝠蝠的这种能力来制作定位导航装置？②属于技术问题。答案：A。 【判断技巧】辨析关键：科学问题——“是什么”“为什么”（探究原理、规律）；技术问题——“怎么办”“如何做”（解决实际问题）。 【学生活动】 完成口头辨析：①光合作用属于科学成果，太阳能电池板属于技术成果（课件第5页）。②平板电脑是技术与工程制造的产品（课件第6页）。③空气净化器满足人们对健康的需求（课件第4页）。 【设计意图】 通过三个经典实例的对比分析（蝠蝠声纳、光合作用vs太阳能电池板、平板电脑），让学生在反复辨析中建立“科学vs技术vs工程”的概念框架。“是什么vs怎么办”二元区分法简单易懂，适合七年级学生的认知水平。 【知识点】 1.科学：认识自然规律的知识体系（“是什么”“为什么”）。 2.技术：改造世界的手段和方法（“怎么办”“如何做”）。 3.工程：技术的系统化集成应用（满足人类需求的大型实践活动）。 环节三：练习精讲（25分钟） 练习1 题目：工业上常用碳捕捉技术来“捕捉”空气中的二氧化碳，再把捕捉的二氧化碳提取出来，经化学反应使之变成甲醇和水。下列选项中，不属于这项工程给人们带来的好处是（　　）。A.推动能源结构的转型　B.有效减缓温室效应　C.改善空气质量　D.增强植物的光合作用 【答案】D 【解析】碳捕捉技术直接的好处是减少大气中CO₂浓度，进而减缓温室效应、改善空气质量、推动能源转型。植物光合作用是自然过程，与碳捕捉工程无直接关联。 练习2 题目：毕昇发明的“活字印刷”属于一项__________（填“技术”或“工程”），因此毕昇应该被称为__________（填“科学家”或“工程师”）。 【答案】技术；工程师 【解析】活字印刷是一种具体的制作方法，属于技术。毕昇发明了这项技术，应称为工程师（技术发明者）。《梦溪笔谈》记载也说明了活字印刷在大规模印刷时“极为神速”的效率优势。 【易错提示】辨析：技术概念关键词——“发明”“制作方法”；工程概念关键词——“建造”“系统集成”。 练习3 题目：现在许多年轻人出行喜欢选择网约车，而不是出租车。请你写出三个网约车具有的优点。 【答案】预订便捷、能够导航和定位、支付便利、定价和计费透明等（任写三点，合理即可）。 【解析】网约车是移动互联网技术、GPS定位技术、在线支付技术等多种技术的集成应用，属于一个小型工程系统。它的优势体现了技术进步对人们生活方式的改善。 练习4 题目：科学老师上课时使用了扩音器，坐在教室后排的同学反映听不清，下列解决方案最恰当的是（　　）。A.将扩音器的音量调大　B.为每位学生配备接收声音的耳机　C.在教室中、后位置安装声音放大装置　D.更换电压更大的电池 【答案】C 【解析】这是一个典型的工程问题——需要综合考虑有效性、可行性、成本等因素。A可能造成前排太响，B成本太高，D不解决问题。C通过增加声音放大装置均衡各位置音量，是最优工程方案。这体现了工程设计中“权衡多因素、选择最优方案”的思维方式。 【理解要点】工程思维核心：工程问题的解决方案不是“唯一正确答案”，而是在多种可行方案中“权衡多因素、选择最优”。 练习5 题目：为了解决暴雨时城市下水管道来不及排水的问题，人们发明了一种具有超强渗水能力的新型混凝土。这个案例说明（　　）。A.科学技术的进步制约了工程的实施　B.技术和工程相互促进、相互制约　C.社会需求制约了科学技术的发展　D.这种新型混凝土可以完全取代传统混凝土 【答案】B 【解析】社会需求（解决城市内涝）驱动了技术发明（新型混凝土），新技术又促进了城市排水工程的发展。这体现了技术和工程“相互促进、相互制约”的关系。 练习6 题目：听诊器是医生常用的诊断用具，它是工程师利用声学原理制造出来的，而听诊器的应用又为医生诊断病情提供了重要依据。请根据这个事实简要阐述科学、技术与工程之间的关系。 