資源簡介

《第二章 技術世界中的設計》教學設計（共4課時）
浙江省海寧中學 方 興
第4課時
§2.3 技術試驗及其方法（2）
一、教材分析
《技術試驗及其方法》是蘇教版教材的《技術與設計1 》第二章第三節的內容。技術試驗是技術設計中重要的課程內容、是技術設計過程中的一個重要環節、是技術探究中一種重要的方法。讓學生“經歷觀察、設想、安裝、測試、調試、測量等簡單的技術試驗過程，學會簡單的技術試驗方法，理解技術試驗在技術發明、技術革新中的作用，形成初步的技術試驗能力”的同時，感受技術試驗是一種重要的技術方法。本節課重要學習技術試驗的實施方法以及試驗報告的撰寫。
二、教學目標
1. 知識與技能：能夠進行簡單的技術試驗，掌握結構造型影響結構強度，掌握承重測試的方法并能寫出科學、規范的技術試驗報告。
2. 過程與方法：技術試驗的實施和呈現，引入——演示——學生活動——學生交流——教師總結。
3. 情感態度與價值觀：讓學生在技術試驗中體驗學習樂趣，引導學生創造、思考、觀察的能力，形成認真嚴謹的態度、一定的創新精神和實踐能力；使學生能利用技術的相關知識分析和解決實際問題，讓他們有一種成就感，增強對技術未來的信心；并積極培養學生愛國主義熱情和增強民族自豪感。
三、學情分析
雖然學生的動手能力較差，但實踐操作還是比較活躍的、激情比較高的。他們雖然對物理中所學的力學知識有一些了解，但是很難與具體實際中的事物聯。系起來在學生對中學的理、化、生等學科的學習中，學生對科學實驗已經很了解，知道科學實驗目的在于甄別真偽，但對技術試驗是很陌生的，甚至將兩者等同起來。他們不知道技術試驗目的在于選擇和優先，是一種很重要的技術方法，進行簡單的技術試驗，并能寫出科學、規范的技術試驗報告。由于思維定勢的影響，學生不能將技術試驗和科學實驗兩者很好的區別開來，這成為本節內容教學上的難點。
四、教學重點與難點
1. 重點：學生活動，掌握結構造型影響結構強度，能夠進行簡單的技術試驗，并能寫出科學、規范的技術試驗報告。
2. 難點：學生試驗，掌握承重測試的方法，技術試驗的實施以及試驗報告的撰寫。
五、教學策略
學生活動，掌握結構造型影響結構強度。學生試驗，掌握承重測試的方法。讓學生“經歷觀察、設想、安裝、測試、調試、測量等簡單的技術試驗過程，學會簡單的技術試驗方法，理解技術試驗在技術發明、技術革新中的作用，形成初步的技術試驗能力”的同時，感受技術試驗是一種重要的技術方法。技術試驗的實施以及試驗報告的撰寫。
六、教學準備
1. 電教設備：多媒體、投影儀
2. 教具及實踐器材： A3白紙、剪刀、固體膠，兩張凳子、若干鉤碼、掛籃、細繩等。
七、教學過程
（一） 引入新課：
【復習舊知導入】 1. 什么是技術試驗？
2. 舉例指出技術試驗的重要性。
3. 根據目的的不同對技術試驗進行分類，可分為哪些？
4. 技術試驗的方法有哪些？
學生回答，大家體會，教師點評。
（二） 進行新課：
【板書】§2.3 技術試驗及其方法（2）
1. 技術試驗的實施
【學生活動】 李寧自己動手制作了一個小板凳，并進行了檢驗小板凳承重力和穩定性的小試驗，請同學們分析，如何檢驗小板凳承重力和穩定性？你們進行技術試驗時所用的方法是哪一種？
測試內容 試驗方法
穩定性 親自坐在椅子上感受一下
舒適度 放一些重物在椅子上，看是否能承受
結構強度 用手左右晃一晃，看是否穩固
技術試驗的實施包括制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論等幾個步驟。
在實施技術試驗之前，必須對試驗過程作周密的設計。“采取哪些試驗方法？”“試驗過程中可能會出現哪些情況？”“情況一旦發生如何應對？”------這些都需要在試驗實施之前做到了然于胸。只有這樣，才能確保技術試驗的順利實施。
課堂試驗探究
【演示1】 教師拿出一張A4白紙，放在事先準備好的兩兩盒粉筆盒上（相距15cm），在上面放鉤碼，觀察；這兩下，再放鉤碼，觀察；拿出，瓦楞形折紙，放鉤碼，觀察。同樣一張紙，只是做了折疊，承受力的能力變化卻如此之大？
