技术实验及其方法.doc

普通高中通用技术课程教学案例
题目：技术试验及其方法
一、教材分析：本课是江苏教育出版社《技术与设计1》第二章第三节内容，教材从技术试验的定义分析技术试验在设计中的作用，通过具体案例说明技术试验在技术设计过程中的重要性。介绍了几种技术试验的方法，阐述了技术试验报告的写作范例。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环节，也是技术探究中的一种重要的方法。技术试验是人们为了寻求技术问题的解决办法或对所创造的技术方案进行检验的一种实践活动。技术试验在技术研究中占有十分重要的地位，它是技术创造的重要手段，是为技术研究和技术开发提供重要科学资料和各种数据的重要环节，也是技术实现社会经济效益的保证，所以本节课在全章中具有十分重要的位置。
二、学情分析：学生是在学习了技术与设计的关系和设计中的人机关系后学习这一节的。技术试验是技术设计的重要环节，也是技术探究中的重要方法。学生学习了技术试验以后，学会一种技术探究的好方法，从而为第三单元设计的过程、原则及评价的学习作好铺垫。
三、教学目标：
知识与技能：让学生理解技术试验在技术发明、技术设计中的作用，了解几种常用的技术试验方法。
过程与方法：学生要认识一些常见的技术试验过程，学会简单的技术试验方法，形成初步的技术试验能力，能进行基本的技术试验，会写简单的技术试验报告。
情感态度价值观：学生选择正确的技术试验方法，培养学生实事求是、严谨负责的科学态度以及正确对待技术试验中的失败问题。
四、教学重点：让学生理解技术试验在技术发明、技术设计中的作用。
教学难点：培养学生实事求是、严谨负责的科学态度以及正确对待技术试验中的失败问题。
五、教学资源：纸张、钩码、支撑架等试验用品，赵州桥、九江长江大桥、悉尼港湾大桥等图片。
六、教学过程设计：
教学内容
教师活动
学生活动
设计说明
导入新课：
课前我为同学们准备了纸张、钩码、支撑架等试验用品
同学们做一个小试验：纸张形状的变化所承受压力的关系
让学生切身体会技术试验的定义

自由改变纸张的形状，看一看不同形状的纸张能承受多少钩码做一下纪录。
尽量不要给学生设置条件，让他们自由的想象，这样同学们会改变很多的形状，有些可能老师都想不到。

三个组的学生派代表到讲台上为其他的同学做了展示
既活跃了课堂气氛，又让学生在不知不觉中，做了一次技术试验，消除学生对技术试验的神秘感。

一个总结性的发言：同学们做得都很好，通过这个试验让同学们知道了什么样的纸张结构所承受的压力大一些，例如拱形的、瓦楞状的等，在不知不觉中，同学们都作了一个简单的技术试验，这些试验都将为以后的技术活动提供重要的依据，比如说，拱形结构的纸张承受的压力大一些，那么生活中利用拱形结构的实例有哪些呢？展示赵州桥、南京长江大桥等著名桥梁的图片。

同学们通过看图片，比对自己所做的试验。
让学生知道技术试验就在身边。

迄今为止，“神舟”号飞船已经被成功发射几次？
学生当然会很容易的回答出是六次，
放一段视频资料，师生回忆一下“神舟”五号、六号载人飞船发射的时候那些激动人心的时刻，以此来激励一下同学们的民族自豪感

师：当我们看见杨利伟、聂海胜、翟志刚三位航天员带着我们中华民族几千年的飞天梦想飞向太空的时候，同学们可曾想过，为了这一刻有多少无名英雄付出了汗水和心血；为了这一刻，有多少的科学家作了艰苦卓绝的努力和无数的技术试验。其实在2002年3月25日“神舟”三号发射升空的时候，船舱里就已经安坐了一名矮小结实的“小伙子”不过这个“小伙子”是飞船上新添的模拟人的设备）,也就是说，本次飞船的发射是为神舟五号和神舟六号载人飞船发射所作的一次技术试验。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。我们今天要讲的就是技术试验及其方法。

