一、单元目标、评价方法和单元活动
| 单元(章节)名称和序号 | 目标 分类 | 单元学习目标 | 评价方法 | 学习活动 |
| 第五单元 理论与实践 (Theory and Practice) | 低阶 目标 | 1. 描述虚拟测试与实地测试的差异 2. 复述水火箭实验的失败原因。 | 1. 选择题(小测) 设计题目要求学生填空或选择虚拟测试和实地测试的关键差异点(如:成本、灵活性、真实性、局限性等)。 2. 口头复述 在讲解水火箭实验的失败案例后,随机抽取学生复述导致实验失败的关键原因。 | 1. 小组活动 将学生分成小组,提供一些不同工程领域的测试场景(例如:新药的临床试验、汽车碰撞测试、桥梁承重测试、软件的用户体验测试)。要求学生讨论在每种场景下,虚拟测试(仿真模拟)和实地测试各有什么优缺点,以及它们的应用范围。最后,每个小组选择一个场景进行简要分享。 教师提前准备好一段水火箭实验失败的案例视频。在课堂上,带领学生一起分析实验失败的原因,引导他们复述失败的具体环节(例如:水未加足、压力不足、发射角度不当、火箭结构不稳定等),并讨论这些原因如何影响了最终的实验结果。 |
| 高阶 目标 | 通过数据验证理论预测的准确性。 | 误差分析解释(口头) 要求学生解释造成理论预测与实测数据差异的可能原因。
| 理论与现实的对话数据分析(小组活动) 教师提供一个简化的理论模型,用于预测水火箭的飞行高度(例如:基于水的质量、压力和火箭质量的简单公式)。同时,提供一组实际的水火箭实验数据。学生需要: 1)使用理论模型进行预测。将预测值与实测数据进行对比。2)绘制对比图表。3)分析误差来源(如:空气阻力未考虑、水流不稳定、测量误差等)。 |
二、单元简介
本单元将理论与实践相结合,探讨工程研发中的测试、实验、预测和结果分析。学生将学习描述和比较不同测试方法(如计算流体动力学、风洞测试、现场测试),以及评估预测与实际结果之间的关系。重点将放在使用恰当的词汇来表达预测、理论、实验结果、同意与分歧。单元还将涉及分析空气动力学效应,如阻力、升力、推力,以及如何在测试中处理这些变量。

