2.1 创造性思维及其应用 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修9创造力开发与技术发明.doc

普通高中教科书通用技术选择性必修创造力开发与技术发明第二章创造性思维与技法第一节创造性思维及其应用教学设计教学背景清代文学家王国维在人间词话写道古今之成大事业大学问者必经过三种之境界昨夜西风凋碧树独上高楼望尽天涯路此第一境也衣带渐宽终不悔为伊消得人憔悴此第二境也众里寻他千百度蓦然回首那人却在灯火阑珊处此第三境也原本这三首词写的是儿女私情王国维却用创造性思维的方法在古人的知名词作品中巧妙地摘引出这几段名句借用来讲做学问的三种境界不但一语中的讲得非常透彻而且让人印象十分深刻创造力开发过程是技术发明人的创造性思维过程也是一种做学问的探索过程其思维方法在很大程度上与王国维归纳总结出来的成大事业大学问者必经过三种之境界有一致性也给选修这门课的同学指出了学习方法通用技术是以设计学习操作学习为主要特征的基础教育课程技术设计的学习贯穿于整个技术学习的过程技术的本质在于创造在通用技术系统课程里专门设置是一门以创造为核心的课程其目的就是有效地培养学生的创造力与想象力培养其创造性思维能力从而学好通用技术的各项课程教学目标知识与技能目标理解创造性思维的特点通过比较探究等方式理解抽象思维形象思维直觉思维灵感思维发散思维收敛思维分合思维逆向思维联想思维等创造性思维教学内容分析创造新产品需要有系统的设计但更重要的是创新而基本的创新能力则来源于设计者的创造性思维与意识本书在第二章介绍常见的创造性思维和技法在这一章的学习过程中我们希望能够让学生理解创造性思维的基本特征能够通过比较探究等方式理解各种类型创造力思维特有的方式和特点学会运用批判式思维对现有的技术成果和技术产品进行分析在认识了创造性思维的基础上学习并熟悉一些重要的创造性技法能够分析理解创造性技法内在的逻辑规律能够综合应用多种创造性技法进行创新与技术设计本书第三章则介绍了创新工具和创客文化通过常用工具的引入理解创新工具的丰富性和发展性通过本章的学习学生将回顾在进行创新作品制作时经常会使用的常用工具懂得如何利用三维打印机激光切割机和数控机床等创新工具进行创造性设计的物化实现的基本途径创客与创客文化是新生事物创客活动离不开创新和创造性制作本章中还介绍了创客文化及其对社会进步的影响从而让学生知晓众创空间的基本概念及其存在的多种形态能够对创客制作实际效果进行创造性效果和实现路径的具体分析懂得如何像一个真正的创客那样进行创造本书第四章的主题是发明成果与专利通过案例的引入让学生能够对创造成果进行实事求是的评价懂得优化的路径通过对本章的学习学生将理解保护知识产权的重要性在保护自己的创造性成果的同时也懂得尊重他人的劳动成果并能够通过网络查询有关专利技术的资料学会专利的申请方法和基本流程学情分析学生对技术与创造力开发的了解认识有限面对未来他们需要学习有关技术与创造力开发的知识了解发明创造的必要条件使学生能够有意识地运用创造性思维体验发明创造的过程形成积极的创造意向和兴趣培养良好的批判性思维和创造性思维等思维品质教学重难点理解创造性思维的特点通过比较探究等方式理解抽象思维形象思维直觉思维灵感思维发散思维收敛思维分合思维逆向思维联想思维等创造性思维教学策略栏目思考讨论探究知识窗设计与实践等要求学生开动脑筋相互启发把自己代入情景之中感受技术与创造的魅力同时也让学生养成良好的思维习惯能够对身边的事物进行判断和分析设想有无改善和提高的可能性技术的发展推动了社会的发展在大众创业万众创新的今天更需要提升和发挥我们的创造力希望通过本书能够让学生理解技术热爱创造拥有属于自己的设计和作品教学准备展示用的图片其他技术产品多媒体课件教学过程情景导入老师本