4.3 测试与优化 教案（表格式）

第四章 实现方案与评价设计
——案头书架的测试与优化
一、设计概述
“技术与设计 1”强调以“大项目”方式整合学习内容，粤科版教材“技术与设计 1”采用了“六面形校庆广告宣传灯”为项目载体贯穿设计的一般过程， 具体包括发现与明确问题、信息收集与整理、设计分析、方案的比较与权衡、模型或原型的制作、测试、优化、交流与评价。通过“大项目”以便学生经历基本的技术设计全过程、形成基本的技术意识、工程思维、创新设计、图样表达、物化能力等。
在本单元中，以“六面形校庆广告宣传灯”的制作为主线贯穿全章，通过“六面广告宣传灯”的制作过程，学习各种加工工艺，工具的使用，模型或原型的制作方法、测试与优化等知识与技能。我们考虑学生实际生活情境，对教材进行重组和整合，选择了基础性好、综合性强且贴近学生生活的技术设计项目——“案头书架”为例展开项目实践过程。
通过制作案头书架，学生学会常用材料加工工具的使用方法，提升物化能力， 形成规范安全的技术习惯，养成负责任的态度。通过案头书架的技术试验，学生学会根据设计要求和评价的需要进行相关测试，从功能性、稳定性、美观性等角度，对案头书架的设计过程及结果进行评价，学会批判性思考，并体验参与技术探究艺术革新活动的乐趣等。
二、学情分析
经过前面章节的学习，学生通过经历一个完整的设计过程对设计有了一定的认识，在制作作品的过程中有测试的意识。但在实践应用中如何具体开展技术测试，学生仍很模糊。不能及时测试自己的作品是否符合标准或设计方案，对测试在制作过程中的重要意义不甚了解。因此课上让学生在测试、优化案头书架的实践中明白测试、优化在制作过程中的重要意义。
三、教材分析
本节是粤科版教材“技术与设计 1”第四章的内容，实践性较强，集成了实现方案和评价设计的基础知识和技能，本章包含四个小节，“测试与优化”是第
三节的内容。教材是以“六面形校庆广告宣传灯”为例介绍测试和优化，我们对教材进行了重组，承接上节“原型与模型的制作”课中案头书架来进行测试与优化，更贴合教学实际情况。生活中产品进入市场之前要符合一定的标准，学生制作的案头书架要符合老师的要求或者设计方案的要求，这就离不开测试，测试是伴随制作的过程，在每完成一个小步骤或者工序后，都可以及时的进行测试，对测试出现问题的深化，自然会想办法进行改进和优化，及时解决问题。
四、教学目标
知道测试的概念、测试的作用，能对案头书架制定出简单的测试内容和测试方法。
能运用制定的测试内容和测试方法对案头书架进行测试，准确的观察问题并记录与分析。
能针对案头测试中发现问题，选择合适的方法对其进行改进和优化，进行更符合标准或创造性的改进。
核心素养目标
技术意识：通过测试对设计合理的评价，知道产品在设计制作过程中需要不断改进和优化。
工程思维：根据测试发现的问题，全面考虑，整体平衡，实施改进和优化。
创新设计：根据测试结果和发现的问题，分析对原方案进行改进和优化。
物化能力：对制作好的案头书架进行基本指标测试。
五、教学重难点
教学重点：如何确定合适的测试内容与方法测试案头书架。
教学难点：针对案头书架测试的发现问题，如何整体平衡，进行改进和优化。
六、教学准备
学生制作的案头书架、测试工具（锤子、钢卷尺等）、多媒体课件等。
七、教学过程
教学环节 教学过程 设计意图
（一）创设情境，问题导入 在上一节课，同学们经过案头书架的零件加工、装配、表面涂饰等步骤，最终把案头书架制作出来。那么制作的案头书架是否符合设计方案的要求？在制作的过程中，我们都会不断地思考我们的作品是否和设计方案相一致？如何判定我们的作品符合设计方案的要求，这就离不开测试。本节课，我们就对案头书架进行测试，然后在测试的基础上，进一步优化，使案头书架更符合我们的要求。 由于采用的是项目式教学，回顾旧知，创设情境，承接上一节内容，引出本节主题。
