《技术试验及其方法》的教学设计

1 / 14 技术试验及其方法的教学设计 一、设计思想： 技术试验是技术设计中重要的课程内容，它是技术设计过程中的一个重要环节，也是技术探究中一种重要的方法。它是全书的重点之一。技术试验在技术发明、技术革新、技术推广过程中的作用不可忽视，它是解决技术问题的一个重要方法。技术试验具有很丰富的教育价值，对于培养学生的技术素养和良好的品质，培养学生的创新精神和实践能力，具有不可替代的作用。让学生 “ 经历观察、设想、试验、测试等简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法，理解技术试验在技术发明、技术革新中 的作用，形成初步的技术试验能力 ” 的同时，感受技术试验是一种重要的技术方法。 二、教材分析： 课程标准对本节提出了两点要求： 1、了解 1 至 2类产品的常用测试方法； 2、能根据需要进行简单的技术试验，并进行评价，写出试验报告。学科教学指导意见则要求： 1、理解技术测试的重要性； 2、了解技术产品的常用试验方法； 3、能进行简单的技术试验，写出技术试验报告。技术试验及其方法这章节的内容是江苏教育出版社教材的第二章 “ 技术世界中的设计 ” 的第三小节 “ 技术试验及其方法 ” 的学习，包含 “ 什么是技术试验 ” 、 “ 技术试验的方法 ” 、 “ 技术试验的实施与报告的写作 ” 和 “ 技术试验在2 / 14 设计中的作用 ” 等四个知识点内容。它是学生在学习 “ 技术过程 ” 中的一个环节，是让学生了解技术产品的常用测试方法，并能根据设计要求使用简单的方法对对产品进行测试，并能在分析测试结果的基础上，对设计提出改进或更换方案。 三、学情分析： 根据学生已经学习的内容和认知特点，我们利用两个课时来完成本节的教学，让学生通过回忆亲身体验和对相关案例的分析，引导学生通过进行一些小试验和一些典型的技术试验案例分析，让学生了解技术测试的重要性及其方 法，激发学生的好奇心和主动学习的欲望，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。并能根据设计要求使用简单的方法对对产品进行测试，并能在分析测试结果，掌握相应的学习方法和动手能力。 四、教学目标： 1 知识目标： 理解技术试验的重要性。 了解技术产品的常用试验方法。 2 能力目标： 能进行简单的技术试验，并能分析简单技术试验的测试结果。 能写出有关技术试验的试验报告。 3 / 14 3 态度和情感： 知道我们的设计产 品和成果都是为人而设计的，我们对产品进行技术试验，发现设计的缺陷，改进设计方案，确保人们安全、有效的使用我们的设计成果，培养学生的社会责任感和道德心以及科学严谨的技术责任感，让学生知道在技术设计中注重实事求是的精神，形成富有责任感的技术设计观。 五、教学重、难点： 教学重点： 1 技术试验的重要性。 2 能进行简单的技术试验并写出试验报告。、 3 技术试验不仅仅是技术设计过程中的一个重要环节，它更是技术研究中不可缺少的基本方法和手段。 教学难点：能写出有 关技术试验的试验报告。 六、教学策略： 1、通过观察和回忆，思考和分析，让学生感受技术试验的重要性。 2、通过案例分析，让学生明确技术实验是技术研究活动中的一种重要的技术方法。 3、在处理 “ 技术试验方法 ” 这部分内容时，不需要面面惧到，只侧重讲一两个方法即可。 4.让学生亲自动手进行试验，初步掌握简单技术试验的4 / 14 方法和试验报告的写作。 5.教学时间： 2 课时 七、教学准备： 准备一段神州飞船发射的录像、汽车破坏碰撞试验视频。 八、教学过程的设计： 1、引入新课 教师：今天我们要学习的是 “ 第二章第三节 -技术试验及其方法 ” ，我们现在已经能够运用新材料、新工艺和现代科学技术、制造出许许多多高精尖的机器设备。就拿飞行器来说，经过短短一百多年的努力，我们已经从莱特兄弟制造的最简单的飞机（ 1903）发展到飞向太空的宇宙飞船，而这一系列的发展过程，都要经过一系列的科学技术试验才能完成。技术试验是技术活动中的一项重要内容，什么是技术试验？为什么要进行技术试验呢？