2022-2023学年高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计1》学业考试全册知识点复习讲义
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1、 通用技术全册知识点汇总通用技术全册知识点汇总 技术与设计 1 第一章 走进技术世界 一、技术的发展: 1、(1)人类需要着衣裳遮身避寒纺织、印染、缝制技术。 (2)人类需要进食补充能量食品烹饪加工、农作物栽培、家禽饲养技术。 (3)人类需要住所以避风挡雨建筑技术 (4)人类需要抵御野兽攻击和伤害武器制造技术。 (5)人类需要出行车、船制造技术。 (6)人类需要交往、保持联系邮电通讯技术。 技术技术是指从人类的需求出发,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。 技术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之一,是人类
2、物质财富和精神财富的积累形式之一 2、人类社会历史发展依据生产工具的变革,先后经历了石器时代石器时代、青铜时代青铜时代、铁器时代铁器时代、蒸汽时代蒸汽时代、电气时代电气时代、信息时代信息时代。 3、我国的我国的火药、指南针、造纸术等科技发明推动了世界近代历史的进程。火药、指南针、造纸术等科技发明推动了世界近代历史的进程。 4、 1964 年,我国第一枚原子弹爆炸成功; 1965 年,我国在世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素; 1970 年,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。 1973 年,袁隆平选育出杂交水稻新品种“南优二号” 1983 年,我国第一台每秒钟运算达 1
3、 亿次以上的“银河”计算机研制成功。 5 5、改革开放以来,改革开放以来,我我国国以航天技术、原子能技术、电子计算机的应用为代表以航天技术、原子能技术、电子计算机的应用为代表的科学技术飞速发展(的科学技术飞速发展(“神舟” 、 “嫦娥” 、 “天宫” 、 “悟空” 、 “墨子” 、高温超导、纳米材料、激光技术、增材制造、重大新药创制、重大传染病防治等方面取得重大科技成果。此外,三峡工程、西气东输、西电东送、青藏铁路等重大工程成果丰硕。) 6 6、 中国制造中国制造 20252025明确提出五大工程,十大重点领域明确提出五大工程,十大重点领域。提出通过“三步。提出通过“三步走”实现制造强国的战略
4、目标。走”实现制造强国的战略目标。 二、技术的价值: 1、技术与人的关系、技术与人的关系 技术是人类满足自身的需求、愿望,更好的适应大自然,而采取的方法和手段。 ( 技术的作用技术的作用: 保护人保护人:提供抵抗不良环境,防止被侵害的手段和工具。 解放人解放人:解放或延长了身体器官,拓展活动了空间,提高了劳动效率,增强了各方面的能力。 发展人发展人:技术促进人的精神和智力的发展,使得人的创新精神和批判能力得以提高,思维方式发生转变,自我价值得以体现。 2、技术与社会的关系、技术与社会的关系 技术促进社会的发展,丰富社会文化内容,改变社会生活方式,是推动社会发展和文明进步的主要技术促进社会的发展
5、,丰富社会文化内容,改变社会生活方式,是推动社会发展和文明进步的主要动力之一动力之一。具体为: (1)技术是社会财富积累的一种形式,对社会生产具有直接的经济意义。它促进了社会经济的增长,实现了产业结构的升级,并为企业的发展提供了基础。如福特 T 型车的生产流水线。 (2)随着技术的发展,劳动力结构也发生了较大的变化,第一第二产业从业者数量减少,第三产业从业者数量大幅度增加。例如:因为农业技术的发展与劳作方式的变革使农业从业人口减少。 (3)技术不仅为生产提供了先进的手段和工具,提高了生产效率和经济效益,而且丰富了人们的社会生活,使人们衣食、住、行、交往、娱乐、教育等方面都发生了改变。 (4)技
6、术进步不仅带动社会生产的发展和社会活动的变化,而且渗透到军事、政治、文化各领域。 3、技术与自然的关系、技术与自然的关系 (1)利用技术,人类可以改造和利用自然利用技术,人类可以改造和利用自然。如:填海造田、南水北调、西气东输、都江堰、荷兰的风车。 (2)人类利用技术和改造自然要有合理的尺度人类利用技术和改造自然要有合理的尺度,要注意对自然的保护,不能忽视对自然的保护,不能忽视一些技术或产品对环境可能造成的负面影响。 (3)技术的发展给自然环境带来了问题,但也给解决这些问题提供了可能技术的发展给自然环境带来了问题,但也给解决这些问题提供了可能。 “绿色”技术:主要包括绿色产品的生产技术以及清洁
7、工艺等。 绿色产品:指在生产和生活中,不会污染环境和破坏生态的产品的总称。 三、技术的性质 1、技术的技术的目的性目的性 技术总是从一定的目的出发,针对具体的问题,形成解决方案,从而满足人们的某方面的需求。例如:助听器的发明。人类有目的、有计划、有步骤地技术活动推动了技术的不断发展。 2、技术的技术的实践性实践性 技术的实践性,是指根据人的需要把自然物加工成具有某种使用价值的人造物的活动。 它主要表现在两个方面: 一方面是技术产生于实践之中; 另一方面是技术只有在人的实践之中才能变为现实。 技术的实践性反映了人与客观世界的互动关系。 3、技术的、技术的综合性综合性 (1)技术活动往往需要综合运
