資源簡介

技術試驗及其方法 教學設計
一、教材分析：本課是蘇教社《技術與設計1》第二章第三節內容，教材從技術試驗的定義分析技術試驗在設計中的作用，通過具體案例說明技術試驗在技術設計過程中的重要性。
技術試驗是技術設計中重要的課程內容，它是技術創造的重要手段，是為技術研究和技術開發提供重要科學資料和各種數據的重要環節，也是技術實現社會經濟效益的保證，所以本節課在全章中具有十分重要的地位。
二、學情分析：學生是在學習了技術與設計的關系和設計中的人機關系后學習這一節的。此階段的學生，對實驗更多的認識僅停留在理化等方面。雖然從前邊章節學習，學生已經明白了技術與科學的區別與聯系，但對技術試驗還是比較陌生。對技術試驗的實施方法以及試驗報告的撰寫也不是很了解。鑒于生活當中有很多的技術試驗的例子，而且有不少還是學生親身經歷過的，因此可引導學生自主觀察、分析和總結，鼓勵學生分析相關案例積極思考問題，在與他人的合作交流中不斷豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和發展。并親自通過參與技術試驗，體會技術試驗的重要性。從而激發學生自主學習的積極性，進而培養學生相互探討、相互協作的精神。
三、教學目標：
研讀課標，結合我校學生的實際情況，教學三維目標確定如下：
知識與技能：讓學生理解技術試驗與科學實驗的區別;技術試驗在技術發明、技術設計中的重要作用；了解幾種常用的技術試驗方法。
過程與方法：學生參與課堂教學活動，了解技術試驗的重要性；了解一些常用的技術試驗的方法；能夠設計完成一些簡單的技術試驗，通過分析實驗數據，能提交一份技術試驗報告；形成初步的技術試驗能力。
情感態度價值觀：學生通過通用技術課堂教學，感受技術試驗的魅力，培養學生實事求是、嚴謹負責的科學態度，能正視技術試驗中的成敗問題。
四、教學重點：讓學生理解技術試驗在技術發明、技術設計中的重要地位。
教學難點：培養學生以嚴謹負責的科學態度對待技術試驗中的成敗問題。
五、教學資源：紙張、支撐架、電腦、GLX數據采集器、力傳感器等試驗用品；物理化學科學實驗等圖片；風洞試驗、汽車碰撞試驗視頻；20世紀全球十大技術災難資料等。
六、教學過程設計：
教學內容 教師活動 學生活動 設計說明
導入新課：以同學們熟知的理化實驗作為引入，首先復習科學實驗的定義和內容，然后以技術試驗視頻案例與科學試驗比較的方法引入課題，強化兩者區別，總結技術試驗定義。 在學習生活中，特別是在物理、化學等科目的學習中，我們經常了解到各式各樣的實驗，通過觀察實驗現象，感受科學的魅力，學習文化知識。我這里有兩個實驗的圖片，大家看能不能判斷出這是什么人做的什么實驗，通過這個實驗，我們知道了什么。 同學們通過看圖片，很容易得出這是伽利略的落體實驗和盧瑟福的α粒子散射實驗。 讓學生通過復習理化學科的科學實驗知識，得出科學實驗的定義。
同學們回答的都很好，這兩個實驗中科學發展中都有重要地位，它們否決了前人的錯誤理論，提供了新理論的建立基礎。可以說是實驗告訴了我們對與錯。我這里還有兩個“實驗”，請大家來看一看與我們前邊看到的實驗有什么區別。播放汽車碰撞試驗和風洞試驗視頻
這是有關汽車碰撞測試的一個場景，通過這項測試來檢驗汽車的安全性能能否達到有效保護車內人的設計要求。我們想一想這是否是用來判斷對與錯、是與非的實驗呢？（同學們肯定會說不是） 或許我們應該稱它為測試性能的“試”驗。第二個視頻是有關于風洞的場景，通過風洞測試來驗證設計、優化設計。同樣，這樣的測試也不是來判斷什么是非的，我們不能稱它為實驗，應該稱為試驗。通過以上的材料學習，我想我們同學對什么是實驗、什么是試驗已經有了比較明確的認識，我們請兩位同學試著總結一下。 很容易回答出這是汽車碰撞試驗和風洞試驗，通過老師引導，能夠區分開試驗與實驗的區別：一個是用來判斷是否正確，一個用來檢測、優化設計。 通過觀察汽車碰撞試驗和風洞試驗，和比較科學實驗，強化兩者區別，讓學生自己總結出技術試驗定義。
