資源簡介

清晨6點20分，輕柔的音樂自動響起并逐步增大音量催你起床，臥室的光線也逐漸調整到清晨的亮度。6時30分，電視自動調整到CNN頻道開始播報當日新聞，而你手邊的智能咖啡壺也開始冒熱氣，它已自動為你熱好了咖啡。用完簡單的早餐，出門時，你完全不必擔心房間里燈還沒關，大門也還沒鎖。因為在你開車上公路的時候，埋藏在車庫地下的傳感器會檢測到你已離家，智能家居系統會自動幫你照料好一切。
　　上班以后，有責任感的你或許還不太放心家里，你打開辦公桌上的電腦，輕輕點擊，登陸到自己的家庭網站上開始查看安全防護系統的攝像記錄。當然，更讓你放心不下的是還在上托兒所的小兒子，于是通過連接到托兒所的攝像頭，你又開始在辦公桌前觀察你一歲小兒子的一舉一動。當下午你的大兒子放學回家時，在他輸入安全密碼進屋的同時，你的手機上會顯示出孩子已經安全到家的消息。
下班路上，在離家還有一兩分鐘時，你掏出手機指示家里的空調開始工作。接著安裝在家門口的傳感器檢測到你回家了，由于天色已晚，院子的大燈自動開啟，車庫的大門也自動打開。
走進廚房，熱氣騰騰的晚餐已經備好。這要歸功于你的智能電爐的快速烹飪功能。晚餐后，你來到家庭影院，抱著小兒子悠閑地觀賞電視機的頂置盒在白天按照你的指示自動搜索并攝錄的電視節目。睡覺前，你通過床邊的觸摸屏下載了電子郵件，然后按下了“晚安”鍵。這時，你家的燈全部熄滅，大門鎖好。而安全防衛系統開始忠實地守衛你的家園。第三節 技術的未來
一、教學目標：
　　1. 知識目標：
　　　　領略技術世界的奧秘和神奇,了解技術的未來發展趨勢。
　　2. 能力目標：
　　　　能進行技術的未來的案例分析，并就技術對未來的發展進行辯論，形成與技術相聯系的經濟意識、環保意識、倫理意識等，形成和提高理解技術、評價技術以及邏輯思考、批判性思考等方面的能力。
　　3. 情感目標：
　　　　形成和保持對技術問題的敏感性、探究欲望和對技術的積極情感，培養學生辯證地看待技術的發展，形成選擇技術的理性態度。
　　二、教學內容分析：
　　本節課以一個個“案例分析”、“閱讀材料”和“討論”為主線，從學生感興趣的現實生活中的實例出發展開教學，引導學生由簡到繁、由易到難地參與討論和分析，還要對第一章進行小結，認識技術的過去、現在和未來，認識技術與人，技術與科學、藝術等的關系。
教學重點：了解技術的未來發展趨勢。
教學難點：通過對技術的未來的分析，形成對技術的積極情感和理性態度。
教學手段：因為本節課的內容以案例閱讀分析和師生互動交流為主，如果單純的口頭語言講授很難讓學生理解和接受，而直觀圖片和教具、詳實的技術資料的使用可以輔助教師激發學生的學習興趣，充分調動學生學習的積極性和主動性，降低知識難度，加快節奏，增大課容量，以達到提高教學質量和效率的目的。
三、教學過程設計：
1、引入
2、閱讀課本案例：月球城市，從而導入太空天梯和航天技術的介紹
3、人工智能技術介紹：觀看小視頻，了解未來衣服、駕駛等，介紹似人機器人等未來智能型機器人
4、介紹未來城市的發展趨向
5、補充介紹未來隱身衣服、長壽藥等（若時間不夠，則這部分內容跳過）
6、閱讀：愛因斯坦《告后人書》，就對待技術的的兩種不同觀點展開辯論
7、小結：
四、教學過程：對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中的盲目樂觀。
（一）創設情景引入：
在日新月異的21世紀，人類社會將繼續發生重要變化，技術將日益成為引導社會變化、塑造社會變化、應對社會變化的重要因素。面對技術對人類、對社會所產生的重大影響，未來的技術將走向何處？技術將怎樣更好地為人類服務呢？
