高中通用技術(shù)-技術(shù)與設(shè)計1《第三節(jié)-技術(shù)試驗及其方法(第1課時)》

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第三節(jié)技術(shù)試驗及其方法（第1課時）

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

①知道什么是技術(shù)試驗；

②了解技術(shù)試驗的方法和分類；

③使學(xué)生能從生活、學(xué)習(xí)中的案例中分析出所用的試驗方法，并能根據(jù)不同的試驗內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)脑囼灧椒ǎ?/p>

④明白技術(shù)試驗的重要性。

2、情感目標(biāo)

讓學(xué)生在技術(shù)試驗中體驗學(xué)習(xí)樂趣，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造、思考、觀察的能力，形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、一定的創(chuàng)新精神和實踐能力；使學(xué)生能利用技術(shù)的相關(guān)知識分析和解決實際問題，讓他們有一種成就感，增強(qiáng)對技術(shù)未來的信心；并積極培養(yǎng)學(xué)生愛國主義熱情和增強(qiáng)民族自豪感。

二、教學(xué)重點與難點

技術(shù)試驗是技術(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。因此，本節(jié)的重點與難點如下：

（1）重點：了解技術(shù)試驗的重要性及技術(shù)試驗的方法；能夠進(jìn)行簡單的技術(shù)試驗，并能寫出科學(xué)、規(guī)范的技術(shù)試驗報告。

（2）難點：理解各種不同目的技術(shù)試驗類型、各種常用的技術(shù)試驗的方法。

三、教學(xué)策略與方法

情景引入，充分的利用案例，以通過航天航空為主線案例分析，觀察、思考和討論，讓學(xué)生正確理解為什么要進(jìn)行技術(shù)試驗及掌握技術(shù)試驗的分類。并設(shè)計好情景讓學(xué)生體驗簡單的技術(shù)試驗，增強(qiáng)學(xué)生對技術(shù)試驗的認(rèn)識。

教學(xué)方法：體驗法、講授法、討論法。

四、教學(xué)過程：

1、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。

[教師分析]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。引出課題技術(shù)試驗及其方法。

２、新課講解

[案例分析]大家都知道我們國家的載人航天的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號和6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號而言都可以說是在進(jìn)行技術(shù)試驗。

請同學(xué)們看下面”神舟飛船返回倉回收試驗”的視頻。

[提問]請問這是正式的火箭發(fā)射嗎？

[學(xué)生思考討論]

[教師評析]其實我們?yōu)榱松裰郏堤枺短柕陌l(fā)射，并不僅僅只是發(fā)射舟1、2、3、4號來進(jìn)行試驗的，我們還進(jìn)行”神舟飛船返回倉回收試驗”這樣或其它的各種技術(shù)試驗很多次，這樣才保證了我們的神舟５號６號的發(fā)射成功。那么到底什么是技術(shù)試驗?zāi)兀?/p>

[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。

[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]科學(xué)實驗--驗證假設(shè)，形成結(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。

[提問]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?/p>

[案例分析]青梅素皮試試驗

[提問]這個案例給了我們什么啟發(fā)？

[學(xué)生思考討論]

[教師評析]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。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。

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。

對技術(shù)實驗，我們可以根據(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。

性能試驗：通過改變所給的條件，測量試驗對象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗對象的性能或性能故障，如：對產(chǎn)品的高（低）溫試驗、振動顛簸試驗等。

優(yōu)化試驗：對試驗對象進(jìn)行條件優(yōu)化或條件組合。如農(nóng)業(yè)中不同的品種的對比試驗

預(yù)測試驗：通過試驗，預(yù)測被試對象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果。如：天氣預(yù)測。如預(yù)測臺風(fēng)韋帕。

信息試驗：通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。如航測。

[教師評析]當(dāng)然對技術(shù)試驗類型的劃分不是絕對的，有時同樣的試驗，因為目的的不同，也可以從不同的類型來理解。

過渡：在技術(shù)發(fā)展的漫長過程中，人們總結(jié)了許多技術(shù)試驗的方法。這些方法有著各自的特點，同時也有著各自的適用范圍和作用。下面我們來對常用的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1、優(yōu)選試驗法：運用數(shù)理統(tǒng)計的方法，選定若干次典型意義的試驗，邏輯地推出全部試驗所達(dá)到的最佳效果，這種試驗方法稱為優(yōu)選試驗法。

如：有沒有施肥水稻的對比試驗。

[提問]還有沒有優(yōu)選試驗法的應(yīng)用？

[教師評析]優(yōu)選試驗法有很多。比如說我們前面講到了神舟５號航天飛船，那我們?yōu)槭裁催x擇了楊利偉做為第一位上天的航天員??？其實這里也用到了優(yōu)選試驗法，當(dāng)時一定是在所有的航天員中反復(fù)的選擇、比較，最后認(rèn)為楊利偉最合適所以選他的對不對？

下面我們來看一看宇航員的一段訓(xùn)練視頻”航天員失重訓(xùn)練”。

[提問]航天員為什么要進(jìn)行這樣的訓(xùn)練啊？

[學(xué)生思考討論]

[教師評析]因為在太空中是沒有空氣沒有重力的，宇航員在太空時都是處于失重狀態(tài)的，為了讓宇航員很好的適應(yīng)失重狀態(tài)，所以要地球上對宇航員進(jìn)行失重訓(xùn)練，而這種訓(xùn)練是模擬的太空環(huán)境來進(jìn)行的，利用失重飛機(jī)完成的。它可以使宇航員感受、體驗和熟悉失重環(huán)境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動，訓(xùn)練太空的出艙活動。

而這種通過再現(xiàn)的形式來模擬現(xiàn)實發(fā)生情況的方法稱為2、模擬試驗法。

如汽車的碰撞試驗就可以選用模擬試驗法進(jìn)行試驗，在專用的場所模擬現(xiàn)實中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這種方法進(jìn)行試驗，可以減小風(fēng)險，提高效率。模擬試驗法還可以通過縮小比例來模擬所設(shè)計的現(xiàn)場效果。

[案例分析]汽車碰撞試驗

[提問]在汽車碰撞試驗中為什么要用模擬人試驗?zāi)兀?/p>

[學(xué)生思考討論]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，從而總結(jié)經(jīng)驗，改善汽車的安全性能設(shè)計，降低事故風(fēng)險。

模擬試驗法還可以通過縮小比例來模擬所設(shè)計的現(xiàn)場效果。鳥巢模型分析，鳥巢它設(shè)計過并不是說立刻可以建好的，為了很好的把鳥巢建好，是做了很多的模型來反復(fù)認(rèn)證的。

同學(xué)們前面我們看了航天員失重訓(xùn)練的視頻，現(xiàn)在我們再來看看鳳凰號火星探測器模擬登陸動畫。

[提問]這段視頻是真實發(fā)生的嗎？

[學(xué)生思考討論]

[教師評析]對，我們暫時還無法直接把火星探測器登陸的視頻拍下來，可是我們可以利用計算機(jī)技術(shù)來虛擬實現(xiàn)，這就是我們要學(xué)習(xí)的第三個試驗方法。

3、虛擬試驗法：利用計算機(jī)技術(shù)來虛擬現(xiàn)實中的技術(shù)設(shè)計原型并進(jìn)行試驗的方法稱為虛擬試驗法。除了剛才我們看到的鳳凰號火星探測器模擬登陸動畫外，還有虛擬人等采用了虛擬試驗法。

虛擬人――研究者利用于自然人的解剖信息和生理信息，集成虛擬的數(shù)字