資源簡介

技術試驗及其方法
教　　材：普通高中課程標準實驗教科書 通用技術（必修1）
文檔內容：技術試驗及其方法
章　　節：第二章　技術世界中的設計 第三節 技術試驗及其方法
課 時：第2課時
一、教學目標
1. 知識與技能目標
(1)知道進行技術試驗前，要經過周密科學的設計和安排。
(2)了解進行簡單的技術試驗的過程與方法，掌握簡單技術試驗報告的撰寫。
(3)了解技術試驗在設計中的作用。
2. 過程與方法目標
(1)設計過程中，能充分認識不同技術試驗的差異。
(2)實施試驗的過程中，能規范操作，并能發現試驗中的問題，并能及時修正。
(3)撰寫試驗報告的過程中，能對試驗數據進行分析，并得出結論。
3. 情感態度和價值觀目標
(1)增強對技術的興趣、熱情和創新意識。
(2)認識技術試驗的內在價值和作用。
(3)形成科學、嚴謹的科學態度和持之以恒的意志。
二、教學重點
能設計簡單的試驗報告，進行簡單的技術試驗并寫出試驗報告。
三、教學難點
能設計簡單的試驗報告，撰寫試驗報告。
四、教學方法
談話法，任務驅動法、講授法、小組討論法等。
五、設計思想
1. 教材分析
本節課是第二章“技術世界中的設計”第三節“技術試驗及其方法”的第二課時，學習內容包括“技術試驗的實施與報告的寫作內容”、“技術試驗在設計中的作用”。這部分內容有兩個方面要求：一是能進行簡單的技術試驗并寫出試驗報告；二是了解技術試驗在設計中的作用。技術試驗是技術設計的重要思想方法，它貫穿于設計過程的始終，是全書的重點之一。是技術設計過程中的一個重要環節，也是技術探究、解決技術問題的一個重要方法。為教材第三章測試和評估的學習作了相當好的鋪墊。技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣過程中的作用不可忽視。技術試驗對于培養學生的技術素養和良好的品質，培養學生的創新精神和實踐能力起著重要作用。通過引導、體驗、交流、協作、評價等教學過程，讓學生明白技術試驗不可能一帆風順，往往會經歷一個曲折的過程為以后學習和經歷技術設計打下基礎。因此，本節的重點應該放在設計簡單的試驗報告，進行簡單的技術試驗并撰寫試驗報告的過程。
2. 設計理念
“技術試驗及其方法”是技術設計的重要思想方法，是后面內容學習的基礎。本節是要讓學生在經歷技術試驗的過程中學習相關知識，形成相關能力和價值觀。因此，給出一個合適的技術試驗任務驅動載體，給學生經歷技術試驗實施和報告撰寫的過程很重要。書本已有的紙張強度試驗提供一個范例，直接重復給學生做的效果肯定是不好的。安排設計技術試驗方案的任務，是為了多讓學生思考和實踐，因為試驗方案是試驗成功與否的關鍵。并通過交流活動達到相互學習，共同提高的目的。增加“鄧稼先的案例”是為了讓學生了解中國也有一位這樣值得我們崇敬的科學家，在培養學生科學嚴謹的科學態度外，增強學生的愛國熱情。
3．教學策略設計
本節課從提出問題開始，到呈現案例，任務驅動，親歷試驗，教師啟發，交流評價等環節使問題得到解決。
(1)啟發學生，提出問題，導入新課內容學習。
(2)要讓學生體驗到《當核材料接近臨界值》中的斯洛廷和《鄧稼先和核試驗》中的鄧嫁先的科學、嚴謹的科學態度和勇于犧牲的科學獻身精神。
(3)講解報告格式要讓學生知道格式雖然不是唯一的，但是都應該包含試驗名稱、試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結等基本項，以此讓學生明白報告格式“形變，神不變”。