這個就是我們今天要學習的內容。
（二）閱讀課本案例：月球城市
人類想要在月球上興建實驗工廠，農場等，形成月球的“地球村”，那到那個時候你會到月球上去嗎？那你要怎么登上月球呢？還是坐宇宙飛船嗎？
思考：想想有沒有什么好的方法可以上去？
（二）案例：太空天梯的設想
如果有個像電梯一樣的天梯該多好啊，通往太空，連接空間站和地球的鐵路、纜繩，將航天器和旅游者帶到太空去。
近年來，科學家提出的有關天梯的設想，以其誘人的前景和較現實的可行性，吸引了整個航天界。因為，天梯一旦建成，它就像高速公路一樣可以24小時運轉，將航天器和旅游者帶到太空去。由于天梯的運輸費用將比火箭小兩個量級，從而，。 目前航天飛機運送每千克物品需要2萬美元的成本，而天梯一旦建成，可將運送每千克物品的成本降到10美元。可以相信，由于天梯的出現，天地往返運輸費用將會大大降低，太空探索也變得簡單很多，從而，能夠把人類對太空的探索，跨越式地向前推進，人類將進入真正的“太空時代”。
愛德華茲博士在過去數年里一直都在潛心研究 “天梯計劃”。他介紹說，第一步，把一個攜帶天梯半成品的飛船發射到地球靜止軌道的衛星上，使其和地球同步飛行；第二步，把這個半成品的天梯從飛船上放下來，落到位于赤道海面的一個平臺上，這個平臺類似一般的海上發射衛星的平臺；第三步，把半成品的天梯錨定在平臺上；第四步，用一個由激光束提供能量的爬升器在這個天梯的半成品上上下移動，并把更多碳納米合成纖維纜繩擰在天梯半成品上，進一步完成天梯。整個制造過程大約要用兩年半的時間。另外，根據專家設想，天梯也可由電磁能驅動。電磁能驅動技術目前已在日本和歐洲的高速列車上得到應用。建成后這個爬升器就可以沿著天梯把物資和成噸重的衛星甚至人，緩緩運送到離地面約36000千米的地球靜止軌道上，時間大約需要7天半左右，回來也大約需要這么長的時間。
對愛德華茲來說，建造天梯最大的技術挑戰，就是找到制造纜繩的材料。它必須異常堅硬又要異常輕巧，還要能抵抗任何腐蝕。為了這個曾被稱為“無法得到”的材料，科學家們足足等待了幾十年。 1991年，日本科學家發明了碳納米管，這種材料比鋼輕6倍，而韌度要比鋼高出幾百倍。但這種材料的生產成本太高。美國休斯敦賴斯大學的史密斯和他的同事們正在研究一種專利——碳納米鋼索材料，據說，他們可以將碳納米鋼索的生產成本降到每克1美元以下。
（三）再看航天技術的發展
從神州一號到六號的發射，從神州一號到我國第一艘正式無人飛船的神州二號，再到送模擬人上天的神州三號、四號，到楊利偉乘坐的神州五號，最后到送雙人上天的神州六號，神州號的上天，甚至到以后的神八、神九，就是一個技術不斷發展的過程，那我們的航天技術又會朝著什么方向發展呢？
昆蟲式飛行器
昆蟲式飛行器“Entomopter”是設想中的一種既可以飛行、又可以爬行的機器人，它們可以扇動著翅膀，探索陌生環境。
美昆蟲機試飛成功 重60毫克用于隱秘監視
未來微型飛船像一群蒼蠅 十年內有望成現實
人類送入太空的宇宙飛船數量越來越大，但設計這些飛船所采用的原理則大同小異。事實上，科學家們一直沒有停止在新式飛船領域的探索。據飛船設計專家們預測，未來的太空交通工具與傳統的火箭推進式太空飛行器將有很大不同，它們看上去可能更像是昆蟲或乒乓球，可以一次性發射一支微型飛船部隊，它們不僅可以分頭執行任務，還能獨自作出決定。
你可以想像一下這樣的情景：一大群獨腿機器人像一只只畸形的小雞在火星上賣力地工作。它們在洞穴和裂縫中快速的爬進鉆出，收集土壤樣本，搜索原始微生物(生命體)可能存在的跡象。
