資源簡介

(共53張PPT)
2.4技術試驗及其方法
新 課 導 入
填空：
汽車碰撞 驗
化學 驗
試
實
思考：“試驗”與“實驗”的區別？
我們熟悉的在物理、化學、生物課中所進行的實驗，是為了驗證某種科學理論或假設而進行的某種操作或從事某種活動，是一種科學探究活動，目的甄別真偽。
試驗是為了查看某事物的結果或某物的性能而從事的某種活動，可以獲得大量技術數據，經過分析綜合得出產品的使用質量的基本水平及其極限狀況的過程，技術試驗的目的在于選擇和優化。是一種創造性的技術活動，目的是選擇和優化
一、什么是技術試驗？
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。
1討論：日常生活中技術試驗有哪些？
①醫院青霉素皮試
②藥品小白鼠試驗
③甲型H1N1流感疫苗的接種試驗
④計算機性能測試（優化大師的使用）
⑤安全帽撞擊試驗
⑥蘋果嫁接移植試驗
⑦彈簧床墊彈性測試試驗
⑧福廈高鐵通車試驗等
討論：為什么要進行技術試驗呢？
神舟系列飛船
　　我們國家載人航天
的成就讓每一個中國人
都感到驕傲和自豪。
從神舟1號到神舟
10號，神舟系列飛船
是中國自行研制，具有
完全自主知識產權，達
到或優于國際第三代載
人飛船技術的飛船。
編號 發射時間 返回時間 發射地點 乘組
神舟
一號 1999年11月20日06時30分 1999年11月21日03時41分 酒泉衛星發射中心 無人飛船
神舟
二號 2001年01月10日01時00分 2001年01月16日19時22分 無人飛船
神舟
三號 2002年03月25日22時15分 2002年04月01日16時54分 搭載模擬人
神舟
四號 2002年12月30日00時40分 2003年01月05日19時16分 搭載模擬人
神舟系列飛船發射時間與乘組一覽表
乘載設備和完全模擬載人狀態的一名矮小結實 的“小伙子”。
神舟三號
搭乘南通靈芝等
神舟二號
神舟一號
搭乘少量青椒等
神舟四號
搭乘更多設備和一個模擬人
編號 發射時間 返回時間 乘組
神舟五號 2003年10月15日09時00分 2003年10月16日06時28分 楊利偉
神舟六號 2005年10月12日09時00分 2005年10月17日04時32分 費俊龍、聶海勝
神舟七號 2008年09月25日21時10分04秒 2008年09月28日17點37分 翟志剛、劉伯明、景海鵬
神舟八號 2011年11月01日05時58分10秒 2011年11月17日19時32分 搭載模擬人
神舟九號 2012年06月16日18時37分24秒 2012年06月29日10時07分 景海鵬、劉旺、劉洋
神舟十號 2013年06月11日17時38分 2013年06月26日08時07分 聶海勝、張曉光、王亞平
神舟系列飛船發射時間與乘組一覽表
問題：
前面的四艘飛船為什么沒有送人上天呢？
因為還不確定人類是否能適應飛船到太空后的生活，以及飛船中存在哪些問題還是未知的
閱讀（P51）“阿什塔比拉河橋的垮塌” 案例給我們什么啟示？
案例分析
阿什塔比拉河橋的垮塌
斯托恩對這種較新的鐵制材料過于信任，未經技術試驗就投入了使用。使阿什塔比拉河橋垮塌成為美國歷史上最為嚴重的橋梁垮塌事故。
它向人們說明了使用尚未被驗證的新材料來代替原有材料會是多么的危險！
案例給了我們什么啟發？
這是由于輕視技術試驗而造成的事故，若在建橋前采用“模擬試驗”，也許不會發生事故。
——技術試驗的重要性
討論：為什么要進行技術試驗呢？
通過上面的例子我們知道：技術試驗是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降到最低。這就是為什么要進行技術試驗的原因。
