技術試驗及其方法(通用10篇)
技術試驗及其方法 篇1
一、教材內容分析及地位
本節內容是蘇教版《技術與設計1》第二章第三節《技術試驗及其方法》的內容。教材首先通過案例引出技術試驗的定義,再通過反面案例說明技術試驗在技術設計過程中的重要性,并介紹了幾種常用的技術試驗方法。最后對如何進行技術試驗作了說明,同時也給出了技術試驗報告的寫作方法和規范格式。教材的這種編排方式對于落實課程標準起了很好的鋪墊作用,對于學生學會進行簡單的技術試驗方法,以及如何撰寫技術試驗報告都起了拋磚引玉的作用。
從全書編寫的內容來看,技術試驗是技術設計中重要的內容,它是技術設計過程中的一個重要環節,也是技術探究中一種重要的方法。技術試驗在技術創新中的作用不可忽視,它是發現問題、探究規律、優化技術的一個重要途徑。技術試驗對于培養學生良好的技術素養,有遠見、負責任地使用技術作了很好的示范性作用。同時本節內容對后面的教學內容“設計的一般過程”如何對設計出的作品進行技術試驗起了很好的知識鋪墊作用。
二、學情分析
高中階段的學生,對于實驗更多的是停留在物理、化學、生物方面的印象。通過對技術的性質——綜合性內容的學習,學生已經明白了技術與科學的區別與聯系。知道理、化、生是科學實驗,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。但是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:
1.知識與技能
。1) 能夠認真思考和分析技術試驗的案例,了解技術試驗的重要性;并且能夠了解技術試驗中常用的試驗方法。
。2)能進行簡單的技術試驗,并寫出技術試驗報告。
2.過程與方法
學生參與課堂教學活動,舉例說明自己知道的技術試驗,能結合課文案例了解技術試驗的重要性。通過課文的學習,知道一些常用的技術試驗的方法。學生到通用技術專用教室,進行一些簡單的技術試驗,并能對試驗結果進行分析,最后能提交一份技術試驗抱告。
3.情感態度與價值觀
通過技術試驗內容的教學,讓學生積極參與實踐活動,感受技術試驗的快樂,培養學生的社會責任感及科學嚴謹的技術責任感,形成富有責任感的技術設計觀。
四、教學重點與難點
技術試驗是技術設計過程中的一個重要環節,也是技術探究中一種重要的方法。因此,本節的重點與難點如下:
(1)重點:了解技術試驗的重要性及技術試驗的方法;能夠進行簡單的技術試驗,并能寫出科學、規范的技術試驗報告。
(2)難點:理解各種不同目的技術試驗類型、各種常用的技術試驗的方法。
五、教學策略
1、教法
根據本節內容的教學特點及教學目標的要求,在教學過程中,我主要采用設置問題情景導入、案例分析、交流與思考、多媒體展示等教學方法及演示試驗展開教學。在教學中,由于學生對于什么是技術試驗還是個陌生的概念,在教學開始時,提供他們所熟悉的現實生活中的技術試驗案例,使學生更快的走進課堂教學,讓學生從感性上升到理性的認識,是很有必要的。然后,把知識點置于具體的情景當中,通過具有影響力的現實案例,使學生感觸到技術試驗時時處處存在我們的生活中,從而激發學生的求知欲,對教學內容作進一步展開,使學生的思維得到升華。
2、學法
小組探究。本節課我安排了技術試驗,因此在教學過程中,主要以小組合作探究的方式展開。通過教師的組織和引導,讓學生主動參與,并指導學生掌握自主觀察、總結的學習方法,學會與他人交流豐富自己的思維方式。
六、教學設備
多媒體教學設備;若干鉤碼,幾種橫截面不同的紙筒,細繩;專用通用技術教室
七、課時安排
2個課時
八、教學過程
。1)設計問題情境導入新課題
讓學生觀看幻燈片,技術試驗衛星試驗、青霉素注射皮試試驗,導出問題,這些試驗是你們學過的科學試驗嗎?如果不是,那是什么試驗?自然引出課題。
(2)案例分析認識技術試驗的重要性
先用powerpoint播放中國神舟一號、二號、三號、四號、五號、六號發射的圖片及相關材料。為了激發學生的熱情,利用多媒體設備播放中國神舟六號發射視頻,學生觀看、欣賞其發射過程。播放結束提問:中國正式把宇航員楊利偉送上太空之前,總共進行了多少次相關的技術試驗?
學生活動:組織同學們分組討論:為什么中國要進行這么多次技術試驗才實現載人航天技術?
各組同學踴躍發言后,教師作進一步總結(1)通過技術試驗可以驗證試驗是否成功,確保載人航天安全。(2)技術試驗,是發現問題、探究規律、優化技術的一個重要途徑
做完總結,學生閱讀案例:阿什塔比拉河橋的跨塌
教師提問:阿什塔比拉河橋跨塌的悲劇是怎么造成的,怎樣才能避免這種悲劇再次發生?
學生會給出各種答案,教師引導學生歸納,這個案例從反面證明技術試驗的重要性。
(3)技術試驗的分類(根據目的進行分類)
利用幻燈片展示各種不同目的的技術試驗,結合所補充的材料,教師做進一步分析,讓學生理解根據不同的目的所進行的技術試驗。
性能試驗:通過改變所給的條件,測量試驗對象的狀態變化并分析其原因,明確試驗對象的性能或故障。例如
(4)認識技術試驗的常用方法
為加深學生對技術試驗的感性認識,掌握幾種常用的技術試驗方法,我采用了powerpoint展示以下幾種技術試驗的方法。
。1)優選試驗法
引導學生通過觀察圖片及視頻,思考并簡單分析各個技術試驗方法各有什么特點,能對給出的例子說出所用的試驗方法。引導學生找出他們所知道的生活中類似以上的技術試驗方法的例子。
學生活動:李寧自己動手制作了一個小板凳,并進行了檢驗小板凳承重力和穩定性的小試驗請同學們分析,如何檢驗小板凳承重力和穩定性?你們進行技術試驗時所用的方法是哪一種?
。4)技術試驗的實施與抱告的寫作
出示試驗探究課題:用強化試驗法分別比較構件橫截面為三角形、圓形、正方形的同種材料的抗彎曲性能。如圖所示
學生活動:學生探究制作這幾種橫截面不同的構件時應注意的地方,試驗過程的方法以及試驗的結果應注意什么?請以小組合作探究的方法,把你們的試驗方案寫出來,并分析方案的可行性。
教師首先對學生的各種試驗方案進行分析,然后教師進行試驗演示,如圖所示
教師試驗結束,學生分別對本組所確定的試驗方案進行試驗,試驗結束后,學生根據本組的試驗情況,課后提交一份技術試驗報告。
九、教學反思
。1)學生對于在生活中的很多技術試驗都是有所了解的,甚至有些是親身經歷的。在課堂上我只要稍微提示,學生就可以列出很多他們所知道的技術試驗。比如芒果嫁接移植試驗、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、青霉素皮試試驗、各種疫苗測試試驗等。在學生所舉的例子當中,有些很簡單,例如檢驗小板凳的穩定性,親自坐上去,左右搖晃一下。有些則是老師所不知道的。可見技術試驗不一定是很高深、很難理解的試驗。學生都有所了解,因此課堂教學一定要聯系生活當中的鮮活的例子。課文為了從反面論證技術試驗的重要性,用了“阿什塔比拉河橋的垮塌”的實例。我補充了神州三號飛船中放入了一個模擬人進行技術試驗的例子,然后再通過提問的方式,讓學生明白,進行技術活動時,不進行技術試驗,是很危險的行為。讓學生理解技術試驗的重要性,從而能夠更具責任感地使用技術。
。2)在進行技術試驗教學時。我不讓學生立刻就到通用技術教室做試驗,那樣很多的學生就會亂搞,根本不知道去做什么,混過去就下課走人了,課堂教學亂哄哄,效果極差。我在做試驗之前,先分組討論試驗的過程與方法,試驗過程中的注意事項,并寫出試驗的方案。學生大多數都能夠設計出試驗的方案,并能夠說出試驗時應注意的地方。只是在進行分組試驗的過程中,很多學生的試驗過程都有不合理之處。比如伸出臺面的構件長度不相同,構件的連接方式不相同,構件的周長也不太相同。因為構件的形狀在制作時不夠規范,試驗的結果有很多種情況。我都讓學生從試驗過程中找出導致試驗會出現不同結果的原因。這點要比讓學生簡單地做完試驗要重要得多,至少通過過程的分析,可以培養學生嚴謹、科學的試驗態度,從而讓他們樹立科學的試驗觀。
(3)技術試驗是學生首次接觸,課文所舉的例子學生沒有親眼見過,而且技術試驗的方法有多種,想要一一介紹是不容易的。這就要求教師在課前要做好準備工作,到網上找好相關資料進行補充。例如神舟六號發射視頻,汽車碰撞試驗視頻,各種技術試驗的圖片,為了演示好技術試驗,我課前還準備好了各種橫截面不同的構件,并到物理實驗室借好了鉤砝。這些工作都要教師事先做好。這樣上課才能收放自如,做到內容詳實,課堂教學才有吸引力,才能激發學生學習上的熱情,要做到這些并不容易,是需要教師付出辛勤勞動的。
技術試驗及其方法 篇2
技術試驗是技術活動中的一項重要內容,在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中,它不僅是技術成功與否的驗證,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
一、什么是技術試驗?