　　你還可以想像一下這樣的情景：一個飛行聯隊拍打著翅膀，在金星上空大氣層中飛來飛去，用它們敏感的鼻子嗅一嗅金星大氣中是否有有機分子。而在太陽系的其它地方，嗡嗡地飛著像昆蟲一樣的機器人在行星上空盤旋，搜索熔巖構成的熱點地區域或探測火山口壁。
窗體頂端未來探索窗體底端
火星 ( http: / / www. / n k=火星" \o "火星" \t "_blank )或月球，根本不需要宇航員到這些星球上執行危險的探測任務，因為這些機器人的工作能力和效果絲毫不亞于真人，它們甚至會自己安排自己的探索日程。派這樣的機器人承擔太空探索使命可能不會降低太空任務的成本，但每一次太空之旅都有可能完成更多的研究課題。
科學家們要實現他們的太空探索夢想，必須具備兩個條件：一是必須尊重物理學原理，二是必須有雄厚的科研經費。但隨著新型材料的不斷問世、智能軟件的快速發展以及電子器件越來越微型化，過去那些被認為是稀奇古怪的想法，距離現實越來越近。
太空奇思妙想
直徑1厘米的直升機正在由斯坦福大學研制，用于在云朵或暴風雪中飛行，監控 天氣狀況。
會彈跳的機器人最先是由麻省理工學院提出來的設想，旨在開發球形機器人，用以探索其他行星。
地球防護罩由約翰斯·霍普金斯大學提出，用以保護地球免受小行星撞擊。
（四）人工智能技術
什么是人工智能？
人工智能（Artificial Intelligence)是指由計算機實現的人造智能。人工智能就是用人工的方法在機器（計算機）上實現的智能。
作為一門學科，人工智能可定義為：人工智能是一門研究如何構造智能機器（智能計算機）或智能系統，使它能模擬、延伸、擴展人類智能的學科。
目前人工智能主要研究內容是：分布式人工智能與多智能主體系統、人工思維模型、知識系統（包括專家系統、知識庫系統和智能決策系統）、知識發現與數據挖掘（從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數據中挖掘出對我們有用的知識）、遺傳與演化計算（通過對生物遺傳與進化理論的模擬，揭示出人的智能進化規律）、人工生命（通過構造簡單的人工生命系統（如：機器蟲）并觀察其行為，探討初級智能的奧秘）、人工智能應用（如：模糊控制、智能大廈、智能人機接口、智能機器人等）等等。
人工智能應用于未來生活
觀看視頻：智能衣服可隱身
智能駕駛輔助系統
移動設備可與人交互
案例：似人機器人
似人機器人，并非計算機控制的自動化智能機器，它是具有模仿生物人的各項心理功能而設計的控制系統（又稱似腦，我們把由反應器組成的控制系統叫做似腦）的真正機器人。為了與計算機機器人作區別,我們把它叫作似人機器人，簡稱似人。
似人和生物人(以下稱真人)一樣，具有注意、感覺、知覺、記憶、想象、思維等認識過程；具有喜、怒、哀、樂等情感過程；還有確定目的、選擇方法等意志過程。
似人它不用真人編制的程序控制，它和真人一樣，其能力來源于遺傳(制造)、學習和探求。似人“出生”前設有一些最基本的功能，它可以通過學習獲得各種知識和技能，積累學習和工作的經驗，能夠運用語言和文字與他人進行交流(包括表達自己的思想，理解他人所表達的思想等)，它還可以通過探求獲得各種未知的知識和不會的技能。
我們只要給似人一個適合的生存環境，似人可以象真人一樣學習 、工作和生活，謀求生存；它會根據利害對自己的行為作出決策，它還可以根據利害確定目的,選擇方法,憑借經驗實現目的；如果在過程中遇到問題，它會通過判斷和推理等思維活動來解決問題；如果運用思維無法解決，它會通過探求解決問題。