(4)分析《紙張的結構造型與強度的關系的試驗報告》的案例，要啟發學生注意到報告撰寫力求簡明扼要、試驗記錄應該完整和真實、記錄內容應包括實驗的全過程、技術試驗完成后要分析和總結試驗結論。并補充實驗現象反常時，應做出明顯標記，做詳細記錄。試驗應重復若干次等特點。
(5)要啟發學生把試驗過程和試驗結果交流到位。把存在的問題盡量暴露出來，達到相互的目的。
(6)通過評價要達到使學生得到共同提高的目的。
通過問題“試驗操作過程不規范，將給試驗帶來什么后果？”引發學生思考，進一步形成科學、嚴謹的科學態度。啟發學生思考“紙張的結構研究試驗成果，可否用于其它材質？”達到知識遷移的目的。 通過對“技術試驗在設計中有什么作用？”問題的思考，讓學生歸納總結，形成技術試驗是技術設計重要思想方法的技術素養。
(7)本章小結要做到既全面，又有重點。
4. 學情分析
通過第一節課的學習，學生理解了技術試驗的概念和常用的技術試驗方法，為本節的學習作了鋪墊。學生雖對科學實驗并不陌生，且科學實驗和技術試驗的實施也有互通性，但現在高中生沒有經歷實驗報告的設計，因此，設計簡單的技術試驗報告、進行簡單的技術試驗并撰寫試驗報告成了本節的重難點。作為本課的設計針對的是我們學校理科重點的學生，學習能力處于中上水平，培養學生的興趣和能力是關鍵所在。初次設計技術試驗報告他們往往也會考慮不周，不夠規范。通過強調和經歷過程會使學生認識到存在的缺點，通過修正，形成科學、嚴謹的科學態度，體驗成功的快樂，增強對技術的興趣、熱情和創新意識，提高實施技術試驗的能力。通過遷移可達到提升其它能力的效果。
六、教學準備
1. 教學資源的準備
多媒體教學設備、技術專用教室、教學課件PPT、學生試驗材料砝碼、A4紙等。
2. 教學課件的準備
結合本節的教學設計，課件總體比較簡潔。主要是為提出問題、任務驅動、案例分析等安排教學環節和教師講解教學內容提供方便。
七、教學過程
1.引課
師：今天在座的都是設計師，現在要修建一座大橋，想想要先做哪些工作呢？近期竣工了一座大橋——永寧黃河公路大橋，看看都遇到哪些問題，怎樣去解決？（注：貼合課程本源——設計，所以以設計師引課，再加上家鄉的黃河大橋建成，引發學生的愛國愛家鄉的心理狂潮）
只有進行科學試驗，才能使建筑實現安全的使用。試驗室做試驗，就要有數據的記錄和分析，從分析中得出技術是否可以放心應用。由此，試驗報告的寫作就尤為重要。今天我們就來學習技術試驗及其方法第二課時——技術試驗的實施與報告的寫作。
師：大到工程項目實施，小到生活用品，在技術應用之前，都要進行充分的試驗.技術試驗是怎樣實施的？我們要考慮地點、誰參加、具體分工、采取哪些方法、步驟、可能出現什么情況、怎樣應付？
2.新課講解
（1）引入
我們來通過一個小試驗感受一下技術試驗實施的過程。
老師想知道，同樣的A4紙，折成不同橫截面積的形狀，他們的承重是否不同。猜猜兩種造型承重相同嗎？我們需要做一個小試驗，那么這個試驗應該怎樣實施安排呢？
（2）試驗步驟
試驗計劃：通過測試造型被壓垮的前一次的重量作為最大承重來確定每種造型的承重情況。
抽取樣本：選擇兩種造型進行試驗，分別是截面是圓和截面是三角形。
進行試驗：邀請兩位同學分別進行壓垮試驗，其他同學注意觀察（先放木板，找準重心），每當試驗者放一次重物（先放比較重的書），判斷造型是否到了臨界（再放鉤碼）。
數據分析：在黑板分別寫下數據，并進行簡單分析。
得出結論：通過測試，截面是圓的造型承重最重。
這個步驟，也是我們在做其他技術試驗時的一般步驟。現在大家都知道怎樣去安排一個試驗了嗎？是不是都想親自動手試試呢？先別著急，僅僅知道怎么去試驗就夠了嗎？
（3）．技術試驗者品質
我們來閱讀案例《當核材料接近臨界值》。學生閱讀。
