03技术试验及其方法

1、第二章 技术世界中的设计第三节 技术试验及其方法一、教学目标1. 知识与技能目标（1）知道什么是技术试验，了解技术试验的重要性。（2）了解技术试验的五种常用方法和广泛应用。（3）了解进行简单的技术试验的过程与方法，掌握简单技术试验报告的撰写。2. 过程与方法目标在具体技术试验方法应用案例的分析过程中，学会针对简单的试验选择正确的试（1） 验方法。实施试验的过程中，能规范操作，并能发现试验中的问题，并能及时修正。撰写试验报告的过程中，能对试验数据进行分析，并得出结论。（2）（3）3. 情感态度和价值观目标（ 1）感受技术试验的魅力。（2）增强对技术的兴趣、热情和创新意识。（3）认识技术试验的内在

2、价值和作用。二、教学重点 （1）了解五种常用的技术试验方法。（2）能设计简单的试验报告，进行简单的技术试验并写出试验报告。三、教学难点（1）针对简单的试验选择正确的试验方法。 （2）能设计简单的试验报告，撰写试验报告。四、教学方法 谈话法，任务驱动法、讲授法、演示、小组讨论法等。五、教学过程 教师：同学们，老师设计了这款多功能小凳，给同学们旅游途中使用（边讲边演示）。那到底同学们能不能坐呢？这就涉及到我们技术里的试验问题。 我们通常将技术活动中为了某种目的 （如材料的弯曲强度、 小桌的承载强度等） 所进行 的尝试、检验、优化等探索性实践活动称为技术试验。其他同学笑，并表示反对，要回答老师设计的

3、小凳能不能做的问题，我们该怎么做？ 学生 1：叫某某同学（最大个）直接坐上去试一试好了。说不能直接坐上去。 ） 教师：为什么不能直接坐上去？ 学生 2：万一强度不够，人要摔倒受伤的。 学生 3 ：用承载重物的方法对小板凳进行试验。 教师演示 小板凳强度试验 教师：小凳强度试验回答了能不能坐的问题。请（二人小组）讨论一下小凳试验使我们 发现哪些具体问题？如果不经过试验就大批量投入生产将造成怎样的后果？ 学生： 是小凳的脚强度不够。 如果不经过试验就大批量投入生产将造成很大的经济损失 或者事故。教师：对，通过试验，同学们首先看出的是凳脚的强度不够，其实凳面可能也有问题, 需要进一步检验。大家都知道

4、，我们国家的宇航员杨利伟首次乘坐“神舟五号”上了天，之后又有“神舟 六号”送费俊龙聂海胜上天，“神舟七号”再送翟志刚、景海鹏、刘伯明，其中翟志刚还进行了太空行走活动。2011年“神舟八、九、十号”也将相继上天。设问：前面的四艘飞船为什么没有送人上天呢？它们去干什么了呢？（课件）“神舟一号”搭载10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麦农作物种子等；“神舟二号”搭乘一批南通灵芝、冬虫夏草等，“神舟三号”乘载设备和完全模拟载人状态的一名矮小结实的“小伙子”；“神舟四号”搭乘更多设备和一个模拟人。而在1990年10月，载着两只小白鼠和其他生物的卫星升上太空，开始了我国首次携带高等动物的空间轨道飞行试验。试验

5、的圆满成功，为我国载人航天器生命保障系统的设计以及长期载人太空飞行获得了许多宝贵数 据。为什么要送小白鼠上天呢？白鼠体积小，繁殖能力强，它们 14天就能繁殖一代，可以在太空中受孕，回地面繁殖, 也可以受孕后上天在太空中繁殖，还可以很快地了解太空飞行对其子孙后代的影响。通过试验获得许多飞船设计的经验，使飞船的技术也不断更新，搭乘物品也不断增加， 才有了今天我们航天的辉煌成就。教师：现在请同学们归纳一下：技术试验的作用？学生：技术试验在技术活动中，不仅是对技术成功与否的验证、更是发现问题、研究规 律、优化技术的关键。技术试验使设计得以改进和完善，将设计风险和失误降到最低。并对 技术应用的实现起到了

