技术的发明与革新B1

1、第二节第二节 技术的发明与革新技术的发明与革新-技术的创新性技术的创新性 醴陵一中醴陵一中 凌祥顺凌祥顺一、技术创新是技术发展的灵魂一、技术创新是技术发展的灵魂 技术创新是技术发展的灵魂，是技技术创新是技术发展的灵魂，是技术发展的核心所在，在人类历史的术发展的核心所在，在人类历史的长河中，每一项技术的问世都是创长河中，每一项技术的问世都是创新的结果。新的结果。技术创新表现为两种形式：技术创新表现为两种形式： 一种是技术发明；一种是技术发明； 一种是技术革新；一种是技术革新； 发明指的是创造发明自然界原来没发明指的是创造发明自然界原来没有的事物。有的事物。 革新指的是对原有技术加以改造和革新指的

2、是对原有技术加以改造和提高。提高。 发明和革新是技术的源泉发明和革新是技术的源泉二、技术发明二、技术发明 人类历史无数的技术发明，勾绘出了技术人类历史无数的技术发明，勾绘出了技术创新的轨迹。创新的轨迹。 在当今的知识经济社会，技术发展的灵魂在当今的知识经济社会，技术发展的灵魂是创新，技术发明是推动人类社会进步的是创新，技术发明是推动人类社会进步的动力。动力。 集成电路的发明集成电路的发明 美国硅谷是微电子工业的发祥地和中心，轰动世界的美国硅谷是微电子工业的发祥地和中心，轰动世界的集成电路，最早就是在这里发明的。美国贝尔实验室集成电路，最早就是在这里发明的。美国贝尔实验室经过精心研究，发现了半导

3、体的电流放大原理，并发经过精心研究，发现了半导体的电流放大原理，并发明了可代替电子管的晶体管。明了可代替电子管的晶体管。1958年，硅谷的一家年，硅谷的一家公司发明并制造出了世界上第一块用半导体硅制成的公司发明并制造出了世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。此后，许多科技人员进行了无数次应用技集成电路。此后，许多科技人员进行了无数次应用技术实验、研制出了从装有术实验、研制出了从装有1000个以上晶体管的集成个以上晶体管的集成电路到自身具有完整功能单元的大规模集成电路，再电路到自身具有完整功能单元的大规模集成电路，再到装有到装有10万万100万个晶体管的集成度更高的超大规万个晶体管的集成度更高的

4、超大规模集成电路（图模集成电路（图1-4）。集成电路）。集成电路大规模集成电大规模集成电路路超大规模集成电路的发展轨迹，其实就是一个超大规模集成电路的发展轨迹，其实就是一个技术不断创新的过程。技术不断创新的过程。 集成电路的发明，促进了计算机的更新换代，同时对航空、航天、通信以及家用电器的发展产生了深远影响。可以说，20世纪60年代以后，全球技术发生的日新月异的变化，都离不开集成电路。蒸汽机的发明和改良蒸汽机的发明和改良莱特兄弟和第一架飞机莱特兄弟和第一架飞机 电话的发明者是贝尔电话的发明者是贝尔 不久前，不久前，80多位科学家在电脑网页上选出多位科学家在电脑网页上选出了了11项项“超级发明超

5、级发明”：眼镜、原子弹、印：眼镜、原子弹、印刷术、时钟，水管设备、马镫，阿拉伯数刷术、时钟，水管设备、马镫，阿拉伯数字、橡皮和涂改液、电脑、古典音乐、避字、橡皮和涂改液、电脑、古典音乐、避孕药。他们认为，这些都是两千年来改变孕药。他们认为，这些都是两千年来改变了人类生活，但往往容易被忽视的重大发了人类生活，但往往容易被忽视的重大发明。明。1964年10月16日讨论交流讨论交流 结合生活实际，举例说明什么是技术发明？结合生活实际，举例说明什么是技术发明？这些技术发明在哪些方面起到了哪些作用？这些技术发明在哪些方面起到了哪些作用？ 造纸术的发明造纸术的发明造纸术的发明造纸术的发明蔡伦蔡伦, 字敬仲

6、字敬仲, 桂阳桂阳(今湖南桂阳县今湖南桂阳县)人。公人。公元元88年年 ( 东汉永和九年东汉永和九年 ) 发明了造纸术。发明了造纸术。 一次偶然在郊外看见茂密的树再度触发了一次偶然在郊外看见茂密的树再度触发了他造纸的灵感。他命人剥取大量树皮他造纸的灵感。他命人剥取大量树皮, 磨成浆磨成浆粉，经高温蒸煮粉，经高温蒸煮, 然后以固定尺度木模然后以固定尺度木模, 造成纸造成纸型型, 再曝晒、风干再曝晒、风干, 终于造出了纸。终于造出了纸。USB键盘吸尘器苹果均分器平板夜读灯三、技术革新三、技术革新 技术革新是技术创新的另一种形式。那么，技术革新是技术创新的另一种形式。那么，技术革新的具体内容是什么呢