节课我们学习通用技术选择性必修创造力开发与技术发明第二章创造性思维与技法第一节创造性思维及其应用科学技术的发展带动了经济的发展推动了社会的进步而技术的进步离不开人们的创新和创造随着技术的发展人类逐渐从重复性劳动中解脱出来同时对人创造能力的要求也越来越高对遇到的问题多问几个为什么能帮助我们解决问题在解决问题的过程中能够突破传统思维模式的局限就具有了创造性思维和相应的方法本章就是向同学们介绍在日常生活实践和工业生产中常见的一些创造性思维与技法技术发明不是一蹴而就的在遇到实际问题时能突破常规思维的限制以超常规甚至反常规的方法去思考问题提出与众不同的解决方案从而产生新颖的独到的有经济价值和社会意义的思维这种以新颖独创的方法解决问题的思维过程就是创造性思维人类的技术进步和所创造的一切成果都是创造性思维的具体体现和物化的结果在第一章中我们介绍了三维打印技术在面部骨骼修复再造时的创新运用三维打印技术在医疗中有很多实际应用最先将三维打印技术应用于医疗中的案例是独创独创性是创造性思维的特性之一将三维打印与人脸骨骼模型联系起来体现的是联想将损伤修复都与三维打印联系起来体现的是灵活联想性与灵活性也是创造性思维的特性讨论创造性思维还具有求异性和综合性的特性你能举例说明吗面对具体的实际问题要进行仔细地思考在传统方法难以解决问题的情况下就必须运用创造性思维突破常规思维的界限采取与众不同的方法创造性思维有多种方法只有通过观察学习和训练掌握一定的知识再经过探索和实践才能取得创造性的结果一联想思维案例激光清除异物激光炮是高能激光武器利用定向发射激光束聚焦后烧毁敌方导弹和卫星等目标的高技术新武器南方电网联想到军用激光炮的用途研制出专用的激光炮能够在不断电的情况下利用除障激光炮对高压输电线路进行非接触的清理将附着的异物烧掉图参见教材远距离的激光烧融与高压输电线上的异物清除看似风马牛不相及但将两者联系起来并用于解决实际问题的思维就是联想思维探究风筝或孔明灯等异物被挂到高压线上有人用机器人对其进行清除你还能联想到什么处理方法联想的方法有很多例如接近联想在时间上和空间上相互接近的事物之间形成的联想例如桌子上面有书本下面有椅子闪电雷鸣下雨滴答声相似联想类似联想在形式上性质上或意义上相似的事物之间所形成的联想例如从语文书到数学书从钢笔到铅笔这种联想也可用到创新过程中来对比联想相反联想由某一事物的感知和回忆引起与它具有相反特点的事物的联想例如黑与白写与擦大与小水与火黑暗与光明温暖与寒冷对比联想又可分为下列几种从性质属性的对立角度进行对比联想从优缺点角度进行对比联想从结构颠倒角度进行对比联想从物态变化角度进行对比联想立即行动教室的窗户玻璃外面有很多污渍在保障安全的前提下如何进行清理请利用联想思维设计出几种解决方案知识窗将不同事物联系起来的是联想思维而与之近似将事物表象联系在一起的就是形象思维人们形象地模仿人手臂的动作制造了机械臂用在生产线上能够有效提高生产效率像这类形象的模仿对已有的表象进行想象去解决问题的思维方法就是形象思维利用形象思维人类模仿鸟发明了飞机模仿鱼发明了潜水艇与形象思维需要用表象进行联系不同联想思维可以在相似和相反的逻辑上进行联系二分合思维案例集装箱运输产品从厂家到用户过去是采取散件装卸可能还需要用汽车和火车接力送到海港等地运输过程中要多次装卸运输效率低成本高耗时长而且对包装的要求很高集装箱运输就解决了上述的问题远洋货轮的运输效率比分散货运提高了几倍有力地推动了国际贸易的大发展图参见教材从散装到整体运输把事物重新进行排列组合从而产生新功能的思维方式就是分合思维在拆分组合之下一个具有新功能的事物诞生了创新的机遇也来了设计与实践有人将家具作为分解组合的对象探索将家具进行分拆和组合的各种可能从而开发出新的家具产品通过与家里相近似的其他物体一起进行