資源簡介

第三章 怎樣進(jìn)行設(shè)計
第五節(jié) 技術(shù)試驗
圍繞上一節(jié)提出的“以人為本”的理念及技術(shù)要求新求變的特點，對技術(shù)試驗各個方面展開討論，通過大量實例與視頻，使學(xué)生深入了解技術(shù)設(shè)計的概念和具體實施方法。
【教材分析】
1.知識結(jié)構(gòu)分析
本節(jié)課屬于設(shè)計的評價內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)范疇，也是全書的重點之一。本節(jié)內(nèi)容通過案例引出技術(shù)試驗的定義，再通過反面案例說明技術(shù)試驗在技術(shù)設(shè)計過程中的重要性，并介紹了幾種常用的技術(shù)試驗方法，和技術(shù)試驗報告的寫作方法及格式。其編排方式對于落實課程標(biāo)準(zhǔn)起了很好的鋪墊作用，對于學(xué)生學(xué)會進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗方法，以及如何撰寫技術(shù)試驗報告都起了拋磚引玉的作用。
2課時
2.知識發(fā)生發(fā)展過程分析
技術(shù)試驗是技術(shù)設(shè)計中重要的課程內(nèi)容，它是技術(shù)設(shè)計過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也是技術(shù)探究中一種重要的方法。這一節(jié)是真正學(xué)習(xí)如何設(shè)計之前的鋪墊，屬于設(shè)計進(jìn)行和完成階段伴隨設(shè)計并檢驗設(shè)計的一項必不可少的環(huán)節(jié)。
3.知識學(xué)習(xí)意義分析
與前兩節(jié)相結(jié)合，是作為設(shè)計者在進(jìn)行設(shè)計前都必須了解，并且要在設(shè)計中學(xué)會去使用的必要知識。可以培養(yǎng)設(shè)計者在設(shè)計前就具有縱覽全局的觀念，對于培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和良好的品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，具有不可替代的作用。
4.教學(xué)建議與學(xué)法指導(dǎo)說明
技術(shù)試驗不同于科學(xué)實驗，對于這部分不太熟悉的知識需要多舉案例分析引導(dǎo)。如果有條件，最好讓學(xué)生自己動手進(jìn)行試驗，初步掌握簡單技術(shù)試驗的方法和試驗報告的寫作。
【學(xué)情分析】
1.原有認(rèn)知發(fā)展分析
高中生對于科學(xué)實驗已經(jīng)有所接觸，但對于技術(shù)試驗仍然在認(rèn)識上都只有一個模糊不清的概念，需要在案例中逐步引導(dǎo)。但兩者間的區(qū)別個人認(rèn)為沒必要在此時進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，當(dāng)學(xué)生理解技術(shù)試驗是怎樣的，或可形成鞏固的認(rèn)識后再行區(qū)分。而學(xué)生對技術(shù)試驗的實施方法以及試驗報告的撰寫也不是很了解，但是生活當(dāng)中應(yīng)該親身經(jīng)歷過很多技術(shù)試驗的例子，因此可引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、分析和總結(jié)，鼓勵學(xué)生分析相關(guān)案例積極思考問題。
2.原有知識結(jié)構(gòu)分析
通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)明白了技術(shù)與科學(xué)的區(qū)別與聯(lián)系，并了解到設(shè)計與技術(shù)間的重要關(guān)系及在設(shè)計過程中需要考慮的因素，而本節(jié)作為檢驗、優(yōu)化、探究過程是必須讓學(xué)生了解到的另一重要環(huán)節(jié)。
3.非認(rèn)知因素分析
學(xué)生對于責(zé)任感、道德心以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度可能多數(shù)仍局限于口號或教條的認(rèn)識，借助本課，可以在技術(shù)試驗方法和操作的討論中入情入境得到深化。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
（1）了解技術(shù)試驗的重要性。