不同材質的毛線產品,我們只需要一個工具（打火機），大體就能區分出來:
1）棉線
棉線燃燒時， 會有燒紙的味道，火焰桔黃色，有藍
色煙，毛線不縮不熔，離開火源，還能繼續燃燒，有少
量灰色粉沫，粉沫細軟，手輕輕一碰就碎了；
2）羊毛線
靠近火源時，羊毛線會馬上卷曲，慢慢溶解，火焰
桔黃色，有一種燒頭發的煙味，顆粒為有光澤的塊狀
物，松脆且較粗糙，手磨馬上粉碎；
3）滌綸纖維、錦綸纖維、腈綸纖維等
燃燒時冒煙，殘留物為不同顏色圓珠。
你知道如何檢驗毛線的質地嗎？
棉麻、化纖、羊毛
馬上行動：
李寧同學做一張小板凳，要進行試驗，
你認為他應該從哪些方面檢驗它的性能呢
承重力和穩定性
李寧同學自己做了兩個小試驗來檢驗小凳的承重力和穩定性，你認為他的試驗合理嗎？
1.在小凳上逐步加重物，把重物將小凳壓垮前的
一次重力記錄為小凳的承重力。
2.在小凳上固定一個特制的擋風屏障用電風扇在
一定距離之外吹風，電扇由遠及近移動，風力由小變
大，記錄屏障連同小凳一同倒下時電風扇與小凳之間
的距離以及電風扇的風力。
分析板凳承重力和穩定性測試試驗
凳子的承重力主要取決于材料、結構和連接形
式及構件的形狀與尺寸；
其穩定性主要決定于凳腿與地面接觸形成的支
撐面的大小和使用過程中凳腿與地面所成的角度。
所以第一個試驗應該做而第二個試驗不必做。
由此也可以看出,對不同用途的產品,其功能不
同,用途不同，用來檢驗的方法也有所不同。
3、技術試驗的分類
1.按應用范圍分類
農業試驗
國防試驗
工業試驗
科學技術試驗
2.按目的分類
優化試驗
預測試驗
性能試驗
抗拉力、沖擊力，耐高低溫等
提高質量、產量、性能、效益等
受淋雨、撞擊等的結果狀態
信息試驗
研究行人保護裝置采集數據
　　對技術試驗類型的劃分不是絕對的，有時同樣的試驗，因為目的的不同，也可以從不同的類型來理解。
在技術發展的漫長過程中，人們總結了許多技術試驗的方法。這些方法有著各自的特點，同時也有著各自的適用范圍和作用。
下面我們來對常用的方法進行學習。
技術試驗方法
優選試驗法
模擬試驗法
虛擬試驗法
移植試驗法
強化試驗法
運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果.
通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法
利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原形并進行試驗的方法
通過擴大和強化試驗對象的作用,以提高試驗效率的方法
在相互具有差異的事物之間,將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗法
運用數理統計方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全面試驗所達到的最佳效果。
同學們還經歷過其他的優選試驗嗎？
1.優選試驗法
二、技術試驗方法
思考：
如果你想買五斤蘋果，而水果店有三個可供你選擇的品種，你會怎么做？
袁隆平雜交水稻試驗
在相同的自然環境和管理條件下，通過種植不同品種的水稻進行對比試驗找到水稻的良種試驗。
水稻選種對比試驗
同種水稻有用不同肥料施肥的對比試驗。
水稻施肥對比試驗
優選試驗法　　
1
為了找到棉花的良種，在相同的自然環境和管理條件下，通過種植不同品種的棉花進行對比試驗，最后確定一種高產的、抗病蟲害能力強、棉纖維質量符合要求、易管理的棉花品種進行推廣。