在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動,我們稱為“技術試驗”(technical test)。
技術試驗衛星
技術試驗衛星,是進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星。
阿什塔比拉河橋的垮塌
這是美國歷史上最為嚴重的一起橋梁垮塌事故,它向人們說明了使用尚未被驗證的新材料來代替原有材料會是多么的危險。1863年,克里夫蘭的鐵路巨頭amasa?b.的斯托恩驕傲地宣稱,他們在橋梁設計技術上取得了一項重大進步,即橋梁的建筑材料全部采用鐵制材料。
斯托恩對這種較新的更為昂貴的材料過于信任,殊不知全部使用鐵制材料建造橋梁存在實質性的缺陷:鐵制橋梁就像聯鎖曲線鋸一樣靠壓力將各部分裝配在一起,而不是像原本的木制結構中各部分牢固的連接;如果有一個接合處發生移動,則整個結構都會隨之移動。而在20多年的時間里,美國橋梁設計界一直采用可靠的豪威木制桁架結構,它在經典的對角線木制桁架結構中加入了螺紋鋼直立支架,鐵制接頭提供了更高的強度,并且避免了全木制桁架結構所需的費力的細木工活。
盡管如此,斯托恩還是聲稱他在1865年的這一創造是“絕對理想”的。在此后的xx年中,盡管橋的局部發生了移位,但總體結構基本保持完好。然而在1876年12月29日,當一列旅客列車經過大橋時,一個內部隱藏著氣泡的鐵架發生斷裂,整個橋梁隨之倒塌,列車中的火爐引發了大火,有一百多名旅客在事故中喪生。
技術原因造成的----十件悲劇
。1)“瓦薩”號沉沒
。2)海厄特攝政通道垮塌
。3)易洛魁劇院大火
(4)eschede列車出軌
。5)阿什塔比拉河橋垮塌
(6)圣弗朗西斯水壩決口
。7)“大西洋皇后”號和“愛琴海艦長”號相撞事故
。8)at&t電話線路癱瘓日
。9)1965年美國東北部電力中斷
(10)“協和”飛機失事
【討論】
為什么要進行技術試驗?
我們的日常生活中接觸了那些技術試驗,請舉出案例說明?
其中的慘重教訓給我們什么樣的啟發?
二、技術試驗的分類:
性能試驗;
優化試驗;
預測試驗;
信息試驗;
技術試驗的類型劃分不是絕對的,同樣的試驗,因不同的目的,而可以從不同的類型來理解。
三、技術試驗的方法:
。1)、優選試驗法,如水稻對比試驗;
(2)、模擬試驗法,比如汽車的撞車試驗;
。3)、虛擬試驗法,如利用計算機進行虛擬試驗;
(4)、強化試驗法,如飛機極限速度試驗;
。5)、移植試驗法,如農作物的嫁接或移植試驗。
另外,還有其他試驗方法,如創新轉化試驗法、中間試驗法、工業試驗法等等。
四、技術試驗在設計中的作用:
在技術活動中,技術試驗是必不可少的。通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。特別是在設計的后期,對設計進行綜合性的整體試驗,可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。
五、技術試驗的實施與報告的寫作:
技術試驗的實施步驟:
(1)、制定試驗計劃;
(2)、抽取試驗樣本;
。3)、進行試驗;
。4)、分析試驗數據;
(5)、得出試驗的結論。
【課堂動手試驗】
用普通紙一張,改變紙張的結構造型,然后試驗它的強度。
。ǹ烧郫B,卷曲,三角柱,四邊柱,圓柱,瓦楞型等等結構)
【課堂小結】
。1)、設計是技術發展的關鍵。
(2)、技術設計需要考慮人機關系。
(3)、技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣中的不可忽視的作用。
技術試驗及其方法 篇3
這章節的內容是江蘇教育出版社教材的第二章“技術世界中的設計”的第三小節“技術試驗及其方法”的學習,包含“什么是技術試驗”、“技術試驗的方法”、“技術試驗的實施與報告的寫作”和“技術試驗在設計中的作用”等四個知識點內容。
教材分析
《技術試驗及其方法》選自普通高中課程標準實驗教科書《通用技術-技術與設計 1 》(江蘇教育出版社)。
《技術試驗及其方法》這章節的內容是江蘇教育出版社教材的第二章“技術世界中的設計”的第三小節“技術試驗及其方法”的學習,包含“什么是技術試驗”、“技術試驗的方法”、“技術試驗的實施與報告的寫作”和“技術試驗在設計中的作用”等四個知識點內容。它是學生在學習“技術過程”中的一個環節,是讓學生了解技術產品的常用測試方法,并能根據設計要求使用簡單的方法對對產品進行測試,并能在分析測試結果的基礎上,對設計提出改進或更換方案。
根據學生已經學習的內容和認知特點,我們利用兩個課時來完成本節的教學,讓學生通過回憶親身體驗和對相關案例的分析,引導學生通過進行一些小試驗和一些典型的技術試驗案例分析,讓學生了解技術測試的重要性及其方法,并能根據設計要求使用簡單的方法對對產品進行測試,并能在分析測試結果,掌握相應的學習方法和動手能力。
教學目標
根據學生前面已經學習的內容,知道了設計與技術的關系以及設計中要考慮的重要問題,這里,我們可以確立以下教學目標:
。1)、知識目標:
了解技術測試的重要性。
了解技術產品的常用測試方法。
。2)、能力目標:
能進行簡單的技術試驗,并能分析簡單技術試驗的測試結果。
能寫出有關技術試驗的試驗報告。
(3)、態度和情感:
知道我們的設計產品和成果都是為人而設計的,我們對產品進行技術試驗,發現設計的缺陷,改進設計方案,確保人們安全、有效的使用我們的設計成果,培養學生的社會責任感和道德心以及科學嚴謹的技術責任感,讓學生知道在技術設計中注重實事求是的精神,形成富有責任感的技術設計觀
設計理念
教法:
本節的教學結合具體的教學內容采用“案例分析——問題情景——內容解析――總結提升”的模式展開。
在教學中,由于學生對于什么是技術試驗還是有神秘感的,在教學開始時提供他們能夠感知的技術案例,拉近教學內容與他們的距離,是很有必要的。然后,把知識點的學習置于具體的情景當中,通過豐富的案例使學生從生活體驗到理性分析的思維升華過程。同時關注學生能否用不同的語言表達、交流自己的體驗和想法。
通過富有吸引力的現實案例,使學生回想和體驗技術產品的使用,激發學生的好奇心和主動學習的欲望,對教學內容進行步步展開,使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
學法:
鼓勵學生積極參與思考和分析相關案例,引導學生自主觀察、分析和總結,在與他人的交流中豐富自己的思維方式,獲得不同的體驗和不同的發展。注意引導學生積極體會技術試驗的重要性,積極參與動手作一些小試驗,感受簡單技術試驗的多種方法。
教學流程
一、案例分析。
中國“神舟”飛船發射歷程
中國于一九九二年開始實施載人飛船航天工程,研制了載人飛船和高可靠運載火箭,開展了航天醫學和空間生命科學的工程研究,選拔了預備航天員,研制了一批空間遙感和空間科學試驗裝置。
一九九九年十一月二十日,中國自主研制的第一艘航天試驗飛船“神舟”號發射成功,經過二十一小時十一分的太空飛行,“神舟”號順利返回地球。中國載人航天工程首次飛行試驗取得圓滿成功。
二○○一年一月十日,“神舟”二號無人飛船發射升空,十分鐘后成功進入預定軌道。飛船按照預定軌道在太空飛行近七天,環繞地球一百零八圈,并順利完成預定空間科學和技術試驗任務。
二○○二年三月二十五日,“神舟”三號無人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空。據悉,中國下一步還要進行若干次無人飛行試驗,在此基礎上,實施載人航天飛行,把中國的宇航員送上太空。
二○○二年十二月三十日“神舟”四號飛船發射,是中國“神舟”飛船在無人狀態下考核最全面的一次飛行試驗:北京航天醫學工程研究所承擔的航天員系統和飛船環境控制與生命保障分系統全面參加試驗,將進一步驗證飛船內載人環境參數和環控生保分系統飛行狀態。
二○○四年十月五日“神舟五號”載人飛船的發射成功及順利返回。
技術試驗衛星(教材案例)
阿什塔比拉河橋的垮塌(教材案例)
【從學生的生活中新聞事件和類似的事情入手,引導學生回想自己的思想體驗,讓學生談談自己的認識,他們是如何理解的,注意引導學生案例中體現了什么問題?要滲透“利用情景學習”的教學設計思想!
二、問題情景。
【組織課堂討論】
以上案例給了我們什么啟示?其中的慘重教訓給我們什么樣的啟發?
為什么要進行技術試驗?我們的平常中接觸了那些技術試驗,或者從媒體上了解到那些技術試驗,請舉出案例說明?
【引導學生從正、反兩個方面或角度來思考和舉例來說明說明書技術試驗的重要性及其目的和作用】
三、內容展開。
1、什么是技術試驗?
在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動,我們稱為“技術試驗”(technical test)。
【提醒學生注重了解技術試驗的目的性和重要性,而不是簡單的概念記憶】
【課堂簡單技術試驗】
如何對課堂上用的桌子或椅子的承重力和穩定性進行簡單的技術試驗。
【讓學生首先確定試驗方法,再進行實施,再分析為什么,引導學生發現問題和總結自己的試驗過程】
技術試驗的分類:
。1)、性能試驗
(2)、優化試驗
。3)、預測試驗
(4)、信息試驗
技術試驗的類型劃分不是絕對的,同樣的試驗,因不同的目的,而可以從不同的類型來理解。
【課堂實踐是學生對所學知識和思想進行應用和動手實踐,應該給學生創造思考和交流的時間和空間,鼓勵學生互相評價和改進他人觀點。讓學生小結試驗的過程,對比上升為理性的認識,教師要補充學生的不足之處!
