資源簡介

《技術試驗及其方法》教學設計方案
教學內容概述
本節內容選自蘇教版普通高中課程標準實驗教科書 通用技術.必修1《技術與設計1》第二章第三節《技術試驗及其方法》第一課時。
1. 課標要求
(1)學生通過本節的學習應了解技術試驗的重要性，這是對學生認知能力的要求；
(2)能進行簡單的技術試驗，寫出試驗報告，這是對學生實踐能力的要求。
2. 教材所處地位及教材處理
《技術與設計1》是普通高中技術課程的基礎內容，是普通高中學生的必修模塊,是《技術與設計2》課程模塊開設的基礎。本書的基本內容是技術與設計，設計是技術發展的關鍵，是動手與動腦的結合。集知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀與一體的課程內容。是培養學生創新精神和實踐能力的良好載體，對學生理解技術、使用技術、管理技術、應用技術解決實際問題等方面的技術素養的提高具有奠基作用。
前兩章已經初步介紹了技術的性質及設計中的人機關系，作為技術課程，設計理念正逐步灌輸于學生心中。第二章第三節《技術試驗及其方法》是技術設計中的一個重要的環節，是技術探究的重要方法，是最終檢驗設計是否成功的關鍵所在。同時，本節內容也是發現問題的重要途徑，更是培養學生創新精神和實踐能力的重要手段。
本節課程包括四個板塊： （1）什么是技術試驗 （2）技術試驗方法 （3）技術試驗的實施與報告的寫作 （4）技術試驗在設計中的作用，分兩課時教授。本節為第一課時，主要涉及什么是技術試驗、技術試驗的重要性和常用的技術試驗方法的講解。
3. 教學內容的作用和地位
《技術試驗及其方法》是蘇教版教材《技術與設計1》第二章第三節，是全書知識結構的一個銜接點，也是全書的重要理念與內容。在學生經歷了學習技術的價值、性質及設計中的人機關系后，本節內容是承上啟下的一課。本節課程指出技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣過程中的作用是不可忽視的，是解決技術問題的一個重要方法，也為后面系統的學習設計的過程、原則及評價做好鋪墊。
二、教學目標分析
（一）知識與技能：
1. 知道什么是技術試驗，了解技術試驗的重要性和作用。
2. 理解并區分常用的技術試驗方法。
3. 知道進行技術試驗前，要經過周密科學的設計和安排。了解進行簡單的技術試驗的過程與方法，并學習寫試驗報告。
（二）過程與方法：
1. 通過本節內容的學習和親歷技術試驗的過程，讓學生初步體會設計、實施技術試驗的基本方法。
2. 通過探究、試驗、討論、分析等教學方法，使學生懂得應用相關的理論知識。
（三）情感態度價值觀：
1. 通過本節內容的學習，使學生感受技術試驗的魅力，認識技術試驗的內在價值和作用。
2. 通過親歷技術試驗，激發學生探究的興趣，培養學生勇于探索、善于動腦、勤于動手、認真嚴謹的科學態度和持之以恒的意志。
3. 提高學生學好通用技術課的信心，培養學生愛科學、學科學的興趣和理論聯系實際的思維方法，全面提高學生的技術素養。
三、學習者特征分析
知識與技能基礎：
在日常生活中，存在著一些技術試驗的事例，學生們應該有所體會，且通過第一章和第二章前兩節內容的學習，對技術和設計的相關知識有了一定程度的儲備，為新知識的建構打好了基礎，做好了鋪墊。但是在通用技術課程中，技術試驗的內容及重要性是學生在日常生活中了解相對較少的，因此引導學生通過進行一些小試驗和一些典型的技術試驗案例分析，讓學生增加一些技術試驗的基本知識，從而激發學生的好奇心和主動學習的欲望，對教學內容進行步步展開，使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
情感基礎和學習動機：
學生對技術試驗的課程內容比較有興趣，具有較強的參與意識和創新能力。用簡單的紙張進行承重試驗從難度和可操作性上對學生更加適合。