（2）能進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗，并寫出試驗報告。
2.過程與方法
通過引導(dǎo)、體驗、交流、協(xié)作、評價等教學(xué)過程，讓學(xué)生明白技術(shù)試驗往往會經(jīng)歷一個曲折的過程，技術(shù)試驗不可能一帆風(fēng)順。
3.情感、態(tài)度與價值觀
培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)和良好的品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。明白我們的設(shè)計產(chǎn)品和成果都是為人而設(shè)計的，對產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)試驗，發(fā)現(xiàn)設(shè)計的缺陷，改進(jìn)設(shè)計方案，是為了確保人們安全、有效的使用設(shè)計成果，培養(yǎng)社會責(zé)任感和道德心以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)責(zé)任感。
【重點難點】
1.教學(xué)重點
（1）理解技術(shù)試驗的重要性。
（2）技術(shù)試驗的方法。
2.教學(xué)難點
能進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗并寫出試驗報告。
【教學(xué)環(huán)境】
在多媒體教室內(nèi)進(jìn)行。
【教學(xué)方法】
體驗法、講授法、討論法。
【教學(xué)思路】
把知識點置于具體的情景當(dāng)中，通過具有影響力的現(xiàn)實案例，使學(xué)生感觸到技術(shù)試驗時處處存在我們的生活中，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。順應(yīng)這種求知欲，在此基礎(chǔ)上介紹技術(shù)試驗的方法及如何實施。
【教學(xué)過程】
一、問題引入
用問題“怎樣拍掌拍得最響？”來設(shè)置情景，讓學(xué)生不由自主的動手拍掌進(jìn)行試驗。
[教師評析]
拍掌拍得響不響，同學(xué)們不知道答案不能直接回答，所以同學(xué)們要拍掌來試一下，而這種嘗試，可以稱之為試驗，怎么樣拍得最響，我們用試驗的方法很容易得到答案。那我們在技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)的未知問題又該怎么辦呢？這就是今天要和大家一起探討的主題。引出課題：第三節(jié)技術(shù)試驗及其方法。
二、新課講解
（一）什么是技術(shù)試驗：
[案例分析]　
大家都知道我們國家的載人航天成就讓我們每一個中國人感到驕傲和自豪，那么為什么只有神舟5號、6號、7號真正的載人上天，神舟1、2、3、4號又干什么去了呢？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
一項新產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)出來后，其設(shè)計是否合理，性能和質(zhì)量是否符合要求，都需要通過技術(shù)試驗來驗證，同樣的航天火箭發(fā)射也一樣，我們開始不能保證我們的火箭能載人航天，所以我們分別進(jìn)行了神舟１號到４號火箭的發(fā)射，這四枚火箭相對神舟５號６號7號而言都可以說是在進(jìn)行技術(shù)試驗。那么到底什么是技術(shù)試驗?zāi)兀?br/>1.技術(shù)試驗的概念：
我們通常將技術(shù)活動中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗、優(yōu)化等探索性實踐活動稱為技術(shù)實驗（Technical Test）。
[提問]技術(shù)試驗與科學(xué)實驗是不是一樣的呢？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
我們熟悉的在物理、化學(xué)、生物所進(jìn)行的實驗，是對事物的客觀規(guī)律和現(xiàn)象進(jìn)行觀察、分類、歸納、演繹、推理、驗證的科學(xué)過程，是一種科學(xué)探究活動。
技術(shù)試驗是為了全面考核產(chǎn)品質(zhì)量和性能的穩(wěn)定性和可靠性，獲取得大量技術(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析綜合得出產(chǎn)品的使用質(zhì)量的基本水平及其極限狀況的過程。是一種創(chuàng)造性的技術(shù)活動.