高級別的似人可以達到甚至超過真人的智力水平。真人先天遺傳的本能很少，能力主要靠后天訓練形成，知識和技能完全靠后天學習和探求得到，經驗完全靠后天的學習和探求積累。而高級似人“先天”可以設置更多的本能，可以“遺傳”前人已有的知識、技能和經驗，使似人在 后天有更多的精力和時間來學習更廣泛的知識、技能和經驗，探求新知識、新技能,總結新經驗；有更多的精力和時間來工作和建設。高級似人可以設軟硬兩種記憶，用軟記憶探求知識，用硬記憶學習知識。
日本開發出能跳華爾茲舞的智能機器人
一名日本東北大學學生與一個會跳舞的智能機器人跳華爾茲舞。這個由日本東北大學研發小組開發的智能機器人能夠根據舞伴作用在它的手臂和背上的力量大小判斷舞伴的下一個動作。
世界上最小的智能機器人
以色列科學家最近稱制造出世界上最小的機器人，直徑1毫米、長4毫米，體形是目前世界上最小的。這種機器人可以進入人的血管并將藥物送往人體各處。在微創手術以及治療癌癥用的近接療法中，這種機器人可以作為投送藥物的工具，解決如何將藥物精確施于需要治療部位的問題。
新型智能服務機器人
這種機器人不僅可以自主避障、自由行走,而且可以唱歌、跳舞、背詩,并與人進行簡單 對話。
（五）未來城市
海上城市 ：未來房子漂水上 洪水來時會“水漲房高”
海底城市：
海底賓館，這座耗資5300萬美元的賓館，位于巴哈馬伊柳塞拉島海面以下20米，是世界上首家海底五星級賓館。他們可以乘電梯滑到他們在水下的住處，每個房間都有自己的特色，透過透明的丙烯酸墻壁可以觀看珊瑚花園。每個房間里都有控制器，客人們可以用控制器來調整他們窗外水底世界的照明，給外面游來游去的魚喂食。各房間還有“水流按摩浴缸”，讓客人好好地享受。房間的價格是每晚1500美元。
雖然與海中的野生動物僅有咫尺之遙，但客人們完全不必為自身的安全擔憂。因為整個賓館由一個鋼筋框架構筑，透明的玻璃門窗則由高科技的密封材料制成，野生動物勁再大也難以破門而入。
　　明年上馬“海神”的東家是美國潛水艇公司老板布魯斯．瓊斯。他有17年設計、裝修潛水艇的經驗。
摩天城市
日公司構想800層摩天巨塔，按照三維圖案和設計圖紙，“X-Seed 4000”將在日本首都東京附近拔地而起，成為一個名副其實的城中之城。建成后的“X-Seed 4000”摩天巨塔將比富士山還要高213米，是一座底座面積達6平方公里，高約4000米(800層樓高)，能供100萬人在里面居住的巨大的鋼筋水泥的“山體”。
大成建筑公司目前并沒有對各種評論予以置評。在該公司的設計圖中，這座巨塔將是一座可以自給自足的人工智能型生態城，建筑的外墻使用的材料都是太陽能板，因此可以利用太陽能為巨塔提供能源供應。
　　此外，考慮到巨塔的高度便于接受日光，因此塔內各個房間都利用了自然光與高科技相結合的技術來照明。由于這座“富士山”太高，將盡量讓居民生活在2000米以下的樓層。
太空城市
在環繞地球或其它行星的軌道上可以建立巨大的空間站作為太空城市。利用太空城市的自轉可以產生人工重力，消除失重感覺。國外設想的一種太空城市直徑為6～7公里，長度30公里，呈圓筒狀，利用太陽能實現能源的自給自足。太空城市有自己的太空港和對接艙，便于貨運飛船的往來。由于有發達的通信和交通運輸手段，未來相距遙遠的太空城市也可以進行貿易，并互相派遣留學生。
生態城市
生態城市中的建筑物，幾乎把所有現代生態意識方面的因素都納入考慮之中。這里住宅的每個房間都陽光明媚，既不需要取暖的爐子，也不需要空調。熱水可以通過太陽能熱水器獲取。另外，這些建筑物還冬暖夏涼，它的溫度正好與外界相反。建筑物中的一切能源都不依靠外界供給，更無須傳統的供電站送電，它的電源來自一種可以儲存太陽能的阻擋層光電池，這種電池把獲取的太陽能轉化為電，并將其儲藏在電池里。當冰箱、烘干機、洗衣機、洗碗機、電吹風乃至刮胡刀等家用電器需要供電時，阻擋層光電池就把電輸送給這些家用電器。
