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普通高中通用技术课程标准(2017年版)
更新日期:2018-4-23    作者:中华人民共和国教育部    编辑:admin    点击量:7715

附录2   教学与评价案例

教学与评价案例1:基于螺旋式上升策略的设计与实施

案例主题:机动车用三角警告牌常规技术要求的系列试验

一、教学目标

1.经历对机动车用三角警告牌多项常规技术要求进行技术试验的过程,能读懂技术标准,学会识读技术图样,选择相应的技术试验方法开展试验,并写出技术试验报告。

2.经历简易风洞设计和制作过程,学会运用系统、结构等原理和系统分析方法,进行简易风洞方案设计。选择材料和工具,制作风洞模型,并进行测试和优化。

3.经历技术试验数据分析和运用的过程,确定机动车用三角警告牌的技术问题,尝试提出多种解决方案,体悟人技关系,形成规范、安全的技术意识。

二、教学准备及课时安排

1.教学准备。

机动车用三角警告牌样品若干、量具、弹簧秤、塑料板、轴流风机、电动机等。

2.课时安排:5课时。见表1

1

课时

教学内容

1课时

机动车用三角警告牌的形状、尺寸、稳定性

2课时

机动车用三角警告牌的形状的视辨性

3-4课时

机动车用三角警告牌的抗风稳定性

5课时

机动车用三角警告牌试验数据的应用

三、教学过程

(一)创设项目情境

2012年的一天,某省的一条高速公路上曾发生过一起相当惨烈的车祸,2人死亡,10多人受伤,原因之一就是缺了这么一块小牌子。交警说:“三角警告牌体积较小,使用频率较低,因此很容易被司机忽视。但千万不要小看这个三角警告牌,它对于安全的保障作用是巨大的。”三角警告牌在车辆发生故障抛锚时,被放置于车子后方,以提醒后面的来车注意安全。不合格的三角警告牌对交通安全起不到多大的警示作用。那么,合格的三角警告牌是什么样的呢?如何辨别和选购合格的三角警告牌产品呢?

(二)确定技术试验内容

组装三角警告牌。阅读《中华人民共和国国家标准机动车用三角警告牌》(GB191512003)(以下简称三角警告牌国家标准),熟悉形状和尺寸、离地间距、结构稳定性、抗风稳定性、形状的视辨性等技术要求的国家标准。

(三)选取样品进行技术试验

1.检测形状、尺寸及离地间距(试验1)。

问题情境1:目前,市场上销售的三角警告牌外形各异,见图1,但基本上都具备了三角形的特征。它们符合标准吗?

市场上销售外形各异的三角警告牌 

1

1)阅读三角警告牌国家标准4.2节的规定和附录A的图样,填写形状、尺寸和离地间距等要求的技术参数及国家标准数据。

2)以提供的机动车三角警告牌作为测试样品,选择合适的量具,开展技术试验。

3)填写试验记录表,见表2,分析试验结果。

2试验1:形状和尺寸及离地间距

 

技术要求

国家标准

检测数据

样品1

样品2

样品3

样品4

一般

要求

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

形状和尺寸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

离地

间距

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.结构稳定性检测(试验2)。

问题情境2:据交通部门调查统计,很多交通事故是由于司机放置的三角警告牌倾倒,未能起到警示作用而引发的,这也引起我们对三角警告牌结构的注意。走访市场的汽车用品商店发现,三角警告牌都具有支撑架结构,各种结构设计独特且别具匠心。当机动车出现故障,将三角警告牌摆放在公路上,它们能确保不会倾倒吗?

1)阅读三角警告牌国家标准4.6节和5.6节的规定,填写结构稳定性技术要求和国家标准数据。

2)依据国标技术试验方法的要求,制订技术试验方案,注意三角警告牌“组装”“底部固牢”“施加测试力”和“顶点位移测量”等技术环节。

3)准备试验器材,选取形状和尺寸合格的测试样品,开展技术试验。

4)填写试验记录表,见表3,分析试验结果,撰写试验报告。

3试验2:结构稳定性

技术要求

国家标准

检测数据

样品1

样品2

样品3

样品4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.形状的视辨性检测(试验3)。

问题情境3:司机在路上遇到突发故障停车检修的时候,利用三角警告牌的回复反光性能,可以提醒其他车辆注意避让。这就要求三角警告牌提供的警示信号清晰可见。那么,让我们设计制作一个简易的测试台,看看能否辨别出形状视辨性最强的三角警告牌。