6、有力的保障作用。教师：所以，无论什么产品，大到航天飞机，小到吃穿用的生活用品，设计制造出来的 产品都要进行一系列的试验，来检验你的设计是否合理，性能是否达到要求。思考:技术试验和科学实验的区别？检验设计学生：科学实验是为了检验理论或假设是否正确。技术试验是为了发现问题，如化 量子电话的可行性。教师：科学实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。 学反应实验。技术试验是为了察看某事的结果或某物的性能而从事某种活动。女口，试验等。教师：技术试验和科学实验的区别技术试验科学实验验证内容验证方案的可行性与合理性，并实现优化。验证假设，行成结论目的选择和优化甄别真伪教师：我们用承载重

7、物的方法对小板凳进行试验属于什么试验方法呢？ 通过扩大对试验对象的作用，以提高试验效率的方法叫强化试验法。教师：强化试验的应用很多，如箱梁静载试验、汽车的高温高湿试验、强化坏路行驶、 盐水喷雾室、盐水搓板路等。教师：请大家思考一下，李宁同学自己做了两个小试验来检验小凳的承重力和稳定性, 你认为他的试验合理吗？在小凳上逐步加重物，把重物将小凳压垮前的一次重力记录为小凳的承重力。在小凳上固定一个特制的挡风屏障用电风扇在一定距离之外吹风，电扇由远及近移动, 风力由小变大，记录屏障连同小凳一同倒下时电风扇与小凳之间的距离以及电风扇的风力。（课件）学生：试验一合理，试验二不合理。为什么？小凳的作用力主要

8、来自人的重力， 而且直接作用在小凳上， 所以后面一种方法不教师：学生： 合理。生活中，我们许多情况下都会面临选择物品的问题，如选择学习用品。 回忆一下，优选试验法在其它方面也应用广泛， 如 通过来回几个有代表性的温 通过几组水 在相同的自然环境和管理条教师： 你是怎么选择购买水笔的？ 学生：看上了，在纸上写一写，书写顺利的就买下，不然就不买。 教师：用这样的方法最后肯定能买上满意的笔。（课件） 如飞机风洞模拟试验、 模工业设计中通过随机抽取若干顶安全帽得出整批安全帽的性能。 度试验得出最佳温度值。 农业中如： 袁隆平的同种水稻有没有施肥的对比试验。 稻的对比试验得出全部试验的结论。 还有水稻选

9、种对比试验等。 件下，通过种植不同品种的棉花进行对比试验找到棉花的良种试验。通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法称为模拟试验法。 拟太空飞行、月球车模拟落月试验、还有行人安全等模拟试验。现在我们看视频“模拟汽车 撞击”。？ 图片从而总结经验， 改学生观看。 教师：那为什么要用模拟人参加撞击试验 学生：人会不会受伤也可以看出来。 教师： 用模拟人试验可以检测在事故发生时对撞击人体造成的伤害， 善汽车的安全性能设计，降低事故风险。火星探测仪登陆火星表面。教师：模拟试验可以通过缩小或放大比例来模拟所设计的现场效果，如大坝模拟试验。 在很多高科技设计研究中， 我们也利用计算机技术来虚拟现实中的技术设

10、计原形并进行 试验。这种试验方法称为虚拟试验法。 如用计算机模拟“勇气号” 现在我们观看视频：“勇气号”火星探测器 3D虚拟登陆。大大缩短研制周期与研制经 集成虚拟的数字化人体信 可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗教师：采用虚拟试验方法有什么好处？ 学生 1：可以节省财力和物力。 学生 2：还可以提高试验效率。 教师： 采用虚拟试验技术， 很多试验可以在计算机上完成，费。虚拟人一一研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息，息资源， 经计算机模拟构造出虚拟人， 研究。问题：有人设计了人工心脏，把他移植到人身上的试验是什么试验呢？ 学生：移植试验法。教师：还有橘子移植试验等，同学们还