技术试验的定义：技术试验就是在技术活动中，为了达到某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。
把同学们回答比较多的比如医院青霉素皮试、药品小白鼠试验、艾滋病疫苗的接种试验、列车或飞机的运行试验等这些例子板书到黑板上，以备以后使用。
学生思考讨论自己在日常生活中，遇到或者看到甚至做过那些技术试验

技术试验的重要性：技术试验是技术设计过程中一种重要的技术内容，是技术设计的科学依据。它按照行业标准的技术规范，通过重现在不同的使用环境和工作条件下产品的工作过程，获取得产品的功能特性、可靠性、稳定性、工作寿命和环境适应性等内在质量的技术参数，取得设计方案、设计过程的评估资料。为采用新技术和研制新产品进行全面质量评价，从而为决策提供主要技术依据。使设计得以改进和完善，使设计的风险和失误降到最低，在技术设计的后期，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。
把科学知识和技术原理物化为技术成果的一条基本途径
列举在世界技术史上，有很多因为忽略技术试验过分自信而酿成悲剧的例子，比如：课本上的例子，阿什塔比拉河桥的垮塌，因为设计者对新的桥梁材料过于自信而没有进行技术试验，导致了铁路桥的垮塌，100多名乘客丧生。这样的例子还有很多，作为上个世纪十大技术失误之一的魁北克大桥的垮塌就是其中的代表，这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗·库帕的一个真正有价值的不朽杰作。库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。可惜，它没有建成。库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。桥的建设速度很快，施工组织也很完善。正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响——大桥的整个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，忽略了技术试验的重要性，导致了一场悲剧。

同学们讨论：如果没有技术试验将会产生什么样的结果，同学们耳熟能详的就是医学上的青霉素皮试，在患者第一次静脉注射青霉素时，一定要进行皮试，不然可能会危及人的生命。

在这里让学生充分讨论，利用实际的例子来说明技术试验的重要性，比如航天试验、飞机的试飞试验等。从案例，我们可以看出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。
技术试验和科学实验的区别：我们熟悉的在物理、化学、生物所进行的实验，是对事物的客观规律和现象进行观察、分类、归纳、演绎、推理、验证的科学过程，是一种科学探究活动。比如，物理实验、化学实验、生物试验等。
　　技术试验是为了全面考核产品质量和性能的稳定性和可靠性，获取得大量技术数据，经过分析综合得出产品的使用质量的基本水平及其极限状况的过程。是一种创造性的技术活动。比如，风洞试验、飞机试飞试验、农业高新技术试验等。

在实际的教学过程中，很多的学生常常很容易的将技术试验和科学实验混淆，所以，在这里列出两者的概念加以区别，让学生在概念上就区别开来。
技术试验的分类：第一，我们可以根据应用的范围不同进行分类，如：农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验。这个分类方法比较简单，可以让同学们把自己列举的技术试验按照这个标准分一下类别。
　　第二，我们还可以根据目的的不同进行分类，如：性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。

刚才，同学们列举了很多技术试验的例子，那么这些都属于什么试验类别呢？

在引入技术试验的概念的时候，同学们列举的众多技术试验的例子已经板书在黑板上了。
技术试验的方法：1、优选试验法
运用数理统计的方法，选定若干次典型意义的试验，逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果。
2、模拟试验法
　　通过再现的形式来模拟现实发生情况，用模拟的系统结合实际的系统装置通过模拟的环境和条件来进行研究、分析或试验的方法。如：飞行器的风洞试验；船舶的船体试验；神舟号飞船用模拟人试验工作舱内人的生存环境等。
3、虚拟试验法
利用计算机技术来虚拟现实中的技术设计原型并进行试验的方法。
4、强化试验法：
通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法。比如：当我们要测定某一品牌地板的耐磨性、抗压性的时候，往往要采用强化试验法。
5、移植试验法
在相互具有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验的方法。