请同学们看 案例分析 -技术试验卫星 技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星，人造卫星在发射上天前必须经过一系列的地面试验，以考验卫星的技术性能，但是地面试验毕竟不同于天上，在地面上试验完了还必须上天试一试，无论哪个国家在发射每一种应用卫星之前，都要发射一些技术试验卫星。 教师：例如我们每天看到的中央和其他省市的电视节目5 / 14 都是通过通讯卫星传送的，而每天的天气预报则是根据气象卫星测出的，这些卫星在投入正式运营以前都要经过一系列的试验。自从我国在 1970 年发射了第一颗人造地球卫星以来，经过 30 多年的努力，我国不但可以发 射各种用途的卫星，在 XX 年我国又成功发射了神州 6 号宇宙载人飞船，下面请看一段有关神州 6 号的录像： （播放神州六号飞行录像） 中国 “ 神舟 ” 飞船发射历程 中国于 1992 年开始实施载人飞船航天工程，研制了载人飞船和高可靠运载火箭，开展了航天医学和空间生命科学的工程研究，选拔了预备航天员，研制了一批空间遥感和空间科学试验装置。 1999 年 11 月 20 日，中国自主研制的第一艘航天试验飞船 “ 神舟 ” 号发射成功，经过 21 小时 11 分的太空飞行，“ 神舟 ” 号顺利返回地球。中国载人航天工程首次 飞行试验取得圆满成功。 2001 年 1 月 10 日， “ 神舟 ” 二号无人飞船发射升空，10 分钟后成功进入预定轨道。飞船按照预定轨道在太空飞行近七天，环绕地球一百零八圈，并顺利完成预定空间科学和技术试验任务。 2002 年 3 月 25 日， “ 神舟 ” 三号无人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。 “ 神舟 ” 三号是一艘正样无人飞船，飞6 / 14 船技术状态与载人状态完全一致。 2002 年 12 月 30 日 “ 神舟 ” 四号飞船发射，是中国 “ 神舟 ” 飞船在无人状态下考核最全面的一次飞行试验：北京航天医学工程研究所承担的航天员系统和飞船环境 控制与生命保障分系统全面参加试验，将进一步验证飞船内载人环境参数和环控生保分系统飞行状态。 XX 年 10 月 5 日 “ 神舟五号 ” 载人飞船的发射成功及顺利返回。教师：从上面的数据可以看出，我国在最短的时间内，在最少的试验次数下成功的进行了载人的航天飞行。通过上面的试验我们知道： 一项新产品设计生产出来后 ,其设计是否合理，性能和质量是否符合要求 ,都需要通过（技术试验）来验证。那么，何为技术试验呢？ 2.什么是技术试验？ （ 1）、技术试验 人们为了某种目的所进行的尝试、检验、优化 等探索性实践活动称技术试验。 （ 2）、问题情景 请同学们从日常生活中，或从媒体上了解到哪些技术试验，举例说明？（如：医院青霉素皮试、药品小白鼠试验、爱滋病疫苗的接种试验、汽车的碰撞试验、大坝水利试验、上海东方明珠塔模型在风洞试验室中作抗强风试验等等。 思考：为什么要进行技术试验呢？如果不做这些技术试7 / 14 验结果会怎样呢 ?带者这个问题，我们走进 案例分析 -阿什塔比拉河桥的挎塌。 1863 年，美国铁路巨头斯托恩全部采用铁制材料建造了铁路桥，由于对新材料的过度信任，未经技术试验就投入使用， 13 年后火车经过大桥时铁架发生断裂，大桥垮塌，使100 多名旅客丧身 （ 3）师生互动： 这个案例给了我们什么启发？ 如果不进行技术试验 ,你不可能了解材料的性能 ,产品的性能 ,不能发现设计中的问题 ,不能避免事故的发生 ,如果事先对材料的性能和设计方案进行了试验 ,将会最大限度降低失误，避免损失。对于一些大型建筑工程建筑，我们就要缩小比例，用模型进行试验。所以 ,无论什么产品 ,大到航天飞机 ,小到吃穿用的生活用品 ,在使用之前都要进行技术试验。 （ 4）完成 “ 马上行动 ” 。（出示实物凳子） 请同学们仔细观察这个凳子，再分析一下李宁的试验方法有什么不合理的地方，如果换成你，你会这么做？ （ 5）设想： “ 就自己设计的小凳 ” 进行检验其承重力，舒适度和稳定性，你用什么方法？