8、用多种知识。 技术具有跨学科的性质,综合性是技术的内在特性。一般地,每一项技术都需要综合运用多个学科、多方面的知识。 (2)技术与科学的区别与联系 科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验,从而发现规律,并予以验证和公式化的知识体系。科学侧重认识自然,力求有所发展,科学是回答“为什么”) ;科学通过实验验证假设,形成结论。 技术则是人类为了满足自身的需要和愿望对大自然进行的改造。技术侧重改造和利用自然,力求有所发明(技术是解决“怎么办”) ,科学促进了技术的发展,技术推动了科学的进步。技术通过试验,验证方案的可行性与合理性,并实现优化。 例如: 科学活动有牛顿发
9、现万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、 伽利略提出自由落体定律;技术活动有瓦特发明蒸气机、贝尔发明电话、莫尔斯发明电报。 4、技术的技术的创新性创新性 创新是技术发展的核心。技术的发展需要创新。技术创新常常表现为技术革新和技术发明。技术革新一般是在原有技术的基础上的变革和改进,技术发明则是一项新技术的产生。 5、技术的、技术的复杂性复杂性 随着技术的发展,人们需求的日益丰富,技术越来越呈现出复杂性特征。 一方面,技术的内容和体系越来越复杂;另一方面,技术使用和应用的环境也越来越复杂。 正是由于技术的复杂性,以及一定时期人类思维的局限性和有限性,技术客观上具有两面性。 技术不是中性工具,它可以给人
10、们带来福音,但如果使用不当也可能给人类带来一定的危害。例如下列技术的正反两方面的影响: 网络技术(方便人们交流沟通,但也有人利用网络犯罪) 、 B 超技术(可以用于医疗,但也有人进行胎儿鉴别) 克隆技术(克隆人体器官用于医疗,但也会挑战人类伦理道德) 、 核技术(发电,但也会用于战争) 空间技术(科学实验,卫星通讯;产生太空垃圾) 、 转基因技术(可制造符合人类要求的动植物,但其负作用还未知) 6、技术的、技术的专利性专利性 知识产权: 是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营活动的标记、 信誉而依法享有的权利。 狭义的知识产权包括著作权、专利权、商标权三部分。 专利权是指依法批准的发明人或其
11、权利受让人对其发明成果在一定年限内享有的独占权或专用权。专利权是一种专有权,一旦超过法律规定的保护期限,就不再受法律保护。 专利的特性:独占性、时间性、地域性 专利申请步骤:提交申请阶段受理阶段初审阶段公布阶段实质审查阶段授权阶段 第二章 技术世界中的设计 一、 技术与设计的关系 1、技术的发展离不开设计、技术的发展离不开设计 设计是基于一定设想的、有目的规划及创造活动。 一项技术的创新需要设计, 一个技术产品的更新需要设计, 一项新工艺的改进也需要设计。 如:书写工具的发展、电动剃须刀的发展。 (1)设计是技术成果转化的桥梁和纽带。案例:白色污染和可降解餐具 (2)设计促进技术的革新。案例:
12、移动通信系统发展历程 2、技术的更新对设计产生重要影响、技术的更新对设计产生重要影响 (1)技术是设计的平台,没有技术作基础,设计将难以表现和实现。如:达?芬奇的研究和发明 (2)技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间,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。同时,技术更新也为产品的更新换代创造了更加便利的条件。如:灯具的发展 (3)技术进步还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,它促使人们不断考虑如何应用新技术、新材料、新工艺来改进现有产品,如何有机地结合各种技术来开发新产品等问题。如:奥运场馆“鸟巢”中使用的新技术、新材料、新工艺。 3、设
13、计的丰富内涵、设计的丰富内涵 技术世界的设计,其核心是技术设计。 设计主要分为:技术设计与艺术设计 技术设计侧重:功能、结构、材料、程序、工艺; 艺术设计侧重:欣赏、审美、色彩、造型、听觉效果、情感。 二、设计的一般原则 原则之间有互相关联、互相制约、互相渗透、互相影响的关系。 1、实用原则实用原则: 实用原则是指设计的产品为实现其目的而具有的基本功能。 2、创新原则创新原则: 创新原则就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等,或对己有产品的革新来创造具有相当社会价值的的事物或形式。创新是设计的核心。 3、经济原则经济原则: 经济原则是指以最低的费用取得最佳的效果 4、道德原则道德原则:
