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第三節(jié)技術(shù)試驗(yàn)及其方法（第1課時(shí)）

一、教學(xué)目標(biāo)

1、知識(shí)與技能

①知道什么是技術(shù)試驗(yàn)；

②了解技術(shù)試驗(yàn)的方法和分類；

③使學(xué)生能從生活、學(xué)習(xí)中的案例中分析出所用的試驗(yàn)方法，并能根據(jù)不同的試驗(yàn)內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法；

④明白技術(shù)試驗(yàn)的重要性。

2、情感目標(biāo)

讓學(xué)生在技術(shù)試驗(yàn)中體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造、思考、觀察的能力，形成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、一定的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；使學(xué)生能利用技術(shù)的相關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，讓他們有一種成就感，增強(qiáng)對(duì)技術(shù)未來(lái)的信心；并積極培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義熱情和增強(qiáng)民族自豪感。

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是技術(shù)探究中一種重要的方法。因此，本節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn)如下：

（1）重點(diǎn)：了解技術(shù)試驗(yàn)的重要性及技術(shù)試驗(yàn)的方法；能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)，并能寫出科學(xué)、規(guī)范的技術(shù)試驗(yàn)報(bào)告。

（2）難點(diǎn)：理解各種不同目的技術(shù)試驗(yàn)類型、各種常用的技術(shù)試驗(yàn)的方法。

三、教學(xué)策略與方法

情景引入，充分的利用案例，以通過(guò)航天航空為主線案例分析，觀察、思考和討論，讓學(xué)生正確理解為什么要進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)及掌握技術(shù)試驗(yàn)的分類。并設(shè)計(jì)好情景讓學(xué)生體驗(yàn)簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)技術(shù)試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。

教學(xué)方法：體驗(yàn)法、講授法、討論法。

四、教學(xué)過(guò)程：

1、問(wèn)題引入

用問(wèn)題”怎樣拍掌拍得最響？”來(lái)設(shè)置情景，讓學(xué)生不由自主的動(dòng)手拍掌進(jìn)行試驗(yàn)。

[教師分析]拍掌拍得響不響，同學(xué)們不知道答案不能直接回答，所以同學(xué)們要拍掌來(lái)試一下，而這種嘗試，可以稱之為試驗(yàn)，怎么樣拍得最響，我們用試驗(yàn)的方法很容易得到答案。那我們?cè)诩夹g(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)的未知問(wèn)題又該怎么辦呢？這就是今天要和大家一起探討的主題。引出課題技術(shù)試驗(yàn)及其方法。

２、新課講解

[案例分析]大家都知道我們國(guó)家的載人航天的成就讓我們每一個(gè)中國(guó)人感到驕傲和自豪，那么為什么只有神舟5號(hào)和6號(hào)真正的載人上天，神舟1、2、3、4號(hào)又干什么去了呢？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]一項(xiàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)出來(lái)后，其設(shè)計(jì)是否合理，性能和質(zhì)量是否符合要求，都需要通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，同樣的航天火箭發(fā)射也一樣，我們開(kāi)始不能保證我們的火箭能載人航天，所以我們分別進(jìn)行了神舟１號(hào)到４號(hào)火箭的發(fā)射，這四枚火箭相對(duì)神舟５號(hào)６號(hào)而言都可以說(shuō)是在進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)。

請(qǐng)同學(xué)們看下面”神舟飛船返回倉(cāng)回收試驗(yàn)”的視頻。

[提問(wèn)]請(qǐng)問(wèn)這是正式的火箭發(fā)射嗎？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]其實(shí)我們?yōu)榱松裰郏堤?hào)６號(hào)的發(fā)射，并不僅僅只是發(fā)射舟1、2、3、4號(hào)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)的，我們還進(jìn)行”神舟飛船返回倉(cāng)回收試驗(yàn)”這樣或其它的各種技術(shù)試驗(yàn)很多次，這樣才保證了我們的神舟５號(hào)６號(hào)的發(fā)射成功。那么到底什么是技術(shù)試驗(yàn)?zāi)兀?/p>

