3.3技術(shù)試驗(yàn)教案-高中通用技術(shù)粵科版必修技術(shù)與設(shè)計(jì)1

《通用技術(shù)》必修1第三章第三節(jié)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)背景黨的二十大報(bào)告指出，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”。通用技術(shù)是一門與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)的學(xué)科。回顧人類的發(fā)展歷程，從石器時(shí)代、青銅時(shí)代、蒸汽機(jī)時(shí)代直到當(dāng)今的信息時(shí)代，技術(shù)進(jìn)步改變著人類的生活和生產(chǎn)方式。我們的生活、工作、生產(chǎn)處處都要用到技術(shù)，例如我們手中拿的圓珠筆和鋼筆就是多次技術(shù)改造的結(jié)果，使我們足不出戶就可以了解世界的電視機(jī)也是技術(shù)發(fā)明的成果。認(rèn)識(shí)技術(shù)、善用技術(shù)，已成為現(xiàn)代人必須具備的素質(zhì)。教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo):知道什么是技術(shù)試驗(yàn)，了解技術(shù)試驗(yàn)的重要性以及在技術(shù)研究中的作用。掌握幾種常用的技術(shù)試驗(yàn)方法。了解簡單的技術(shù)試驗(yàn)的過程與方法，能夠填寫試驗(yàn)報(bào)告。情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo):增強(qiáng)學(xué)生對(duì)技術(shù)的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)應(yīng)以人為本的理念。加深對(duì)技術(shù)的藝術(shù)美、技術(shù)美及文化性的理解，增強(qiáng)技術(shù)設(shè)計(jì)的道德責(zé)任觀念。通過對(duì)設(shè)計(jì)原則的理解，形成全面的、聯(lián)系的、發(fā)展的技術(shù)原則觀。教學(xué)內(nèi)容分析:本書的第三章就是以問題的解決過程為線索來展開的，教材以貼近生活實(shí)際的廣告宣傳燈設(shè)計(jì)為例.引領(lǐng)同學(xué)們經(jīng)歷技術(shù)設(shè)計(jì)與制作的過程。通過第三章的學(xué)習(xí)，同學(xué)們將會(huì)掌握相關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)的知識(shí)和技能，了解設(shè)計(jì)中可能遇到的各種問題，綜合考慮設(shè)計(jì)的條件和因素，優(yōu)化設(shè)計(jì)方家，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的物化，從而達(dá)到提高核心素養(yǎng)的目的。同時(shí)提高實(shí)踐活動(dòng)的成效，以知促行，學(xué)以致用。學(xué)情分析:學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，我們必須通過實(shí)踐去體會(huì)和感悟。李明同學(xué)善于觀察和思考，發(fā)現(xiàn)了校慶廣告宣傳燈的設(shè)計(jì)問題，他逐步完成以下任務(wù)，信息的收集和整理——設(shè)計(jì)問題的明確——材料的挑選——技術(shù)試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案的初步構(gòu)思——方案的比較和權(quán)衡，最后確定了他的設(shè)計(jì)方案。這一單元我們將與李明同學(xué)一起，通過實(shí)踐去體悟技術(shù)設(shè)計(jì)的一般過程，完成屬于我們自己的設(shè)計(jì)方案。教學(xué)重難點(diǎn):技術(shù)試驗(yàn)在技術(shù)探究活動(dòng)中的作用及重要性。2、技術(shù)試驗(yàn)的實(shí)施與學(xué)習(xí)填寫試驗(yàn)報(bào)告教學(xué)策略:本節(jié)課教學(xué)主要由教師通過實(shí)物圖片和多媒體手段設(shè)置學(xué)習(xí)情境，并加以引導(dǎo)，讓學(xué)生在過程中自主探究、自主建構(gòu)設(shè)計(jì)原則知識(shí)并形成能力。教學(xué)準(zhǔn)備:展示用的圖片、其他技術(shù)產(chǎn)品、多媒體課件。教學(xué)過程:情景導(dǎo)入:老師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《通用技術(shù)》必修1第三章第三節(jié)技術(shù)實(shí)驗(yàn)。李明所在的小組，據(jù)材料的特性和價(jià)格，確定了校慶廣告宣傳燈選用木條做骨架、皺紋紙做燈罩、白熾燈做光源、普通鐵絲做掛鉤。接著他們又要面對(duì)新的問題:做骨架選用什么規(guī)格的木條，才能使校慶廣告宣傳燈做得既扎實(shí)牢固又不浪費(fèi)材料；做掛鉤的鐵絲的直徑需要多大，才能承受校慶廣告宣傳燈的重力而不變形；光源需要多大功率，才能滿足照明和宣傳的需要，又不浪費(fèi)能源。這些問題不但關(guān)系到校慶廣告宣傳燈能否正常發(fā)揮功能，還關(guān)系到校慶廣告宣傳燈是否安全、成本是否合理。