14、产品设计必须考虑它与人、社会、环境的关系,必须遵循道德原则。还要尊重他人的知识产权、技术成果的道德观念。 5、美观原则美观原则: 好的产品也能让人们从产品的外观和造成上得到美的体验、享受和精神上的愉悦。 6、技术规范原则技术规范原则: 技术规范既有强制性的标准(质量和安全方面) ,也有推荐使用的技术规范。 7、可持续发展原则可持续发展原则: 既要满足当代发展的需求,又要考虑未来发展的需要,不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。 三、设计的一般过程 1、发现与明确问题发现与明确问题 2、制定设计方案:制定设计方案: 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 3、制作模型
15、或原型: (一般分两阶段制作模型或原型: (一般分两阶段绘制图样;绘制图样;制作模型或原型)制作模型或原型) 4、测试、评估及优化:测试、评估及优化: 测试目的:检验产品在操作、使用过程中,在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求; 评估需要反复进行; 在测试、评估等基础上进行优化 5、产品的使用和维护产品的使用和维护 四、技术试验及其方法 1、什么是技术试验、什么是技术试验 (1)定义:在技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术实验。如:技术试验卫星。要注意技术试验与科学实验并不一样。 (2)作用:技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段,对技术应用的实现
16、起到了有力的保障作用。通过技术试验,可以使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低。如:阿会塔比拉河桥的垮塌、青霉素皮试试验。 (3)分类:对技术实验,我们可以根据应用的范围不同进行分类,如农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等;还可以根据目的的不同进行分类,如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。 2、技术试验方法、技术试验方法 (1)优选试验法:优选试验法:运用数理统计的方法,选定若干次典型意义的试验,逻辑地推出全部试验所 达到的最佳效果。如不同品种水稻的对比试验等。 (2)模拟试验法:模拟试验法:是通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法。如汽车碰撞试验。还可以通过缩小(放
17、大)比例来模拟所设计的现场效果。如:大坝水利试验等。 (3)虚拟试验法:虚拟试验法:利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法称为虚拟试验法。如:计算机虚拟火星探测器模拟登陆动画等。 (4)强化试验法:强化试验法:是在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用,提高试验效率的方法。 (5)移植试验法:移植试验法:在相互有差异的事物之间,将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。 如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验, 这就是一种非常典型的移植试验。 如:作物的嫁接试验、器官(基因)移植试验。 第三章 发现与明确问题 一、问题的产生: 1、来源于生活:人类生存必然会遇到
18、的问题; 2、由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案;(青蒿素的发现与提取) 3、基于一定的目的,由设计者自己主动地发现问题并试图解决。 (电话的发明) 二、发现问题的途径与方法 1、观察日常生活 2、收集和分析信息(主动出击寻找问题) 3、技术研究与技术试验 三、明确问题的内容与价值 1、问题是否明确、问题是否明确: 发现问题很多,有些模糊不清,需要加以明确目的。发现问题很多,有些模糊不清,需要加以明确目的。 2、问题的价值、问题的价值: 判断问题是否有价值的依据:判断问题是否有价值的依据: 所提出的问题是否遵循基本的科学原理? 迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决? 在你调查的
19、范围里,该问题是否具有普遍意义?在更广的范围内,这个问题是否有意义? 在多个问题同时发生时,该问题是否是主要问题? 现有技术条件能否解决这个问题?技术发展以后呢? 解决该问题所需的投入是多少? 投入与产出的比是否理想? 3、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务 无论是一个问题的解决,还是一项设计的进行,它的限制主要有两方面决定: 设计对象的特点和解决的标准 设计者的能力与条件 第四章 方案的构思及方法 一、设计中的人机关系 1、什么是人机关系、什么是人机关系 在现实生活中,我们每时每刻都会与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时,物品就与人产生了一种