7、？技术革新的具体内容是什么呢？ 多功能缝纫机的诞生多功能缝纫机的诞生 近年来，家电产品的热销势近年来，家电产品的热销势头有增无减，而缝纫机则处于头有增无减，而缝纫机则处于滞销状态。一家公司的设计师滞销状态。一家公司的设计师深入市场调研后发现，缝纫机深入市场调研后发现，缝纫机的单一功能已经很难满足现代的单一功能已经很难满足现代人的需要。于是，他们借鉴西人的需要。于是，他们借鉴西欧流行的一机多用的特色，设欧流行的一机多用的特色，设计出了一种带电脑的多功能通计出了一种带电脑的多功能通用机。这种通用机既能缝纫，用机。这种通用机既能缝纫，又能进行文字处理和设计多种又能进行文字处理和设计多种几何图案花纹；

8、同时，它的造几何图案花纹；同时，它的造型美观，操作简便。投放市场型美观，操作简便。投放市场后，迅速受到消费者的青睐后，迅速受到消费者的青睐。 袖珍手动缝纫机袖珍手动缝纫机 日本的技术革新日本的技术革新 从从1945年到年到1970年，日本采取年，日本采取“引进、消化、吸收、创新引进、消化、吸收、创新”的技术政策，从欧美国家引进的技术政策，从欧美国家引进了大量先进技术，然后加以改了大量先进技术，然后加以改造、提高。日本生产的微型数造、提高。日本生产的微型数码照相机、微型化（掌上）摄码照相机、微型化（掌上）摄像机（图像机（图1-7）、超薄型电视机、）、超薄型电视机、小型化汽车、微型家用洗衣机小型化

9、汽车、微型家用洗衣机等，无一不是技术革新的成果。等，无一不是技术革新的成果。它们并不是新的发明，而是对它们并不是新的发明，而是对原有某项成熟技术的改进。然原有某项成熟技术的改进。然而，正是这些新颖、实用、技而，正是这些新颖、实用、技术含量颇高的产品。迅速占领术含量颇高的产品。迅速占领了全球市场。了全球市场。 仔细分析上面的两个案例，我们可以发现，仔细分析上面的两个案例，我们可以发现，这两种技术革新有一个共同点，那就是它这两种技术革新有一个共同点，那就是它们本身并不是发明，而是在别人的技术发们本身并不是发明，而是在别人的技术发明（现有成熟技术）的基础上，进行某些明（现有成熟技术）的基础上，进行某

10、些改进，使其逐步完善、提高，以适应各种改进，使其逐步完善、提高，以适应各种新的需求。新的需求。 技术革新的形式功能扩展外观改革结构变化 上述两类技术革新都是立足于对原有技术上述两类技术革新都是立足于对原有技术加以改造和提高，是技术创新的良好形式加以改造和提高，是技术创新的良好形式和途径。和途径。 与技术发明一样，技术革新也是推动人类与技术发明一样，技术革新也是推动人类社会进步的动力。社会进步的动力。 技术的不断革新是通向技术发展之路的技术的不断革新是通向技术发展之路的重要机制。重要机制。例如：自行车的更新换代手机的更新换代 大哥大3G伸缩折叠自行车伸缩折叠自行车变速山地自行车变速山地自行车变速

11、公路自行赛车变速公路自行赛车自行车自行车可调速自行车可调速自行车第一台手摇洗衣机和1906费西尔的电动洗衣机19541954年的单缸单洗洗衣机年的单缸单洗洗衣机双双缸缸洗洗衣衣机机全自动滚筒洗衣机全自动滚筒洗衣机用泡沫去除污垢的洗用泡沫去除污垢的洗衣机（衣机（2002年）年） 思考： 下雨天通常刮风，就给我们骑车带来很大的不便，如何能既遮风又挡雨呢？母子雨衣 思考：思考： 如何改进笔如何改进笔筒，使之有筒，使之有更多更全的更多更全的功能呢？功能呢？技术的创新是一个艰难而曲折的历程，有时一个技术的创新是一个艰难而曲折的历程，有时一个产品往往要经历漫长的进化过程，需要不断的更产品往往要经历漫长的进

12、化过程，需要不断的更新换代。技术的不断革新是通向技术发展之路的新换代。技术的不断革新是通向技术发展之路的重要机制。重要机制。 技术的创新性技术的创新性技术创新(技术发展的灵魂)技术革新技术发明 比较：技术发明与技术革新 同： 都是新的事物取代陈旧落后的事物；都是新的事物取代陈旧落后的事物； 都是推动人类社会进步的动力。都是推动人类社会进步的动力。 异： 技术发明：技术发明：一项新技术的产生一项新技术的产生 技术革新：技术革新： 在原有技术的基础上的变革和改进在原有技术的基础上的变革和改进技术的综合性技术的综合性 任何技术都不可避免地涉及各种知任何技术都不可避免地涉及各种知识领域识领域 ，凝结着

