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》教学设计方案
教学内容概述
本节内容选自苏教版普通高中课程标准实验教科书 通用技术.必修1《技术与设计1》第二章第三节《技术试验及其方法》第一课时。
1. 课标要求
(1)学生通过本节的学习应了解技术试验的重要性，这是对学生认知能力的要求；
(2)能进行简单的技术试验，写出试验报告，这是对学生实践能力的要求。
2. 教材所处地位及教材处理
《技术与设计1》是普通高中技术课程的基础内容，是普通高中学生的必修模块,是《技术与设计2》课程模块开设的基础。本书的基本内容是技术与设计，设计是技术发展的关键，是动手与动脑的结合。集知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观与一体的课程内容。是培养学生创新精神和实践能力的良好载体，对学生理解技术、使用技术、管理技术、应用技术解决实际问题等方面的技术素养的提高具有奠基作用。
前两章已经初步介绍了技术的性质及设计中的人机关系，作为技术课程，设计理念正逐步灌输于学生心中。第二章第三节《技术试验及其方法》是技术设计中的一个重要的环节，是技术探究的重要方法，是最终检验设计是否成功的关键所在。同时，本节内容也是发现问题的重要途径，更是培养学生创新精神和实践能力的重要手段。
本节课程包括四个板块： （1）什么是技术试验 （2）技术试验方法 （3）技术试验的实施与报告的写作 （4）技术试验在设计中的作用，分两课时教授。本节为第一课时，主要涉及什么是技术试验、技术试验的重要性和常用的技术试验方法的讲解。
3. 教学内容的作用和地位
《技术试验及其方法》是苏教版教材《技术与设计1》第二章第三节，是全书知识结构的一个衔接点，也是全书的重要理念与内容。在学生经历了学习技术的价值、性质及设计中的人机关系后，本节内容是承上启下的一课。本节课程指出技术试验在技术发明、技术革新、技术推广过程中的作用是不可忽视的，是解决技术问题的一个重要方法，也为后面系统的学习设计的过程、原则及评价做好铺垫。
二、教学目标分析
（一）知识与技能：
1. 知道什么是技术试验，了解技术试验的重要性和作用。
2. 理解并区分常用的技术试验方法。
3. 知道进行技术试验前，要经过周密科学的设计和安排。了解进行简单的技术试验的过程与方法，并学习写试验报告。
（二）过程与方法：
1. 通过本节内容的学习和亲历技术试验的过程，让学生初步体会设计、实施技术试验的基本方法。
2. 通过探究、试验、讨论、分析等教学方法，使学生懂得应用相关的理论知识。
（三）情感态度价值观：
1. 通过本节内容的学习，使学生感受技术试验的魅力，认识技术试验的内在价值和作用。
2. 通过亲历技术试验，激发学生探究的兴趣，培养学生勇于探索、善于动脑、勤于动手、认真严谨的科学态度和持之以恒的意志。
3. 提高学生学好通用技术课的信心，培养学生爱科学、学科学的兴趣和理论联系实际的思维方法，全面提高学生的技术素养。
三、学习者特征分析
知识与技能基础：
在日常生活中，存在着一些技术试验的事例，学生们应该有所体会，且通过第一章和第二章前两节内容的学习，对技术和设计的相关知识有了一定程度的储备，为新知识的建构打好了基础，做好了铺垫。但是在通用技术课程中，技术试验的内容及重要性是学生在日常生活中了解相对较少的，因此引导学生通过进行一些小试验和一些典型的技术试验案例分析，让学生增加一些技术试验的基本知识，从而激发学生的好奇心和主动学习的欲望，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。
情感基础和学习动机：