2、技技術試驗的方法:
。1)、優選試驗法,如水稻對比試驗;
。2)、模擬試驗法,比如汽車的撞車試驗;
。3)、虛擬試驗法,如利用計算機進行虛擬試驗;
(4)、強化試驗法,如飛機極限速度試驗;
。5)、移植試驗法,如農作物的嫁接或移植試驗。
另外,還有其他試驗方法,如創新轉化試驗法、中間試驗法、工業試驗法等等。
【課堂活動】
讓學生針對某種試驗方法,根據自己的經驗和學習,舉出更多的案例。
【教師要注意研究和挖掘學生經驗和經歷中已有的個人的原始觀念,給學生一定的時間和機會充分表達個人對這些問題的認識和理解,并在教師引導下通過討論和交流有關的事實,加深對教材觀點的理解和掌握!
3、技術試驗在設計中的作用:
在技術活動中,技術試驗是必不可少的。
通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。特別是在設計的后期,對設計進行綜合性的整體試驗,可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。
【再次讓學生回憶我們前面所進行的案例分析和舉例,品味技術試驗的重要性】
4、技術試驗的實施與報告的寫作:
技術試驗的實施步驟:
。1)、制定試驗計劃;
。2)、抽取試驗樣本;
。3)、進行試驗;
。4)、分析試驗數據;
。5)、得出試驗的結論。
【課堂動手試驗】
紙張的結構造型與強度的關系
【讓學生自己動手作試驗,雖然很簡單的試驗,但是可以通過試驗體驗如何驗證自己以前沒有注意的現象和問題,要求學生嚴格按照試驗流程進行試驗,并寫出試驗報告!
三、章節小結
技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣中的不可忽視的作用。他是發現問題,探究規律,優化技術的關鍵。技術試驗的種類有很多,我們要根據設計的具體目的和要求選擇合適的試驗方法來進行技術試驗。技術試驗完成后,我們要分析和總結試驗結論,撰寫技術試驗報告。
課后反思
通過課堂的師生互動和動手實踐把教師和學生緊緊聯系在一起,教師要把握互動中的情景契機,積極參與學生的實踐活動,融入到學生中去。在教育教學的各個環節中,針對學生的不同思考和交流,要善于發現學生的創新意識,幫助學生獲得問題的最佳解決方案,推動他們不斷進步。
把教學的問題情景和案例分析設置在學生身邊的例子和閱讀經歷,對教學內容進行篩選,盡量去掉易使學生厭煩的信息,留下學生能夠參與和感興趣的信息,激發學生的學習熱情。給學生充足的時間和空間來發展,使學生有時間和空間進行自我調控、自主發展、自我評價、互相評價、促進學生學會學習。
在課堂的互動中,注意引導學生注意學法運用,作一個會學習的學生。
技術試驗及其方法 篇4
1.什么是技術試驗√
2.技術試驗方法√
3.技術試驗的實施與報告的寫作√
4.技術試驗在設計中的作用√
1.什么是技術試驗
我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動稱為技術試驗。技術試驗是技術活動中的一項重要內容,在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中,它不僅是對技術成功與否的驗證,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
案例分析:
技術試驗衛星
技術試驗衛星是進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星。
人造衛星在發射上天前必須經過一系列的地面試驗,以考驗衛星的技術性能。但是地面環境畢竟不同于天上,在地面上試驗完了還必須上天試一試。無論哪個國家在發射每一種應用衛星之初,都要發射一些技術試驗衛星。美國的返回式衛星就是在發射了12 顆技術試驗衛星后才掌握了衛星回收技術的。
技術試驗衛星
討論:
1. 為什么要進行技術試驗?
2. 你在日常生活中接觸了哪些技術試驗? 請舉例說明。
案例分析:
阿什塔比拉河橋的垮塌
過去,美國橋梁設計界一直采用可靠的豪威木制桁架結構。1863年,克里夫蘭的鐵路巨頭amasa.b.斯托恩驕傲地宣稱,他們在橋梁設計技術上取得了一項重大進步,即橋梁的建筑材料全部采用鐵制材料。然而,斯托恩對這種較新的材料過于信任, 未經技術試驗就投入了使用。
事實上,全部使用鐵制材料建造橋梁存在實質性的缺陷:這種鐵制橋梁是靠壓力將各部分裝配在一起的,如果有一個接 合處發生移動,則整個結構都會隨之移動。
果然,在1876年12月29日,當一列旅客列車經過阿什塔比拉河橋時,一個內部隱藏著氣泡的鐵架發生斷裂,整個橋梁隨之倒塌,100 多名旅客在事故中喪生。阿什塔比拉河橋垮塌成為美國歷史上最為嚴重的橋梁垮塌事故。
思考:
這個案例給了我們什么啟發?
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。通過技術試驗,可以使設計得以改進和完善,將設計的風險和失誤降到最低。
馬上行動:
李寧自己動手制作了一個小板凳,他進行了如下的小試驗來檢驗小板凳承重力和穩定性,你認為他的做法合理嗎?
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該小凳的承重力。
2. 在小凳上固定一個特制的擋風屏障,用電風扇在一定距離之外吹風,由遠及近移動,風力由小漸大,記錄擋風屏障連同小凳一起倒下時電風扇與小凳之間的距離以及電風扇的風力。
對技術試驗,我們可以根據應用的范圍不同進行分類,如農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗等;還可以根據目的的不同進行分類,如性能試驗、優化試驗、預測試驗、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,如對產品的高 (低) 溫試驗、振動顛簸試驗等。
小資料:
以下是用專用的測量儀器測試材料的一些性能的示意圖。
拉斷力測試(鋁制易拉罐等) 延伸拉力測試(橡膠系列產品等) 破壞測試(鋼絲、銅線等)
硬度測試(藥片、口紅、水果等) 拉、壓管子測試(彈簧、小型避震器等)
優化試驗:對試驗對象進行條件優化或條件組合,如農業中不同品種的對比試驗。
預測試驗:通過試驗,預測被試對象狀態的變化及產生的后果,如可以通過老化試驗預測零件老化后的結果。
對安全帽的超載試驗
香港科技大學在對安全帽預測的超載試驗中,選擇三種最典型、最常用品牌的安全帽(分別為 a、b和c)進行了全面的沖擊試驗和評估。
據is0 3873-1977安全標準,當沖擊能量為50j時,如果安全帽所傳送的最大沖擊力超過5000n,或者當沖擊后安全帽破裂時,安全帽就不再具有保護頭部安全的功能。試驗發現,所有安全帽都能順利通過標準沖擊試驗。但是,在100j的沖擊能量下,a 和 b 安全帽所傳送的最大沖擊力分別超過 7000n和8000n。盡管從帽殼上看不出損壞,它卻失去部分保護作用。然而,同樣情況下,c安全帽所傳送的最大沖擊力還保持在 3000n以下,仍對頭部有可靠的保護作 用。因而,從抗沖擊的角度考慮,c安全帽為最優。
信息試驗:通過測量、采集、識別和處理信息來影響試驗效果。
應當注意到 , 對技術試驗類型的劃分不是絕對的,有時同樣的試驗,因為目的不同,也 可以從不同的類型來理解。
2.技術試驗方法
在技術發展的漫長過程中,人們總結了許多技術試驗的方法。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。下面選擇常用的方法加以介紹。
優選試驗法
運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果,這種試驗方法稱為優選試驗法。如不同品種水稻的對比試驗等。
模擬試驗法
通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法稱為模擬試驗法。如汽車的碰撞試驗就可以選用模擬試驗法進行試驗,在專用的場所模擬現實中的撞車事故,以考察汽車的性能。采用這種方法進行試驗,可以減小風險,提高效率。
模擬試驗法還可以通過縮小(放大)比例來模擬所設計的現場效果。如水利大壩從論證、設計到開工建設進行了許多試驗, 右下圖為將大壩制成等比例的縮小模型,進行水利試驗。
汽車碰撞試驗 大壩水利試驗
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稱為虛擬試驗法。如用計算機模擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果。
“勇氣”號火星探測器
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稱為強化試驗法。檢測產品的抗壓性能時可采用強化試驗法,選用專用的壓力設備,對產品施加一定的壓力,來考察產品承受壓力的最大限度,這是強化外力對產品作用的試驗方法。
移植試驗法
在相互具有差異的事物之間,將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗,這樣的方法就是移植試驗法。如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。
馬上行動:
某同學對所制作的座椅根據測試內容設計了相應的試驗方法,請你用線將二者連起來。
測試內容 試驗方法
穩定性 親自坐在椅子上感受一下
舒適度 放一些重物在椅子上,看是否能承受
結構強度 用手左右晃一晃,看是否穩固
3.技術試驗的實施與報告的寫作
一般地,技術試驗的實施包括制定試驗計劃、抽取樣本、進行試驗、分析數據、得出結論等幾個步驟。
在實施技術試驗之前,必須對試驗過程作周密的設計!安扇∧男┰囼灧椒?”“ 試驗過程中可能會出現哪些情況 ? ”“情況一旦發生如何應對?”……這些都需要在試驗實施之前做到了然于胸。只有這樣,才能確保技術試驗的順利實施。
技術試驗是一種探索性的實踐活動,需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態度;技術試驗不可能一帆風順,往往會經歷一個曲折的過程,它更需要試驗者擁有頑強的毅力。因此,科學的精神、嚴謹的態度、頑強的毅力等良好品質對于技術試驗的實施具有重要作用,是技術試驗者必須具備的基本品質。
案例分析:
當核材料接近臨界值
1945年的一天,斯洛廷和其他幾位科學家正在聚精會神地進行原子彈臨界質量試驗。突然,兩塊裝有核材料的半球越來越接近,就快達到臨界值,中子在迅速地釋放著,核反應即將進行! 正在這時,斯洛廷手中的螺絲刀滑脫,情急之中,他奮然不顧自己會遭受大劑量核輻射的危險,用手分開了兩個半球,阻止它們達到臨界值。之后,他又鎮靜地記下當時的數據,才安然地躺到前來搶救的擔架上。9 天之后,斯洛廷去世了,卻留了一份用生命的代價換來的珍貴資料。
思考:
人們在技術試驗中可能會遭遇不可預料的危險,甚至有人為了獲得資料在試驗中英勇獻身,你對此有什么體會?
