第一篇:保温材料试验方法总结
一、抗裂砂浆的拉伸粘结强度及侵水拉伸粘结强度
1、JG/T 24-2000 1.1试样
将硬聚氯乙烯或金属型框置于70mm*70mm*20mm砂浆块上,将主涂料填满型框(面积40mm*40mm),用刮刀压实平整表面,立即除去型框,即为试板。在标准环境中养护14d。此项试验做5个试板为一组。1.2 拉伸粘结强度
在养护期第十天将试板置于水平状态,用双组份环氧树脂或其他高强度黏结剂均匀涂布于试样表面,并在其上面放钢质上夹具,加约1kg砝码;除去周围溢出的黏结剂,放置72h,除去砝码;养护14d后,在拉力试验机上,沿试件表面垂直方向以5mm/min的拉伸速度测定最大抗拉强度。1.3浸水拉伸粘结强度
按1.1同时制备5个试板,养护14d。
将试件水平置于水槽底部标准砂上面,然后注水到水面距离砂浆块表面约5mm处,静置10d后,取出,试件侧面朝下,在(50±2)℃恒温箱内干燥24h,再置于标准环境中24h,然后沿试件表面垂直方向以5mm/min的拉伸速度测定最大抗拉强度,就为浸水后的拉伸粘结强度。
2、158-2004(参照JG/T 24-2000)2.1 试样
将硬聚氯乙烯或金属型框置于70mm*70mm*20mm砂浆块上,将主涂料填满型框(面积40mm*40mm),用刮刀压实平整表面,立即除去型框,即为试块。试块用聚乙烯薄膜覆盖,在试验温度条件下养护7d,取出在试验室标准条件下养护20d。用双组份环氧树脂或其他高强度粘结剂粘结钢质上夹具,放置24h。2.2 拉伸粘结强度
其中5个试件按1.2的规定测定抗拉强度即为拉伸粘结强度。2.3 浸水拉伸粘结强度
另5个试件1.3的规定测定浸水7d的抗拉强度即为浸水拉伸粘结强度。
3、JGJ 144-2004 3.1 试样 3.1.1 保温材料为EPS保温板
制5个100mm*100mm*50mm的保温板试样,将抗裂抹面材料抹在EPS板一个表面上,厚度为(3±1)mm。经养护后,两面用适当的胶黏剂(如环氧树脂)粘结尺寸为100mm*100mm的钢底板。3.1.2 保温材料为EPS颗粒保温浆料板
制5个100mm*100mm*50mm的EPS颗粒保温砂浆板时,将抗裂砂浆抹在胶粉EPS颗粒保温浆料板一个表面上,厚度为(3±1)mm。经养护后,两面用适当的胶黏剂(如环氧树脂)粘结尺寸为100mm*100mm的钢底板。3.2 试样状态
干燥状态;
水中浸泡48h,取出2h后。3.3 试样方法
试样按于拉力试验机上,拉伸速度为5mm/min,拉伸至破坏并记录破坏时的拉力及破坏部位。
二、界面砂浆的拉伸粘结强度及侵水拉伸粘结强度
1、JGJ 144-2004 1.1 试样
1.1.1 与水泥砂浆粘结时
制备尺寸为80mm*40mm*40mm的5个水泥砂浆底板,底板抗拉强度应不小于1.5MPa。在水泥砂浆底板中部涂界面砂浆,尺寸为40mm*40mm,厚度为(3±1)mm。经过养护后,两面用适当的胶粘剂(如环氧树脂)按十字搭接方式在胶粘剂上粘结砂浆底板。1.1.2 与EPS板粘结时
EPS板密度为18~22kg/cm3,抗拉强度不应小于0.1MPa。将板切割成100mm*100mm*50mm,在板的一个表面上涂界面砂浆,厚度为(3±1)mm。经过养护后,两面用适当的胶粘剂(如环氧树脂)粘结尺寸为100mm*100mm的钢底板。1.2 试验状态
干燥状态 水中浸泡48h,取出后2h。1.3 试样方法
试样按于拉力试验机上,拉伸速度为5mm/min,拉伸至破坏并记录破坏时的拉力及破坏部位。
计算拉伸粘结强度,试验结果以5个试验数据的算术平均值表示。
三、胶黏剂的拉伸粘结强度及侵水拉伸粘结强度
1、JGJ 144-2004 1.1.1 与水泥砂浆粘结时
制备尺寸为80mm*40mm*40mm的5个水泥砂浆底板,底板抗拉强度应不小于1.5MPa。在水泥砂浆底板中部涂胶黏剂,尺寸为40mm*40mm,厚度为(3±1)mm。经过养护后,两面用适当的胶粘剂(如环氧树脂)按十字搭接方式在胶粘剂上粘结砂浆底板。1.1.2 与EPS板粘结时