技術試驗的重要性 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。歷史上有很多因為忽視技術而造成悲劇的例子，比如美國阿什塔比拉河橋的垮塌，由于設計者對新型材料的盲目信任，在沒有經過技術試驗的情況下就投入使用，結果造成一列客車經過此橋時鐵架斷裂，大橋垮塌，100多位乘客在事故中喪生。
當然類似的事故還有很多，比如全球二十世紀十大技術災難，居首的就是河南省駐馬店地區60多座水庫在短短數小時間相繼垮壩潰決事故。河南省有29個縣市、1700萬畝農田被淹，其中1100萬畝農田受到毀滅性的災害，1100萬人受災，直接經濟損失近百億元。導致事故的主要原因是由于片面重視蓄水，忽視防洪，導致隱患四伏，如某領導在察看某水庫設計圖紙時認為“閘門設計太大”，便將原設計的12孔排水閘門砍去7門，僅剩5門。除此之外還有切爾諾貝利核電站爆炸事故。事故原因除了操作人員違章之外，主要問題因為反應區結構有缺陷，以及對反應區內的中子物理過程認識錯誤。結果一百九十噸的核反應物被排放到空氣中。放射云籠罩了整個烏克蘭，甚至擴散到西歐的部分地區。四號反應堆釋放的輻射比廣島原子彈的輻射多三百倍。至今，一萬五千多名救護人員已經死亡，五萬人終生殘疾。烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯境內的五百萬人因輻射而致病。還有“挑戰者”號航天飛機發射時的意外爆炸，原因是由固體火箭助推器上一個○形橡膠密封墊圈老化失效造成的，此問題不是首次發現，但卻沒有引起足夠重視。最終7名航天員全部罹難。 通過介紹部分全球二十世紀十大技術災難，讓學生在感嘆災難規模影響之大的同時，意識到技術試驗在設計過程中的必要作用，培養學生嚴謹負責的科學態度。
播放神州七號航天員翟志剛出艙的視頻。 從這段視頻的開始播放我想我們同學就已經知道這是我國神州七號航天員翟志剛出艙的視頻，神州七號是我國繼成功發射神州五號和六號載人航天飛船，實現中華民族千百年來的飛天夢想之后的又一次太空之旅。從‘神五’到‘神六’再到‘神七’，我們實現了載單人到載雙人再到載三人飛行及出艙行走的突破。這一切的成功，都離不開神州一號、二號、三號、四號的技術試驗的成功，四艘航天飛船相繼對運載火箭的性能和可靠性、“模擬人”模擬航天員呼吸和血液循環系統中的心律等多種太空生活的重要生理活動參數、傘系統、航天員逃逸救生系統等進行測試以保障裁人飛行的成功。 既活躍了課堂氣氛，又讓學生在不知不覺中，做了一次技術試驗，消除學生對技術試驗的神秘感。
通過以上的例子，我想我們同學已經清楚地認識到技術試驗的重要性，其實技術試驗不但在尖端科技方面體現著它的價值，在我們的生活中也有很多很多的技術試驗，比如說家里包餃子都會先包幾個煮好了嘗嘗咸淡。大家試著想一想看看能不能找出來別的例子來？可以進行小組討論。 學生討論自己在日常生活中，遇到或者看到甚至做過那些技術試驗 讓學生知道技術試驗就在身邊。
學生很容易能夠找到有關于青霉素皮試、藥品試驗、流感疫苗試驗等 課件中涉及美國默克公司的艾滋病疫苗試驗失敗的例子，以此強調技術試驗可能會遭遇危險，甚至在試驗中獻身。