學生差異分析
我校為市直屬校，學生積極認真，勤奮嚴謹，具備一定的對技術問題主動分析與思考的能力，普遍具有較高的素養。當然，其中會有一些學生相對思維活躍度更加突出。因此，我們針對這種情況有意識的將學生分成十二個小組，以利于學生在小組中相互交流與協作。
教學重點與難點
教學重點：
1. 技術試驗的重要性。
2. 技術試驗的方法，及其區別。
教學難點：
1. 教材中的概念與生活經驗的聯系。
2. 技術試驗方法的理解，及在生活中的實際應用。
教學策略及材料準備：
教學策略：
在本課的教學設計中，將采用“主導——主體”的設計模式，引導學生進行自主探究，知識建構和能力拓展，及時思考、分析、提煉、評價。
在教學中為了使學生掌握相關知識，必須以“技術試驗及其方法”為主線，并以這條主線進行展開。通過試驗演示、舉例、圖片和實物展示激發學生的學習興趣讓學生明確技術試驗是技術探究活動中的一種技術方法。
教師切實的去創造環境，調動學生的各個方面的能力，全面提高學生的核心素養，如：技術意識、創新設計、圖樣表達、物化能力等。把課堂還給學生、讓學生成為課堂的主體，讓學生去說、去想、去做，使學生初步掌握簡單技術試驗的方法和試驗報告的撰寫。
教學器材：
電腦、投影儀、多媒體課件、視頻資料、操作臺、A4復印紙；
A4卡紙、相同規格的重物（教材）、墊板、剪刀、美工刀、直尺、膠帶、試驗記錄紙等。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 媒體應用 設計目的
（一）課程導入 【播放視頻】汽車兒童安全座椅碰撞試驗 觀看視頻，思考 多媒體課件視頻資料 激發學生的好奇心，調動學生參與課堂的積極性
【講解】：剛才的視頻，是專業測試技術人員進行的一個關于安全座椅對兒童的保護效果的測試，像這種在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動就稱為技術試驗。本節課我們就一同來探討一下技術試驗及其方法。 思考聽講 多媒體課件輔助。 導入主題，明確主題內容
（二）明確課題 什么是技術試驗定義：在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動。【提問】同學們在日常生活中接觸了哪些技術試驗？舉例說明【總結】很好，無論什么產品，大到神舟系列載人航天飛機，小到鉛筆、紐扣，設計制造出來的產品都要進行一系列的試驗，來檢驗設計是否合理，性能是否達到要求。 思考、討論、回答問題 多媒體課件輔助 引導學生回答生活中比較熟悉的例子，通過學生思考討論讓學生了解技術試驗已經深入生活。
【板書】試驗——實驗【提問】二者有何區別 ？【總結】：科學實驗——真理性（認識自然—“是什么、為什么”—驗證假設，形成結論）技術試驗——嘗試性（利用和改造自然—“怎么辦”—驗證方案的可行性與合理性，并實現優化）【播放圖片】——牛頓和瓦特 思考聽講 多媒體課件輔助。 區分試驗和實驗兩個不同的概念，以免學生概念認識不明確。
（三）課題講解及重要性分析 【創設情景】：我們都知道美國的“挑戰者號”航天飛機，在1986年的一天，挑戰者號給美國的航天事業帶來了一場災難性的悲劇。【播放視頻】——“挑戰者號”航天飛機失事【講解】：挑戰者號的意外事故導致7名宇航員全部遇難，發生悲劇的原因是什么呢？在爆炸發生后的32個月內，美國停止了所有航天飛機的飛行，經過調查發現，爆炸原因是由于火箭助推器上的密封墊在低溫下失效導致液態氧泄露所引起的。如果技術人員提前做過密封墊在低溫下的技術試驗，也許這場災難就可以避免。【提問】：通過這個事故可以使我們得到什么啟示呢？【總結】技術試驗的作用和意義：技術試驗是技術研究不可缺少的基本方法和手段，它對技術應用的實現起到了有力的保障作用。通過技術試驗，可以使設計得以改進和完善，將設計的風險和失誤率降到最低。 觀看視頻，思考分析，回答問題 多媒體課件輔助，“挑戰者號”爆炸視頻 通過真實案例的視聽效果，引發學生對技術試驗重要性的思考，明確技術試驗的作用和意義。