[概念]我們通常將技術(shù)活動(dòng)中為了某種目的所進(jìn)行的嘗試、檢驗(yàn)、優(yōu)化等探索性實(shí)踐活動(dòng)稱為技術(shù)實(shí)驗(yàn)。

[提問(wèn)]技術(shù)試驗(yàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)是不是一樣的呢？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]科學(xué)實(shí)驗(yàn)--驗(yàn)證假設(shè)，形成結(jié)論。

技術(shù)試驗(yàn)--驗(yàn)證方案的可行性與合理性，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的在于甄別真?zhèn)?，而技術(shù)試驗(yàn)的目的在于選擇和優(yōu)化。

[提問(wèn)]前面同學(xué)們拍掌及神舟飛船都進(jìn)行了技術(shù)試驗(yàn)，那我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)?zāi)?？可不可以不進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)?zāi)兀?/p>

[案例分析]青梅素皮試試驗(yàn)

[提問(wèn)]這個(gè)案例給了我們什么啟發(fā)？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]技術(shù)試驗(yàn)是技術(shù)研究不可缺少的基本方法和手段，它對(duì)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)起到了有力的保障作用。通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)，可以使設(shè)計(jì)得以改進(jìn)和完善，將設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)和失誤降到最低。

我們知道了技術(shù)試驗(yàn)的重要性了，現(xiàn)在我們一起來(lái)學(xué)習(xí)一下，技術(shù)試驗(yàn)的分類。

對(duì)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，我們可以根據(jù)應(yīng)用的范圍不同進(jìn)行分類，如農(nóng)業(yè)試驗(yàn)、工業(yè)試驗(yàn)、國(guó)防試驗(yàn)、科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)等；

還可以根據(jù)目的的不同進(jìn)行分類，如性能試驗(yàn)、優(yōu)化試驗(yàn)、預(yù)測(cè)試驗(yàn)、信息試驗(yàn)等。

性能試驗(yàn)：通過(guò)改變所給的條件，測(cè)量試驗(yàn)對(duì)象的狀態(tài)變化并分析其原因，明確試驗(yàn)對(duì)象的性能或性能故障，如：對(duì)產(chǎn)品的高（低）溫試驗(yàn)、振動(dòng)顛簸試驗(yàn)等。

優(yōu)化試驗(yàn)：對(duì)試驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行條件優(yōu)化或條件組合。如農(nóng)業(yè)中不同的品種的對(duì)比試驗(yàn)

預(yù)測(cè)試驗(yàn)：通過(guò)試驗(yàn)，預(yù)測(cè)被試對(duì)象狀態(tài)的變化及產(chǎn)生的后果。如：天氣預(yù)測(cè)。如預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)韋帕。

信息試驗(yàn)：通過(guò)測(cè)量、采集、識(shí)別和處理信息來(lái)影響試驗(yàn)效果。如航測(cè)。

[教師評(píng)析]當(dāng)然對(duì)技術(shù)試驗(yàn)類型的劃分不是絕對(duì)的，有時(shí)同樣的試驗(yàn)，因?yàn)槟康牡牟煌?，也可以從不同的類型?lái)理解。

過(guò)渡：在技術(shù)發(fā)展的漫長(zhǎng)過(guò)程中，人們總結(jié)了許多技術(shù)試驗(yàn)的方法。這些方法有著各自的特點(diǎn)，同時(shí)也有著各自的適用范圍和作用。下面我們來(lái)對(duì)常用的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1、優(yōu)選試驗(yàn)法：運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，選定若干次典型意義的試驗(yàn)，邏輯地推出全部試驗(yàn)所達(dá)到的最佳效果，這種試驗(yàn)方法稱為優(yōu)選試驗(yàn)法。