学生对技术试验的课程内容比较有兴趣，具有较强的参与意识和创新能力。用简单的纸张进行承重试验从难度和可操作性上对学生更加适合。
学生差异分析
我校为市直属校，学生积极认真，勤奋严谨，具备一定的对技术问题主动分析与思考的能力，普遍具有较高的素养。当然，其中会有一些学生相对思维活跃度更加突出。因此，我们针对这种情况有意识的将学生分成十二个小组，以利于学生在小组中相互交流与协作。
教学重点与难点
教学重点：
1. 技术试验的重要性。
2. 技术试验的方法，及其区别。
教学难点：
1. 教材中的概念与生活经验的联系。
2. 技术试验方法的理解，及在生活中的实际应用。
教学策略及材料准备：
教学策略：
在本课的教学设计中，将采用“主导——主体”的设计模式，引导学生进行自主探究，知识建构和能力拓展，及时思考、分析、提炼、评价。
在教学中为了使学生掌握相关知识，必须以“技术试验及其方法”为主线，并以这条主线进行展开。通过试验演示、举例、图片和实物展示激发学生的学习兴趣让学生明确技术试验是技术探究活动中的一种技术方法。
教师切实的去创造环境，调动学生的各个方面的能力，全面提高学生的核心素养，如：技术意识、创新设计、图样表达、物化能力等。把课堂还给学生、让学生成为课堂的主体，让学生去说、去想、去做，使学生初步掌握简单技术试验的方法和试验报告的撰写。
教学器材：
电脑、投影仪、多媒体课件、视频资料、操作台、A4复印纸；
A4卡纸、相同规格的重物（教材）、垫板、剪刀、美工刀、直尺、胶带、试验记录纸等。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 媒体应用 设计目的
（一）课程导入 【播放视频】汽车儿童安全座椅碰撞试验 观看视频，思考 多媒体课件视频资料 激发学生的好奇心，调动学生参与课堂的积极性
【讲解】：刚才的视频，是专业测试技术人员进行的一个关于安全座椅对儿童的保护效果的测试，像这种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就称为技术试验。本节课我们就一同来探讨一下技术试验及其方法。 思考听讲 多媒体课件辅助。 导入主题，明确主题内容
（二）明确课题 什么是技术试验定义：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。【提问】同学们在日常生活中接触了哪些技术试验？举例说明【总结】很好，无论什么产品，大到神舟系列载人航天飞机，小到铅笔、纽扣，设计制造出来的产品都要进行一系列的试验，来检验设计是否合理，性能是否达到要求。 思考、讨论、回答问题 多媒体课件辅助 引导学生回答生活中比较熟悉的例子，通过学生思考讨论让学生了解技术试验已经深入生活。
【板书】试验——实验【提问】二者有何区别 ？【总结】：科学实验——真理性（认识自然—“是什么、为什么”—验证假设，形成结论）技术试验——尝试性（利用和改造自然—“怎么办”—验证方案的可行性与合理性，并实现优化）【播放图片】——牛顿和瓦特 思考听讲 多媒体课件辅助。 区分试验和实验两个不同的概念，以免学生概念认识不明确。
（三）课题讲解及重要性分析 【创设情景】：我们都知道美国的“挑战者号”航天飞机，在1986年的一天，挑战者号给美国的航天事业带来了一场灾难性的悲剧。【播放视频】——“挑战者号”航天飞机失事【讲解】：挑战者号的意外事故导致7名宇航员全部遇难，发生悲剧的原因是什么呢？在爆炸发生后的32个月内，美国停止了所有航天飞机的飞行，经过调查发现，爆炸原因是由于火箭助推器上的密封垫在低温下失效导致液态氧泄露所引起的。如果技术人员提前做过密封垫在低温下的技术试验，也许这场灾难就可以避免。【提问】：通过这个事故可以使我们得到什么启示呢？【总结】技术试验的作用和意义：技术试验是技术研究不可缺少的基本方法和手段，它对技术应用的实现起到了有力的保障作用。通过技术试验，可以使设计得以改进和完善，将设计的风险和失误率降到最低。 观看视频，思考分析，回答问题 多媒体课件辅助，“挑战者号”爆炸视频 通过真实案例的视听效果，引发学生对技术试验重要性的思考，明确技术试验的作用和意义。