（二）新课讲授 活动 1：认识测试 播放《联想笔记本电脑》测试视频。 问题 1：视频中笔记本电脑的测试内容有哪些？采用了什么样的测试方法？ 测试结果如何？ 小组讨论，分享记录和思考内容，师生共同总结归纳联想笔记本测试的内容、测试方法和测试结果。 联想笔记本测试 序号测试内容测试方法测试结果1垂直跌落测试从最高 1.2 米的高度跌落数千次不怕跌落2极端低温测试零下 20 摄氏度工作 4 小时工作正常3液晶屏开合测试反复开合 30000 次开合顺畅4极端高温测试温度 60 摄氏度工作 4 小时工作正常
问题 2：什么是测试，测试的作用？ 测试是对产品质量的检验和评价，通过测试数据评价产品的质量，指导设计方案的优化和定型。 测试的作用 可以检查产品存在的质量问题，对产品进行客观评价。 检验设计方案的实现效果，找出设计缺陷，在产品交给用户之前发现问题并改正，确保最终交给用户的产品的功能与性能能够符合用户的要求。 播放视频，初步感受测试，分析视频案例笔记本测试的内容和方法， 为下一步制定案头书架的测试与方法提供经验 明确测试的概念和作用，体会测试在产品设计过程的意义
活动二：制定案头书架测试方案 问题 1：如何形成案头测试内容和方法 对制作的案头书架进行测试，测试就要有相应的测试内容和测式方法，小组 讨论，案头书架应该进行哪些测试，采取什么样的方法，把讨论的结果记录在学案上。 根据案头书架设计需求，制定案头书架测试内容和测试方法。同时引导学生参照课本上六面形校庆宣传灯的测试内容和测试方法。 案头书架设计需求 功能需求能放置课本、笔、胶带、……尺寸需求占用空间体积小，适合办公桌、写字台或床头柜尺寸要求外形需求外形美观，有一定的装饰效果技术指标有一定的强度，能承受 5kg 以上的质量，有较好的稳定性其它材料绿色环保
师生共同总结归纳，案头书架的测试内容和方法 测试内容测试方法测试结果评价功能要求放置书籍等结构强度用力摇晃，观察是否发生变形或者松动稳定性放置书籍，用力摇晃，观察其稳定性外观观察外观是否光滑，有没有尖锐物等尺寸用直尺进行测量，对比设计图的尺寸适用性用尺子测量，对比办公桌、写字台、床头柜的通用尺寸……
承接活动 1 中笔记本测试，知道案头书架测试需要相应的测试内容和方法，并且会选择或制定简单的测试方法
活动三： 案头书架的测试 【行动】请各小组对照案头书架的测试内容和方法，对案头书架实施测试教师巡视，及时发现存在的问题，进行纠正。 小组展示测试结果，交流评价各小组的测试过程及结果（部分示例） 组 1：主要强调外观有问题，外观比较粗糙，看起来不美观，问题原因应该受制于加工工艺。功能还可以了，可以放课本等，安全性不太好，表面有毛刺， 容易刺伤手。 组 2：这个书架结构不稳固，用力晃，发现有种松散的感觉，问题原因是连接不牢固。 组 3：这个书架的部件尺寸有点出入，造成书架结构不稳定。 组 4：这个书架的适应性不全面，经我们组看资料，这个在桌头柜放不了， 因为案头书架尺寸不能调节。 组 5：这个书架功能不能完全达到设计要求，小的物件没有办法收纳，问题的原因在于没有封闭的小抽屉。 …… 教师总结：通过案头书架的测试，同学们发现案头书架存在诸多问题，这说明产品的设计不可能是绝对完美的，所以，即要在在设计的过程中对设计不断优化，也要在制作过程中提倡新的发现、新的创意和新的改动。尤其是对测试过程中发现的问题进行及时改进。