比如，前面講到了神舟５號航天飛船，為什么選擇楊利偉做為第一位上天的航天員呢？其實這里也用到了優選試驗法，當時一定是在所有的航天員中反復的選擇、比較，最后認為楊利偉最合適，所以選擇了他。
2.模擬試驗法
通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法。
模擬試驗可以通過縮小或放大比例來模擬所設計的現場效果。（如銷售樓盤時呈現給買主的模擬房子。）
你們還知道哪些模擬試驗呢？
思考：
模擬試驗法
模擬太空飛行
飛機風洞試驗
問題 ：
為什么還要模擬人參加撞擊試驗 ？
行人安全試驗
模擬撞擊
用模擬人試驗可以檢測在事故發生時對撞擊人體造成的傷害，從而總結經驗，改善汽車的安全性能設計，降低風險。
　　模擬試驗法還可以通過縮小或放大比例來模擬所設計的現場效果。
3.虛擬試驗法
利用計算機技術來虛擬現實中的技術設計原形并進行試驗的方法。
用計算機模擬“勇氣號”火星探測儀登陸火星表面。
采用虛擬試驗法的好處：
縮短周期、節省研制經費。
模擬試驗法和虛擬實驗法的區別：
模擬試驗法：以再現的形式模擬現實發生的情況的試驗方法。
虛擬試驗法：利用計算機虛擬現實中的技術設計原形進行的試驗方法。
強化試驗法　　
４
大家應該知道，要成為一個宇航員不容易，除了要經過層層的選拔，選拔成為宇航員后還要經過很多高強度的體能訓練。宇航員的訓練遠比我們想象的艱苦，有些訓練甚至讓人難以忍受。當初蘇聯宇航員在一年內，要騎自行車1000公里，滑雪3000公里，越野跑步200多公里。當年美國的宇航員登月前要穿幾十千克重的宇航服，在炎熱的佛羅里達沙漠中，每天行走二三十千米。而今我國的宇航員也在進行高強度的訓練。
為什么他們要進行這么多高強度的訓練呢？
是為了讓他們在執行太空任務時能更好地適應太空的環境，
并能很好的處理各種突發事件。
4.強化試驗法
通過擴大和強化對試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。
高溫高濕試驗室
鹽水搓板路行駛
鹽水噴霧室
強化壞路行駛
汽車相關的強化試驗法
一位漁民看到大連人養殖海參經濟效益好，也想到老家東海養海參致富。
他馬上從大連引進大批量 “參苗”進行養殖合適嗎？
討論
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。
5.移植試驗法
其他試驗法：創新試驗法、中間試驗法、工業試驗法等。
人工心臟移植
橘子移植
思考：同學們還知道哪些移植試驗法的應用？
西瓜移植試驗、小白鼠藥物試驗、用動物試驗非典疫苗
如圖所示是小明在互聯網上看到的用手槍射擊來檢驗防彈玻璃性能的試驗。該試驗的方法屬于
A.虛擬試驗法
B.模擬試驗法
C.優選試驗法
D.移植試驗法
目前國際上都在積極研發針對新冠肺炎的疫苗。在疫苗進行臨床研究前，需要將臨床前疫苗注射到動物身上做安全性測試，通過觀察注射疫苗后動物的反應，來推斷疫苗在人體上使用的安全與否，這種試驗方法屬于
A.虛擬試驗法
B.模擬試驗法
C.優選試驗法
D.移植試驗法
(1)技術試驗的實施包括
①制定計劃
②抽取樣本
④分析數據
③進行試驗
⑤得出結論
四、技術試驗的實施與報告的寫作
技術試驗實施過程不是一帆風順，也會出現意外。
李強學了通用技術后想對A、B兩種不同品牌的洗手液的殺菌能力進行對比試驗，具體辦法是通過顯微鏡觀察使用洗手液前后細菌數量的變化，來認定洗手液的殺菌能力好壞。請你為李強寫一份技術試驗報告。
試驗名稱：
試驗目的：
試驗準備：
試驗過程：
試驗結論：
洗手液殺菌能力的對比試驗