11、知道哪些移植试验法的应用？ 学生 1：克隆器官移植试验。学生 2：用动物试验“非典”疫苗。教师： 除了以上这些常用的试验方法外， 还有创新试验法、 中间试验法、 工业试验法等， 并随着技术的发展还会有更多更好的试验方法。教师：下面我们来完成椅子测试内容和相应的试验操作连线。 学生：稳定性用手左右晃一晃 , 看是否稳定； 舒适度亲自坐在椅子上感受一下； 结构强度放一些重物在椅子上 , 看是否能承受。技术试验的分类：（课件）对技术试验， 我们可以根据应用的范围不同进行分类， 如应用于农业的试验归为农业试 验、应用于工业的试验归为工业试验、 应用于国防的试验归为国防试验、 应用于科学技术研究的试验归

12、为科学技术试验等。还可以根据目的的不同进行分类， 如想知道材料或产品的抗拉力、 冲击力， 耐高低温等 所做的试验归为性能试验；想提高质量、产量、性能、效益等所做的试验归为优化试验；想 知道受淋雨、 撞击等的结果状态所做的试验归为预测试验； 如为了研究设计行人保护装置进 行采集数据等试验等归为信息试验等。教师： 当我们想探究纸张的结构造型与强度的关系时，具体的技术试验如何开展呢？我们要不要考虑“试验在哪里进行？”“都有谁参加？”“具体分工怎样？”“采取哪些试 验方法？”“试验步骤怎样？” “试验过程可能会出现哪些情况？”“情况一旦发生如何应 付？”等一系列问题呢？还要抽取试验样本、 进行学生：要

13、考虑。 教师：技术试验的实施除了必须对试验过程做周密的计划外， 试验、分析数据、得出结论等环节。 （课件）在进行试验的过程中，有时也不是一帆风顺的。（课件） 案例分析 我们来阅读案例当核材料接近临界值教师： 国外的科学家如此， 我们中国核技术奠基人之一的邓稼先也具有同样科学献身精 神。 1979年 9月 13日的空投核试验，降落伞未打开，导致核弹落地未爆炸，却撞成碎片。 期间，为了找到试验失败原因，他不让别人去，自己却进入事故地点察看。可是核燃料放射 性钚 239 对身体伤害致使他英年早逝。 （课件）甚至有人为了教师： 请二人小组讨论： 人们在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险， 获得资料在试

14、验中英勇献身，你对此有什么体会？（课件）学生讨论并回答。 教师：技术试验是一种探索性的实践活动，需要试验者具有科学的精神、严谨的态度； 技术试验往往要经历一个曲折的过程，需要试验者拥有顽强的毅力。教师：当试验完成之后我们还要撰写试验报告， 进行成果总结。 报告的内容试验目的； 试验准备，包括材料、仪器、工具和设备等；试验步骤；试验记录；试验总结等。 （课件）报告的格式可以多种多样，如纸张强度试验报告格式可以是（课件） ，也可以是设 计成更详细的（课件） 。教师： 技术试验报告的格式虽然不是惟一的， 不同的技术试验内容或方法可以形成不同 的试验报告。但都应该包含试验名称、试验目的、试验准备、试验

15、步骤、试验记录、试验总 结等基本内容项。 （课件）案例分析请阅读课本P41纸张的结构造型与强度的关系的试验报告并思考试验报 告撰写特点。 （课件）教师： 试验报告的文字应力求简明扼要。 试验记录应该完整和真实。 记录内容应包括实 验的全过程。实验现象反常时，应做出明显标记，做详细记录。为保证数据准确，试验应重 复若干次。技术试验完成后要分析和总结试验结论（课件）教师：（1）试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？（课件） 学生：试验数据不准确，导致错误的试验结论，还可能造成事故。 教师：（2）纸张的结构研究试验成果，可否用于其它材质？为什么？（课件） 学生：可以。生活中的很多事例是通过改变材质的造型，以达到增加强度的目的，如矿泉水瓶。教师：（ 3）技术试验在设计中有什么作用？（课件） 学生 1 ：它是发现问题、探究规律和优化设计的关键。 学生 2：也可为评价提供准确、客观的依据。教师：在技术活动中，技术试验是必不可少的。在技术设计后期，进行综合性的整体试 验可为设计的评价提供准确、客观的依据，同时也可发现问题、深化认识、推动技术设计的 发展。小结 技术试验是在技术活动中， 为了某种目的所进行的尝试、 检验、优化等探索性实 践活动。试验类型可以有不同的分类。常用的技术试验方法有优选试验法、模拟试验