技術試驗報告是技術試驗工作完成后應當形成的成果,其項目包括試驗目的、試驗準備、試驗步驟、試驗記錄、試驗總結等。試驗報告的文字應力求簡明扼要。
試驗記錄作為試驗的原始記錄,應該是完整和真實的。記錄內容應包括試驗的全過程,當試驗現象反常時,應做出明顯標記,作詳細的記錄。
案例分析:
紙張的結構造型與強度的關系的試驗報告
?
高一(3)班趙梅同學在完成了紙張的結構造型與強度的關系的試驗之后撰寫了如下的試驗報告。
試驗目的:
探究紙張的結構造型與強度的關系。
試驗準備 :
大小相同的紙張若干,膠水,高度相同的木塊兩塊 (用做支架),不同質量的砝碼若干,試驗記錄紙,試驗報告書。
試驗過程 :
1. 取一張紙片放在支架上,再將砝碼放于紙片上,觀察試驗現象并記錄紙片所能承受的砝碼的質量。
2. 將其余紙張通過折疊、卷曲等操作,制作成不同的造型(必要時用膠水粘貼), 再放于支架上,然后放上砝碼,分別記錄不同造型的紙張所能承受的砝碼的質量。
3. 列表比較各次試驗中不同結構造型的紙張的強度。
試驗總結 :
物體的結構造型對強度有很大的影響,在現實生活中,有很多事例都是通過改變物體的結構造型來增加物體的強度的。
討論:
技術試驗報告的格式不是惟一的,不同的技術試驗內容或方法可以形成不同的試驗報告。自己確定一個技術試驗內容,并嘗試設計該試驗的報告。
4.技術試驗在設計中的作用
在技術設計活動中,技術試驗是必不可少的。在技術設計后期,進行綜合性的整體試驗可為設計的評價提供準確、客觀的數據 , 此時,技術試驗更是必要。通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。
以臺燈設計為例,我們可以通過光照度和反光性的試驗來解決性能的設計問題,通過穩固性試驗來解決結構的設計問題,通過材料絕緣測試來解決設計的安全性問題。
練習:
高一 (1)班的氣象興趣小組決定設計制作一個統計降雨量的小儀器——降雨量度量器,并用其進行降雨量統計的試驗。請為他們設計一份技術試驗報告。
本章小結:
技術世界異彩紛呈,技術發展突飛猛進,設計在其中起著舉足輕重的作用。設計是技 術發展的關鍵。一般意義上的設計具有豐富的內涵,主要包括技術設計、藝術設計以及 融技術與藝術于一體的綜合設計等。
設計中需考慮人機關系,實現高效、健康、舒適、安全等目標,以使設計的產品符合為人、宜人的理念。合理的人機關系的實現,需要綜合考慮普通人群與特殊人群、靜態的人與動態的人、人的生理需求與人的心理需求以及信息的交互等方面的問題。
在技術發明、技術革新、技術推廣的活動中,技術試驗的作用不可忽視,它是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。技術試驗的種類和方法有很多,應根據具體的目的選擇合適的試驗方法實施技術試驗。技術試驗完成后,應及時總結并撰寫技術試驗報告。
綜合實踐:
1.海爾集團之所以能夠不斷、全面、成功地推出深受市場歡迎的小容量洗衣機、變頻健康空調器、環保節能冰箱、拉幕式彩色電視機等創新型家用電器, 一個重要原因就是以重視設計為主導, 以技術創新為支柱,正確處理了設計和技術之間的關系。
請查閱資料,了解海爾集團為此做了哪些努力。
2.仔細觀察下圖,找出其中人機關系設計不合理的地方。
3.請你為檢測臺燈穩固性設計幾種試驗方法,然后選擇其中一種進行試驗,并寫出其試驗報告。
學習目標
1.了解技術試驗的重要性。
2.能進行簡單的技術試驗,并寫出試驗報告。
技術試驗及其方法 篇5
技術試驗及其方法
一、教材內容分析
1.教材的地位和作用
從全書編寫的內容來看,技術試驗是技術設計中重要的課程內容,它是技術設計過程中的一個重要環節,也是技術探究中一種重要的方法。它是全書的重點之一。技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣過程中的作用不可忽視,它是解決技術問題的一個重要方法。技術試驗具有很豐富的教育價值,對于培養學生的技術素養和良好的品質,培養學生的創新精神和實踐能力,具有不可替代的作用。
本內容是讓學生“經歷觀察、設想、安裝、測試、調試、測量等簡單的技術試驗過程,學會簡單的技術試驗方法,理解技術試驗在技術發明、技術革新中的作用,形成初步的技術試驗能力”的同時,感受技術試驗是一種重要的技術方法。
二、教學對象分析
在理、化、生的學習中,學生對科學實驗已經很了解,知道科學實驗目的在于甄別真偽,但對技術試驗是很陌生的,甚至將兩者等同起來。他們不知道技術試驗目的在于選擇和優先,是一種很重要的技術方法。技術試驗的實施方法以及試驗報告的撰寫和科學實驗的區別,學生并不了解。
由于思維定勢的影響,學生不能將技術試驗和科學實驗兩者很好的區別開來,這成為本節內容教學上的難點。
三、教學目標
1、知識與技能
、僦朗裁词羌夹g試驗;
、诹私饧夹g試驗的方法和分類;
、凼箤W生能從生活、學習中的案例中分析出所用的試驗方法,并能根據不同的試驗內容選擇適當的試驗方法;
、苊靼准夹g試驗的重要性。
2、情感目標
讓學生在技術試驗中體驗學習樂趣,引導學生創造、思考、觀察的能力,形成認真嚴謹的態度、一定的創新精神和實踐能力;使學生能利用技術的相關知識分析和解決實際問題,讓他們有一種成就感,增強對技術未來的信心;并積極培養學生愛國主義熱情和增強民族自豪感。
四、教學策略與方法
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,讓學生正確理解為什么要進行技術試驗及掌握技術試驗的分類。并設計好情景讓學生體驗簡單的技術試驗,增強學生對技術試驗的認識。
教學方法:體驗法、講授法、討論法。
五、教學過程:
1、問題引入
用問題“怎樣拍掌拍得最響?”來設置情景,讓學生不由自主的動手拍掌進行試驗。
[教師分析] 拍掌拍得響不響,同學們不知道答案不能直接回答,所以同學們要拍掌來試一下,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。那我們在技術領域出現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?
[學生思考討論]
[教師評析] 一項新產品設計生產出來后,其設計是否合理,性能和質量是否符合要求,都需要通過技術試驗來驗證,同樣的航天火箭發射也一樣,我們開始不能保證我們的火箭能載人航天,所以我們分別進行了神舟1號到4號火箭的發射,這四枚火箭相對神舟5號6號而言都可以說是在進行技術試驗。
請同學們看下面“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射嗎?
[學生思考討論]
[教師評析] 其實我們為了神舟5號6號的發射,并不僅僅只是發射舟1、2、3、4號來進行試驗的,我們還進行“神舟飛船返回倉回收試驗”這樣或其它的各種技術試驗很多次,這樣才保證了我們的神舟5號6號的發射成功。那么到底什么是技術試驗呢?
[概念] 我們通常將技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動稱為技術實驗。
[提問] 技術試驗與科學實驗是不是一樣的呢?
[學生思考討論]
[教師評析] 科學實驗——驗證假設,形成結論。
技術試驗——驗證方案的可行性與合理性,并實現優化。
科學實驗的目的在于甄別真偽,而技術試驗的目的在于選擇和優化。
[提問] 前面同學們拍掌及神舟飛船都進行了技術試驗,那我們為什么要進行技術試驗呢?可不可以不進行技術試驗呢?
[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?
[學生思考討論]
[教師評析] 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。通過技術試驗,可以使設計得以改進和完善,將設計的風險和失誤降到最低。
我們知道了技術試驗的重要性了,現在我們一起來學習一下,技術試驗的分類。
對技術實驗,我們可以根據應用的范圍不同進行分類,如農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗等;
還可以根據目的的不同進行分類,如性能試驗、優化試驗、預測試驗、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:對產品的高(低)溫試驗、振動顛簸試驗等。
優化試驗:對試驗對象進行條件優化或條件組合。 如農業中不同的品種的對比試驗
預測試驗:通過試驗,預測被試對象狀態的變化及產生的后果。 如:天氣預測。如預測臺風韋帕。
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] 當然對技術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:在技術發展的漫長過程中,人們總結了許多技術試驗的方法。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行學習。
1、優選試驗法:運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果,這種試驗方法稱為優選試驗法。
如:有沒有施肥水稻的對比試驗。
[提問] 還有沒有優選試驗法的應用?
[教師評析] 優選試驗法有很多。比如說我們前面講到了神舟5號航天飛船,那我們為什么選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選試驗法,當時一定是在所有的航天員中反復的選擇、比較,最后認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練視頻“航天員失重訓練”。
[提問] 航天員為什么要進行這樣的訓練?
[學生思考討論]
[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的,為了讓宇航員很好的適應失重狀態,所以要地球上對宇航員進行失重訓練,而這種訓練是模擬的太空環境來進行的,利用失重飛機完成的。它可以使宇航員感受、體驗和熟悉失重環境,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,訓練太空的出艙活動。
而這種通過再現的形式來模擬現實發生情況的方法稱為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行試驗,在專用的場所模擬現實中的撞車事故,以考察汽車的性能。采用這種方法進行試驗,可以減小風險,提高效率。模擬試驗法還可以通過縮小(放大)比例來模擬所設計的現場效果。
[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呢?
[學生思考討論] 用模擬人試驗可以檢測在事故發生時對撞擊人體造成的傷害,從而總結經驗,改善汽車的安全性能設計,降低事故風險。
模擬試驗法還可以通過縮小(放大)比例來模擬所設計的現場效果。 鳥巢模型分析,鳥巢它設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認證的。
同學們前面我們看了航天員失重訓練的視頻,現在我們再來看看鳳凰號火星探測器模擬登陸動畫。
[提問] 這段視頻是真實發生的嗎?
