03技術(shù)試驗及其方法

1、第二章技術(shù)世界中的設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1. 知識與技能目標(biāo)（1）知道什么是技術(shù)試驗，了解技術(shù)試驗的重要性。（2）了解技術(shù)試驗的五種常用方法和廣泛應(yīng)用。（3）了解進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗的過程與方法，掌握簡單技術(shù)試驗報告的撰寫。（1） 驗方法。(2)(3)2. 過程與方法目標(biāo)在具體技術(shù)試驗方法應(yīng)用案例的分析過程中，學(xué)會針對簡單的試驗選擇正確的試實施試驗的過程中，能規(guī)范操作，并能發(fā)現(xiàn)試驗中的問題，并能及時修正。 撰寫試驗報告的過程中，能對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。3.情感態(tài)度和價值觀目標(biāo)（1）感受技術(shù)試驗的魅力。（2）增強對技術(shù)的興趣、熱情和創(chuàng)新意識。（3）認(rèn)識技術(shù)試驗的內(nèi)在價值和作用。二、教學(xué)重點（1

2、）了解五種常用的技術(shù)試驗方法。（2）能設(shè)計簡單的試驗報告，進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗并寫出試驗報告。三、教學(xué)難點（1）針對簡單的試驗選擇正確的試驗方法。（2）能設(shè)計簡單的試驗報告，撰寫試驗報告。四、教學(xué)方法談話法，任務(wù)驅(qū)動法、講授法、演示、小組討論法等。五、教學(xué)過程 教師：同學(xué)們，老師設(shè)計了這款多功能小凳，給同學(xué)們旅游途中使用（邊講邊演示）。那到底同學(xué)們能不能坐呢？這就涉及到我們技術(shù)里的試驗問題。我們通常將技術(shù)活動中為了某種目的（如材 料的彎曲強度.小桌的承載強度等）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)試驗。一試好了。要回答老師設(shè)計的小凳能不能做的問題，我們該怎么做？學(xué)生1:叫某某同學(xué)（最

3、大個）直接坐上去試其他同學(xué)笑，并表示反對,說不能直接坐上去。）教師：為什么不能直接坐上去？學(xué)生2：萬一強 度不夠，人要摔倒受傷的。學(xué)生3 :用承載重物的方法對小板凳進(jìn)行試驗。教師演示小板凳強度試驗 教師：小凳強度試驗回答了能不能坐的問題。請（二人小組）討論一下小凳試驗使我們發(fā)現(xiàn)哪些具體問題？如 果不經(jīng)過試驗就大批量投入生產(chǎn)將造成怎樣的后果？學(xué)生：是小凳的腳強度不夠。如果不經(jīng)過試驗就大批量 投入生產(chǎn)將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失或者事故。教師：對，通過試驗，同學(xué)們首先看出的是凳腳的強度不夠，其實凳而可能也有問題，需要進(jìn)一步檢驗。大家都知道，我們國家的宇航員楊利偉首次乘坐“神舟五號”上了天，之后又有“神舟六

4、號”送費俊龍聶海勝上天，“神舟七號”再送翟志剛、景海鵬、劉伯明，其中翟志剛還進(jìn)行了太空行走活動。2011年“神舟八、九、十號”也將相繼上天。設(shè)問：前面的四艘飛船為什么沒有送人上天呢？它們?nèi)ジ墒裁戳四兀浚ㄕn件）“神舟一號”搭載10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥農(nóng)作物種子等；“神舟二號”搭乘一批南通靈芝、冬蟲夏草等，“神舟三號”乘載設(shè)備和完全模擬載人狀態(tài)的一名矮小結(jié)實的“小伙子”；“神舟四號”搭乘更多設(shè)備和一個模擬人。而在1990年10月，載著兩只小口鼠和其他生物的衛(wèi)星升上太空，開始了我國首次攜帶高等動物的空間軌道飛行試驗。試驗的圓滿成功，為我國載人航天器生命保障系統(tǒng)的設(shè)計以及長期載人太空飛行獲得