科學(xué)實驗——驗證假設(shè)，行成結(jié)論。
技術(shù)試驗——驗證方案的可行性與合理性，并實現(xiàn)優(yōu)化。
科學(xué)實驗的目的在于甄別真?zhèn)危夹g(shù)試驗的目的在于選擇和優(yōu)化。
[討論]
1.你在日常生活中接觸了哪些技術(shù)試驗？請舉例說明
醫(yī)院青霉素皮試、藥品小白鼠試驗、計算機(jī)性能測試（優(yōu)化大師的使用）安全帽超載試驗、蘋果樹嫁接移植試驗、大橋通車試驗、彈簧床墊彈性測試試驗、青藏鐵路通車試驗、防彈背心擊穿測試試驗、橡皮筋彈性試驗、各種疫苗測試試驗、天氣預(yù)報等。
2.為什么要進(jìn)行技術(shù)試驗？（前面同學(xué)們拍掌及神舟飛船都進(jìn)行了技術(shù)試驗，那我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行技術(shù)試驗?zāi)兀靠刹豢梢圆贿M(jìn)行技術(shù)試驗?zāi)兀浚?br/>[案例分析]技術(shù)試驗衛(wèi)星、阿什塔比拉河橋的垮塌、青梅素皮試試驗。
課外閱讀：技術(shù)原因造成的----十件悲劇
[提問]這些案例給了我們什么啟發(fā)？
[學(xué)生思考討論]
[教師評析]
如果不進(jìn)行技術(shù)試驗,不可能了解材料的性能,產(chǎn)品的性能,不能發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題,不能避免事故的發(fā)生,如果事先對材料的性能和設(shè)計方案進(jìn)行了試驗,將會最大限度降低失誤，避免損失。對于一些大型建筑工程建筑，我們就要縮小比例，用模型進(jìn)行試驗。所以,無論什么產(chǎn)品,大到航天飛機(jī),小到吃穿用的生活用品,設(shè)計制造出來的產(chǎn)品都要進(jìn)行一系列的試驗,來檢驗?zāi)愕脑O(shè)計是否合理,性能是否達(dá)到要求。
技技術(shù)試驗的重要性：
（1）技術(shù)
試驗是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段，它對技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)起到了有力的保障作用。
（2）通過技術(shù)試驗，可以使設(shè)計得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計的風(fēng)險和失誤降到最低。
馬上行動：
學(xué)生應(yīng)用已有的知識經(jīng)驗進(jìn)行思考和討論教材第 37 頁“馬上行動”。
李寧同學(xué)自己做了個小板凳，他要做兩個小試驗來檢驗小凳的承重力和穩(wěn)定性，你認(rèn)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(fēng)屏障用電風(fēng)扇在一定距離之外吹風(fēng)，電扇由遠(yuǎn)及近移動，風(fēng)力由小變大，記錄屏障連同小凳一同倒下時電風(fēng)扇與小凳之間的距離以及電風(fēng)扇的風(fēng)力。
[教師評析]
凳子的承重力和穩(wěn)定性主要決定于凳腿對地面的支撐力和角度、所以第一個試驗應(yīng)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(chǎn)品,其功能不同,用途不同，用來檢驗的方法也有所不同。
我們知道了技術(shù)試驗的重要性了，現(xiàn)在我們一起來學(xué)習(xí)一下，技術(shù)試驗的分類。
2.技術(shù)試驗的分類：
可以根據(jù)試驗的性質(zhì)不同分類:
物理性能試驗，如：材料機(jī)械性能試驗。試驗的內(nèi)容主要是測量材料的強(qiáng)度、硬度、剛性、塑性和韌性等。機(jī)械性能試驗可分為靜力試驗和動力試驗兩大類。靜力試驗包括拉伸試驗、壓縮試驗、彎曲試驗、扭轉(zhuǎn)試驗、硬度試驗、應(yīng)力松弛試驗、斷裂韌性試驗等。動力試驗包括沖擊試驗、疲勞試驗等。
化學(xué)性能試驗，如：材料的老化、抗腐蝕試驗等。
生化性能試驗，如：疫苗試驗、病理試驗、藥物臨床試驗等。
可以根據(jù)應(yīng)用的范圍不同進(jìn)行分類，如農(nóng)業(yè)試驗、工業(yè)試驗、國防試驗、科學(xué)技術(shù)試驗等。
還可以根據(jù)目的的不同進(jìn)行分類，如性能試驗、優(yōu)化試驗、預(yù)測試驗、信息試驗等。

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