13、各种知识的精华。，凝结着各种知识的精华。 技术具有技术具有跨学科的性质跨学科的性质，综合性是，综合性是技术的内在特性。技术的内在特性。案例：案例：杂交水稻技术需要多杂交水稻技术需要多学科知识学科知识袁隆平是世界著名的水袁隆平是世界著名的水稻育种专家稻育种专家, , 具有全面、深具有全面、深厚的农业科学知识。厚的农业科学知识。19731973年年, , 袁隆平和他的助手终于成功袁隆平和他的助手终于成功地实现了水稻的三系配套地实现了水稻的三系配套, ,使水稻的产量提高了使水稻的产量提高了20%20%。这一成果轰动了世界。这一成果轰动了世界。杂交水稻技术是杂交水稻技术是植物学、植物学、作物育种学、作

14、物栽培学、作物育种学、作物栽培学、土壤肥料学、植物保护学土壤肥料学、植物保护学等等诸多学科知识的综合应用。诸多学科知识的综合应用。这说明技术具有很强的综合这说明技术具有很强的综合性。性。问题思考问题思考1：想一想，你所熟悉想一想，你所熟悉的技术项目需要运用哪些综合知识？的技术项目需要运用哪些综合知识？ 、建筑技术、建筑技术: : 、载人航天飞船的设计涉及、载人航天飞船的设计涉及: : 、设计服装需要运用、设计服装需要运用: : 数学，物理学数学，物理学,天文学天文学,流体力学流体力学,计算机科学计算机科学,气象学气象学,机械学机械学,材料力学等材料力学等. 工程结构力学、材料力学、数学、地质学

15、、美学等各种知工程结构力学、材料力学、数学、地质学、美学等各种知识识美术，工艺学美术，工艺学,人体解剖学人体解剖学,数学数学,制图学制图学,心理学心理学案例：案例：汽车设计涉及多学科汽车设计涉及多学科知识知识汽车汽车流体力学流体力学燃烧学和热力学燃烧学和热力学机械学和力学机械学和力学材料学材料学电工学电工学美学美学人机工程学人机工程学电子学电子学问题思考：问题思考： 技术与科学有什么区别与技术与科学有什么区别与联系？联系？ 我们习惯于把我们习惯于把技术技术与与科学科学两两者联系在一起者联系在一起, ,统称为科学技术统称为科学技术, , 简称科学技术。其实简称科学技术。其实, , 技术与科技术与

16、科学是既有联系又有区别的两个不学是既有联系又有区别的两个不同的概念同的概念. .、爱因斯坦的相对论、爱因斯坦的相对论、核能利用、核能利用、哥白尼的太阳中心说、哥白尼的太阳中心说、爱迪生发明电灯、爱迪生发明电灯、化学元素周期表的发现、化学元素周期表的发现马上行动：马上行动：请区分科学活动和请区分科学活动和技术活动技术活动、牛顿发现万有引力定律、牛顿发现万有引力定律、瓦特发明蒸汽机、瓦特发明蒸汽机（科学活动）（科学活动）（科学活动）（科学活动）（科学活动）（科学活动）（科学活动）（科学活动）（技术活动）（技术活动）（技术活动）（技术活动）（技术活动）（技术活动）科学科学技术技术区区别别定义定义科学

17、是对各种事实和现象进行科学是对各种事实和现象进行观察、分类、归纳、演绎、分观察、分类、归纳、演绎、分析、推理、计算和实验，从而析、推理、计算和实验，从而发现规律，并予以验证和公式发现规律，并予以验证和公式化的知识体系化的知识体系 （分科知识体系）（分科知识体系）技术则是人类为满足自身技术则是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进的需求和愿望对大自然进行的改造行的改造（物化成果、经（物化成果、经验、技巧）验、技巧）侧重侧重回答回答实验实验联联系系技术与科学的区别：技术与科学的区别： 与生产的关系与生产的关系科学科学技术技术不发生直接的联系不发生直接的联系直接服务于生产直接服务于生产（实践性）（实践

18、性）生产生产（中介性）（中介性）马上行动马上行动科科学学活活动动技技术术活活动动爱因斯坦发表相对爱因斯坦发表相对论，研究核物理学论，研究核物理学美国国防部率先制美国国防部率先制作出原子弹作出原子弹威廉威廉康拉德康拉德伦琴伦琴发现了发现了X射线射线X射线广泛应用于射线广泛应用于医疗医疗法国工程师德罗夏在本法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力国科学家卡诺研究热力学的基础上，提出了四学的基础上，提出了四冲程内燃机工作原理。冲程内燃机工作原理。德国人奥托发明了德国人奥托发明了内燃机内燃机神神舟舟一一号号发射时间发射时间：1999年年11月月20日日6时时30分分7秒秒飞行时间飞行时间/圈数：圈数：21小时小时11分分/14圈圈搭载物品：搭载物品： 中华人民共和国国旗等中华人民共和国国旗等神舟二号神舟二号发射时间发射时间：2001年年1月月10日日1时时0分分3秒秒飞行时间飞行时间/圈数：圈数：6天零天零18小时小时/108圈圈试验项目：试验项目：我国第一艘无人飞船。我国第