（请同学上来试一下） 测试内容试验方法 承重力放一些重物在椅子上，看是否能承受 8 / 14 舒适度亲自坐在椅子上感受一下、 稳定性用手左右晃一晃，看是否稳固 （ 6）技术 试验的种类 按应用范围分：农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验 按应用目的分：性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等 简单介绍根据应用的范围和目的进行分类的种类。 3、技术试验方法 （ 1）、优选试验法 举例：不同品种棉花的对比试验； （ 2）、模拟试验法（结合实例着重讲解） 举例：汽车的碰撞试验（图片、视频）、大坝水利试验（图片）、上海东方明珠塔模型在风洞试验室中作抗强风试验（视频） 神州飞船用模拟人试验工作舱内 人的生存环境（图片），神舟三号是无人飞船，可船舱里卻安坐了一名矮小结实的“ 小伙子 ” 。据飞船系统副总指挥秦文波的介紹，这是飞船上新添的模拟人设备。虽說是假人可 “ 他 ” 却会 “ 呼吸 ” 、能 “ 排汗 ” ，皮肤软绵绵的很像真人。 （ 3）、虚拟试验法 举例：利用计算机摸拟 “ 勇气 ” 号火星探测器登陆火星9 / 14 表面的场景效果； （ 4）、强化试验法 （ 5）、移植试验法 举例：农作物的嫁接或移植试验； 4、技术试验的实施与报告的写作 （ 1）、引导学生以物理实验为例，回忆物理 实验的实施步骤应该有哪几条，然后板演技术试验的步骤： 试验准备 制定周密的试验方案； 做好试验条件的准备； 试验实施 准确记录试验中得到的所有数据； 注意意外事故； 试验应重复多次。 同学们：在物理实验中，对我们实验者是有一定的要求的，那么我们技术试验者又应具备什么品质呢 ?请同学阅读 案例分析 当核材料接近临界值 归纳：技术试验者又应具备的品质：科学的精神、严谨的态度和顽强的毅力。 试验报告 撰写试验结果 提出试验结论 10 / 14 （ 2）、怎样写一份试验报告 试验目的；试验准备（材料、工具、仪器和设备）；试验步骤；试验总结；试验记录 （ 3）、动手实践： “ 探究纸张的结构造型与强度的关系 ” 。 撰写试验报告； 试验目的 :探究纸张的结构造型与强度的关系 试验准备 :大小相同的纸张若干，胶水，高度相同的木块两块（做支架），不同质量的砝码若干，试验记录纸，试验报告书。 试验步骤：根据试验需要同学自己设计试验步骤，并按步骤进行试验， 记录下数据（可以参考下表） 试验次数 纸张形状 砝码质量 (克） 材料下弯距离 (毫米） 11 / 14 试验总结：同学可以参考课本自己进行总结。 5、技术试验在设计中的作用 在技术活动中，技术试验是必不可少的。通过试验可以发现问题、深化认识、推动技术设计的发展。特别是在设计的后期，对设计进行综合性的整体 试验，可以为设计的评价提供准确、客观的数据。如通过小板凳承重力试验来解决小板凳设计的安全性问题，如通过小板凳的稳定性试验来解决小板凳结构的设计问题。 技术试验在技术活动中是必不可少的一项内容，它是技术成功与否的关键，更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。而技术试验的种类很多，我们要根据设计的具体目的和要求选择合适的试验方法来进行技术试验。技术试验完成后，我们要分析和总结试验结论，撰写技术试验报告。 九、知识结构 第二章技术世界中的设计 12 / 14 第三节技术试验及其方法 一、什么是技术试验 1、技术试验 为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。 2、技术试验的分类 按应用范围分类 农业试验 国防试验 科学试验 工业试验 优化试验 预测试验 信息试验 性能试验 按目的分类 二、技术试验方法 优选试验法 模拟试验法 虚拟试验法 强化试验法 13 / 14 移植试验法 三 .技术试验的实施与报告的写作 1、技术试验的基本步骤： （ 1）试验准备 制定周密的试验方案。 作好试验条件的准备。 （ 2）试验实施 准确地记录试验中得到的所有数据； 注意意外情况； 试验应重复多次。 （ 3）试验报告 撰写试验结果 提出试验结论 2、试验报告的内容： （ 1）试验目的； （ 2）试验准备（材料、仪器、工具和设备）； （ 3）试验方法 ； （ 4）试验步骤； （ 5）数据记录、处理和分析； （ 6）试验结果和结论。 十、作业设计 结合教材补充完成 “ 纸张的结构造型与强度的关系的14 / 14 试验报告