组合可以组合出更多的组合家具出来图参见教材案例尝试将我们日常学习中使用过的文具进行分解和组合你能够重新组合成几种复合文具这些复合文具是否可以提高文具使用的效率和效果分解组合也是解决问题的方法再难的事将其分解开来然后分头行动分步实施就不觉得难了知识窗将具体事物进行分解组合是分合思维而与之近似将思维以抽象逻辑方式进行扩散以及反向的集中就是发散思维和收敛思维思维导图就具有发散思维的特征利用思维导图可以将利用一升水做动力小车能跑多远的课题发散和分解成具体的因素讨论利用一升水做动力小车能跑多远如果将小车的动力限定在一升水的各种利用上那么利用分合思维发散思维和收敛思维就可以考虑与哪些因素进行结合如果对于水之外的因素没有限制的话就可以一升水与运动利用水的运动形成反作用力在结构上努力提高水面与出水口之间的高度一升水与压力结合就可以将水箱密封在开始时将泡腾片放入水中利用泡腾片在水中能够生成大量气体提高压力来增强出水的效果与其他的科学知识相结合能利用与这一升水相关的其他资源做些什么三逆向思维案例跑步机跑步通常是在跑道上进行的为了节省场地采取逆向思维寻求解决问题的方法让跑道动起来人在跑步时就不用移动位置了这就是跑步机从相反的角度进行思考把问题的解决作为思考的出发点沿着为实现未来而思考现在为到达终点而把握起点的思路就是逆向思维譬如利用逆向思维可对原来外面固定里面转子旋转的电动机进行重新设计将结构变成中间固定的外转子电机并做成电动汽车的轮子立即行动现在通用的三维打印机是打印头运动而制成品不动的制作模式从逆向思维出发设计一个打印头不动而制成品底盘运动的方案并绘制相关草图知识窗将事物流程反过来考虑的是逆向思维而对之进行间接概括就是抽象思维抽象思维能抓住事物的关键特征和本质是我们学习生活中必备的一种思维方式同时在产品开发生产过程中也十分重要为了进行新产品开发用类似的方法对现有产品具体特性进行挑剔性的提问并对各种提问中的假设进行验证性分析就是批判性思维思考尝试用批判性思维对一个日常用品进行分析四灵感思维案例冰管输油某南极考察队在输送燃油到基地里时遇到了输油管长度不够的难题在大家一筹莫展之际队长灵光一现突发奇想用冰来做管子依靠冰管子解决了输油管长度不够的难题像这类在考虑问题的过程中突然出现的特殊想法就是灵感思维灵感思维具有随机性和偶然性不经意间就冒了出来往往是有心栽花花不开无心插柳柳成荫为了抓住灵感就要准备好记录手段把冒出的灵感及时记下来这对培养创造能力有很大的帮助讨论请回忆自己曾经有过的创新灵感现在还能记得多少能够记录下来的还有哪些知识窗反复考虑问题解决办法时突然出现的想法是灵感思维在问题刚出现就能想到办法的是直觉思维有关创造性思维的方式可参见表表常用的创造性思维名称特点联想思维某种诱因导致的不同表象间发生联系的自由思维活动形象思维将问题与已经解决了的问题的表象进行联系分合思维分解之后再组合功能模块的再组合发散思维扩散状态的思维模式思维视野广阔呈现多维发散状收敛思维集中于同一方向使思维条理化逻辑化规律化逆向思维从相反的角度寻求解决问题的思维方法抽象思维对客观现实进行间接概括的反映的过程灵感思维凭借直觉而进行的快速顿悟性的思维直觉思维未经逐步分析仅依据感知迅速地做出判断和猜想课后作业习题在科幻作品中往往包含有很多的创造性思维回想你看过的科幻小说与科幻电影里面有哪些体现了创造性思维无人机技术和虚拟现实技术是近来比较热门的技术发挥你的创造性思维利用它们能够实现什么样的新功能板书设计第二章创造性思维与技法第一节创造性思维及其应用一联想思维二分合思维三逆向思维四灵感思维教学反思通用技术选择性必修创造力开发与技术发明普通高中教科书主编刘琼发副主编李榕周卫星朱美健席春玲本册主编肖萍编写人员陈晓民顾文扬陈威赵忠华宋向明梁剑文广东教育出版社广东科技出版社