5、了許多寶貴數(shù)據(jù)。為什么要送小白鼠上天呢？口鼠體積小，繁殖能力強，它們14天就能繁殖一代，可以在太空中受孕，回地而繁殖，也可以受孕后上 天在太空中繁殖，還可以很快地了解太空飛行對其子孫后代的影響。搭乘物品也不斷增加，才有了今天我們更是發(fā)現(xiàn)問題、研究規(guī)律、優(yōu)化技術(shù)的 并對 技術(shù)應(yīng)用的實現(xiàn)起到了有力的保障通過試驗獲得許多飛船設(shè)計的經(jīng)驗，使飛船的技術(shù)也不斷更新,航天的輝煌成就。教師：現(xiàn)在請同學(xué)們歸納一下：技術(shù)試驗的作用學(xué)生：技術(shù)試驗在技術(shù)活動中，不僅是對技術(shù)成功與否的驗證、 關(guān)鍵。技術(shù)試驗使設(shè)計得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計風(fēng)險和失誤降到最低。 作用。教師：所以，無論什么產(chǎn)品，大到航天飛機，小到吃穿用的生活用

6、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。思考:技術(shù)試驗和科學(xué)實驗的區(qū)別？學(xué)生：科學(xué)實驗是為了檢驗理論或假設(shè)是否正確。的可行性。教師：科學(xué)實驗是為了檢驗?zāi)撤N科學(xué)理論或假設(shè)而進(jìn)行某種操作或從事某種活動。學(xué)反應(yīng) 實驗。技術(shù)試驗是為了察看某事的結(jié)果或某物的性能而從事某種活動。女技術(shù)試驗是為了發(fā)現(xiàn)問題,檢驗設(shè)計如化量子電話口， 試驗等。教師：技術(shù)試驗和科學(xué)實驗的區(qū)別技術(shù)試驗科學(xué)實驗驗證內(nèi)容驗證方案的可行性與合理性，并實現(xiàn)優(yōu)化。驗證假設(shè)，行成結(jié)論目的選擇和優(yōu)化甄別真?zhèn)谓處煟何覀冇贸休d重物的方法對小板凳進(jìn)行試驗屬于什么試驗方法呢？通過擴大對試驗對象的作用，以 提

7、高試驗效率的方法叫強化試驗法。教師：強化試驗的應(yīng)用很多，如箱梁靜載試驗、汽車的高溫高濕試驗、強化壞路行駛、鹽水噴霧室、鹽 水搓板路等。教師：請大家思考一下，李寧同學(xué)自己做了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？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。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。（課件）學(xué)生:試驗一合理，試驗二不合理。教師:學(xué)生:為什么？小凳的作用力主要來自人的重力,而且直接作用在小凳上，所以后而一種方法不教師：生活

8、中，我們許多情況下都會而臨選擇物品的問題，你是怎么珈g牌爭勇驚聃？回憶一下，學(xué)生：看上了，在紙上寫一寫，書寫順利的就買下，不然就不買。教師：用這樣的方法最后肯定能買上滿意的筆。優(yōu)選試驗法在其它方面也應(yīng)用廣泛，如 工業(yè)設(shè)計中 通過隨機抽取若干頂安全帽得出整批安全帽的性能。通過來回幾個有代表性的溫度試驗得出最佳溫度值。 農(nóng)業(yè)中如：袁隆平的同種水稻有沒有施肥的對比試驗。通過幾組水稻的對比試驗得出全部試驗的結(jié)論。 有水稻選種對比試驗等。件下，通過種植不同品種的棉花進(jìn)行對比試驗找到棉花的良種試驗。（課 模在相同的自然環(huán)境和管理條 件）如飛機風(fēng)洞模擬試驗、通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法稱為模擬試驗

