资源简介

技术试验及其方法
教　　材：（凤凰国标教材）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
作 者：林雅芝（浙江省嵊泗中学）
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。考虑到试验成本要低，并让学生注意到即使纸张强度这样的小试验也会有安全问题存在。设计中采用了502胶水粘接，提出“长度不变，A4纸的结构强度能超过卡纸平展强度的验证试验”、“双面胶和502对纸张的粘接强度对比试验”，这样可以做到既简单有能让学生充分经历和体验试验实施的过程，培养学生的能力。安排两个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。但因为时间紧张，只能任选一个实施技术试验，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)马上行动环节是技术试验报告设计、实施技术试验和报告成果形成的环节。一要启发学生设计考虑周全，具体，如“502胶水使用的安全问题”“ 双面胶和502对纸张的粘接强度对比试验”要控制相同的粘接面积，至少要做两种以上的纸张材质才能得出结论，还要等502胶水干了之后才能测试等；二是要把握报告设计交流好到位，学生间能指出存在的不足，启发学生加以修正，如折纸的分割顺序是从小到大呢还是还从大到小？为什么？试验距离要不要控制？三、要注意观察学生活动过程中存在的问题，及时启发或指导学生加以修正。
(6)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。
(7)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。
(8)本章小结要做到既全面，又有重点。
(9)课堂练习是为了复习人机关系的知识内容，要让学生充分的分析到位，起到巩固作用。
(10)课外安排“请你课外为检测台灯的稳固性设计几种试验方法”起到巩固知识，进一步提高能力，并为以后台灯的设计打下基础。
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，如“双面胶和502对纸张的粘接强度对比试验”部分同学可能只会做一种材质纸的试验。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、单、双面胶、502胶水、A4纸和手工纸等。
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. 提出问题
教师：上节课我们了解了五种技术试验的方法及其他许多方面的应用。那么，当我们想探究纸张的结构造型与强度的关系时，具体的技术试验如何开展呢？我们要不要考虑“试验在哪里进行？”“都有谁参加？”“具体分工怎样？”“采取哪些试验方法？”“试验步骤怎样？”“试验过程可能会出现哪些情况？”“情况一旦发生如何应付？”等一系列问题呢？
学生：要考虑。
教师：今天我们就先来学习技术试验及其方法的第三部分——技术试验的实施与报告的写作内容。（课件）
技术试验的实施除了必须对试验过程做周密的计划外，还要抽取试验样本、进行试验、分析数据、得出结论等环节。（课件）
在进行试验的过程中，有时也不是一帆风顺的。
2．案例分析
我们来阅读案例《当核材料接近临界值》。（课件）
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。（课件）
教师：请二人小组讨论：人们在技术试验中可能会遭遇不可预料的危险，甚至有人为了获得资料在试验中英勇献身，你对此有什么体会？（课件）
学生讨论并回答。
教师：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。
3．讲解报告格式
教师：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。（课件）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）。
教师：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。（课件）
4．案例分析
教师：请阅读课本P41《纸张的结构造型与强度的关系的试验报告》并思考试验报告撰写特点。（课件）
学生阅读、思考。
教师：想一想，说一说:试验报告撰写有什么特点 （课件）
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。记录内容应包括实验的全过程。实验现象反常时，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（课件）
5．马上行动
请每个同学以小组活动的形式，为以下两个试验设计试验报告：（课件）
（1）长度不变，A4纸的结构强度能超过卡纸平展强度的验证试验。
（2）双面胶和502对纸张的粘接强度对比试验。
请问题老师要向你们提供哪些试验器材呢？
教师提供：砝码、弹簧测力器、双面胶、502胶水、A4纸、手工卡纸、夹子等。
教师：一边分发材料，一边问：纸张的强度试验有没有要注意安全的地方？
学生：有，502会沾手的，不小心还会伤害眼睛的。
教师：对，那么，怎样可以消除或减轻502对皮肤的伤害？
学生：可以备一些水在旁边，方便冲洗。
教师：或者用餐巾纸沾湿了放在旁边也可以。不过首先要注意安全。那么，粘接材料的试验做几种纸张好呢？
学生：多做几种好。
教师：对，多做几种才有说服力。
学生设计。
教师：现在四人小组交流试验方案，进行优化，并选择一种方案实施试验。
学生交流，优化并实施试验。
教师：大家要按计划分工合作，规范操作，并完成试验报告。巡视，并进行指导。
6．试验交流
教师：请某某同学代表小组说说试验实施过程、结论和体会。
学生：试验前我们想好了几种不同的结构，然后开始按顺序实施，得出的试验结论是，A4纸通过结构改变能增加强度，其强度能超过手工卡纸的强度。但是，由于没有考虑到试验过程中还会产生新的想法，由于纸都用过了，不能再实施试验。所以，我们觉得还不够完美。
教师：再请另一个试验项目小组的同学交流。
学生：我们的试验过程比较简单，对两种不同的纸张都进行了试验。但是操作也存在不方便的地方，就是要控制好502胶水的使用量和面积。为了不超过设定的面积，我们用笔进行了划线，框定了范围，所以整个试验比较顺利。我们的试验结论是502胶水的粘接强度超过双面胶。不过，没有双面胶使用方便、安全。
7．评价提升
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。有些小组的同学手上也沾上了502胶水，对准备用于及时擦拭的湿纸巾没有引起足够的重视，致使皮肤受到伤害。其实，一不小心，502是极容易沾手的。虽然是一个小试验，但是一定要提高安全意识，要知道，如果我们不注意安全的话，它还可能伤害我们的眼睛。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，结论正确。不仅技术试验如此，我们今后在开展其它活动过程中也应有这种严谨、科学的态度。试验存在不足的小组，请进一步思考存在的问题，并加以修正。
8．思考
教师：（1）试验操作过程不规范，将给试验带来什么后果？（课件）
学生：试验数据不准确，导致错误的试验结论，还可能造成事故。
（2）纸张的结构研究试验成果，可否用于其它材质？为什么？（课件）
学生：可以。生活中的很多事例是通过改变材质的造型，以达到增加强度的目的，如矿泉水瓶。
（3）技术试验在设计中有什么作用？（课件）
学生1：它是发现问题、探究规律和优化设计的关键。
学生2：也可为评价提供准确、客观的依据。
教师：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。
9．本章小结（课件）
10．课堂练习
教师：下面，请同学们完成课本P43综合实践第2小题。（课件）
学生观察、答题。
教师巡视。
教师：现在请某某同学说说其中人机关系不合理的地方。其他同学补充。
学生回答。
教师：用课件出示完整的答案。
11．拓展延伸
教师：请你课外为检测台灯的稳固性设计几种试验方法，下节课交流。（课件）
八、教学反思
本课主要从提出问题到解决问题，中间教师讲解的过程是提供知识支撑的过程。为确保教学的顺利进行，在实际授课过程中应注意这样几点：
1. 注意创设宽松的学习氛围。
2．注意观察学生学习过程，抓住课堂生成的内容结合教学设计实施教学。
3．最好把用于报告设计的白纸发给学生，便于学生统一使用。

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