結合案例，介紹技術試驗方法1、優選試驗法 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。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。 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型并進行試驗的方法。 4、強化試驗法 ：通過擴大和強化試驗對象的作用，以提高試驗效率的方法。 5、移植試驗法 ：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 。還有創新試驗法、中間試驗法、工業試驗法等等。 技術試驗如此重要，前人給我們總結出了很多的技術試驗方法：如…… 學生聽講，了解部分主要的技術試驗方法。 了解此部分知識，讓學生能根據實際情況選擇相應的試驗方法進行技術試驗。
技術試驗的實施與報告的寫作技術試驗的基本步驟：1.試驗準備●制定周密的試驗方案。●作好試驗條件的準備。 2.試驗實施●準確地記錄試驗中得到的所有數據 ； ●注意意外情況 ；●試驗應重復多次。3. 試驗報告●撰寫試驗結果●提出試驗結論 技術試驗人實施需要進行周密的規劃和詳細的設計。試驗報告作為技術試驗工作完成后的成果，也要詳細記錄試驗的準備、實施、數據記錄分析。 通過前邊教學中的例子，學生已經能夠認識到技術試驗的必要性和復雜性，順理成章地展開技術試驗需要進行周密的規劃和詳細的設計這個知識點。試驗報告作為技術試驗工作完成后的成果，對報告主要內容進行詳細介紹。
學生試驗 學生試驗：探究紙張的結構造型與強度的關系 引導學生進行簡單的技術試驗并撰寫技術試驗報告。
試驗結果展示 經過剛才同學們細致認真的試驗，每個小組都提交了試驗報告，現在我們有請部分小組代表進行成果展示。 展示試驗結果 對學生的學習成果進行鑒定，對試驗報告中陳述的成功、失敗及不確定因素的表述并給予贊揚，鼓勵實事求是；讓同學們在感受技術試驗的魅力同時，培養實事求是和嚴謹負責的科學態度，正視技術試驗中的成敗問題。
教師總結發言：技術試驗是人們為了尋求技術問題的解決辦法或對所創造的技術方案進行檢驗的一種實踐活動。在技術研究中占有十分重要的地位，是技術創造的重要手段，是為技術研究和技術開發提供重要科學資料和各種數據的重要環節，也是技術實現社會經濟效益的保證。希望同學們能夠從現在做起，樹立技術試驗的意識，培養嚴謹的科學態度和實事求是的工作作風，將來走向社會，在各自的工作崗位上去更好地展現你們的才華 ！
教學反思：
技術試驗是技術設計過程中一種重要技術方法，是技術設計課程的一個重要內容。也是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。技術試驗具有豐富的教育價值，對于培養學生的技術素養和良好的品質，對于培養學生的創新精神和實踐能力，都有不可替代的作用。老師在教學過程中應當注重聯系身邊實際，尋找生活中看得到、經歷得到的技術試驗，從切身感受出發，培養學生技術試驗能力。
在教學過程中，我注重有效使用技術試驗案例、活動設置和試驗參與。通過忽視技術試驗導致災難事故的案例，學生很容易了解技術試驗在設計過程的重要地位。在這里著重使用《二十世紀全球十大技術災難》案例，通過介紹鮮為人知的中國駐馬店水庫潰壩等災難事故吸引學生，增加科普知識，收到比較好的教學效果。
技術試驗希望成功，也要正視失敗。同學們在體驗技術試驗的過程中，對于出現的失敗問題老師要及時給予安慰，讓學生明白失敗是成功的基礎，并對失敗進行細致的總結，如實記錄。
當然在教學過程中，也出現了一些問題：
學生參與課堂活動的熱情很高，但細化分工、團隊合作的能力需要加強，這也需要老師在指導試驗時注意。
受時間限制，試驗動手時間短，同學們“很不盡興”。

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