教師：國外的科學家如此，我們中國核技術奠基人之一的鄧稼先也具有同樣科學獻身精神。1979年9月13日的空投核試驗，降落傘未打開，導致核彈落地未爆炸，卻撞成碎片。期間，為了找到試驗失敗原因，他不讓別人去，自己卻進入事故地點察看。可是核燃料放射性钚239對身體傷害致使他英年早逝。
教師：這兩個實例說明，在技術試驗中可能會遭遇不可預料的危險，請二人小組討論交流：作為技術試驗者，除了知道怎樣去做試驗，還應該具備哪些素養呢？
學生討論并上黑板寫出自己認為應該具備的技術素養。
總結：技術試驗是一種探索性的實踐活動，需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態度；技術試驗往往要經歷一個曲折的過程，需要試驗者擁有頑強的毅力。
讓我們帶著這些品質進行一個小試驗，來學習怎樣填寫一份合格的試驗報告。
（4）．寫試驗報告
a、講解試驗報告：當試驗完成之后我們還要撰寫試驗報告，進行成果總結。報告的內容①試驗目的；②試驗準備，包括材料、儀器、工具和設備等；③試驗步驟；④試驗記錄；⑤試驗總結等。
教師：報告的格式可以多種多樣，如紙張強度試驗報告格式可以是（課件），也可以是設計成更詳細的（課件）。技術試驗報告的格式雖然不是惟一的，不同的技術試驗內容或方法可以形成不同的試驗報告。但都應該包含試驗名稱、試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結等基本內容項。
b、請每個同學以小組活動的形式，進行試驗。用一分鐘的時間明確分工，八分鐘的時間進行試驗，一分鐘的時間共同完成試驗報告。
任務：每個大組選定兩種可能會超過截面是圓的造型，再重新精確測試圓造型，三種造型。
試驗要求：1、試驗中每次只能用一張紙2、結構的高度為21cm（也就是紙張的寬度）3、重物分別是四本通用技術的課本（書質量？）和一盒鉤碼
教師：巡視，展示有創意的造型，挑選兩個代表性的試驗報告；展示兩組的試驗報告，并分析:試驗報告撰寫有什么特點
學生回答。
教師：試驗報告的文字應力求簡明扼要。試驗記錄應該完整和真實。記錄內容應包括試驗的全過程。試驗現象反常時，應做出明顯標記，做詳細記錄。為保證數據準確，試驗應重復若干次。技術試驗完成后要分析和總結試驗結論。
3．試驗交流、評價提升
教師：請小組負責人說說你們組試驗實施過程、結論和體會。
學生：
教師：再請另一個試驗項目小組的同學交流。
學生：
教師：整個活動過程同學們都比較認真，試驗報告總結得也比較全面，結論可靠。但是，試驗也存在一些問題，如沒有考慮好最佳的順序，怎樣節約試驗材料等問題。所以，我們一定要認識到制定試驗計劃周密考慮的重要性，并充分準備好材料，認真實施試驗，才能確保試驗成功；為了保證數據的準確性，結論正確，每個試驗應該重復多次。
4．思考
（1）試驗操作過程不規范，將給試驗帶來什么后果？
（2）紙張的結構研究試驗成果，可否用于其它材質？為什么？
（3）技術試驗在設計中有什么作用？
教師：它是發現問題、探究規律和優化設計的關鍵。也可為評價提供準確、客觀的依據。在技術活動中，技術試驗是必不可少的。在技術設計后期，進行綜合性的整體試驗可為設計的評價提供準確、客觀的依據，同時也可發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
5．拓展延伸
模型橫著放，是否還是圓柱承重能力最強？可以設計哪些試驗？該如何設計這些技術試驗？

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