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三、技术试验及其方法(第二章 技术世界中的设计)
更新日期:2012-3-3    作者:网络综合    编辑:admin    点击量:2983

2、模拟试验法。

如汽车的碰撞试验就可以选用模拟试验法进行试验,在专用的场所模拟现实中的撞车事故,以考察汽车的性能。采用这种方法进行试验,可以减小风险,提高效率。模拟试验法还可以通过缩小(放大)比例来模拟所设计的现场效果。

[案例分析].汽车碰撞试验

[提问] 在汽车碰撞试验中为什么要用模拟人试验呢?

[学生思考讨论].用模拟人试验可以检测在事故发生时对撞击人体造成的伤害,从而总结经验,改善汽车的安全性能设计,降低事故风险。

模拟试验法还可以通过缩小(放大)比例来模拟所设计的现场效果。鸟巢模型分析,鸟巢设计过并不是说立刻可以建好的,为了很好的把鸟巢建好,是做了很多的模型来反复论证的。

同学们,前面我们看了航天员失重训练的视频,现在我们再来看看凤凰号火星探测器模拟登陆动画。

[提问].这段视频是真实发生的吗?

[学生思考讨论]

[教师评析].对,我们暂时还无法直接把火星探测器登陆的视频拍下来,可是我们可以利用计算机技术来虚拟实现,这就是我们要学习的第三个试验方法。

 

3、虚拟试验法: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称为虚拟试验法。除了刚才我们看到的凤凰号火星探测器模拟登陆动画外,还有虚拟人等采用了虚拟试验法。

虚拟人――研究者利用来源于自然人的解剖信息和生理信息,集成虚拟的数字化人体信息资源,经计算机模拟构造出虚拟人,可以开展无法在自然人身上进行的一系列诊断与治疗研究。

[提问].同学们,我想大家应该都知道,要成为一个宇航员不容易,要经过层层的选拔,选拔成为宇航员后还要经过很多高强度的体能训练。宇航员的训练远比我们想象的艰苦,有些训练甚至让人难以忍受。当初苏联宇航员在一年内,要骑自行车1000公里,滑雪3000公里,越野跑步200多公里。当年美国的宇航员登月前要穿几十千克重的宇航服,在炎热的佛罗里达沙漠中,每天行走二三十千米。如今我国的宇航员也在进行高强度的训练。请问为什么他们要进行这么多高强度的训练啊?

[学生思考讨论]

[教师评析].宇航员进行这么多高强度的训练,是为了让他们在执行太空任务时能更好适应太空的环境,并能很好的处理各种突发事件。

而在技术试验中通过扩大和强化试验对象的作用,以提高试验效率的方法称为:

 

4、强化试验法。

[提问].在前面我们讲到了宇航员要进行“失重训练”。同学们,失重训练的这个环境在我们地球上本来是有没有的?

[教师评析].这种失重的环境实际上是我们模拟的太空环境,是不是也可以说是把太空的环境移植到了地球?而这种移植也是一种技术试验方法。

 

5、移植试验法.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的方法。如橘子从长江以南移植到长江以北的种植试验。这就是一种非常典型的移植试验。

[提问].同学们还知道些什么样的移植试验法的应用?

[教师提示].小白鼠、普通班参加实验班的考试。

 

六、教学反思

技术试验在技术活动中是必不可少的一项内容,它是技术成功与否的关键,更是发现问题、探究规律、优化技术的关键。因此,它是本书的重点内容之一。然而它对学生来说又是很陌生的。教师必须在教学中引导学生将它与他们早就熟悉的科学实验区别开来。为了打破学生对技术试验的神秘感,教师用学生很熟悉的神舟飞船录像引入新课,将学生的注意力吸引到技术试验这个内容上。通过耳闻能详的袁隆平的杂交水稻试验、汽车破坏性碰撞试验、青霉素皮下注射试验、原子弹试验等等这些例子,让学生理解技术试验与科学试验的区别,使学生初步理解技术试验的概念及它在技术活动中的重要性。为了提高学生的兴趣,教师还增加了析因试验法,介绍了美国世贸大楼在911事件中倒坍的析因试验研究,学生果真很感兴趣。这两节课,学生的兴趣是很高的,很积极地参与课堂活动。课后都认真完成了技术试验报告的写作。从学生呈上来的技术试验报告发现,绝大部分的同学是按技术试验报告的格式来完成,但还有极少部分学生受思维定势的影响,仍将试验报告写成了实验报告,还是按物理实验报告的格式来书写。这说明这部分学生的头脑里还没有完全将技术试验与科学实验区分开来。


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