【过渡】刚才我们理解了什么是技术试验，以及技术试验的重要性，然而技术试验最重要的就是其方法，可以应用在我们的日常生活实践中。下面就来了解一下常用的技术试验方法。 思考听讲 多媒体课件辅助 在明确了技术试验的定义及作用之后，转入技术试验方法的学习，起到承上启下的作用。
（四）创设情景新课讲解 2、技术试验方法（1）优选试验法【提问】：在生活中，我们在许多情况下都会面临选择物品的问题，比如购买学习用品，回忆一下，你是如何购买签字笔的？（在纸上试写一下）【总结】：用在纸上试写的方法，最后一定能够买到一支书写顺畅、满意的笔。这种选择最优的方法叫做优选试验法，即在若干组对比试验中，选出最优的一组而进行的试验。【定义】优选试验法在其他方面也有着广泛的应用，例如在工业设计中，通过随机抽取若干顶安全帽进行测试，得出整批安全帽的性能；又如在农业中，袁隆平进行的不同水稻品种的对比种植试验。 思考听讲 多媒体课件辅助 通过贴近学生生活的案例引入概念，进而拓展其他领域的案例，使学生理解优选试验法的概念，并得到举一反三的思维过程。
（2）模拟试验法【提问】：在一条新的地铁线路建成之后，为什么要进行分段的试运行？高铁为什么夜间不开行，而且在每天第一班高铁开行前,都要放出一班空车？【总结】：在夜间，高铁各类设备都要进行检修和维护，早晨放一班空车,不载客,称为动检车，是为了确认高铁线路的安全运行。地铁的试运行和高铁的动检车都属于技术试验，这种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。还可以通过缩小/放大比例来模拟。【定义】【图片】汽车模拟试验、神州三号模拟人、水利大坝试验、“风洞试验”模拟试验法的运用还有很多，让学生举例说明。 听讲回答问题观看视频，思考模拟试验法在生活中的应用案例。 视频资料多媒体课件辅助 通过现实工业案例，使学生直观地感受模拟试验法，理解其定义
（3）虚拟试验法【定义】：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。例如“嫦娥一号”探测器在发射之前会生成它的预定运行轨道，就是经过计算机虚拟试验而得到的。【播放视频】 “好奇”号火星车登陆火星虚拟动画 听讲思考观看视频，能够区分模拟试验法和虚拟试验法。 视频资料多媒体课件辅助 通过了解虚拟试验法的应用案例，使学生理解虚拟试验法的原理
（4）强化试验法【演示】邀请2位同学在老师的指导下演示A4纸张的水平张力试验。（请2位男生进行保护）【总结】：通过这个试验我们发现，纸张的水平张力比我们想象中大的多，而这种通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率的方法叫做：强化实验法。【定义】【提问】：关于强化试验法的例子还有很多，请在组内讨论并回答生活中熟悉的事例（如：手机跌落测试、安全帽抗冲击测试、易拉罐的拉断力测试） 观察讨论思考强化试验法在生活中的应用案例。 字典A4复印纸多媒体课件辅助 通过演示让学生体会强化的概念，理解强化试验法的运用
（5）移植试验法【图片】一副是长江以南生长的又大又黄的橘子，另一幅是移植到北方后又小又青的橘子，像这种把东西从一个地方移植到另一个地方进行的试验就是运用了：移植试验法【定义】：在相互有差异的事物之间，将某些共同相关的因素从一物移植到另一物进行试验。（举例：用动物试验非典疫苗、药品小白鼠试验、普通班参加实验班的考试） 观察图片，思考移植试验法在生活中的应用案例。 多媒体课件辅助 通过案例讲解，让学生理解移植试验法的概念和应用。