未來的衣服
未來的紡織品：可以思考和計算
電子消費品廠商飛利浦設在英國的實驗室研制了一種新奇的產品，那就是結合全球定位系統與數碼相機功能的童裝。服裝內的全球定位系統，有助于父母查找兒童的行蹤，相機則可拍攝孩子的活動情況。
還有具備救生功能的電子滑雪服。當滑雪服內的溫度計測量到穿衣者的體溫過低時，衣料便會自然加熱；內置的全球定位系統可顯示滑雪者的位置；裝在滑雪服背面的感應器，則會在其他滑雪者太靠近時發出警報。
至于專為高爾夫球手及網球手設計的智能服裝，專家們研制了縫有傳導布條的運動上衣。當球手揮臂擊球時，傳導布條自然伸展，智能服裝便會測量電阻變化情況，并將有關數據傳送到電腦上——在屏幕上重組球手的活動姿勢，可協助球手研究擊球技巧。
隱身衣，實現古老的隱身夢想
美發明新材料可使光線彎曲 隱身衣有望成真。科學家們找到了使物體周圍光線彎曲以達到隱形效果的辦法。這一技術關鍵在于所謂的“超材料”的合成。這種特異合成物的特性是由物質結構而非化學成分決定的。這一隱形技術是通過將物體包裹在一種“超穎物質”中實現的，這種物質能改變微波的方向，使之繞過該物體。杜克大學博士后戴維介紹說，微波的運動就像水流平穩地流過一個光滑的石頭表面一樣。超穎物質引導光線繞過物體表面，形成了一個空洞，因此光線就接觸不到或者說看不到這個空洞里面的物體。杜克大學工程師指出，非均勻復合材料的電磁特性都可以產生一種折射率可變的物質，阻擋電磁波進入某個區域，從而實現隱形。射到隱形衣的光線流過隱藏的物體，繼續向另外的方向傳播。因此，隱形衣既不會反射光線，也不會產生影子。
蜘蛛俠衣不久面世 飛檐走壁將成真
“蜘蛛俠衣”是由一種叫做“碳納米管”的微型材料制成，主要是在手套和足底覆蓋這種材料。壁虎足底長有數十億個微小的剛毛，正是這些剛毛使壁虎不費力氣地攀爬在墻壁上。這種碳納米管與壁虎的剛毛有相似之處，碳納米管如果排列得當，也具有類似剛毛的分子吸附作用。“蜘蛛俠衣”的設計原理就是在衣服的手足部分安上成千上萬個碳納米管，使其具有強大黏性。此我，碳納米管的外型接近于尼龍刺粘搭鏈。
數字記憶備份人生
　　在人的記憶力有限的情況下，新一代數字技術將為我們解決記憶難題，留住人生的所有過往。近年來，微軟研究部的開發團隊著手用數字手段，按時間順序逐一記錄個人生活的方方面面。這項研究課題名為“My LifeBits”(我人生的每一刻)，它為打造終生數字檔案提供了必要工具。在圖像和聲音的配合下，數字記憶能讓往事浮現在人們的腦海中，加深人們對事件的感受。
　　更為方便的是，電腦還能分析數字記憶，幫助人們合理安排時間。如果我們為重要事項安排的時間不足，電腦就會無情地給予提醒。電腦還可以每隔一段時間就記下我們當時的位置，制作一幅記錄行程的活動地圖。
　　數字記憶的另一功能還是我們健康的衛士。其中，便攜式傳感器可以測量各種人體狀況指標和環境參數，例如血氧濃度、大氣二氧化碳含量等。電腦通過檢視測量數據找出規律，比如確定什么樣的環境狀況會導致兒童的哮喘病惡化。
　　傳感器還可以記下每一次心跳(普通人一輩子的心跳次數大約為30億次)，電腦再結合其他生理指標，判斷我們的心臟功能是否正常。這些信息為醫生準備了一份詳細的個人健康狀況手冊。
俄發明“長壽藥” 人能活800歲 600歲還能生育
據俄羅斯《共青團真理報》14日報道，以俄羅斯莫斯科州立大學科學家弗拉季米爾·斯庫拉切夫院士為首的一組研究人員已經發明了一種強大的抗氧化劑——“斯庫拉切夫離子”，據稱該抗氧化劑可以進入人體細胞的線粒體中，阻止DNA受損和細胞老化，從而達到防止衰老、延長人類壽命的目的。斯庫拉切夫接受俄羅斯記者采訪時宣稱，如果這種抗氧化劑工作正常，那么人類將來甚至可以活到800歲。