1)阅读三角警告牌国家标准4.3节和5.3节的规定,填写形状的视辨性技术要求和国家标准数据。

2)依据国标试验的要求,制订技术试验方案,并设计制作一种简易的形状视辨的测试装置,要符合对测试观察角、照射角和照度等指标的要求。

3)选取形状和尺寸合格的测试样品,开展技术试验。

4)填写试验记录表,见表4,处理试验数据,分析试验结果,撰写试验报告。

5)技术探究拓展:反射器单元结构与提高亮度的关系。

4试验3:形状的视辨性

测试条件技术要求

国家标准

检测数据

样品1

样品2

样品3

样品4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.抗风稳定性检测(试验4)。

问题情境4:恶劣的天气会增加交通事故发生的概率。这也对三角警告牌的性能提出更高的要求。当遇到大风时,摆放在公路路面上的三角警告牌会矗立不倒吗?我们能否设计一个简易的风洞,模拟真实的气流运动环境,检测三角警告牌的抗风稳定性能呢?

1)阅读三角警告牌国家标准4.10节和5.10节的规定,填写形状的抗风稳定性要求和国家标准数据。

2)根据国标试验的要求,制订技术试验方案,并设计制作简易风洞装置,要符合“气流方向和动态压力”及“模拟路面粗糙度”等要求。

3)选取形状和尺寸合格的测试样品,开展技术试验。

4)填写试验记录表,见表5,处理试验数据,分析试验结果,撰写试验报告。

5)技术设计拓展:设计一种能在高速公路上自动摆放和回收的三角警告牌装置。

5试验4:抗风稳定性

测试条件技术要求

国家标准

检测数据

样品1

样品2

样品3

样品4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)汇总三角警告牌系列技术试验报告,整理试验数据,综合分析试验结果。

(五)依据试验结果,从设计者、生产者和使用者等不同角度提出合理建议。

(六)项目拓展:不同国家的三角警告牌技术标准差异比较。

问题情境5:随着我国“一带一路”倡议的深入实施,沿着“丝绸之路经济带”自驾游览观光将更加便捷。那么,我们所携带的三角警告牌能够在不同国家使用吗?不同国家的三角警告牌技术标准有差异吗?能否形成全球通用的三角警告牌技术标准呢?

1.查找伊朗、巴基斯坦、俄罗斯等国家的机动车三角警告牌技术标准。

2.从结构、颜色、反射率、亮度以及稳定性这几方面,比较不同国家三角警告牌技术标准的差异。

3.分析技术标准差异的原因,对修订我国机动车三角警告牌技术标准提出建议。

4.调查各国交通状况等因素,提出对全球机动车三角警告牌技术标准的设想。

四、学生学业评价

1.过程性评价。

建立过程评价档案,收集技术试验过程中的文字、图样及试验过程照片等资料。依据档案资料进行过程性评价。见表6

6

实践项目

评价标准

评价方式

自评

互评

师评

技术试验的设计

方案符合国家标准要求,试验报告数量齐全、内容完整、数据准确

 

 

 

试验数据分析和应用

分析合理透彻,应用恰当,有创新

 

 

 

技术试验的操作

操作条理清晰,注重安全

 

 

 

技术试验装置的设计

图样齐全、方案符合试验的要求

 

 

 

技术试验装置的制作

合理选择工具和材料,操作规范安全

 

 

 

等级标准:A优秀、B良好、C合格、D待改进

2.试验装置的评价。见表7

7

评价标准

评价方式

自评

互评

师评

性能符合国家标准的技术要求

 

 

 

合理选择和使用材料

 

 

 

符合相应工艺规范

 

 

 

符合设计的一般原则

 

 

 

等级标准:A优秀、B良好、C合格、D待改进

 

案例简析:本案例蕴含了学科核心素养的五个方面,形成螺旋式上升的教学策略。问题情境1以技术意识、图样表达为主进行试验,过程中融入了创新设计的元素;问题情境2在问题情境1所建立的图样表达、创新设计活动经验的基础上,引导学生运用工程思维设计并进行技术试验;问题情境3则又在前者基础上强化了物化能力培养;问题情境4和问题情境5进行了综合性的、整体性的活动设置,以实施整体育人、螺旋式上升的教学策略。

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