李明和同學(xué)們決定通過技術(shù)試驗(yàn)來解決這些問題。導(dǎo)學(xué)思者你們小組是否也準(zhǔn)備通過技術(shù)試驗(yàn)來解決遠(yuǎn)用材料的規(guī)格、強(qiáng)度等問題?怎祥進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)?如何撰寫技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告?一、技術(shù)試驗(yàn)及其作用任務(wù)知道什么是技術(shù)試驗(yàn)，并通過案例加深對(duì)技術(shù)試驗(yàn)的意義和作用的認(rèn)識(shí)。案例運(yùn)20(中國代號(hào):Y20，綽號(hào)鯤鵬)大型噴氣式運(yùn)輸機(jī)（圖36），是中國自主研制的新一代重型軍用運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)20作為多用途運(yùn)輸機(jī)，擁有高可靠性和安全性，可在復(fù)雜氣象條件下，執(zhí)行長距離航空運(yùn)輸各種物資和人員的任務(wù)，還可作為預(yù)警機(jī)、空中加油機(jī)和大型電子偵察機(jī)等特種機(jī)的平臺(tái)。運(yùn)20自2013年1月首飛，2016年7月正式服役，期聞進(jìn)行了大量科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囷w，驗(yàn)證理論和地面試驗(yàn)的結(jié)果，鑒定設(shè)計(jì)指標(biāo)、運(yùn)輸機(jī)適航性和使用性能等。像運(yùn)20大型運(yùn)輸機(jī)的試飛一樣，從技術(shù)的角度對(duì)材料、元器件（構(gòu)件）及整機(jī)（產(chǎn)品）進(jìn)行調(diào)試和檢驗(yàn)叫作技術(shù)試驗(yàn)。技術(shù)試驗(yàn)所得到的性能、數(shù)據(jù)、曲線、圖表等信息資料，是開展技術(shù)設(shè)計(jì)及進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要依據(jù)；技術(shù)試驗(yàn)是進(jìn)行技術(shù)革新、技術(shù)發(fā)明、科學(xué)研究的重要途徑，是揭露問題的關(guān)鍵手段。在技術(shù)設(shè)計(jì)中對(duì)一些關(guān)鍵設(shè)計(jì)不進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，或做技術(shù)試驗(yàn)馬虎，不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)韧鶗?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。案例“瓦薩”號(hào)沉沒1628年8月瑞典“瓦薩”號(hào)第一次航行就沉沒了?！巴咚_”號(hào)的沉沒與不尊重技術(shù)設(shè)計(jì)、不重視技術(shù)術(shù)試驗(yàn)有關(guān)。為了造出當(dāng)時(shí)武器裝備程度最高的戰(zhàn)船，“瓦薩”號(hào)建造時(shí)，在沒有對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行整體調(diào)整的情況下，僅通過增加“瓦薩”號(hào)骨架的長度，增設(shè)一個(gè)搶械甲板，低估了這些變化對(duì)戰(zhàn)船穩(wěn)定性的影響。在對(duì)戰(zhàn)船進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試時(shí)，只是讓一些船員從船的一端跑到另一端，檢測(cè)船的搖擺情況。實(shí)驗(yàn)中“瓦薩”號(hào)發(fā)生了危險(xiǎn)的搖擺，但測(cè)試者卻視而不見，沒有做進(jìn)一步的試驗(yàn)和設(shè)法消除危險(xiǎn)。首航的結(jié)果已如人們所知，在起航后的幾分鐘里，這艘超級(jí)戰(zhàn)船傾斜并最終沉沒，許多船員葬身大海。思考在技術(shù)設(shè)計(jì)中為什么要進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)?“瓦薩”號(hào)沉沒的案例給了我們什么啟示?二、技術(shù)試驗(yàn)的種類任務(wù)了解技術(shù)試驗(yàn)的一些主要種類。閱讀資料技術(shù)試驗(yàn)很據(jù)試驗(yàn)的性質(zhì)和任務(wù)的不同，有不同的分類。(1)按專業(yè)分:如按物理專業(yè)可分為力學(xué)試驗(yàn)、電學(xué)試驗(yàn)、光學(xué)試驗(yàn)等，也可以按化學(xué)、生物等不同的專業(yè)領(lǐng)域來劃分技術(shù)試驗(yàn)的種類（圖37）。(2)按行業(yè)可分為:工業(yè)試驗(yàn)，醫(yī)前試驗(yàn)，武器試驗(yàn)，農(nóng)業(yè)試驗(yàn)等（圖381）。(3)按試驗(yàn)?zāi)康目煞譃?功能、性能試驗(yàn)，優(yōu)化、老化試驗(yàn)，環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)，破環(huán)性試驗(yàn)等（圖391）。(4)按試驗(yàn)對(duì)象可分為:材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、元件試驗(yàn)、整機(jī)試驗(yàn)等(圖3101）。