EPS板密度为18~22kg/cm3,抗拉强度不应小于0.1MPa。将板切割成100mm*100mm*50mm,在板的一个表面上涂胶黏剂,厚度为(3±1)mm。经过养护后,两面用适当的胶粘剂(如环氧树脂)粘结尺寸为100mm*100mm的钢底板。1.2 试验状态
干燥状态
水中浸泡48h,取出后2h。1.3 试样方法
试样按于拉力试验机上,拉伸速度为5mm/min,拉伸至破坏并记录破坏时的拉力及破坏部位。
计算拉伸粘结强度,试验结果以5个试验数据的算术平均值表示。
2、JG 149-2003 2.1 试样
a.尺寸如图1所示,胶粘剂厚度为3.0mm,膨胀聚苯板厚度为20mm; b.每组试件由6块40mm*40mm*10mm的水泥砂浆试块和6块70mm*70mm*20mm的水泥砂浆或膨胀聚苯板试块粘结而成; c.制作:
水泥砂浆:用普通硅酸盐水泥与中砂按1:3(重量比),水灰比0.5制作,养护28d后,备用;
膨胀聚苯板:用表观密度为18kg/m3、按规定经过陈华合格的作为试验用标准板,切割成试验所需尺寸;
胶黏剂:按产品说明书制备,粘结厚度为3mm,面积为40mm*40mm。养护环境:按JC/T 547-1994 原强度:F级、S级、N级试件在试验条件空气中养护14d。
耐水:F级试件在试验条件空气中养护7d,S级试件在试验空气中养护14d。然后在试验条件水中浸泡7d,到期试件从水中取出并擦拭表面水分。
图 1 拉伸粘结强度试样示意图
注 1——拉伸用钢质夹具;
2——水泥砂浆;
3——胶黏剂;
4——膨胀聚苯板或砂浆块。
2.2 试验过程
养护期满后,进行拉伸粘结强度测定,;拉伸速度为(5±1)mm/min。记录每个试样的测试结果及破坏界面,并取4个中间值计算算术平均值。2.3 可操作时间
胶浆搅拌后,在试样环境中按薄抹灰外保温系统制造商提供的可操作时间(没有规定时按4h)放置然后进行拉伸粘结强度试验。
三、网格布
第二篇:外墙保温施工方法总结
外墙保温施工方法总结 本文提要:胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成。
EPS板薄抹灰系统一般不适用于面砖饰面。目前,有些外保温厂家也在尝试做面砖饰面,建议在工程应用中注意以下问题:
1.应做耐候性试验。
2.面砖与抹面层的粘结强度应大于0.2MPa。
3.为了能承受剪切应力,EPS板的密度应不低于30kg/m3。
4.面砖胶粘剂的耐冻融性能要好。
5.应采用粘钉结合方式固定EPS板,锚栓应钉在网布外并钉在粘胶点处。
6.边角部位防水一定要好。
7.建筑物高度需有一定限制。
就外保温中使用的保温材料而言,除保温性能外,还要求容易粘结,具有一定的机械强度和适当的弹性模量,密度15~22kgm3EPS板就非常适合。()EPS板的吸水率和水蒸汽渗透系数完全符合外保温的要求。与EPS板相比,XPS板不易粘结。目前,XPS板用于外墙外保温尚处在试验阶段,不宜大面积应用,尤其不能直接贴面砖。
2.胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统
胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统由界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料保温层、抗裂砂浆薄抹面层和饰面层组成。胶粉EPS颗粒保温浆料经现场拌和后喷涂或抹在基层上形成保温层,薄抹面层中铺满玻纤网。
这种系统在20年前欧洲就有资料介绍应用情况,虽然这种系统保温材料导热系数比EPS板大,但由于我国地域广大,各种气候区分布广泛,加之施工简便,价格适中,因而具有十分广阔的应用前景。
