（四）地方和学校实施本课程的建议
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的多项常规技术要求进行技术试 验的过程，能读懂相关的技术标准，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。
表 1
课时 教学内容
第 1 课时 机动车用三角警告牌的形状、尺寸、稳定性 第 2 课时 机动车用三角警告牌的形状的视辨性 第 3—4 课时 机动车用三角警告牌的抗风稳定性
第 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》（GB 19151—2003）（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？
图 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、尺寸和离地间距等技术要求及国家标准数据。
（2）以提供的机动车用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。
表 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，有些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。
表 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 角警告牌的回复反射功能，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。
表 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。
表 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“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。
表 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。
表 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。