既然技术试验有如此重要的作用，那么我们该如何进行技术试
验呢？有什么样的方法？不用着急，在技术发展的漫长过程中，人们总结了许多技术试验的方法，这些方法有着各自的特点，同时也有着各自的适应范围和作用，现在选择几种常用的方法加以介绍。
优选试验法举例：我们要制造某种特种钢的时候，需要向钢里面加入某种元素，要用优选试验法来测定加入某种元素的量。
为了找到棉花的良种，在相同的自然环境和管理条件下，通过种植不同品种的棉花进行对比试验，最后确定一种高产的、抗病虫害能力强、棉纤维质量符合要求、易管理的棉花品种进行推广。

学习技术试验的方法，从概念上学生还是比较容易懂的，但难点就在于对于具体的技术试验，学生如何去选择合适的方法，所以我也给出几个具体的技术试验，让学生选择合适的技术试验方法，比如修建大坝、修建跨海大桥等等，在这里可以让学生去说，去讨论。
评价试验中的失败，培养学生勇于面对失败的态度和不屈不挠的献身科学的精神。
教师总结发言：希望同学们能够从现在做起，树立技术试验的意识，培养严谨的科学态度和实事求是的工作作风，将来走向社会，在各自的工作岗位上去更好地展现你们的才华 ！

通过以下几点说明：1.技术试验失败是经常可能发生的；
2.从事技术试验要有不怕失败和再接再厉的精神；
3.我们不但要重视成功的经验，而且也应十分珍视失败的教训
4.吸取失败的教训，增长知识和技能，使其成为成功之母。

教学反思：
技术试验是技术设计过程中一种重要技术方法，是技术设计课程
的一个重要内容。因此，应让学生理解技术试验在技术发明、技术革新中的重要作用，了解几种常用的技术试验方法，认识一些常见的技术试验过程。培养学生具有初步的技术试验的操作技能，能进行基本的技术试验，会选择合适的技术试验的方法，会写简单的技术试验报告。因此，在教学过程当中，我注重一些技术试验案例的介绍，让同学们自己去理解，去体会，从而理解一些技术试验的方法。在实际学习当中，有些例子，我不说出答案，让学生自己选择正确的试验方法，并要求学生分析原因，通过这些来加深学生对技术试验的理解和认识。
高一学生对“实验”二字非常熟悉，例如：物理实验、化学实验、生物实验等。但对技术试验了解很少，常常把技术试验说成“技术实验”，一字之差其意义完全不一样。因此我通过对比讲述“科学实验”和“技术试验”的概念，让学生理解技术试验的内涵，让学生在技术课堂学习犹如徜徉在“技术”的海洋中一样。
技术试验的类型和方法是本节课的一个重点，技术试验的方法有很多，不同的行业有不同的试验方法和试验标准。我通过列举一些著名的试验案例，让学生了解这些试验的目的、方法、作用及其意义。另外，为了让学生充分理解技术试验的重要性，我还列举了反面案例，让学生自己去品味通过介绍这些案例可以使学生加深对技术试验的理解，同时也增加一些科普知识。
技术试验具有丰富的教育价值，对于培养学生的技术素养和良好的品质，对于培养学生的创新精神和实践能力，具有不可替代的作用。我们要充分认识这种教育价值，在教学中对技术试验有足够的重视。对于教材中出现的小试验，我也会鼓励学生自己亲手动手去做，去体验，大胆的发表自己的意见，让学生在“说”和“做”的过程中加深体验和认识，强化技术试验的意识。
但是，在教学的过程中，受客观条件和时间的限制，同学们在做试验的时候，往往不能作彻底，用学生的话就是“不尽兴”，这样，学生的很多想法就不能更好的试验或展示，这样就局限了学生想象力，不利于通用技术的教学。