【過渡】剛才我們理解了什么是技術試驗，以及技術試驗的重要性，然而技術試驗最重要的就是其方法，可以應用在我們的日常生活實踐中。下面就來了解一下常用的技術試驗方法。 思考聽講 多媒體課件輔助 在明確了技術試驗的定義及作用之后，轉入技術試驗方法的學習，起到承上啟下的作用。
（四）創設情景新課講解 2、技術試驗方法（1）優選試驗法【提問】：在生活中，我們在許多情況下都會面臨選擇物品的問題，比如購買學習用品，回憶一下，你是如何購買簽字筆的？（在紙上試寫一下）【總結】：用在紙上試寫的方法，最后一定能夠買到一支書寫順暢、滿意的筆。這種選擇最優的方法叫做優選試驗法，即在若干組對比試驗中，選出最優的一組而進行的試驗。【定義】優選試驗法在其他方面也有著廣泛的應用，例如在工業設計中，通過隨機抽取若干頂安全帽進行測試，得出整批安全帽的性能；又如在農業中，袁隆平進行的不同水稻品種的對比種植試驗。 思考聽講 多媒體課件輔助 通過貼近學生生活的案例引入概念，進而拓展其他領域的案例，使學生理解優選試驗法的概念，并得到舉一反三的思維過程。
（2）模擬試驗法【提問】：在一條新的地鐵線路建成之后，為什么要進行分段的試運行？高鐵為什么夜間不開行，而且在每天第一班高鐵開行前,都要放出一班空車？【總結】：在夜間，高鐵各類設備都要進行檢修和維護，早晨放一班空車,不載客,稱為動檢車，是為了確認高鐵線路的安全運行。地鐵的試運行和高鐵的動檢車都屬于技術試驗，這種通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法，稱為模擬試驗法。還可以通過縮小/放大比例來模擬。【定義】【圖片】汽車模擬試驗、神州三號模擬人、水利大壩試驗、“風洞試驗”模擬試驗法的運用還有很多，讓學生舉例說明。 聽講回答問題觀看視頻，思考模擬試驗法在生活中的應用案例。 視頻資料多媒體課件輔助 通過現實工業案例，使學生直觀地感受模擬試驗法，理解其定義
（3）虛擬試驗法【定義】：利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原型并進行試驗的方法。例如“嫦娥一號”探測器在發射之前會生成它的預定運行軌道，就是經過計算機虛擬試驗而得到的。【播放視頻】 “好奇”號火星車登陸火星虛擬動畫 聽講思考觀看視頻，能夠區分模擬試驗法和虛擬試驗法。 視頻資料多媒體課件輔助 通過了解虛擬試驗法的應用案例，使學生理解虛擬試驗法的原理
（4）強化試驗法【演示】邀請2位同學在老師的指導下演示A4紙張的水平張力試驗。（請2位男生進行保護）【總結】：通過這個試驗我們發現，紙張的水平張力比我們想象中大的多，而這種通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法叫做：強化實驗法。【定義】【提問】：關于強化試驗法的例子還有很多，請在組內討論并回答生活中熟悉的事例（如：手機跌落測試、安全帽抗沖擊測試、易拉罐的拉斷力測試） 觀察討論思考強化試驗法在生活中的應用案例。 字典A4復印紙多媒體課件輔助 通過演示讓學生體會強化的概念，理解強化試驗法的運用
（5）移植試驗法【圖片】一副是長江以南生長的又大又黃的橘子，另一幅是移植到北方后又小又青的橘子，像這種把東西從一個地方移植到另一個地方進行的試驗就是運用了：移植試驗法【定義】：在相互有差異的事物之間，將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。（舉例：用動物試驗非典疫苗、藥品小白鼠試驗、普通班參加實驗班的考試） 觀察圖片，思考移植試驗法在生活中的應用案例。 多媒體課件輔助 通過案例講解，讓學生理解移植試驗法的概念和應用。
