苏教版高中通用技术 必修一2.3 技术试验及其方法 教案

技术试验及其方法
教　　材：普通高中课程标准实验教科书 通用技术（必修1）
文档内容：技术试验及其方法
章　　节：第二章　技术世界中的设计 第三节 技术试验及其方法
课 时：第2课时
一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1)知道进行技术试验前，要经过周密科学的设计和安排。
(2)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。
(3)了解技术试验在设计中的作用。
2. 过程与方法目标
(1)设计过程中，能充分认识不同技术试验的差异。
(2)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。
(3)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。
3. 情感态度和价值观目标
(1)增强对技术的兴趣、热情和创新意识。
(2)认识技术试验的内在价值和作用。
(3)形成科学、严谨的科学态度和持之以恒的意志。
二、教学重点
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
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、小组讨论法等。
五、设计思想
1. 教材分析
本节课是第二章“技术世界中的设计”第三节“技术试验及其方法”的第二课时，学习内容包括“技术试验的实施与报告的写作内容”、“技术试验在设计中的作用”。这部分内容有两个方面要求：一是能进行简单的技术试验并写出试验报告；二是了解技术试验在设计中的作用。技术试验是技术设计的重要思想方法，它贯穿于设计过程的始终，是全书的重点之一。是技术设计过程中的一个重要环节，也是技术探究、解决技术问题的一个重要方法。为教材第三章测试和评估的学习作了相当好的铺垫。技术试验在技术发明、技术革新、技术推广过程中的作用不可忽视。技术试验对于培养学生的技术素养和良好的品质，培养学生的创新精神和实践能力起着重要作用。通过引导、体验、交流、协作、评价等教学过程，让学生明白技术试验不可能一帆风顺，往往会经历一个曲折的过程为以后学习和经历技术设计打下基础。因此，本节的重点应该放在设计简单的试验报告，进行简单的技术试验并撰写试验报告的过程。
2. 设计理念
“技术试验及其方法”是技术设计的重要思想方法，是后面内容学习的基础。本节是要让学生在经历技术试验的过程中学习相关知识，形成相关能力和价值观。因此，给出一个合适的技术试验任务驱动载体，给学生经历技术试验实施和报告撰写的过程很重要。书本已有的纸张强度试验提供一个范例，直接重复给学生做的效果肯定是不好的。安排设计技术试验方案的任务，是为了多让学生思考和实践，因为试验方案是试验成功与否的关键。并通过交流活动达到相互学习，共同提高的目的。增加“邓稼先的案例”是为了让学生了解中国也有一位这样值得我们崇敬的科学家，在培养学生科学严谨的科学态度外，增强学生的爱国热情。
3．教学策略设计
本节课从提出问题开始，到呈现案例，任务驱动，亲历试验，教师启发，交流评价等环节使问题得到解决。
(1)启发学生，提出问题，导入新课内容学习。
(2)要让学生体验到《当核材料接近临界值》中的斯洛廷和《邓稼先和核试验》中的邓嫁先的科学、严谨的科学态度和勇于牺牲的科学献身精神。
(3)讲解报告格式要让学生知道格式虽然不是唯一的，但是都应该包含试验名称、试验目的、试验准备、试验步骤、试验记录、试验总结等基本项，以此让学生明白报告格式“形变，神不变”。
(4)分析《纸张的结构造型与强度的关系的试验报告》的案例，要启发学生注意到报告撰写力求简明扼要、试验记录应该完整和真实、记录内容应包括实验的全过程、技术试验完成后要分析和总结试验结论。并补充实验现象反常时，应做出明显标记，做详细记录。试验应重复若干次等特点。
(5)要启发学生把试验过程和试验结果交流到位。把存在的问题尽量暴露出来，达到相互的目的。
(6)通过评价要达到使学生得到共同提高的目的。
通过问题“试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？”引发学生思考，进一步形成科学、严谨的科学态度。启发学生思考“纸张的结构研究试验成果，可否用于其它材质？”达到知识迁移的目的。 通过对“技术试验在设计中有什么作用？”问题的思考，让学生归纳总结，形成技术试验是技术设计重要思想方法的技术素养。
(7)本章小结要做到既全面，又有重点。
4. 学情分析
通过第一节课的学习，学生理解了技术试验的概念和常用的技术试验方法，为本节的学习作了铺垫。学生虽对科学实验并不陌生，且科学实验和技术试验的实施也有互通性，但现在高中生没有经历实验报告的设计，因此，设计简单的技术试验报告、进行简单的技术试验并撰写试验报告成了本节的重难点。作为本课的设计针对的是我们学校理科重点的学生，学习能力处于中上水平，培养学生的兴趣和能力是关键所在。初次设计技术试验报告他们往往也会考虑不周，不够规范。通过强调和经历过程会使学生认识到存在的缺点，通过修正，形成科学、严谨的科学态度，体验成功的快乐，增强对技术的兴趣、热情和创新意识，提高实施技术试验的能力。通过迁移可达到提升其它能力的效果。