20、相互关系。 这种相互关系就称为人机关系。 “人机关系”中的机不仅是指计算机或机器,还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等. 2、人机关系要实现的目标、人机关系要实现的目标 (1)高效高效 在设计中,应该把人和机作为一个整体来考虑,合理或最优地分配人和机的功能,促进二者的协调,提高人的工作效率。 (2)健康健康 人机关系所追求的健康,是指在长期操作或使用的情况下,产品对人的健康不会造成不良的影响。案例:高跟靴、烟。 (3)舒适舒适 人机关系中舒适是指人在使用产品的过程中,人体能处于自然的状态,操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内,而使人不
21、致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。案例:培土小工具 (4)安全安全 安全是指在人们的操作使用中,产品对人不构成生理上的伤害,产品与人接触的部分不允许有尖角和锋利的上的边槽。如:安全帽、安全带、安全气囊等。 3、如何实现合理的人机关系、如何实现合理的人机关系 (1)考虑到普通人群和特殊人群 现在大多数产品是为了普通人群设计的,设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。但是特殊人群也是社会的重要组成部分,他们往往有着独特的需要。所以在设计时,还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。如:要考虑到残疾人的需求。 (2)考虑静态的人与动态的人的关系 设计的产品不但要符合人体静态的
22、尺寸,还要让人在使用它时,能够方便施力、有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳,提高效率,满足健康、舒适的要求。 (3)满足人心理需求和生理需求 设计中的人机关系,不仅要满足人的生理需求,而且要满足人的心理需求。产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等影响人的心理感受,如果能在设计中注意满足人在这些方面的心理需求,就可以将人机关系处理得更好。 (4)信息的交互 人与产品的互动过程就人与产品宽之间信息传递的过程。 即人机之间运用信息语言交流的过程。 改善信息传递的途径能获得更好的人机关系。 如:电话机的无液晶屏显示、有液晶屏显示,可以视屏通话。案例:汽车的颜色 二
23、、进行设计分析,构思设计方案 合理的设计分析是成功地进行技术设计的关键一步,分析得当可以指引以后的技术设计上可以少走或不走弯路。设计任何产品都应综合考虑物、人、环境三个方面。 设计任何产品都应综合考虑产品本身、使用者、和使用环境,即物、人、环境物、人、环境三方面因素。 三、比较、权衡设计方案 1、权衡时首先要考虑最关键因素(基本功能、权衡时首先要考虑最关键因素(基本功能) 2、其次考虑稳定性和耐久性、其次考虑稳定性和耐久性 3、还要考虑加工难易程度、成本、环保性等、还要考虑加工难易程度、成本、环保性等 4、最后还、最后还要要考虑产品考虑产品的的使用对象使用对象。 方案的权衡(根据设计要求和设计
24、原则)是一个综合考虑过程,它们相互关联、互相制约,要抓住设计的核心与关键。 四、常用的构思方法 方案的构思是指人们在一定的调查研究和设计分析的基础上,通过思考将客观存在的各要素按照一定的规律架构起来,形成一个完整的抽象物,并采用图、模型、语言、文字等方式呈现的思维过程。 1、 形态分析法形态分析法: 形态, 指事物存在的样貌, 或在一定条件下的表现形式。 形态可以把握, 可以感知,或者可以理解。形态分析形态分析,是指从整体的思想出发来看待事物,把事物看成是几个功能部分的集合,然后把整体拆成几个功能部分,分别找出能够实现每一部可分功能的所有方法,最后再将这些方法进行重新组合,根据分析评价结果最终
25、形成多种设计方案。这种构思方法提供了一种逻辑结构,它可以代替随机的想法,其内容广泛而全面,有助于考虑到尽可能多的选择方案,并分析而提出未曾考虑过的新的设计方案。 2、 联想法联想法:联想法就是由甲事物想到乙事物的思维过程。 具体来说, 是借助想象, 把形似的、 相连的、相对的、相关的或某一点上有相通之处的事物加以联结。 利用联想法进行构思,不一定能使技术设计一次成功,但它有可能为构思找到一种方法或一 条形成方案的路径。 3、 设问法设问法设问法是通过多角度提出问题,从问题中寻找思路,进而做出选择并深发创造性设想的一种构思方法。它的主要类型有检核表法、5W2H 法、和田 12 动词法等。 4、仿
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