9、法。擬太空飛行、月球車模擬落月試驗、還有行人安全等模擬試驗?，F(xiàn)在我們看視頻“模擬汽車撞 擊”。學(xué)生觀看。那為什么要用模擬人參加撞擊試驗學(xué)生：人會亦椒傷也可以看出來。 片教師: 故風(fēng)險。教師:教師：用模擬人試驗可以檢測在事故發(fā)生時對撞擊人體造成的傷害，善汽車的安硼觸維9轆彳嘴模擬試驗可以通過縮小或放大比例來模擬所設(shè)計的現(xiàn)場效果，如大壩模擬試驗。在很多高科技 設(shè)計研究中，我們也利用計算機技術(shù)來虛擬現(xiàn)實中的技術(shù)設(shè)計原形并進(jìn)行試驗。這種試驗方法稱為虛擬試 驗法。如用計算機模擬“勇氣號”現(xiàn)在我們觀看視頻：“勇氣號”火面。教師：采用虛擬試驗方法有什么好處？學(xué)生1：可以節(jié)省財力和物力。學(xué)生2：還可以提高試驗

10、效率。教師：采用虛擬試驗技術(shù)，很多試驗可以在計算機上完成，費。虛擬人一研究者利用來源于自然人的解咅榊斕酬與研制經(jīng)集成虛擬的數(shù)字化人體信可以 息資源，經(jīng)計算機模擬構(gòu)造岀虛擬人，開展無法在自然人身上進(jìn)行的-系列診斷與治療研究。問題：有人設(shè)計了人工心臟，把他移植到人身上的試驗是什么試驗?zāi)?？學(xué)生：移植試驗法。教師：還有橘子移植試驗等，同學(xué)們還知道哪些移植試驗法的應(yīng)用？學(xué)生1：克隆器官移植試驗。學(xué)生2：用動物試驗“非典”疫苗。教師：除了以上這些常用的試驗方法外，還有創(chuàng)新試驗法、中間試驗法、工業(yè)試驗法等，并隨著技術(shù)的發(fā)展還會有更多更好的試驗方法。教師：下面我們來完成椅子測試內(nèi)容和相應(yīng)的試驗操作連線。學(xué)生：

11、穩(wěn)定性一一用手左右晃一晃， 看是否穩(wěn)定；舒適度一一親自坐在椅子上感受一下；結(jié)構(gòu)強度一一放一些重物在椅子上，看是否 能承受。技術(shù)試驗的分類：（課件）對技術(shù)試驗，我們可以根據(jù)應(yīng)用的范圍不同進(jìn)行分類，驗、應(yīng)用于工業(yè)的試驗歸為工業(yè)試驗、究的 試驗歸為科學(xué)技術(shù)試驗等。還可以根據(jù)目的的不同進(jìn)行分類，所做的試驗歸為性能試驗；想提高質(zhì)量、 如應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的試驗歸為農(nóng)業(yè)試應(yīng)用于國防的試驗歸為國防試驗、應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)研如想知道材料或產(chǎn)品的抗拉力、沖擊力，耐高低溫等產(chǎn)暈、性能、效益等所做的試驗歸為優(yōu)化試驗；想如為了研究設(shè)計行人保護(hù)裝置進(jìn)行采集數(shù)據(jù)具體的技術(shù)試驗如何開展呢？我們要不要考” “采取哪些試 驗方法？ ” “

12、試驗步驟怎知道受淋雨、撞擊等的結(jié)果狀態(tài)所做的試驗歸為預(yù)測試驗；等試驗等歸為信息試驗等。教師：當(dāng)我們想探究紙張的結(jié)構(gòu)造型與強度的關(guān)系時， 慮“試驗在哪里進(jìn)行？都有誰參加？ ”“具體分工怎樣？ 樣？ ” “試驗過程可能會出現(xiàn)哪些情況？ ”“情況一旦發(fā)生如何應(yīng)付？ ”等一系列問題呢？學(xué)生：要考慮。教師：技術(shù)試驗的實施除了必須對試驗過程做周密的計劃外，試驗、分 還要抽取試驗樣木、進(jìn)行 析數(shù)據(jù)、得岀結(jié)論等環(huán)節(jié)。（課件）在進(jìn)行試驗的過程中，有時也不是一帆風(fēng)順的。案例分析我們來閱讀案例當(dāng)核材料接近臨界值0 （課件）教師：國外的科學(xué)家如此，我們中國核技術(shù)奠基人之一的鄧稼先也具有同樣科學(xué)獻(xiàn)身精神。1979 年9