活动四：案头书架的优化 根据测试结果对本组的案头书架进行改进和优化（由于时间关系，改进方案可以在设计草图上体现。 优优方向：如性能、功用、经济、实用、环保、节能、安全、美观、环境适应等。 优化措施：从材料，工艺，结构，色彩，涂饰，造型等入手优化。小组代表优化展示，交流评价各小组优化方案（部分示例）。 针对测试发现的问题，例如适用性，可以调整为可伸缩的书架。 针对测试中的功能缺陷，例如，如果收纳小物透明胶等有小东西，可以加上小抽屉。 针对测试中的功能缺陷，例加，放置笔筒和卷纸，可以添加卷纸盒和笔筒。针对测试中存在外观问题，例如木纹纸进行粘贴。 针对测试中…… 教师总结归纳： 1、改进和优化要强调系统思想，必须全面考虑，统筹兼顾，整体平衡，多个目标，成本和效益，各种限制条件的和谐统一。 2、设计是不断循环的过程，优化也是永无止境的。但是优化是相对的，如老人用不了太高级的功能强大的智能机，反而只爱老人机；所以没有最好，只有更好，是以优化目标及要求为评价标准的。
（三）课堂小结 1、产品测试作用、内容、步骤以及产品的改进优化。 2、测试与优化尽量在制作过程中进行，方便及时调整和改进，如果等到最后产品成型了再进行测试，很难进行比较大的修改。 3、设计是不断循环的过程，优化也是永无止境的。但是优化是相对的
（四）教学反思 基于通用技术核心素养的教学必须在具体的真实情境下，使学生面对近乎现实的情境，通过不断的技术实践，形成解决问题的内在品质。因此，本节的教学承接本章项目“案头书架制作“的后继内容，对制作好的案头书架进行测试，让学生在对案头书架的测试中，知道简单产品的测试方法和优化改进设计的意义。在教学过程主要体现以下优点： 1、运用了项目学习理念，提倡学生在教师指导下探究学习。在教学中，通过“联想笔记本测试”视频的分析，让学生建构测试的概念和作用，让学生知道要对产品测试，就应该有测试内容和测试方法。从而为制定案头书架的测试内容和测试方法提供支撑，形成迁移。在学生探究案头书架测试内容和测试方法时， 由于先前经验积累，学生能主动去经历知识发现、发展的过程，知识成为学生能够观察、思考、探索和操作的对象，有效地避免了机械地传授。 2、课堂气氛活跃，充满着互动交流。由于案头书架是学生亲自备料、下料、组装制作出来的，所以每个学生在知识形成过程中与生活经验和认知经验建立联系，学生的认知和具身体验联结起来，在做中学，在学中思，从而达到深度学习。以测试与优化案头书架为主线，每个学生具身体验都有话可说，课堂中师生互动活跃，小组代表分享，都能有很好的思路和想法，分享很成功。 不足：个别小组代表分享时间过长，对于案头书架的优化并不是功能越多越好，要有系统思想，要统筹兼顾，要及时传递给学生一种辩证的观点，在这方面把控不太好，有进一步改进的空间。
本节教学活动记录单（附后）
“案头书架测试”活动记录单
班级： 姓名：
一、活动要求
注意正确使用工具;
注意劳动保护及操作安全;
注意分工与协作，及团队精神
二、测试准备
钢卷尺、课本、锤子、砂纸三、测试过过程
1.看视频，讨论视频中联想笔记本测试测试内容、测试方法和测试结果。
联想笔记本测试
序号 测试内容 测试方法 测试结果
2、形成案头书架测试内容和测试方法
“案头书架测试”任务单
测试内容 测试方法 测试结果 评价 存在问题的原因 解决办法
资料窗：
办公桌、写字台、床头柜的通用尺寸
办公桌通用尺寸：长：1200-160mm，宽：500-650mm，高：700-800mm。写字台的桌面宽度一般为 900-1200mm，深度为 450-600mm
床头柜尺寸大小：宽在 400 到 600mm，而深度则为 300 到 450mm，高度则为 500
到 700mm，