探究不同品牌洗手液的殺菌能力
A、B兩種不同品牌洗手液、顯微鏡、紙筆等
（1）在兩名同學的手掌上，用油筆畫上等面積的圓。
（2）讓兩名同學用畫有圖案的手接觸相同的物品，在顯微鏡下檢查細菌數目，做好記錄。
（3）用兩種洗手液洗手，時間和用量均相同，在顯微鏡下檢查細菌數目，做好記錄。
（4）重復以上試驗三次，根據記錄數據取平均值。
××牌洗手液的殺菌能力比××牌洗手液殺菌能力好。
如圖所示是某校學生設計制作的橋梁模型。現要求
測試該模型的穩定性和強度，現提供不同質量的砝碼若
干，請設計簡易試驗方案。
(1)進行模型的穩定性試驗，確定模型不發生翻轉時所能
承受的最大載荷（在給定示意圖上表示試驗方法，用文字
說明主要步驟）。
在橋梁模型一側逐漸疊加砝碼，直至模型側翻，記
錄最后一次加載砝碼的總重量，即為模型不發生翻轉時
所能承受的最大載荷。
(2)進行模型的強度試驗，確定模型中部所能承受的最大
載荷 （在給定示意圖上表示試驗方法，用文字說明主要
步驟）。
在橋梁模型中部逐漸疊加砝碼，直至模型發生明顯
變形或斷裂，記錄最后一次加載砝碼的總重量，即為模
型中部所能承受的最大載荷。
思考和討論：
不同的技術試驗報告應該呈現哪些共同的內容呢？
①試驗目的；
②試驗準備；（材料、儀器、工具和設備）
③試驗步驟；
④試驗記錄；
⑤試驗總結。
（2）試驗報告的寫作
　 １．試驗報告的文字應力求簡明扼要。
　 ２．試驗記錄應該完整和真實。
　 ３．記錄內容應包括實驗的全過程。實驗現象反常時，應做出明顯標記，做詳細記錄。
　 ４．為了數據準確，試驗應重復次。
5．技術試驗完成后要分析和總結試驗結論。
注意：
試驗報告撰寫
16、案例閱讀P41
《紙張的結構造型與強度的關系的試驗報告》
四、技術試驗在設計中的作用
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。
1.技術試驗分類（按目的）：性能試驗、優化試
驗、 預測試驗、信息試驗等。
2.技術實驗方法：優選試驗法、模擬試驗法、虛擬
試驗法、強化試驗法、移植試驗法等。
3.技術試驗報告的寫作：
4.技術試驗在設計中的作用：
發現問題、深化認識、推動技術發展
小 結
技術試驗的實施步驟
技術試驗報告的內容
18、本章小結
技術世界異彩紛呈，技術發展突飛猛進，設計在其中起著舉足輕重的作用。設計是技術進步的關鍵。
設計中要考慮人機關系，實現有高效、健康、舒適、安全等目標，以符合設計的產品為人、宜人的理念。合理人機關系的實現要綜合考慮普通人和特殊人的需要、生理需求和心里需求、靜態人和動態人的不同尺寸及交互信息等方面的問題。
在技術發明、技術革新、技術推廣的活動中，技術試驗的作用不可忽視，它是發現問題、探究規律的關鍵。技術試驗的方法和種類很多，應根據具體的目的選擇合適的方法實施技術試驗。技術試驗完成后，應及時總結并撰寫技術試驗報告。
19、課堂練習：
完成課本P43綜合實踐第2小題。人機不合理的地方？
　　請你為檢測臺燈的穩固性設計幾種試驗方法，下堂課交流。
20、練習：P43第3小題。
THANKS
（1）車棚離學校門口太遠。
（2）教學樓離馬路太近，噪聲會影響教學；
（3）小賣部與公共電話亭離教學樓太遠；
（4）人行橫道應該正對學校大門，方便師生過街；
（5）運動場與操場，教學樓與實驗樓應該相對應；
（6）公共汽車站應該與學校在馬路同一側；
（7）紅綠燈應該面對車輛，設置在人行橫道之前，才能
切實保障行人安全。
人機關系不合理的地方有

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