该系统胶粉EPS颗粒保温浆料导热系数接近0.06Wm·K,保温层设计厚度不宜超过100mm,在严寒地区使用会受到一定限制,在夏热冬冷地区和夏热冬暖地区使用有明显优势。该系统适用于各种多层和高层新建建筑的混凝土和砌体结构外墙,也适用于既有建筑节能改造。由于胶粉EPS颗粒保温浆料密度和导热系数较大,保护层表面最高温度以及温度变化速率和变化幅度均低于EPS板薄抹灰系统,因此采取适当措施后,可做面砖饰面。采用面砖饰面时,面砖粘结砂浆和勾缝材料应具有良好的可变形性,压折比应不大于3,勾缝材料还应具有良好的水蒸汽渗透性能。严寒地区采用面砖饰面时需考虑冻融破坏问题。
经试验证实,胶粉EPS颗粒保温浆料用作厚抹面层和表面找平层,外加玻纤网格布抗裂砂浆层,可有效解决抹面层开裂问题,可用于岩棉外保温、现场喷涂聚氨酯外保温及EPS板表面作厚抹面层和找平层。
3.EPS板现浇混凝土外保温系统
EPS板现浇混凝土外保温系统以现浇混凝土为基层,EPS板为保温层。EPS板内表面与现浇混凝土接触的表面水平方向开有矩形齿槽,内、外表面均满喷界面砂浆。在施工时将EPS板置于外模板内侧,并安装辅助锚栓作辅助固定件,浇灌混凝土后墙体与EPS板以及辅助锚栓结合为一体。EPS板表面抹抗裂砂浆薄抹面层,外表以涂料为饰面层,薄抹面层中铺满玻纤网。该系统适用于现浇混凝土剪力墙结构体系,适用地区与EPS板薄抹灰系统相同,并且同样适用于多层建筑和高层建筑,但不适用于面砖饰面。
4.机械固定EPS钢丝网架板外保温系统
机械固定EPS钢丝网架板外保温系统由机械固定装置、腹丝非穿透型EPS钢丝网架板、砂浆厚抹面层和饰面层构成。
该系统适用于寒冷地区。由于具有厚抹面层,受力学性能要求的限制,保温板不宜过厚,在严寒地区使用会受到一定限制。该系统不适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区,不适用于加气混凝土和轻集料混凝土基层。该系统可做面砖饰面和涂料饰面,以涂料做饰面层时,应加抹玻纤网抗裂砂浆薄抹面层。
5.岩棉板外保温系统
该系统采用机械固定件将岩棉板固定在外墙上,外挂镀锌钢丝网并抹胶粉EPS颗粒保温浆料,表面做玻纤网增强抗裂砂浆薄抹面层和饰面涂层。
岩棉板密度和压缩性能应符合设计要求,金属网和所有金属部件应做防锈处理。系统抗风压值不应小于设计要求的风荷载值。
该系统适用于混凝土和砌体结构外墙,适用于气候干燥地区,在气候湿热地区慎用。
6.装配式保温——装饰一体化外保温系统
该系统采用工厂化生产的预制复合保温板,以发泡聚氨酯作保温材料,浇注成型时与饰面砖复合在一起。预制板现场安装时用锚栓与墙体连接。这种做法的优点是:产品在工厂预制,有利于控制质量;施工装配化,减少了工序,施工速度快;面砖与保温层、保温板与基层墙体连接牢固,为外保温贴面砖饰面开辟了新的途径;聚氨酯比聚苯板有更高的热工性能,因而可以用较薄的厚度满足新的建筑节能设计标准要求。
该系统适用于混凝土和砌体结构外墙,对既有建筑优势明显,在气候湿热、风大地区慎用。
7.喷涂聚氨酯外保温系统
喷涂聚氨酯外保温系统由聚氨酯防潮底漆层、喷涂聚氨酯硬泡保温层、聚氨酯界面层、胶粉EPS颗粒保温浆料找平层、玻纤网抗裂砂浆抹面层和涂料饰面层构成。
聚氨酯硬泡体导热系数小,保温层热阻高。胶粉EPS颗粒保温浆料找平层兼有找平和保温功能,找平效果好,抗裂性能可靠。该系统是喷涂聚氨酯硬泡与胶粉EPS颗粒保温浆料找平的完美结合,是实现节能65%的一种理想的外保温构造系统。
以上各种外墙保温技术都有成功的工程实例,在应用中也都出现过一些问题。各种保温系统都有其特有的构造形式,选用时不得随意更改
第三篇:技术试验及其方法
凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
技术试验及其方法
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
