資源簡介

第三節 技術實驗
一、學習目標
1.知道什么是技術試驗，了解技術試驗的重要性、技術試驗的種類和廣泛應用。
2.了解基本的技術試驗方法及技術試驗的步驟。對具體的案例能進行簡單的思考、分析的過程中了解技術試驗的重要性。
3.了解常用的技術試驗方法并學會撰寫試驗報告。
二、素養目標
技術意識：通過對技術試驗的實踐體驗激發學生探究的興趣，培養學生對具體技術實驗用技術實驗的方法具體分析的能力。
工程思維：通過了解什么是技術試驗、技術實驗的種類、技術實驗報告的寫法，能夠從技術試驗的角度考慮各種影響方案實施的因素。
三、教學重點、難點
重點：技術試驗的分類、實施、撰寫試驗報告。
難點：能夠根據技術試驗的需求選擇有效正確的方法來進行技術試驗。
四、教材情況
什么是技術試驗、技術試驗的作用、技術試驗的方法、技術試驗的實施與報告的寫作是本節的主要內容。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。
五、學生情況
在日常生活中，學科可能接觸過一部分技術試驗，但缺乏相應的技術理論。通過本節的學習讓學生明白技術試驗的重要性和作用，了解技術試驗的五種常用方法和廣泛應用，對簡單的具體試驗案例選擇正確的試驗方法，形成基本的技術試驗素養。
六、教學過程
1.新課引入
李明所在的小組，根據材料的特性和價格，確定了校慶廣告宣傳燈選用木條做骨架、皺紋紙做燈罩、白熾燈做光源、普通鐵絲做掛鉤。接著他們又要面對新的問題:做骨架選用什么規格的木條，才能使校慶廣告宣傳燈做得既扎實牢固又不浪費材料;做掛鉤的鐵絲的直徑需要多大，才能承受校慶廣告宣傳燈的重力而不變形;光源需要多大功率，才能滿足照明和宣傳的需要，又不浪費能源。這些問題不但關系到校慶廣告宣傳燈能否正常發揮功能，還關系到校慶廣告宣傳燈是否安全、成本是否合算。李明和同學們決定通過技術試驗來解決這些問題。（P108）
2.技術試驗及其作用
從技術的角度對材料、元器件（構件）及整機（產品）進行測試和檢驗叫做技術實驗。
C919大飛機在正式投入使用之前，要進行大量科學嚴謹的試飛，驗證理論和地面實驗效果，鑒定設計指標，適航性和使用性能等。
技術試驗所得到的性能、數據、曲線、圖表等信息資料，是開展技術設計及進行設計優化的重要依據；技術試驗是進行技術革新、技術發明、科學研究的重要途徑，是揭露問題的關鍵手段。
在技術設計中對一些需要通過技術試驗驗證的設計不進行技術試驗，以及做技術試驗馬虎、不嚴謹都會產生嚴重的后果。
3.技術試驗的種類
（1）按專業分類：力學試驗、電學試驗、光學試驗等；也可以按化學、生物等不同的專業領域來劃分技術試驗的種類。
（2）按行業分類：工業試驗、醫藥試驗、武器試驗、農業試驗。
（3）按試驗目的分類：功能、性能試驗、優化，老化試驗、環境適應性試驗、破壞性試驗等。
（4）按試驗對象分類：材料試驗、結構試驗、原件試驗、整機試驗等。
同一個試驗，按不同的角度分，可同時屬于不同的試驗類型。技術試驗也給人類提供了更好地利用和開發大自然的方法。
4.技術試驗的方法、步驟和試驗報告
（1）技術試驗的方法
技術試驗有實物試驗、對比試驗、模擬(模型)試驗、計算機仿真試驗等試驗方法。例如:新設計的飛機進行試飛是實物試驗；把一種新藥用在一組白鼠身上，另一組白鼠不用藥，對兩組白鼠進行觀察、對比，屬于對比試驗;飛機模型的風洞試驗屬于模擬(模型)試驗;應用計算機模擬仿真，可開展導彈發射、新通信系統傳輸等項目仿真實驗，得出有用的數據和結果。
（2）技術試驗的步驟
技術試驗的過程一般可分為準備階段、實施階段和結果處理階段。
準備階段：需要確定技術試驗的目的和對象，確定技術試驗的方法、手段和環境條件，選定技術試驗的工具、儀表和器件，確定參加技術試驗的組成人員、分工和負責人。
實施階段：操作實驗儀器和設備進行具體試驗，獲得各種試驗效果和采集有關數據。
結果處理階段：對試驗結果進行分析，區分應該消除的誤差和應有的結果，寫出試驗報告。
（3）技術試驗報告的撰寫
進行技術試驗后要撰寫試驗報告，試驗報告一般包含以下內容。
1試驗名稱。
2試驗目的。
3試驗原理。
4試驗設備和材料。
①試驗材料與試樣(試樣是指按試驗目的，經過加工制成可供試驗的樣品)。②測試工具、儀器、設備。
5試驗方法和步驟。
6試驗結果和分析。
①原始試驗數據。②試驗數據的處理。③誤差分析(包括數據的真實性、可靠性判斷等)。
7試驗總結。
5.技術試驗在設計中的作用
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了最低；在技術設計的后期，進行綜合性的整體試驗可為設計的評價提供準確、客觀的數據；技術試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
七、教學反思
可以安排2個課時，針對一個具體的案例，讓學生根據實際情況分析需要進行的技術試驗，體會試驗報告的撰寫。增加學生的參與度。

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