[學生思考討論]
[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技術來虛擬實現,這就是我們要學習的第三個試驗方法。
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――研究者利用來源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虛擬的數字化人體信息資源,經計算機模擬構造出虛擬人,可以開展無法在自然人身上進行的一系列診斷與治療研究。
[提問] 同學們我想大家應該都知道,要成為一個宇航員不容易,要經過層層的選拔,選拔成為宇航員后還要經過很多高強度的體能訓練。宇航員的訓練遠比我們想象的艱苦,有些訓練甚至讓人難以忍受。當初蘇聯宇航員在一年內,要騎自行車1000公里,滑雪3000公里,越野跑步200多公里。當年美國的宇航員登月前要穿幾十千克重的宇航服,在炎熱的佛羅里達沙漠中,每天行走二三十千米。而今我國的宇航員也在進行高強度的訓練。請問為什么他們要進行這么多高強度的訓練啊?
[學生思考討論]
[教師評析] 宇航員進行這么多高強度的訓練,是為了讓他們在執行太空任務時能更好適應太空的環境,并能很好的處理各種突發事件。
而在技術試驗中通過擴大和強化試驗對象的作用,以提高試驗效率的方法稱為4、強化試驗法。
[提問] 在前面我們講到了宇航員要進行“失重訓練”。同學們失重訓練的這個環境在我們地球上本來是有沒有的?
[教師評析] 這種失重的環境實際上是我們模擬的太空環境,是不是也可以說是把太空的環境移植到了地球?而這種移植也是一種技術試驗方法。
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的方法。如橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。這就是一種非常典型的移植試驗。
[提問] 同學們還知道些什么樣的移植試驗法的應用?
[教師提示] 小白鼠、普通班參加實驗班的考試
六、教學反思
技術試驗在技術活動中是必不可少的一項內容,它是技術成功與否的關鍵,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。因此,它是本書的重點內容之一。然而它對學生來說又是很陌生的。教師必須在教學中引導學生將它與他們早就熟悉的科學實驗區別開來。為了打破學生對技術試驗的神秘感,我用學生很熟悉的神舟飛船錄像引入新課,將學生的注意力吸引到技術試驗這個內容上。通過耳聞能詳的袁隆平的雜交水稻試驗、汽車破壞性碰撞試驗、青霉素皮下注射試驗、原子彈試驗等等這些例子讓學生理解技術試驗與科學試驗的區別,使學生初步理解技術試驗的概念及它在技術活動中的重要性。為了提高學生的興趣,我還增加了析因試驗法,介紹了美國世貿大樓在911事件中倒坍的析因試驗研究,學生果真很感興趣。這兩節課,學生的興趣很高的,很積極地參與課堂活動。課后都認真完成了技術試驗報告的寫作。從學生呈上來的技術試驗報告發現,絕大部分的同學是按技術試驗報告的格式來完成,但還有極少部分學生受思維定勢的影響,仍將試驗報告寫成了實驗報告,還是按物理實驗報告的格式來書寫。這說明這部分學生的頭腦里還沒有完全將技術試驗與科學實驗區分開來。
技術試驗及其方法 篇6
學習目標
知識目標
了解技術測試的重要性。
了解技術產品的常用測試方法。
能力目標
能進行簡單的技術試驗,在技術試驗的過程中,能夠認真觀察和操作,并能分析簡單技術試驗的測試結果。
能寫出有關技術試驗的試驗報告。
情感目標
知道在技術設計中注重實事求是的精神,嚴謹負責的科學態度,形成富有責任感的技術設計觀。
知道我們的設計產品和成果都是為人而設計的,我們對產品進行技術試驗,發現設計的缺陷,改進設計方案,確保人們安全、有效的使用我們的設計成果,培養社會責任感和道德心以及科學嚴謹的技術責任感。
導學內容
一、什么是技術試驗
技術試驗是技術活動中的一項重要內容,技術試驗是技術研究中不可缺少的基本方法和手段。
閱讀課本p040頁理解什么是技術試驗,弄清楚為什么要進行技術試驗。列舉你日常生活中接觸到的技術試驗加以分析,并說明是哪類技術試驗。
二、技術試驗方法
理解常用的幾種技術試驗方法;優透試驗法、模擬試驗法、虛擬試驗法、強化試驗法、移植試驗法等。并舉例加以說明。
三、技術試驗的實施與報告的寫作
閱讀課本p041頁,按書中技術實驗的實施步驟要求,用指定材料進行紙張結構造型與強度的關系的試驗,做好試驗記錄,并按要求寫出技術試驗報告。
分別進行截面紙張結構強度的試驗,為下一步制作橋梁進行材料強度測試。
四、技術試驗在設計中的作用
理解技術試驗在設計中必不可少的作用,懂得使用技術試驗評價設計優化設計。
學習要求
1、 小組成員具體分工,各自完成分工要求相應部分的任務,以書面形式記錄在作業簿上,在小組討論會上發言。
2、 小組討論精選出實例,整理成文記錄在小組記錄簿上,在班級交流。小組活動組織進行紙強結構與強度試驗,并記錄好原始數據出寫好試驗報告在班級交流,并與其它同學分享試驗成果。
3、 小組成員就這一節的學習寫一篇感悟,書面形式記錄在作業簿上。并發送到上。
學習評價
個人評價
1、知道什么是技術試驗。
2、理解技術試驗是技術活動中的一項重要內容,
3、理解技術試驗是技術研究中不可缺少的基本方法和手段。
4、會區分幾種試驗方法
5、能認真的進行紙強結構與強度的技術試驗
6、理解技術試驗在設計中的作用。
小組評價
1、 該小組成員組內分工是否完成,完成質量如何
2、 該小組成員組內參與活動情況
技術試驗及其方法 篇7
技術試驗及其方法
一、教學設計
1、教材分析
本節課是有關“技術世界中的設計”中“技術試驗及其方法”的學習,力求以通過經典的“案例分析”、“閱讀材料”和師生“討論”為課堂主線,從一個個學生感興趣的現實生活和知識經驗中的實例出發展開教學,引導學生由淺簡到深繁、由易到難地參與討論和分析,去了解和掌握相關知識和概念,在完成教與學的過程中,適時地了解有關的概念與思想,掌握相應的學習方法。本次課需要2個課時完成。
2、教學目標:
本節課授課類型是新課授課和試驗課。根據學生前面已經學習了的內容,知道了設計的基本知識,我們確立以下教學目標:
。1)、知識目標:
了解技術試驗的重要性。
。2)、能力目標:
能進行簡單的技術試驗,并寫出試驗報告,并能進行試驗結果的分析。
(3)、態度和情感:
讓學生知道在技術設計中注重實事求是的精神,形成富有責任感的技術設計觀。
(4)、重點和難點:
重點:技術試驗的實施及報告的寫作
難點:掌握技術試驗的方法及技術試驗的實施
3、教學手段:
因為本節課的內容以案例閱讀分析和學生動手試驗為課堂教學主線,以直觀形象的圖片和教具、詳實的技術資料輔助教師激發學生的學習興趣,充分調動學生參與動手試驗的積極性和主動性,以達到提高教學質量和效率的目的。
4、教學方法:
為充分體現老師的主導作用、學生的主體地位,在教學過程中,采用教師演示講解,學生主動探究式學習等教學方法。
二、教學過程(主要過程 配合教學課件)
1、組織教學:
學生入座,點名和準備播放課件,準備試驗材料。
2、新課導入:
技術試驗是技術活動中的一項重要內容,在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中,它不僅是技術成功與否的驗證,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
3、出示教學目標:
了解技術試驗的重要性。
4、講授新課:(閱讀案例、提問和討論相結合)
一、什么是技術試驗?
在技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動,我們稱為“技術試驗”(technical test)。
【案例分析】
技術試驗衛星,阿什塔比拉河橋的垮塌
【討論】
為什么要進行技術試驗?
我們的日常生活中接觸了那些技術試驗,請舉出案例說明?
其中的慘重教訓給我們什么樣的啟發?