凤凰高中通用技术教学参考书配套教学软件_教学设计
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。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)
第四篇:外墙保温(保温钉)施工方法
外墙保温(保温钉)施工方法
敲击式尼龙锚栓的安装 A、钻孔方法;
旋转钻孔;无冲击或锤击;
使用冲击钻进行冲击力小但冲击频率大的旋转钻孔; 使用电锤进行冲击力在但冲击频率小的旋转钻孔; 建筑材料决定采用何种钻孔方法; 这里可分为两大类
普通实心建筑材料:采用冲击钻孔与锤击钻孔方法。空心砖、强度较低的建筑材料以及加气混凝土:只可采用旋转钻孔方法,以避免钻孔过大,并防止空心砖内部空腔之间的隔筋断裂。B、边距间距
敲击式尼龙锚栓,应满足边距大于或等于2H和间距大于或等于4H(H为锚固深度)的要求,才是安全的。C、锚固深度
尼龙锚栓的锚固深度为:从承重层到锚栓膨胀部分归边缘的距离。
敲击式尼龙锚栓的最小锚固深度见下表: D、钻孔深度 钻孔深度至少应比锚固深度大10mm。这样既可以有足够的空间确保尼龙锚栓能够旋入,也可以有足够的空间容纳钻孔屑,因为从钻孔中清理这些废屑是很困难的。E、安装方式
用于外保温系统的锚栓通常采用穿透式安装。被锚固体保温系统的钻孔直径与基材钻孔直径相同。锚栓穿过被锚固件推入钻孔内,阁下膨胀作用而承载。F、锚固厚度
对于外保温系统而言,最大的锚固厚度一般由锚栓确定。确定有效长度时,必须综合考虑保温材料的厚度、粘结层和非承重层(抹灰层、保温层等)的厚度。当锚栓需穿过加强网时,还必须考虑底层胶浆的厚度。G、荷载
对于不同的锚固甚而,锚栓通过与基材孔壁的磨擦挤压作用能够承受不同大小的外荷载。因此,具备荷载相关知识是很重要的。荷载的三要素是:大小、方向和作用点。力常用千牛表示(1KN=100kg),弯矩常用牛米表示(1KN=0.1gm).对于粘贴保温系统,仅考虑风荷载产生的作用即可。如果没有粘贴作用,则系统由自重产生的剪力、由收缩和温度变化产生的约束力都必须考虑。此外,还必须将荷载偏心产生弯矩计算在内。H、穿过网格安装 如果要穿过丝网安装锚栓,为了避免损坏钢丝网应使用专用安装工具安装,并将锚栓压紧保温材料。为了保证作用在第一层抹灰层和钢筋网上的荷载均匀分配,圆盘的直径为50mm是足够的。当在钢丝网下安装锚栓时,应将锚栓合理布置,以便防止保温板在边角部位翘起或在建筑中间部位凸出。I、尼龙锚栓数量
采用尼龙锚栓固定时(以XPS板为例)7层以下每平方米约4个;8-18层每平方米约6个;19-28层每平方米约9个;28层以上每平方米约11个。任何面积大于01.m2单块板均加固定件,阳角、孔洞边缘处另行加密。其它保温材料如:EPS、矿棉板、酚醛泡沫板等板材使用锚栓数量根据其板材的抗剪强度及撕裂强度适当增加或减少,以保证锚栓拉力显著大于安全系数为5的墙面部位负风压设计的;墙角部位因增加锚固件,同样可以满足设计要求。
外墙用保温固钉包括;分体式涨管钉,一体式涨管钉及大模内置固钉;保温钉系列有焊接式、塑料保温钉、低碳钢保温钉、低碳钢保温钉专用锁片、不干胶保温钉,地热卡钉保温钉专用胶等产品。
保温钉是外墙保温专用的瞄固件,有镀锌螺丝、尼龙涨管和固定圆片组成。根据保温厚度的不同,分为多种规格。广眨用于建筑装簧中。本厂生产的保温钉在房屋的保温层中广眨使用。具有抗老化、抗温度聚变,防腐,耐寒耐热;承载力高,高承压、抗拉性能好;加载后不容易变形、防潮、援振、吸收噪音和良好的绝缘性等特点。安装简便,铨击即可,不需要特殊的安装工具。镀锌螺丝很好的解决了腐浊问题,耐久性好,且尼龙材质传热性低,冬季没有冷桥,高效节能。
1、承载力高、有良好的耐候性、抗老化、抗震动、抗风化、抗断裂、牢固持久。
2、适用于外墙保温系统中的所有保温板的固定。适用于混凝土、实心砖、空心砌块、灰砂砖、粘土砖、加气混凝土等各类墙体。