斯庫拉切夫稱，他們的最終研究目的就是為了讓人類更長壽。而這種“抗衰老”藥物的使用，可以早到胎兒還在母親腹中時，但也不排除可以到50歲時才使用。斯庫拉切夫稱，這種藥物甚至還可以被做成化妝品，因為它可以使皮膚保持光滑年輕。

（六）閱讀《告后人書》
　　愛因斯坦曾寫下一篇“寫給五千年后人民”的《告后人書》，文中寫道：“我們這個時代產生了許多天才人物，他們的發明可以使我們生活舒適得多……縱然有這一切……人人都生活在恐懼的陰影里，生怕失業……而且不同國家的人民還不時互相殘殺。因此一想到未來，大家都憂心忡忡。”
　（七）辯論：
　　有人認為，技術的進一步發展可以解決當前技術自身引發的一系列問題，我們要相信技術，依賴技術。
　　有人則認為，技術的進一步發展固然可以消除它所帶來的一切已知的危害，但是誰能保證，它不會給我們帶來新的更為嚴重的災難呢
　　請就上述兩種觀點展開辯論。
（八）小結：
　對“技術的未來”的追思和憧憬，既不需要技術迷惘中的曠世悲愴，也不需要技術崇拜中的盲目樂觀。應當從人類的根本利益出發，從人類的共同利益出發，從人類的長遠利益出發，更加理性地看待技術， 以更為負責、更有遠見、更具道德的方式使用技術，以親近技術的情感、積極探究的姿態參與技術活動，并共同建構個人與社會、人類與自然、經濟與文化相協調的未來的技術世界。
PAGE
3(共30張PPT)
1.3技術的未來
充滿希望，隱含威脅
執教:劉小英
回顧前面我們學的技術的價值，技術對人類、對社會產生了重大影響，我們會想到什么？
人類社會將繼續發生重要變化。
技術將日益成為引導社會變化、塑造社會變化、應對社會變化的重要因素。
未來的技術將走向何方？
案例分析：P19頁
“無線家庭”一天的“無線”生活。
討論：
請你根據自己所知道的技術，結合案例，大膽設想，口頭編文莉一家晚上的生活。
三、技術的未來
月球城市
太空旅游
未來生活
海底隧道：海南汽車、火車直通大陸
化妝會變得簡單得多
身上的衣服會根據時尚潮流自動更換
自動刮胡刀
帶腿的褲子
戴上飛行帽后
帶
腿
的
書
包
睡覺的時候機器幫你鍛煉
富人雇人幫忙鍛煉
敢敲臟話的話，電腦就會懲罰你
機器人醫生不用X光就能檢查你的骨骼情況
為了節約能源，校車司機都會換成獨輪雜技演員
自動停車
電子書
對“技術的未來充滿希望”有什么看法？
《告后人書》
我們這個時代產生了許多天才人物，他們的發明可以使我們生活舒適得多……縱然有這一切……人人都生活在恐懼的陰影里,生怕失業……而且不同國家的人民還不時互相殘殺。因此，一想到未來，大家都憂心忡忡。
思
考
技術的進一步發展是給人類社會帶來進步還是帶來災難？
正方：
技術的進一步發展是
給人類帶來進步。
反方：
技術的進一步發展是
給人類帶來災難。
辯 論
面對‘‘技術的未來”，你的觀點是什么？
要從人類 利益出發， 地看待技術，要更為 、更有 、更具 的方式 。
技術的未來既 ，也 。理性地看待技術的未來，才不至于迷失在技術的世界里。
根本的、共同的、長遠的
理性
負責
遠見
道德
使用技術
充滿希望
隱含威脅
評選“20世紀十大重大發明”
例如：
電腦、飛機、人造衛星、
運載火箭、互聯網、機器人、
攝像機、手機、電影、電視機、洗衣機、電冰箱 ……
暢想：500年后地球人的生活
未來引領技術
航天技術
基因技術
納米技術
電子技術
……
本章小結

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