【答案】科学（声学原理）为技术（听诊器制造）提供了理论基础，技术又为工程（医疗诊断系统）提供了工具，工程的应用反过来促进了科学的发展（更好地认识疾病）。三者相互依赖、相互促进。】 【解析】这道题是“科学→技术→工程”三者关系的综合阐述。关键是不要孤立地看待任何一者，要用“相互”的视角表述。 练习7 题目：基因编辑技术是指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的添加、删除或替换等。该技术是一把双刃剑。请你谈谈对“技术是一把双刃剑”的看法。 【答案】技术可以造福人类（如基因治疗遗传病、改良农作物），但不合理使用可能带来潜在的风险和伦理问题（如基因婴儿伦理争议、生态安全风险等）。因此需要合理使用技术，让技术为人类服务而不是反之。】 【易错提示】“双刃剑”思维：任何技术都有两面性——正面效应与潜在风险。关键在于人类如何使用技术，而不是技术本身的“好”或“坏”。 练习8 题目：阅读赵州桥和东海大桥材料，回答问题。（1）技术与工程的发展源于人类生存的__________和制造器物的__________。（2）对比赵州桥与东海大桥，发现不同时代的工程从结构、材料、技术等方面具有显著不同，体现了科学、技术与工程__________。（3）赵州桥敞肩拱技术的优势不包括（　　）；（4）桥梁的建造和发展给人们的生活和社会发展带来了哪些好处？ 【答案】（1）需求；需求。（2）相互依赖、相互促进。（3）D（敞肩拱技术可节省材料、减轻桥身重量、增加承载力和稳定性，但“方便交通和运输”是桥梁的共同功能，不是敞肩拱技术独有的优势）。（4）促进交通和运输，促进经济发展，方便人们出行等（合理即可）。 【理解要点】赵州桥与东海大桥的对比说明：任何工程都是特定时代科学水平和技术条件的产物。古代凭经验积累建造了赵州桥，现代科学理论指导下建造了东海大桥——科学、技术、工程共同发展。 环节四：课堂小结（5分钟） 【教师活动】 带领学生回顾本节课核心知识框架。 【学生活动】 完成知识框架填空：科学是认识自然的__________，技术是改造世界的__________，工程是技术的__________。三者__________、__________。 【设计意图】 将分散的练习题归纳为系统的知识框架，帮助学生建立“科学—技术—工程”三级概念体系，形成“辨析案例→判断属性→阐述关系”的完整认知链。 【知识点】 1.科学、技术、工程三者定义。 2.三者关系：相互依赖、相互促进。 3.技术的双刃剑特性。 4.工程思维：权衡多因素，选择最优方案。 五、板书设计 5.1 认识技术与工程 一、三者概念 科学：认识自然规律（“是什么”“为什么”） 技术：改造世界的手段和方法（“怎么办”“如何做”） 工程：技术的系统化集成应用 二、三者关系 科学 → 提供原理 → 技术 → 系统集成 → 工程 工程 → 提供工具/反馈 → 科学 → 相互依赖、相互促进 三、技术的双刃剑 正面：造福人类（治疗、生产、便利） 反面：潜在风险（伦理、安全、生态） → 关键在于人类如何使用 六、教学反思 1.学生是否能准确运用“是什么vs怎么办”二元区分法判断科学问题和技术问题？ 2.“科学→技术→工程”三者关系链是否通过听诊器、赵州桥vs东海大桥等案例讲清楚了？学生能否迁移到新案例中自主分析？ 3.工程思维（权衡多因素、选择最优方案）的培养是否足够？扩音器练习题是否引发了学生对工程设计的思考？ 4.“技术是一把双刃剑”的讨论是否让学生形成了辨证的技术伦理观？学生能否举出更多双刃剑的实例？ 5.练习题量较大（12题），课堂时间是否充裕？是否需要精简为核心代表题型？ 6.赵州桥与东海大桥的案例是否激发了学生对古代工程成就的自豪感和对现代工程的兴趣？ 学科网（北京）股份有限公司 $