二、技術試驗的分類:
(1)、性能試驗
(2)、優化試驗
(3)、預測試驗
。4)、信息試驗
技術試驗的類型劃分不是絕對的,同樣的試驗,因不同的目的,而可以從不同的類型來理解。
三、技術試驗的方法:
(1)、優選試驗法,如水稻對比試驗;
。2)、模擬試驗法,比如汽車的撞車試驗;
。3)、虛擬試驗法,如利用計算機進行虛擬試驗;
。4)、強化試驗法,如飛機極限速度試驗;
。5)、移植試驗法,如農作物的嫁接或移植試驗。
另外,還有其他試驗方法,如創新轉化試驗法、中間試驗法、工業試驗法等等。
【課堂練習】(課文040頁)
四、技術試驗在設計中的作用:
在技術活動中,技術試驗是必不可少的。 通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。特別是在設計的后期,對設計進行綜合性的整體試驗,可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。
五、技術試驗的實施與報告的寫作:
技術試驗的實施步驟:
。1)、制定試驗計劃;
(2)、抽取試驗樣本;
。3)、進行試驗;
。4)、分析試驗數據;
(5)、得出試驗的結論。
【課堂動手試驗】
紙張的結構造型與強度的關系
5、出示課后練習提綱:
設計一個“臺燈”的各方面的性能的試驗。
6、本章小結:
。1)、設計是技術發展的關鍵。
。2)、技術設計需要考慮人機關系。
(3)、技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣中的不可忽視的作用。
技術試驗及其方法 篇8
慈溪市楊賢江中學馬功平 315300
一、設計思路
技術試驗是技術設計中重要的課程內容,它是技術設計過程中的一個重要環節,也是技術探究中一種重要的方法。因此為了在實際教學中一下激起學生的興趣,演示了紙張形狀的變化所承受壓力的關系,馬上提出質疑:什么樣形狀的紙張承重力最好呢?創設了一個良好的探究學習氛圍。從而指出技術試驗的概念。技術試驗的類型和方法是本節課的一個重點,技術試驗的方法有很多,不同的行業有不同的試驗方法和試驗標準。因此在教學中列舉代表性的事例及技術試驗,如“風洞試驗”、“青霉素皮下試驗”等一些學生耳熟能詳的試驗。讓學生了解這些試驗目的、方法、作用、及其意義。另外通過阿什塔比拉大橋的垮塌這個反例,加深學生對技術試驗的理解,增加一些技術基本知識。
在課堂教學中,將采用“主導——主體的設計模式,引導學生進行自主探究,小組討論,動手實踐。引導學生進行簡單的技術試驗并課后撰寫技術報告。通過學生動手實踐讓他們親自體驗技術試驗往往是一個曲折的過程,提高學生動手實踐能力,培養學生科學的精神和嚴謹的態度。這樣通過實驗,案例,實踐三者緊密結合。產生一個形象生動的知識鏈:認識→理解→ 運用→鞏固,感受技術試驗是一種重要的技術方法。
二、教材分析
教材根據課程標準和技術試驗教學的要求,主要介紹了技術試驗的概念和幾種技術試驗方法,但教材對技術試驗的釋義和技術試驗的重要性的知識滲透較少,缺少一些著名試驗的事例。有鑒于此,在教學中應注意增加技術試驗的基本知識,可以介紹一些有代表性的事例及技術試驗,如“風洞試驗”、“青霉素皮下試驗”等一些學生耳熟能詳的試驗。
三、學情分析
在通用技術課程中,技術試驗的內容及重要性是學生在日常生活了解的相對較少的,因此引導學生通過進行一些小試驗和一些典型的技術試驗案例分析,讓學生增加一些技術試驗的基本知識,從而激發學生的好奇心和主動學習的欲望,對教學內容進行步步展開,使學生親歷自主探索和思維升華的過程。
四、教學目標
1.知識與技能:了解什么是技術試驗以及技術試驗的方法。理解技術試驗在技術發明、技術革新中的作用,能夠進行簡單的技術試驗并寫出試驗報告。
2.過程與方法:通過探究、實驗、討論、分析等教學方法,使學生懂得應用相關的理論知識。
3.情感態度與價值觀: 激發學生探究的興趣,培養學生勇于探索、善于動腦,勤于動手的科學精神。通過對技術試驗的體驗,提高學生學好通用技術課的信心,培養學生愛科學、學科學的興趣和理論聯系實際的思維方法。
五、教學重點與難點
1. 教學重點:
a.技術試驗的重要性。
b. 能根據設計要求使用簡單的方法對產品進行測試。
c.能進行簡單的技術試驗并寫出試驗報告。
2. 教學難點:如何引導學生選擇正確的技術試驗方法,培養學生實事求是、嚴謹負責的科學態度以及正確對待技術試驗中的失敗問題。
六、教學策略
在本課的教學中,將采用“主導——主體的設計模式,引導學生進行自主探究,知識建構和能力拓展,及時思考、分析、提煉、評價。
1.在教學中為了使學生掌握相關知識,必須以“技術試驗及方法”為主線,并以這條主線進行展開。通過實驗演示,舉例,圖片和實物展示激發學生的學習興趣讓學生明確技術試驗是技術探究活動中的一種技術方法。
2.教師切實的去創造環境,調動學生的各個方面的能力,如:表述的能力、思考的能力、發現問題的能力、解決問題的能力、合作學習的能力等。把課堂還給學生、讓學生成為課堂的主體,讓學生去說、去想、去做,使學生初步掌握簡單技術試驗的方法和試驗報告。
七、教學資源
1.播放神州五號飛行視頻,汽車模擬碰撞試驗視頻等
2.器材:每組一張a4紙,砝碼(600g)1盒,直尺1把,卡紙1張,木塊2個,試驗紀錄紙。
八、教學過程
1.導入新課
【演示實驗】:紙張形狀的變化所承受壓力的關系,自由改變紙張的,比較不同形狀可以承受的鉤碼的數量。
【師】:由此可見,改變紙張的造型,它的承受力就會發生改變,究竟什么樣形狀的紙張承重力最好呢,這就需要通過試驗得知,待會會留時間給同學們進行試驗探究。為了探究紙張的造型與承重力的關系所進行的嘗試試驗,實際上就是一項簡單的技術試驗。那什么是技術試驗呢?
2.技術試驗的概念
技術試驗:技術活動中為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動稱為技術試驗。技術試驗是技術活動中的一項重要內容,在技術發明、技術革新、技術推廣等活動中,它不僅是技術成功與否的驗證,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。
【案例分析】技術試驗衛星
技術試驗衛星是進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星,人造衛星在發射上天前必須經過一系列的地面試驗,以考驗衛星的技術性能,但是地面試驗畢竟不同于天上,在地面上試驗完了還必須上天試一試,無論哪個國家在發射每一種應用衛星之前,都要發射一些技術試驗衛星。
【師】:例如我們每天看到的中央和其他省市的電視節目都是通過通訊衛星傳送的,而每天的天氣預報則是根據氣象衛星測出的,這些衛星在投入正式運營以前都要經過一系列的試驗。自從我國在1970年發射了第一顆人造地球衛星以來,經過30多年的努力,我國不但可以發射各種用途的衛星,在xx年10月15號我國又成功發射了神州5號宇宙載人飛船,下面請看一段有關神州五號的視頻:(播放神州五號飛行視頻)
(幻燈)我國宇宙飛船載人前試驗飛行次數
中國神州號: 4次
神州1號 1999年 11月20日(視頻)
神州2號 xx年 1月10日
神州3號 xx年 3月25日(視頻)
神州4號 xx年 12月30日
前蘇聯載人前飛船試驗次數: 共7次
美國載人前飛船試驗次數: 共8次
【師】:從上面的數據可以看出,我國在最短的時間內,在最少的試驗次數下成功的進行了載人的航天飛行。通過上面的試驗我們知道,一項新產品設計生產出來后,其設計是否合理,性能和質量是否符合要求,都需要通過技術試驗來驗證。
【小組討論】請同學們思考討論自己在日常生活中,遇到或者看到甚至作過哪些技術試驗?
【生】:醫院青霉素皮試
【生】:藥品小白鼠試驗
【生】:愛滋病疫苗的接種試驗
【生】:計算機性能測試(優化大師的使用)
……
3.技術試驗的重要性
【設問】如果沒有這些技術試驗將會產生什么樣的結果?討論并回答。
【小組討論】回答:假如在病人第一次注射青霉素時,沒進行皮試,有可能會危及人的生命。
【生】:艾滋病疫苗不進行試驗,直接注射在病人身上,有可能會有副作用,危害生命。
【生】:對于新型飛機,假如不進行試飛,可能會造成機毀人亡的慘劇。
【師】:技術試驗是技術設計過程中一種重要的技術內容,是技術設計的科學依據。可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。在世界技術史,也有過分自信、忽略技術試驗而釀成悲劇的例子。
【案例分析】阿什塔比拉大橋的垮塌.
1863年,美國鐵路巨頭斯托恩全部采用鐵制材料建造了鐵路橋,由于對新材料的過度信任,未經技術試驗就投入使用,xx年后火車經過大橋時鐵架發生斷裂, 大橋垮塌使100多名旅客喪身。
【設問】從以上案例能給我們什么啟示呢?
。ǹ偨Y回答)如果不進行技術試驗,你不可能了解材料的性能,產品的性能,不能發現設計中的問題,不能避免事故的發生,如果事先對材料的性能和設計方案進行了試驗,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,用模型進行試驗。所以,無論什么產品,大到航天飛機,小到吃穿用的生活用品,設計制造出來的產品都要進行一系列的試驗,來檢驗你的設計是否合理,性能是否達到要求。這樣才會做到對國家負責,對社會負責,對他人負表,也是對自己負責。
4.技術試驗和科學實驗的區別
【師】很多同學常常容易將技術試驗和科學試驗這兩個概念混淆,所在在此列出兩者的概念,加以區別。
。ɑ脽羝故荆┧^科學實驗,就是我們為了實現預期的研究目的,利用科學儀器設備,主動觀察、模擬或控制自然現象,排除干擾和次要因素,突出主要因素,力爭在最有利的條件下,去發現和探討自然規律的一種活動。比如物理實驗,化學實驗,生物實驗等。
技術試驗:技術試驗是為了全面考核產品質量和性能的穩定性可靠性,獲取大量技術數據,經過分析綜合得出產品的使用質量的基本水平及其極限的狀況的過程,是一種創造性的技術活動。比如風洞試驗,飛機試飛試驗,農業高新技術試驗等。
5.技術試驗的分類
【師】:剛才,同學們列舉了許多技術試驗的例子,那么這些都屬于什么技術試驗類別呢?技術試驗的分類不是唯一的,有很多的分類方法,同一個技術試驗,分類的標準不同、類別也就不同。
【自主學習】列舉不同的分類方法(大概3分鐘)
【生】:根據應用的范圍不同進行分類:如農業試驗,工業試驗,國防試驗,科學技術試驗等
【生】:根據目的的不同進行分類:性能試驗,優化試驗,預測試驗,信息試驗等。
【生】:根據試驗的性質不同分類:物理性能,化學性能試驗,生物性能試驗等。
(觀看幻燈片)(在介紹這些試驗方法的時候,教師可以根據實際情況,對一些試驗實驗進行簡要介紹)
6.技術試驗的方法
【師】既然技術試驗有如此重要的作用,那么我們該如何進行技術試驗呢?有什么樣的方法?在技術發展的漫長過程中,人們總結了許多技術試驗的方法,這些方法有著各自的特點,同時也有著各自的適應范圍和作用,下面選擇常用的方法加以介紹。
① 優選試驗法
運用數理統計的方法,選定若干次典型意義的試驗,邏輯地推出全部試驗所達到的最佳效果。
[舉例] a.不同品種棉花的對比試驗。
b.在鋼里加入某種元素以制造特種鋼的時候,要用優選試驗法測定加入某種元素的量
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稱為模擬試驗法。
[舉例] a.風洞試驗(幻燈片展示)
b.汽車的碰撞試驗就可以選用模擬試驗法進行試驗,在專用的場所模擬現實中的撞車事故,以考察汽車的性能。采用這種方法進行試驗,可以減小風險,提高效率。
。úシ乓曨l材料:汽車模擬碰撞試驗)
【設問】:在汽車碰撞試驗中為什么要用模擬人試驗呢?同學們還知道哪些模擬試驗的方法?