【演示2】 在講臺上放置兩張凳子，然后將瓦楞形折紙再加一個矩形外套，架在兩張凳子(相距15cm)之間，用吊盤中央放重物進行試驗，觀察。
【總結】 結果我們每位同學都知道，一張紙，只是做了折疊，承受力的能力變化卻如此之大。
由這個簡單的試驗引出今天活動的主題——紙制橋梁的承重試驗，希望同學們認真思考，仔細制作，設計出自己最完美的紙制橋梁結構。
【學生活動】
設計要求：
1. 承受盡可能大的力。
2. 橋梁的長度至少200mm,寬度至少30mm (A4紙（29.7×21cm）有尺)，厚度、外形都不限。
3. 只用所給的2張A4紙制作，不可以加紙，2張A4紙的邊料可以做填充物，不可以加其他任何填充物。
4. 粘紙時，只能用桌上所給的固體膠。
【進行試驗】 在兩張凳子(相距15cm)之間，用吊盤中央放重物進行試驗，觀察，記錄各組的最大承重力。比較。
【學生介紹】 試驗完成后，最好安排由得分優秀的小組介紹他們作品的制作方法。然后教師與學生一起仔細研究，討論這些橋梁結構的特點，并分析出這個橋梁模型結構為什么會有比較高的承受力的原因。
【教師點評】 承重大的組，觀察仔細，勤于思考，善于找到解決事物的關鍵所在；承重較小的組，發展空間尚在，潛力巨大，經過努力，一定會設計出更合理的紙橋。
【拓展1】 制作紙質橋梁不是最終目的，（1）出示紙箱紙板截面，觀察結構；（2）出示礦泉水瓶，觀察結構；（3）出示鋁合金窗框截面，觀察結構。
總結：物體的結構造型對強度有很大的影響，在現實生活中，有很多事例都是通過改變物體的結構造型來增加物體的強度的。
【拓展2】 試驗完成后，如果大多數學生都有比較高的學習興趣的話，教師可以把這個活動繼續深入下去。我們可以再發給學生2張A4紙和幾根普通的白線（選擇彈力較小的線），讓學生回家后用這些工具重新設計和制作一個橋梁模型，再來測試一下，哪個小組的作品結構是最好的。
2. 技術試驗報告的寫作
技術試驗報告是技術試驗工作完成后應當形成的成果，其項目包括試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結等。試驗報告的文字應力求簡明扼要。
試驗記錄作為試驗的原始記錄，應該是完整和真實的。記錄內容應包括試驗的全過程，當試驗現象反常時，應做出明顯標記，作詳細的記錄。
教師試驗結束，學生分別對本組所確定的試驗方案進行試驗，試驗結束后，學生根據本組的試驗情況，課后提交一份技術試驗報告。
【討論】 技術試驗報告的格式不是唯一的，不同的技術試驗內容或方法可以形成不同的試驗報告。自己確定一個技術試驗內容，并嘗試設計該試驗的報告。
3. 技術試驗在設計中的作用
在技術設計活動中，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、客觀的數據，此時，技術試驗更是必要。通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
以臺燈設計為例，我們可以通過光照度和反光性的試驗來解決性能的設計問題，通過穩固性試驗來解決結構的設計問題，通過材料絕緣測試來解決設計的安全性問題。
（三） 課堂小結：（多媒體展示）
§2.3 技術試驗及其方法（第2課時）
1. 技術試驗的實施
2. 技術試驗報告的寫作
試驗名稱：
試驗目的：
試驗準備：
試驗過程：
試驗總結：
3. 技術試驗在設計中的作用
八、課內練習及作業布置（見試題精編）
（注意：課堂練習完成后通過投影儀投影,交流反饋，教師點評）
【課后練習】 高二（1）班的氣象興趣小組決定設計制作一個統計降雨量的小儀器——降雨量度量器，并用其進行降雨量統計的試驗。請為他們設計一份試驗報告。
試題精編
1. 如圖所示是2008北京奧運會火炬，需要在全國進行傳遞（包括登上珠穆朗瑪峰）。如果對火炬進行外界環境適應性試驗，那么不需要進行的是( )
A．防風試驗
B．高原試驗
C．高溫試驗
D．雨中試驗
2. 在手機開發過程中，需要對一些零部件進行性能試驗，下列針對手機按鍵的試驗項目不必要的是( )