3、耐候性能强,在-45℃分至85℃环境下性能稳定。
4、施工方便、快捷、安全。
保温钉主要用于外墙外保温系统中保温板的固定,适用于各类墙体材料,如混凝土、实心和空心墙体等,耐厚性好,耐震动、抗风化、抗断裂,牢固持久。
主要型号有Φ12*80;Φ12*100;Φ12*120;Φ12*140;Φ12*160;Φ8*100等。
我厂生产的“塑料膨胀保温钉”:采用高强超韧尼龙精制而成,其尾部设有螺丝自攻性膨胀结构,可以更好地把材料固定在墙体上,而且施工方便快捷,可在-40℃至+70℃的温度环境中保持长期稳定。根据保温层厚度的不同,分为多种规格(直径8mm;长度:6、8、9、10、11、12cm)。
主要用于外墙外保温系统中的固定,适用于各类墙体材料。具有抗老化、抗温度骤变,防腐,耐寒耐热;承载力高,高承压、抗拉性能好;加载后不容易变形、防潮、缓振、吸收噪音和良好的绝缘性等特点。安装简便,锤击即可,不需要特殊的安装工具。镀锌螺丝很好的解决了腐蚀问题,耐久性好,且尼龙材质传热性能低,冬季没有冷桥,高效节能。
第五篇:技术试验及其方法 教案
技术试验及其方法
一、教材内容分析
1.教材的地位和作用
从全书编写的内容来看,技术试验是技术设计中重要的课程内容,它是技术设计过程中的一个重要环节,也是技术探究中一种重要的方法。它是全书的重点之一。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,它是解决技术问题的一个重要方法。技术试验具有很丰富的教育价值,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,具有不可替代的作用。
本内容是让学生“经历观察、设想、安装、测试、调试、测量等简单的技术试验过程,学会简单的技术试验方法,理解技术试验在技术发明、技术革新中的作用,形成初步的技术试验能力”的同时,感受技术试验是一种重要的技术方法。
二、教学对象分析
在理、化、生的学习中,学生对科学实验已经很了解,知道科学实验目的在于甄别真伪,但对技术试验是很陌生的,甚至将两者等同起来。他们不知道技术试验目的在于选择和优先,是一种很重要的技术方法。技术试验的实施方法以及试验报告的撰写和科学实验的区别,学生并不了解。
由于思维定势的影响,学生不能将技术试验和科学实验两者很好的区别开来,这成为本节内容教学上的难点。
三、教学目标
1、知识与技能
①知道什么是技术试验;
②了解技术试验的方法和分类;
③使学生能从生活、学习中的案例中分析出所用的试验方法,并能根据不同的试验内容选择适当的试验方法;
④明白技术试验的重要性。
2、情感目标
让学生在技术试验中体验学习乐趣,引导学生创造、思考、观察的能力,形成认真严谨的态度、一定的创新精神和实践能力;使学生能利用技术的相关知识分析和解决实际问题,让他们有一种成就感,增强对技术未来的信心;并积极培养学生爱国主义热情和增强民族自豪感。
四、教学策略与方法
情景引入,充分的利用案例,以通过航天航空为主线案例分析,观察、思考和讨论,让学生正确理解为什么要进行技术试验及掌握技术试验的分类。并设计好情景让学生体验简单的技术试验,增强学生对技术试验的认识。
教学方法:体验法、讲授法、讨论法。
五、教学过程:
1、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。
[教师分析] 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。引出课题技术试验及其方法。
2、新课讲解
[案例分析] 大家都知道我们国家的载人航天的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号和6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号而言都可以说是在进行技术试验。