【小組討論】回答:用模擬人試驗可以檢測在事故發生時對撞擊人體造成的傷害,從而總結經驗,改善汽車的安全性能設計,降低事故風險。
【生】:水利工程模擬、航空地面模擬試驗、神州三號模擬人試驗等(總結得到)
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稱為虛擬試驗法。
[舉例] “勇氣號”火星探測器登陸火星表面的場景(播放視頻材料)。
【設問】:采用虛擬試驗方法比傳統的方法有什么好處?
【生】:采用虛擬樣機技術,很多試驗可以在計算機上完成,大大縮短研制周期與研制經費。
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稱為強化試驗法。
[舉例] a.測定某一品牌地板的耐磨性,抗壓性。
b.檢測鋼鐵的硬度
⑤ 移植試驗法
在相互具有差異的事物之間,將某些共同相關的因素從一物移植到另一物進行試驗。
[舉例] 橘子從長江以南移植到長江以北的種植試驗。
【小結】技術試驗的方法還有很多,并不是所有的技術試驗都用這幾種方法,比如課本上的“馬上行動”題,在測試椅子的穩定性,舒適度、結構度時,就可以不用上述的幾種方法。
7.學生實驗
引導學生進行簡單的技術試驗并課后撰寫技術試驗報告。
。ɑ脽羝故荆
①試驗目的:探究a4卡紙的結構造型與強度的關系
② 試驗準備:剪貼周長相同、截面分別為三角形、圓形、正方形的紙筒各一個,砝碼(600g)1盒,直尺1把,卡紙1張,木塊2個,試驗紀錄紙。(課前叫學生準備好)
③ 試驗步驟:
a.分別將不同形狀的紙筒的兩端固定在桌子上,中間架空。
b.分別在不同形狀的紙筒的中間懸掛相同質量的重物,并依次不斷加相同質量的重物,觀察結果。
④ 試驗記錄
。ㄓ涗浽O計表參考附件)
⑤試驗結果和結論
【教師評價】針對學生試驗過程中存在的問題進行評價。
技術試驗是一種探索性的實踐活動,需要試驗者具有科學的精神、嚴謹的態度;技術實驗往往要經歷一個曲折的過程。我們不但要重視成功的經驗,而且也應地分珍視失敗的教訓,不斷完善試驗,使其成為成功之母。
九、教學反思
技術試驗具有豐富的教育價值,對培養學生的技術素養和良好的品質,對培養學生的創新精神和實踐能力,具有不可替代的作用。我們要充分認識這種教育價值,在教學中對技術試驗有足夠的重視。對教材中出現的小試驗,要鼓勵學生親自動手去做,去體驗,大膽地發表自己的意見,讓學生“學中做”,“做中學”,加深體驗和認識,強化技術試驗的意識。
另外教師必須在教學中引導學生將它與他們早就熟悉的科學實驗區別開來。因此我通過對比講述“科學實驗”和“技術試驗”的概念,再結合耳聞能詳的袁隆平的雜交水稻試驗、汽車破壞性碰撞試驗、青霉素皮下注射試驗、原子彈試驗等等這些例子讓學生理解技術試驗與科學試驗的區別,讓學生理解技術試驗的內涵。
在教學的過程中,受客觀條件和時間的限制,同學們在做試驗的時候,往往不能做到底,用學生的話就是“不盡興”,局限了學生的實踐探索,不利于通用技術的教學。而且在試驗過程中,發現學生在操作上以及試驗過程中還存在各種問題。比如:砝碼的使用不規范、試驗的過程不夠嚴謹、科學,這需要在以后的學習過程中予以加強。
附件
技術試驗報告
試驗目的
探究a4卡紙的結構造型與強度的關系
試驗準備
材料
人員分工
大小相同不同結構紙張若干
砝碼(600g)1盒,直尺1把,卡紙1張,高度相同的木塊兩個,試驗報告表
負責人:
擺放試驗紙:
放重物:
記錄員:
試
驗
過
程
(木塊與紙張的接觸距離為4厘米)
造型粗圖(尺寸)
最大承重量
排名
試
驗
總
結
1、物體的結構造型對_________有影響。
2、相同材料的物體結構不同,_______不同
3、相同結構造型的材料,間距不同,強度 _______
4、我們可以改變_________來增強物體的結構強度
試驗組號
試驗時間
技術試驗及其方法 篇9
10月18日開了一節公開課,課題是《技術試驗及其方法》。之前在溫州聽了一節這個課題的課,參加了聽評課,略有感悟。市教研要來我們學校聽課,正好進度又在這里,所以就準備了這節課。
來聽課的人很多,因為是通用技術第一次在學校里開公開課,學校里的正副校長、各個主任都來了,還有瑞中、十中、四中、九中等學校的通用、信息技術老師也來了很多,總共有三十人左右,坐滿了整個教室。這么多人在場,略顯得有些緊張,語速不自覺地加快了,所以,等我發現所有內容都講完了,一看表,還有四分鐘時間,重新總結了一下,就喊“下課”了。高二(9)班的學生很配合,“老師好”,“老師再見”叫得很響,回答問題也挺積極的。
實際上,這個課時的課程標準和課程指導意見的要求是比較低的。教學目標是理解技術試驗的重要性,了解常見的技術試驗方法。所以這也最后成了評課老師說的一點,難點沒有進行挖掘和設計,學生的討論也好,師生互動也好,問題好像都挺簡單的。
現將課件共享,請大家多指導!
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技術試驗及其方法 篇10
一、設計思想:
技術試驗是技術設計中重要的課程內容,它是技術設計過程中的一個重要環節,也是技術探究中一種重要的方法。它是全書的重點之一。技術試驗在技術發明、技術革新、技術推廣過程中的作用不可忽視,它是解決技術問題的一個重要方法。技術試驗具有很豐富的教育價值,對于培養學生的技術素養和良好的品質,培養學生的創新精神和實踐能力,具有不可替代的作用。讓學生“經歷觀察、設想、試驗、測試等簡單的技術試驗過程,學會簡單的技術試驗方法,理解技術試驗在技術發明、技術革新中的作用,形成初步的技術試驗能力”的同時,感受技術試驗是一種重要的技術方法。
二、教材分析:
《課程標準》對本節提出了兩點要求:1、了解1至2類產品的常用測試方法;2、能根據需要進行簡單的技術試驗,并進行評價,寫出試驗報告。《學科教學指導意見》則要求:1、理解技術測試的重要性;2、了解技術產品的常用試驗方法;3、能進行簡單的技術試驗,寫出技術試驗報告。《技術試驗及其方法》這章節的內容是江蘇教育出版社教材的第二章“技術世界中的設計”的第三小節“技術試驗及其方法”的學習,包含“什么是技術試驗”、“技術試驗的方法”、“技術試驗的實施與報告的寫作”和“技術試驗在設計中的作用”等四個知識點內容。它是學生在學習“技術過程”中的一個環節,是讓學生了解技術產品的常用測試方法,并能根據設計要求使用簡單的方法對對產品進行測試,并能在分析測試結果的基礎上,對設計提出改進或更換方案。
三、學情分析:
根據學生已經學習的內容和認知特點,我們利用兩個課時來完成本節的教學,讓學生通過回憶親身體驗和對相關案例的分析,引導學生通過進行一些小試驗和一些典型的技術試驗案例分析,讓學生了解技術測試的重要性及其方法,激發學生的好奇心和主動學習的欲望,對教學內容進行步步展開,使學生親歷自主探索和思維升華的過程。并能根據設計要求使用簡單的方法對對產品進行測試,并能在分析測試結果,掌握相應的學習方法和動手能力。
四、教學目標:
1知識目標:
理解技術試驗的重要性。
了解技術產品的常用試驗方法。
2能力目標:
能進行簡單的技術試驗,并能分析簡單技術試驗的測試結果。
能寫出有關技術試驗的試驗報告。
3態度和情感:
知道我們的設計產品和成果都是為人而設計的,我們對產品進行技術試驗,發現設計的缺陷,改進設計方案,確保人們安全、有效的使用我們的設計成果,培養學生的社會責任感和道德心以及科學嚴謹的技術責任感,讓學生知道在技術設計中注重實事求是的精神,形成富有責任感的技術設計觀。
五、教學重、難點:
教學重點:
1 技術試驗的重要性。
2 能進行簡單的技術試驗并寫出試驗報告。、
3 技術試驗不僅僅是技術設計過程中的一個重要環節,它更是技術研究中不可缺少的基本方法和手段。
教學難點:能寫出有關技術試驗的試驗報告。
六、教學策略:
1、通過觀察和回憶,思考和分析,讓學生感受技術試驗的重要性。
2、通過案例分析,讓學生明確技術實驗是技術研究活動中的一種重要的技術方法。
3、在處理“技術試驗方法”這部分內容時,不需要面面懼到,只側重講一兩個方法即可。
4.讓學生親自動手進行試驗,初步掌握簡單技術試驗的方法和試驗報告的寫作!