13、月13 R的空投核試驗，降落傘未打開，導(dǎo)致核彈落地未爆炸，卻撞成碎片。期間，為了找到試驗失 敗原因，他不讓別人去，自己卻進(jìn)入事故地點察看?？墒呛巳剂戏派湫詫O239對身體傷害致使他英年早 逝。（課件）教師：請二人小組討論：人們在技術(shù)試驗中可能會遭遇不可預(yù)料的危險，獲得資 其至有人為了 料在試驗中英勇獻(xiàn)身，你對此有什么體會？（課件）學(xué)生討論并回答。教師：技術(shù)試驗是一種探索性的實踐活動，需要試驗者具有科學(xué)的精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài) 度；技術(shù)試驗往往要經(jīng)歷一個曲折的過程，需要試驗者擁有頑強的毅力。教師：當(dāng)試驗完成之后我們還要撰寫試驗報告，進(jìn)行成果總結(jié)。報告的內(nèi)容試驗?zāi)康模辉囼灉?zhǔn)備，包括材料、儀器、工具和設(shè)備等；

14、試驗步驟；試驗記錄；試驗總結(jié)等。（課件）報告 的格式可以多種多樣，如紙張強度試驗報告格式可以是（課件），也可以是設(shè)計成更詳細(xì)的（課件）。教師：技術(shù)試驗報告的格式雖然不是惟一的，不同的技術(shù)試驗內(nèi)容或方法可以形成不同的試驗報 告。但都應(yīng)該包含試驗名稱、試驗?zāi)康?、試驗?zhǔn)備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總 結(jié)等基木內(nèi)容項。（課 件）案例分析請閱讀課木P41紙張的結(jié)構(gòu)造型與強度的關(guān)系的試驗報告并思考試驗報告撰寫特點。 （課件）教師：試驗報告的文字應(yīng)力求簡明扼要。試驗記錄應(yīng)該完整和真實。記錄內(nèi)容應(yīng)包括實 驗的全過 程。實驗現(xiàn)象反常時，應(yīng)做出明顯標(biāo)記，做詳細(xì)記錄。為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，試驗應(yīng)重復(fù)若干次。技術(shù)試驗完 成

15、后要分析和總結(jié)試驗結(jié)論（課件）教師：（1）試驗操作過程不規(guī)范，將給試驗帶來什么后果？（課件）學(xué)生：試驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致 錯誤的試驗結(jié)論，還可能造成事故。教師：（2）紙張的結(jié)構(gòu)研究試驗成果，可否用于其它材質(zhì)？為什么？ （課件）學(xué)生：可以。生活中的很多事例是通過改變材質(zhì)的造型，以達(dá)到增加強度的目的，如礦 泉水瓶。教師：（3）技術(shù)試驗在設(shè)計中有什么作用？（課件）學(xué)生1 :它是發(fā)現(xiàn)問題、探究規(guī)律和優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵。學(xué)生2：也可為評價提供準(zhǔn)確、客觀的依據(jù)。教師：在技術(shù)活動中，技術(shù)試驗是必不可少的。在技術(shù) 設(shè)計后期，進(jìn)行綜合性的整體試驗可為設(shè)計的評價提供準(zhǔn)確、客觀的依據(jù)，同時也可發(fā)現(xiàn)問題、深化認(rèn) 識、推動技術(shù)設(shè)計的發(fā)展。小結(jié)技術(shù)試驗是在技術(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。試驗類型可以有不同的分類。常用的技術(shù)試驗方法有優(yōu)選試驗法、模擬試驗法、虛 擬試驗法、強化試