六、教学准备
1. 教学资源的准备
多媒体教学设备、技术专用教室、教学课件PPT、学生试验材料砝码、A4纸等。
2. 教学课件的准备
结合本节的教学设计，课件总体比较简洁。主要是为提出问题、任务驱动、案例分析等安排教学环节和教师讲解教学内容提供方便。
七、教学过程
1.引课
师：今天在座的都是设计师，现在要修建一座大桥，想想要先做哪些工作呢？近期竣工了一座大桥——永宁黄河公路大桥，看看都遇到哪些问题，怎样去解决？（注：贴合课程本源——设计，所以以设计师引课，再加上家乡的黄河大桥建成，引发学生的爱国爱家乡的心理狂潮）
只有进行科学试验，才能使建筑实现安全的使用。试验室做试验，就要有数据的记录和分析，从分析中得出技术是否可以放心应用。由此，试验报告的写作就尤为重要。今天我们就来学习技术试验及其方法第二课时——技术试验的实施与报告的写作。
师：大到工程项目实施，小到生活用品，在技术应用之前，都要进行充分的试验.技术试验是怎样实施的？我们要考虑地点、谁参加、具体分工、采取哪些方法、步骤、可能出现什么情况、怎样应付？
2.新课讲解
（1）引入
我们来通过一个小试验感受一下技术试验实施的过程。
老师想知道，同样的A4纸，折成不同横截面积的形状，他们的承重是否不同。猜猜两种造型承重相同吗？我们需要做一个小试验，那么这个试验应该怎样实施安排呢？
（2）试验步骤
试验计划：通过测试造型被压垮的前一次的重量作为最大承重来确定每种造型的承重情况。
抽取样本：选择两种造型进行试验，分别是截面是圆和截面是三角形。
进行试验：邀请两位同学分别进行压垮试验，其他同学注意观察（先放木板，找准重心），每当试验者放一次重物（先放比较重的书），判断造型是否到了临界（再放钩码）。
数据分析：在黑板分别写下数据，并进行简单分析。
得出结论：通过测试，截面是圆的造型承重最重。
这个步骤，也是我们在做其他技术试验时的一般步骤。现在大家都知道怎样去安排一个试验了吗？是不是都想亲自动手试试呢？先别着急，仅仅知道怎么去试验就够了吗？
（3）．技术试验者品质
我们来阅读案例《当核材料接近临界值》。学生阅读。
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。
教师：这两个实例说明，在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险，请二人小组讨论交流：作为技术试验者，除了知道怎样去做试验，还应该具备哪些素养呢？
学生讨论并上黑板写出自己认为应该具备的技术素养。
总结：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。
让我们带着这些品质进行一个小试验，来学习怎样填写一份合格的试验报告。
（4）．写试验报告
a、讲解试验报告：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①试验目的；②试验准备，包括材料、仪器、工具和设备等；③试验步骤；④试验记录；⑤试验总结等。
教师：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）。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、试验步骤、试验记录、试验总结等基本内容项。
b、请每个同学以小组活动的形式，进行试验。用一分钟的时间明确分工，八分钟的时间进行试验，一分钟的时间共同完成试验报告。
任务：每个大组选定两种可能会超过截面是圆的造型，再重新精确测试圆造型，三种造型。
试验要求：1、试验中每次只能用一张纸2、结构的高度为21cm（也就是纸张的宽度）3、重物分别是四本通用技术的课本（书质量？）和一盒钩码
教师：巡视，展示有创意的造型，挑选两个代表性的试验报告；展示两组的试验报告，并分析:试验报告撰写有什么特点
学生回答。
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。记录内容应包括试验的全过程。试验现象反常时，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。
3．试验交流、评价提升
教师：请小组负责人说说你们组试验实施过程、结论和体会。
学生：
教师：再请另一个试验项目小组的同学交流。
学生：
教师：整个活动过程同学们都比较认真，试验报告总结得也比较全面，结论可靠。但是，试验也存在一些问题，如没有考虑好最佳的顺序，怎样节约试验材料等问题。所以，我们一定要认识到制定试验计划周密考虑的重要性，并充分准备好材料，认真实施试验，才能确保试验成功；为了保证数据的准确性，结论正确，每个试验应该重复多次。
4．思考
（1）试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？
（2）纸张的结构研究试验成果，可否用于其它材质？为什么？
（3）技术试验在设计中有什么作用？
教师：它是发现问题、探究规律和优化设计的关键。也可为评价提供准确、客观的依据。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。
5．拓展延伸
模型横着放，是否还是圆柱承重能力最强？可以设计哪些试验？该如何设计这些技术试验？