（五）小組試驗活動 【試驗活動】：——卡紙的造型與承重試驗【試驗要求】：1.四人為一小組，合理分工合作，做好試驗記錄；2.運用提供的材料和工具，制作不少于三個造型方案，完成兩個規定造型，第三個方案進行自由創意；3. 尺寸：每個方案的高度為10.5CM，圓形和等邊三角形的截面周長為27.7CM，接口寬度為2CM；4.運用墊板做承重平面，向上逐漸疊加書籍，并測量最大承重時的書籍高度；5.每小組派代表將試驗數據生成到黑板上。教師到各小組中巡視指導 分組進行卡紙造型與承重試驗，小組分工合作 A4卡紙、相同規格的書籍、墊板、剪刀、美工刀、直尺、膠帶、試驗記錄紙 小組內部充分交流實踐，在操作中給學生提供更多意見和建議。
（六）課堂總結 【總結】：1. 在本課的學習過程中，我們共認識了五種常用的技術試驗方法，分別為：優選試驗法、模擬試驗法、虛擬試驗法、強化試驗法和移植試驗法。今天的卡紙造型與承重試驗既屬于強化試驗法，又屬于優選試驗法。2. 在我們進行技術試驗的過程中，任何一個微小的操作、一個接口的連接，都會影響到試驗結果的生成，因此，我們要培養科學的精神、嚴謹的態度和頑強的毅力。無論成功或失敗的試驗過程，都是技術設計中的必要階段。3. 技術試驗的應用，不只是用在諸如高端科技和國防等高大上的領域，在我們的日常生活中，也需要運用適當的技術試驗方法來提高工作效率。比如在做家務時，我們可以運用技術試驗的方法來得到更快更干凈的掃地、拖地方式。技術試驗方法在生活中無處不在，同學們要在生活中處處實踐。 總結與思考 多媒體課件輔助 前后照應，對知識的學習做總結和鞏固，構建整體的知識架構。使學生將技術知識遷移到生活中，并在生活中進行實踐。
板書設計
第二章 技術世界中的設計第三節 技術試驗及其方法技術試驗的定義——（目的） 嘗試、檢驗等探索性實踐活動試驗與實驗——技術（嘗試性）與科學（真理性）、瓦特與牛頓技術試驗的作用和意義——不可缺少的基本方法 保障作用 降低風險和失誤技術試驗的方法優選試驗法 （不同品種水稻的對比試驗）模擬試驗法 （汽車碰撞試驗）虛擬試驗法 （計算機模擬火星登陸試驗）強化試驗法 （檢測產品的抗壓性能）移植試驗法 （橘子從長江以南移植到長江以北種植）
承重高度 1組 2組 3組 4組 5組 6組 7組 8組
三角形結構
圓形結構
創意結構 數據
截面形狀
學案：
技術試驗報告
高一_____班_____組
試驗目的 卡紙的造型與承重試驗
試驗準備 材料 人員分工
A4卡紙2張 膠帶、剪刀、美工刀、直尺墊板、砝碼（統一規格的書籍） 負責人： 擺放試驗紙： 放重物： 記錄員：
試驗要求 1. 四人為一小組（組編號見工作臺），合理分工合作，做好試驗記錄；2. 運用提供的材料和工具，制作不少于三個的單層卡紙造型方案，兩個規定截面的造型，第三個方案進行自由創新；3. 尺寸：每個方案的高度為10.5cm，等邊三角形和圓形的截面周長為27.7cm，接口寬度為2cm；4. 運用墊板做承重平面，向上逐漸疊加書籍，并測量最大承重時的書籍高度，每組派代表將試驗數據生成到黑板上。
試驗記錄 造型的截面形狀（尺寸） 最大承重高度（cm） 排名
等邊三角形
圓形
（創意圖形）
試驗總結 卡紙的造型與承重試驗既屬于 試驗法，又屬于 試驗法；2. 規范的操作對 有重要影響，技術試驗要求我們具有 的精神、 的態度和 的毅力；3. 無論成功或 的試驗過程，都是技術設計中的必要階段；4. 技術試驗在生活中無處不在，同學們要大膽創新，在生活中處處實踐， 運用技術試驗的方法使我們的日常生活變得更加便捷、高效。

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