如：有沒(méi)有施肥水稻的對(duì)比試驗(yàn)。

[提問(wèn)]還有沒(méi)有優(yōu)選試驗(yàn)法的應(yīng)用？

[教師評(píng)析]優(yōu)選試驗(yàn)法有很多。比如說(shuō)我們前面講到了神舟５號(hào)航天飛船，那我們?yōu)槭裁催x擇了楊利偉做為第一位上天的航天員?。科鋵?shí)這里也用到了優(yōu)選試驗(yàn)法，當(dāng)時(shí)一定是在所有的航天員中反復(fù)的選擇、比較，最后認(rèn)為楊利偉最合適所以選他的對(duì)不對(duì)？

下面我們來(lái)看一看宇航員的一段訓(xùn)練視頻”航天員失重訓(xùn)練”。

[提問(wèn)]航天員為什么要進(jìn)行這樣的訓(xùn)練啊？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]因?yàn)樵谔罩惺菦](méi)有空氣沒(méi)有重力的，宇航員在太空時(shí)都是處于失重狀態(tài)的，為了讓宇航員很好的適應(yīng)失重狀態(tài)，所以要地球上對(duì)宇航員進(jìn)行失重訓(xùn)練，而這種訓(xùn)練是模擬的太空環(huán)境來(lái)進(jìn)行的，利用失重飛機(jī)完成的。它可以使宇航員感受、體驗(yàn)和熟悉失重環(huán)境，在失重的時(shí)間里可以做各種試驗(yàn)，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運(yùn)動(dòng)，訓(xùn)練太空的出艙活動(dòng)。

而這種通過(guò)再現(xiàn)的形式來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)發(fā)生情況的方法稱為2、模擬試驗(yàn)法。

如汽車的碰撞試驗(yàn)就可以選用模擬試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)，在專用的場(chǎng)所模擬現(xiàn)實(shí)中的撞車事故，以考察汽車的性能。采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)，可以減小風(fēng)險(xiǎn)，提高效率。模擬試驗(yàn)法還可以通過(guò)縮小比例來(lái)模擬所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)效果。

[案例分析]汽車碰撞試驗(yàn)

[提問(wèn)]在汽車碰撞試驗(yàn)中為什么要用模擬人試驗(yàn)?zāi)兀?/p>

[學(xué)生思考討論]用模擬人試驗(yàn)可以檢測(cè)在事故發(fā)生時(shí)對(duì)撞擊人體造成的傷害，從而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改善汽車的安全性能設(shè)計(jì)，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

模擬試驗(yàn)法還可以通過(guò)縮小比例來(lái)模擬所設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)效果。鳥(niǎo)巢模型分析，鳥(niǎo)巢它設(shè)計(jì)過(guò)并不是說(shuō)立刻可以建好的，為了很好的把鳥(niǎo)巢建好，是做了很多的模型來(lái)反復(fù)認(rèn)證的。

同學(xué)們前面我們看了航天員失重訓(xùn)練的視頻，現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看看鳳凰號(hào)火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫。

[提問(wèn)]這段視頻是真實(shí)發(fā)生的嗎？

[學(xué)生思考討論]

[教師評(píng)析]對(duì)，我們暫時(shí)還無(wú)法直接把火星探測(cè)器登陸的視頻拍下來(lái)，可是我們可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)虛擬實(shí)現(xiàn)，這就是我們要學(xué)習(xí)的第三個(gè)試驗(yàn)方法。

3、虛擬試驗(yàn)法：利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)中的技術(shù)設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行試驗(yàn)的方法稱為虛擬試驗(yàn)法。除了剛才我們看到的鳳凰號(hào)火星探測(cè)器模擬登陸動(dòng)畫外，還有虛擬人等采用了虛擬試驗(yàn)法。

虛擬人――研究者利用于自然人的解剖信息和生理信息，集成虛擬的數(shù)字