5. 教學時間:2課時
七、教學準備:
準備一段神州飛船發射的錄像、汽車破壞碰撞試驗視頻。
八、教學過程的設計:
1、引入新課
教師:今天我們要學習的是“第二章第三節----技術試驗及其方法”,我們現在已經能夠運用新材料、新工藝和現代科學技術、制造出許許多多高精尖的機器設備。就拿飛行器來說,經過短短一百多年的努力,我們已經從萊特兄弟制造的最簡單的飛機(1903)發展到飛向太空的宇宙飛船,而這一系列的發展過程,都要經過一系列的科學技術試驗才能完成。技術試驗是技術活動中的一項重要內容,什么是技術試驗?為什么要進行技術試驗呢?請同學們看
案例分析--技術試驗衛星
技術試驗衛星是進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星,人造衛星在發射上天前必須經過一系列的地面試驗,以考驗衛星的技術性能,但是地面試驗畢竟不同于天上,在地面上試驗完了還必須上天試一試,無論哪個國家在發射每一種應用衛星之前,都要發射一些技術試驗衛星。
教師:例如我們每天看到的中央和其他省市的電視節目都是通過通訊衛星傳送的,而每天的天氣預報則是根據氣象衛星測出的,這些衛星在投入正式運營以前都要經過一系列的試驗。自從我國在1970年發射了第一顆人造地球衛星以來,經過30多年的努力,我國不但可以發射各種用途的衛星,在xx年我國又成功發射了神州6號宇宙載人飛船,下面請看一段有關神州6號的錄像:
。úシ派裰萘栵w行錄像)
中國“神舟”飛船發射歷程
中國于1992年開始實施載人飛船航天工程,研制了載人飛船和高可靠運載火箭,開展了航天醫學和空間生命科學的工程研究,選拔了預備航天員,研制了一批空間遙感和空間科學試驗裝置。
1999年11月20日,中國自主研制的第一艘航天試驗飛船“神舟”號發射成功,經過21小時11分的太空飛行,“神舟”號順利返回地球。中國載人航天工程首次飛行試驗取得圓滿成功。
xx年1月10日,“神舟”二號無人飛船發射升空,10分鐘后成功進入預定軌道。飛船按照預定軌道在太空飛行近七天,環繞地球一百零八圈,并順利完成預定空間科學和技術試驗任務。
xx年3月25日,“神舟”三號無人飛船在酒泉衛星發射中心發射升空!吧裰邸比柺且凰艺龢訜o人飛船,飛船技術狀態與載人狀態完全一致。
xx年12月30日“神舟”四號飛船發射,是中國“神舟”飛船在無人狀態下考核最全面的一次飛行試驗:北京航天醫學工程研究所承擔的航天員系統和飛船環境控制與生命保障分系統全面參加試驗,將進一步驗證飛船內載人環境參數和環控生保分系統飛行狀態。
xx年10月5日“神舟五號”載人飛船的發射成功及順利返回。教師:從上面的數據可以看出,我國在最短的時間內,在最少的試驗次數下成功的進行了載人的航天飛行。通過上面的試驗我們知道:
一項新產品設計生產出來后,其設計是否合理,性能和質量是否符合要求,都需要通過(技術試驗)來驗證。那么,何為技術試驗呢?
2.什么是技術試驗?
。1)、技術試驗——人們為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動稱技術試驗。
(2)、問題情景
請同學們從日常生活中,或從媒體上了解到哪些技術試驗,舉例說明?(如:醫院青霉素皮試、藥品小白鼠試驗、愛滋病疫苗的接種試驗、汽車的碰撞試驗、大壩水利試驗、 上海東方明珠塔模型在風洞試驗室中作抗強風試驗等等。
思考:為什么要進行技術試驗呢?如果不做這些技術試驗結果會怎樣呢?帶者這個問題,我們走進
案例分析--阿什塔比拉河橋的挎塌。
1863年,美國鐵路巨頭斯托恩全部采用鐵制材料建造了鐵路橋,由于對新材料的過度信任,未經技術試驗就投入使用,xx年后火車經過大橋時鐵架發生斷裂,大橋垮塌,使100多名旅客喪身
。3).師生互動:
這個案例給了我們什么啟發?
如果不進行技術試驗,你不可能了解材料的性能,產品的性能,不能發現設計中的問題,不能避免事故的發生,如果事先對材料的性能和設計方案進行了試驗,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,用模型進行試驗。所以,無論什么產品,大到航天飛機,小到吃穿用的生活用品,在使用之前都要進行技術試驗。
。4).完成“馬上行動”。(出示實物凳子)
請同學們仔細觀察這個凳子,再分析一下李寧的試驗方法有什么不合理的地方,如果換成你,你會這么做?
(5).設想:“就自己設計的小凳”進行檢驗其承重力,舒適度和穩定性,你用什么方法?(請同學上來試一下)
測試內容 試驗方法
承重力 放一些重物在椅子上,看是否能承受
舒適度 親自坐在椅子上感受一下、
穩定性 用手左右晃一晃,看是否穩固
(6).技術試驗的種類
按應用范圍分:農業試驗、工業試驗、國防試驗、科學技術試驗
按應用目的分:性能試驗、優化試驗、預測試驗、信息試驗等
簡單介紹根據應用的范圍和目的進行分類的種類。
3、技術試驗方法
。1)、優選試驗法
舉例:不同品種棉花的對比試驗;
。2)、模擬試驗法(結合實例著重講解)
舉例:汽車的碰撞試驗(圖片、視頻)、大壩水利試驗(圖片)、 上海東方明珠塔模型在風洞試驗室中作抗強風試驗(視頻)
神州飛船用模擬人試驗工作艙內人的生存環境(圖片),神舟三號是無人飛船,可船艙里卻安坐了一名矮小結實的“小伙子”。據飛船系統副總指揮秦文波的介紹,這是飛船上新添的模擬人設備。雖說是假人可“他”卻會“呼吸”、能“排汗”,皮膚軟綿綿的很像真人。
。3)、虛擬試驗法
舉例:利用計算機摸擬“勇氣”號火星探測器登陸火星表面的場景效果;
。4)、強化試驗法
。5)、移植試驗法
舉例:農作物的嫁接或移植試驗;
4、技術試驗的實施與報告的寫作
。1)、引導學生以物理實驗為例,回憶物理實驗的實施步驟應該有哪幾條,然后板演技術試驗的步驟:
① 試驗準備
制定周密的試驗方案;
做好試驗條件的準備;
、 試驗實施
準確記錄試驗中得到的所有數據;
注意意外事故;
試驗應重復多次。
同學們:在物理實驗中,對我們實驗者是有一定的要求的,那么我們技術試驗者又應具備什么品質呢?請同學閱讀
案例分析——當核材料接近臨界值
歸納:技術試驗者又應具備的品質:科學的精神、嚴謹的態度和頑強的毅力。
、 試驗報告
撰寫試驗結果
提出試驗結論
。2)、怎樣寫一份試驗報告
試驗目的;試驗準備(材料、工具、儀器和設備);試驗步驟;試驗總結;試驗記錄
。3)、動手實踐:“探究紙張的結構造型與強度的關系”。
撰寫試驗報告;
試驗目的: 探究紙張的結構造型與強度的關系
試驗準備:大小相同的紙張若干,膠水,高度相同的木塊兩塊(做支架),不同質量的砝碼若干,試驗記錄紙,試驗報告書。
試驗步驟:根據試驗需要同學自己設計試驗步驟,并按步驟進行試驗,記錄下數據(可以參考下表)
試驗次數
紙張形狀
砝碼質量(克)
材料下彎距離(毫米)
試驗總結:同學可以參考課本自己進行總結。
5、技術試驗在設計中的作用
在技術活動中,技術試驗是必不可少的。通過試驗可以發現問題、深化認識、推動技術設計的發展。特別是在設計的后期,對設計進行綜合性的整體試驗,可以為設計的評價提供準確、客觀的數據。如通過小板凳承重力試驗來解決小板凳設計的安全性問題,如通過小板凳的穩定性試驗來解決小板凳結構的設計問題。
技術試驗在技術活動中是必不可少的一項內容,它是技術成功與否的關鍵,更是發現問題、探究規律、優化技術的關鍵。而技術試驗的種類很多,我們要根據設計的具體目的和要求選擇合適的試驗方法來進行技術試驗。技術試驗完成后,我們要分析和總結試驗結論,撰寫技術試驗報告。
九、知識結構
第二章技術世界中的設計
第三節 技術試驗及其方法
一、什么是技術試驗
1、技術試驗——為了某種目的所進行的嘗試、檢驗、優化等探索性實踐活動。
2、技術試驗的分類
按應用范圍分類
農業試驗
國防試驗
科學試驗
工業試驗
優化試驗
預測試驗
信息試驗
性能試驗
按目的分類
二、技術試驗方法
優選試驗法
模擬試驗法
虛擬試驗法
強化試驗法
移植試驗法
三.技術試驗的實施與報告的寫作
1、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
2、試驗報告的內容:
。1)試驗目的;
(2)試驗準備(材料、儀器、工具和設備);
。3)試驗方法;
。4)試驗步驟;
。5)數據記錄、處理和分析;
(6) 試驗結果和結論。
十、作業設計
結合教材補充完成“紙張的結構造型與強度的關系的試驗報告”。另外請你為小板凳的穩固性設計幾種試驗方法,然后選擇其中一種進行試驗,并寫出其試驗報告。(要求:16k紙,名字和班級寫在右下角)
【問題研究】:
如何進一步加強學生技術試驗的思想和能力?
怎樣使學生結在生活中開展技術試驗?
【參考資料】
段青:《<技術與設計>1教學設計與案例集萃》 中國檔案出版社xx年
阮志偉:《技術試驗及其方法》教學設計
黃志紅,吳晶:《關于普通高中通用技術教學實施若干問題的探討》《課程•教材•教法》xx年第4期