九、教学过程
㈠、问题引入
用问题“怎样拍掌拍得最响?”来设置情景,让学生不由自主的动手拍掌进行试验。
[教师评析]
拍掌拍得响不响,同学们不知道答案不能直接回答,所以同学们要拍掌来试一下,而这种尝试,可以称之为试验,怎么样拍得最响,我们用试验的方法很容易得到答案。那我们在技术领域出现的未知问题又该怎么办呢?这就是今天要和大家一起探讨的主题。引出课题:第三节技术试验及其方法。
㈡、新课讲解
(一)什么是技术试验:
[案例分析]
大家都知道我们国家的载人航天成就让我们每一个中国人感到骄傲和自豪,那么为什么只有神舟5号、6号、7号真正的载人上天,神舟1、2、3、4号又干什么去了呢?
[学生思考讨论]
[教师评析]
一项新产品设计生产出来后,其设计是否合理,性能和质量是否符合要求,都需要通过技术试验来验证,同样的航天火箭发射也一样,我们开始不能保证我们的火箭能载人航天,所以我们分别进行了神舟1号到4号火箭的发射,这四枚火箭相对神舟5号6号7号而言都可以说是在进行技术试验。那么到底什么是技术试验呢?
1.技术试验的概念
我们通常将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称为技术实验(TechnicalTest)。
[提问]技术试验与科学实验是不是一样的呢?
[学生思考讨论]
[教师评析]
我们熟悉的在物理、化学、生物所进行的实验,是对事物的客观规律和现象进行观察、分类、归纳、演绎、推理、验证的科学过程,是一种科学探究活动。
技术试验是为了全面考核产品质量和性能的稳定性和可靠性,获取得大量技术数据,经过分析综合得出产品的使用质量的基本水平及其极限状况的过程,是一种创造性的技术活动。
科学实验——验证假设,形成结论。
技术试验——验证方案的可行性与合理性,并实现优化。
科学实验的目的在于甄别真伪,而技术试验的目的在于选择和优化。
[讨论]
①.你在日常生活中接触了哪些技术试验?请举例说明。
医院青霉素皮试、药品小白鼠试验、计算机性能测试(优化大师的使用)、安全帽超载试验、苹果树嫁接移植试验、大桥通车试验、弹簧床垫弹性测试试验、青藏铁路通车试验、防弹背心击穿测试试验、橡皮筋弹性试验、各种疫苗测试试验、天气预报等。
②.为什么要进行技术试验?(前面同学们拍掌及神舟飞船都进行了技术试验,那我们为什么要进行技术试验呢?可不可以不进行技术试验呢?)
[案例分析]技术试验卫星、阿什塔比拉河桥的垮塌、青梅素皮试试验。
课外阅读:技术原因造成的十件悲剧。
[提问]这些案例给了我们什么启发?
[学生思考讨论]
[教师评析]
如果不进行技术试验,不可能了解材料的性能,产品的性能,不能发现设计中的问题,不能避免事故的发生,如果事先对材料的性能和设计方案进行了试验,将会最大限度降低失误,避免损失。对于一些大型建筑工程建筑,我们就要缩小比例,用模型进行试验。所以,无论什么产品,大到航天飞机,小到吃穿用的生活用品,设计制造出来的产品都要进行一系列的试验,来检验你的设计是否合理,性能是否达到要求。
技技术试验的重要性
(1)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。
(2)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降到最低。
马上行动:
学生应用已有的知识经验进行思考和讨论教材第37页“马上行动”。
李宁同学自己做了个小板凳,他要做两个小试验来检验小凳的承重力和稳定性,你认为他的试验合理吗?
(1)在小凳上逐步加重物,把重物将小凳压垮前的一次重力记录为小凳的承重力。
(2)在小凳上固定一个特制的挡风屏障用电风扇在一定距离之外吹风,电扇由远及近移动,风力由小变大,记录屏障连同小凳一同倒下时电风扇与小凳之间的距离以及电风扇的风力。
[教师评析]
凳子的承重力和稳定性主要决定于凳腿对地面的支撑力和角度、所以第一个试验应该做而第二个试验不必做。由此也可以看出,对不同用途的产品,其功能不同,用途不同,用来检验的方法也有所不同。
我们知道了技术试验的重要性了,现在我们一起来学习一下,技术试验的分类。
2.技术试验的分类
可以根据试验的性质不同分类:
物理性能试验,如:材料机械性能试验。试验的内容主要是测量材料的强度、硬度、刚性、塑性和韧性等。机械性能试验可分为静力试验和动力试验两大类。静力试验包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、扭转试验、硬度试验、应力松弛试验、断裂韧性试验等。动力试验包括冲击试验、疲劳试验等。
化学性能试验,如:材料的老化、抗腐蚀试验等。
生化性能试验,如:疫苗试验、病理试验、药物临床试验等。
可以根据应用的范围不同进行分类,如农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等。
还可以根据目的的不同进行分类,如性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等。
根据 |
分类 |
试验的性质 |
物理性能试验、化学性能试验、生化性能试验 |
应用范围 |
农业试验、工业试验、国防试验、科学技术试验等 |
目的不同 |
性能试验、优化试验、预测试验、信息试验等 |
性能试验:
通过改变所给的条件,测量试验对象的状态变化并分析其原因,明确试验对象的性能或性能故障,如:对产品的高(低)温试验、振动颠簸试验等。
优化试验:
对试验对象进行条件优化或条件组合,如农业中不同的品种的对比试验。
预测试验:
通过试验,预测被试对象状态的变化及产生的后果,如:老化试验、天气预测—预测台风韦帕。
信息试验:
通过测量、采集、识别和处理信息来影响试验效果,如航测。
[教师评析]
当然对技术试验类型的划分不是绝对的,有时同样的试验,因为目的的不同,也可以从不同的类型来理解。
过渡:
在技术发展的漫长过程中,人们总结了许多技术试验的方法。这些方法有着各自的特点,同时也有着各自的适用范围和作用。下面我们来对常用的方法进行学习。
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