请同学们看下面“神舟飞船返回仓回收试验”的视频。
[提问] 请问这是正式的火箭发射吗?
[学生思考讨论] [教师评析] 其实我们为了神舟5号6号的发射,并不仅仅只是发射舟1、2、3、4号来进行试验的,我们还进行“神舟飞船返回仓回收试验”这样或其它的各种技术试验很多次,这样才保证了我们的神舟5号6号的发射成功。那么到底什么是技术试验呢?
[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。
[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] 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。
[提问] 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] 青梅素皮试试验
[提问] 这个案例给了我们什么启发?
[学生思考讨论]
[教师评析] 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。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。
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。
对技术实验,我们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。
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:天气预测。如预测台风韦帕。
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。
1、优选试验法:运用数理统计的方法,选定若干次典型意义的试验,逻辑地推出全部试验所达到的最佳效果,这种试验方法称为优选试验法。
如:有没有施肥水稻的对比试验。
[提问] 还有没有优选试验法的应用?
[教师评析]
优选试验法有很多。比如说我们前面讲到了神舟5号航天飞船,那我们为什么选择了杨利伟做为第一位上天的航天员啊?其实这里也用到了优选试验法,当时一定是在所有的航天员中反复的选择、比较,最后认为杨利伟最合适所以选他的对不对?
下面我们来看一看宇航员的一段训练视频“航天员失重训练”。
[提问] 航天员为什么要进行这样的训练啊?
[学生思考讨论]
[教师评析] 因为在太空中是没有空气没有重力的,宇航员在太空时都是处于失重状态的,为了让宇航员很好的适应失重状态,所以要地球上对宇航员进行失重训练,而这种训练是模拟的太空环境来进行的,利用失重飞机完成的。它可以使宇航员感受、体验和熟悉失重环境,在失重的时间里可以做各种试验,如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动,训练太空的出舱活动。
而这种通过再现的形式来模拟现实发生情况的方法称为
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,鸟巢它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认证的。
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。而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,我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,我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。