（五）小组试验活动 【试验活动】：——卡纸的造型与承重试验【试验要求】：1.四人为一小组，合理分工合作，做好试验记录；2.运用提供的材料和工具，制作不少于三个造型方案，完成两个规定造型，第三个方案进行自由创意；3. 尺寸：每个方案的高度为10.5CM，圆形和等边三角形的截面周长为27.7CM，接口宽度为2CM；4.运用垫板做承重平面，向上逐渐叠加书籍，并测量最大承重时的书籍高度；5.每小组派代表将试验数据生成到黑板上。教师到各小组中巡视指导 分组进行卡纸造型与承重试验，小组分工合作 A4卡纸、相同规格的书籍、垫板、剪刀、美工刀、直尺、胶带、试验记录纸 小组内部充分交流实践，在操作中给学生提供更多意见和建议。
（六）课堂总结 【总结】：1. 在本课的学习过程中，我们共认识了五种常用的技术试验方法，分别为：优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法和移植试验法。今天的卡纸造型与承重试验既属于强化试验法，又属于优选试验法。2. 在我们进行技术试验的过程中，任何一个微小的操作、一个接口的连接，都会影响到试验结果的生成，因此，我们要培养科学的精神、严谨的态度和顽强的毅力。无论成功或失败的试验过程，都是技术设计中的必要阶段。3. 技术试验的应用，不只是用在诸如高端科技和国防等高大上的领域，在我们的日常生活中，也需要运用适当的技术试验方法来提高工作效率。比如在做家务时，我们可以运用技术试验的方法来得到更快更干净的扫地、拖地方式。技术试验方法在生活中无处不在，同学们要在生活中处处实践。 总结与思考 多媒体课件辅助 前后照应，对知识的学习做总结和巩固，构建整体的知识架构。使学生将技术知识迁移到生活中，并在生活中进行实践。
板书设计
第二章 技术世界中的设计第三节 技术试验及其方法技术试验的定义——（目的） 尝试、检验等探索性实践活动试验与实验——技术（尝试性）与科学（真理性）、瓦特与牛顿技术试验的作用和意义——不可缺少的基本方法 保障作用 降低风险和失误技术试验的方法优选试验法 （不同品种水稻的对比试验）模拟试验法 （汽车碰撞试验）虚拟试验法 （计算机模拟火星登陆试验）强化试验法 （检测产品的抗压性能）移植试验法 （橘子从长江以南移植到长江以北种植）
承重高度 1组 2组 3组 4组 5组 6组 7组 8组
三角形结构
圆形结构
创意结构 数据
截面形状
学案：
技术试验报告
高一_____班_____组
试验目的 卡纸的造型与承重试验
试验准备 材料 人员分工
A4卡纸2张 胶带、剪刀、美工刀、直尺垫板、砝码（统一规格的书籍） 负责人： 摆放试验纸： 放重物： 记录员：
试验要求 1. 四人为一小组（组编号见工作台），合理分工合作，做好试验记录；2. 运用提供的材料和工具，制作不少于三个的单层卡纸造型方案，两个规定截面的造型，第三个方案进行自由创新；3. 尺寸：每个方案的高度为10.5cm，等边三角形和圆形的截面周长为27.7cm，接口宽度为2cm；4. 运用垫板做承重平面，向上逐渐叠加书籍，并测量最大承重时的书籍高度，每组派代表将试验数据生成到黑板上。
试验记录 造型的截面形状（尺寸） 最大承重高度（cm） 排名
等边三角形
圆形
（创意图形）
试验总结 卡纸的造型与承重试验既属于 试验法，又属于 试验法；2. 规范的操作对 有重要影响，技术试验要求我们具有 的精神、 的态度和 的毅力；3. 无论成功或 的试验过程，都是技术设计中的必要阶段；4. 技术试验在生活中无处不在，同学们要大胆创新，在生活中处处实践， 运用技术试验的方法使我们的日常生活变得更加便捷、高效。