(5)按試驗(yàn)階段分:可分為小試、中試、應(yīng)用（用戶）試驗(yàn)等。同一個(gè)試驗(yàn)，接不同的角度分，可同時(shí)屬于不同的試驗(yàn)類型。如汽車碰撞試驗(yàn)既是實(shí)物試驗(yàn)，也是力學(xué)試驗(yàn)，還是缺壞性試驗(yàn)等。三、技術(shù)試驗(yàn)的方法、步驟和試驗(yàn)報(bào)告任務(wù)了解技術(shù)試驗(yàn)的方法、步驟，通過實(shí)踐體悟技術(shù)試驗(yàn)的過程，學(xué)會(huì)撰寫試驗(yàn)報(bào)告。方法指導(dǎo)1.技術(shù)試驗(yàn)的方法技術(shù)試驗(yàn)有實(shí)物試驗(yàn)、對(duì)比試驗(yàn)、模擬（模型）試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)等。例如:新設(shè)計(jì)的飛機(jī)進(jìn)行試飛是實(shí)物試驗(yàn)；把一種新藥用在一組白鼠身上，另一組白鼠不用藥，對(duì)兩組白鼠進(jìn)行觀察、對(duì)比，屬于對(duì)比試驗(yàn)；飛機(jī)模型的風(fēng)洞測(cè)試驗(yàn)屬于模擬（模型）試驗(yàn)；應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬仿真，可開展導(dǎo)彈發(fā)射、新通信系統(tǒng)傳輸?shù)软?xiàng)目仿真實(shí)驗(yàn)，得出有用的數(shù)據(jù)和結(jié)果。2.技術(shù)試驗(yàn)的步驟技術(shù)試驗(yàn)的過程一般分為準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和結(jié)果處理階段。(1)準(zhǔn)備階段:需要確定技術(shù)試驗(yàn)的目的和對(duì)象，確定技術(shù)試驗(yàn)的方法、手段和環(huán)境條件，選定技術(shù)試驗(yàn)的工具、儀表和器件，確定參加技術(shù)試驗(yàn)的組成人員、分工和負(fù)責(zé)人。(2)實(shí)施階段:操作實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備進(jìn)行具體試驗(yàn)，獲得各種試驗(yàn)效果和采集有關(guān)數(shù)據(jù)。(3)結(jié)果處理階段:對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，區(qū)分應(yīng)該消除的誤差和應(yīng)有的結(jié)果，寫出試驗(yàn)報(bào)告。3.技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告的撰寫進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)后要撰寫試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)告一般包含以下內(nèi)容。(1)試驗(yàn)名稱。(2)試驗(yàn)?zāi)康摹?3)試驗(yàn)原理。(4)試驗(yàn)設(shè)備和材料。試驗(yàn)材料與試樣（試樣是指按試驗(yàn)?zāi)康?，?jīng)過加工制成可供試驗(yàn)的樣品）。測(cè)試工具、僅器、設(shè)備。(5)試驗(yàn)方法和步驟。(6)試驗(yàn)結(jié)果和分析。原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。誤差分析(包括教據(jù)的真實(shí)性、可靠性判斷等）(7)試驗(yàn)總結(jié)。案例汽車碰撞試驗(yàn)汽車碰撞試驗(yàn)（見圖39)是以模擬交通事故的方式，采集和分析汽車在碰撞過程中，車內(nèi)乘員與車輛相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、乘員及車輛傷害狀態(tài)等，從而改進(jìn)車輛結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)和增設(shè)汽車乘員保護(hù)裝置。汽車碰撞試驗(yàn)有以下兩種方法:（1）運(yùn)用電子信號(hào)系統(tǒng)采集和分析教據(jù)。通過放置在車身及車內(nèi)的高仿真假人上的傳感器，采集和分析碰撞試驗(yàn)過程中的車體減速度和假人的各種傷害指標(biāo)等。（2）運(yùn)用光學(xué)系統(tǒng)采集和分新。通過高速度影像分析系統(tǒng)，清晰、緩慢地模擬高速碰撞短暫的全過程，結(jié)合使用電子信號(hào)測(cè)量和光學(xué)測(cè)量同步比對(duì)分析，得到汽車碰撞過程完整的資料。思考從技術(shù)試驗(yàn)方法的角度看，你認(rèn)為汽車碰撞試驗(yàn)運(yùn)用了哪些試驗(yàn)方法?討論、思考、形成小論文。每位同學(xué)組織一篇小作文，可以從不同的方面進(jìn)行展開。完成后，與同學(xué)們進(jìn)行討論、分享。課后作業(yè)1.李同學(xué)準(zhǔn)備對(duì)所制作的座椅做穩(wěn)定性試驗(yàn)，下列試驗(yàn)方法合理嗎？請(qǐng)說明理由。(1)將座椅從二樓扔下，看其是否損壞。(2)用電風(fēng)扇吹，看是否會(huì)被吹倒。(3)放在室外日曬雨淋7天，檢查有無損壞。(