A. 按鍵表面的耐麿損試驗
B. 按鍵可承愛的按擊次數試驗
C. 按鍵材料的耐超高溫試驗
D. 按鍵表面的觸感試驗
3. 為了比較兩根材質、橫截面積、長度相同，但橫截面形狀不同的木棍強度（如圖所示），下列試驗過程中不必要的步驟是( )
A. 分別將木棍的兩端擱在桌子上
B. 分別在木棍的中間掛上鉤碼
C. 觀察并記錄木棍斷裂時所能承受的鉤碼質量
D. 計算兩根木棍所能承受的鉤碼質量平均值
4. 分析題 李琳準備在房間里放置一個落地式書架，可利用的空間尺寸為長1000mm、寬500mm、高2800mm。請用已刨削的杉木板為主要原料，為李琳設計、制造一個書架。
在不借助任何工具和設備的情況下，設計一個技術試驗方案，測試其穩定性。請完成以下技術試驗方案，在有“ ▲ ”處填上相應的內容。
5. 分析題 雨傘是我們生活中常用品（如圖所示），但雨傘的種類多，質量與價值也各不相同。請你設計一個簡單的試驗方案，檢測雨傘的性能。
試驗名稱： ▲
試驗目的： ▲
試驗準備： ▲
試驗方法：
①抗風性能試驗： ▲
②防水性能試驗： ▲
試題精編參考答案： 1～3 C C D 4.書架結構造型與穩定性的關系的試驗報告 ； 探究書架的結構造型與穩定性的關系；將書本疊放在書架上部隔板的左側或右側，用手摁住書架左、右方向中間位置稍用力搖晃，書架應無明顯晃動；書架下部柜里不裝書，上面的隔板上擺滿書，前、后稍用力搖晃，書架應無明顯晃動。5.試驗名稱：雨傘性能試驗；試驗目的：測試雨傘性能；試驗準備：待測雨傘、水、水盆等；試驗方法：抗風性能試驗：撐開雨傘，握住傘柄，舉高后用力快速向下拉，觀察雨傘是否翻轉或變形，并作記錄；防水性能試驗：撐開雨傘，在雨傘傘面上潑大量的水，或者在大雨下撐傘，觀察雨傘是否漏水，并作記錄。
教學體會
在進行技術試驗教學時。我不讓學生立刻就到通用技術教室做試驗，那樣很多的學生就會亂搞，根本不知道去做什么，混過去就下課走人了，課堂教學亂哄哄，效果極差。我在做試驗之前，先分組討論試驗的過程與方法，試驗過程中的注意事項，并寫出試驗的方案。學生大多數都能夠設計出試驗的方案，并能夠說出試驗時應注意的地方。只是在進行分組試驗的過程中，很多學生的試驗過程都有不合理之處。比如伸出臺面的構件長度不相同，構件的連接方式不相同，構件的周長也不太相同。因為構件的形狀在制作時不夠規范，試驗的結果有很多種情況。我都讓學生從試驗過程中找出導致試驗會出現不同結果的原因。這點要比讓學生簡單地做完試驗要重要得多，至少通過過程的分析，可以培養學生嚴謹、科學的試驗態度，從而讓他們樹立科學的試驗觀。
紙橋的制作是個非常有意思的活動，成本低廉，技術含量卻很高。學生在設計和制作時，可以有很多的方案，可以有效的開拓學生的創新意識。另外雖然同學們都知道橋梁是由橋面、橋墩等組成的，也知道橋梁的承受力與橋面形狀和所用的材料有關。但是由于學生平時較少接觸“壓力”、“形變”、“承重”等實際問題，所以他們雖然對物理中所學的力學知識有一些了解，但是很難與具體實際中的事物聯系起來。通過本次試驗，可以讓學生自己觀察到什么樣的形狀是最可以承受重量。
教學是一件“遺憾”的事，預先思考的在實踐時有很大出入，本來想學生承重試驗后，再讓較好的組別進行經驗介紹，結果到下課了，試驗還沒有結束，拓展內容也沒有進行。
1．考慮不夠周全，應該規定寬度。
2．其他班級安排，一節課制作，一節課試驗與練習。
3．制作時先講清方法與試驗規則。
4．學生活動的氣氛還是值得肯定的。
5. 本次活動時間約需60～75分鐘，建議先安排設計和制作，第二節課再次完成測試、試驗報告，效果可能比較好，時間也會比較寬裕。
試驗名稱： ▲
試驗目的： ▲
試驗準備：若干書本、書架
試驗過程：
①把書架放置在平整處，前后、左右方向用手輕輕搖晃，書架應無明顯晃動，否則應重新防止書架；
②將書本疊滿書架的每一格；
③檢驗左右方向的穩定性： ▲
④檢驗前后方向的穩定性： ▲

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