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1、教師 董李鵬發(fā) 現(xiàn) 與 明 確 問 題發(fā)現(xiàn)問題明確問題發(fā)現(xiàn)問題第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題 美國福特汽車公司的一臺大型發(fā)電機出現(xiàn)了故障，很多工程師都修不好，后來請來了德國的電機專家斯坦門茨來修理。斯坦門茨來了以后.第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題 提出（發(fā)現(xiàn)）一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許只是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募记蓡栴}。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創(chuàng)造性的想像力，而且標志著科學的真正進步。愛因斯坦 從技術的角度看，人類進步與發(fā)展的過程就是不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷進行設計，從而解決問題的過程。第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題 在生活中，有很多為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題。通常有科

2、學問題，社會問題，技術問題。問題的來源宇宙由何組成生命打哪而來意識是個什么為什么會做夢控制氣候變暖人造大腦無限感知解決糧食問題第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l第一種:人類生存活動中必然會遇到的問題問題的來源例如：為了解決進食，中國人設計了筷子，西方人設計了刀叉。第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題問題的來源第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l第二種:由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案問題的來源例如：當汽車的速度超過200Km/h時，空氣阻力的問題越來越明顯。為了解決這個問題，人們設計了外觀呈流線型的汽車。也有人說：“我燒菜時放鹽的量老是控制不好。”電子顯示型流線型的車第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題問題的來源流線型設計第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l第三種:基于

3、一定的目的由設計者自己主動地發(fā)現(xiàn)問題，并試圖解決它問題的來源n案例 電話的發(fā)明世界第一部電話思考：貝爾的設計針對的是什么問題？這個問題從何而來？貝爾針對的是如何讓聲音通過電傳輸?shù)膯栴}；是貝爾發(fā)現(xiàn)并研究解決的問題。第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法1.觀察日常生活2.收集和分析信息3.技術研究與技術試驗第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l觀察日常生活對生活中的人或物的偶然一瞥，都可能引發(fā)一個問題的發(fā)現(xiàn)。n案例 新式紡紗機的誕生發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法哈格里夫斯和珍妮機第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題你知道下面這些問題的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了哪些設計和發(fā)明嗎？1.當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料。2.人們在喂

4、嬰兒食物的時候不知道冷熱，會燙著孩子。3.在使用折疊剃須刀時很不安全，常常刮破皮膚。發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l對于日常生活的問題還可以有目的、有計劃地實行觀察。1.養(yǎng)成觀察習慣，邊觀察邊思考2.制定好觀察計劃(提綱)3.按計劃(提綱)實行觀察，作好紀錄，最后整理、分析、概括觀察結(jié)果，作出結(jié)論發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題l收集和分析信息信息時代，信息層出不窮。通過對文獻、網(wǎng)絡、媒體信息的收集、檢索和分析可能會發(fā)現(xiàn)有價值的問題，通過問卷、訪談也會有驚人的發(fā)現(xiàn)。途徑文獻法問卷法詢問法對文獻信息進行收集、分析的方法。用問卷的方式進行實際調(diào)查，獲取信息、發(fā)現(xiàn)的問題的方法以詢問的方式收

5、集和獲取信息、發(fā)現(xiàn)問題的方法發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題問卷分類開放式問卷封閉式問卷混合式問卷問卷設計不要太長、問題太多、填答量太大、難度太大。發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題1.家長每月一共給你的零用錢一般為多少？()A.250元以下 B.250-400元 C.400-600元 D.600元2.你每月用于學習用品的消費()A.20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上3.你每月用于零食方面的消費()A.20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上4.如果你中了50萬大獎，你會如何花費？_混合式問卷發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題發(fā)

6、現(xiàn)問題的途徑與方法l技術研究與技術試驗在技術研究與試驗的過程中獲得靈感、體悟，進而發(fā)現(xiàn)新的問題。n案例 伽利略與體溫表第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法伽利略華倫海特攝爾修斯第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題1.21歲的克萊特拉是美國馬薩諸塞州伍斯特理工學院的一名大學生。他在玩電腦游戲時，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的鼠標不能三維的操作，他跟另四位同學發(fā)明了這種新型“魔術鼠標”，它可以像戒指一樣套在手指上使用。由于它具備三維操作功能，人們通過手在空中的上下左右前后的移動，就可以對電腦桌面進行操作。從這段文字中我們知道這案例說明重要問題的發(fā)現(xiàn)來源于（）A對日常生活的觀察B技術試驗、技術研究C收集信息D靈感第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題2下列活動

7、中，屬于發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法的是（）主動觀察日常生活收集信息技術試驗與技術研究文獻法ABCD第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題3某設計師在就餐時發(fā)現(xiàn)普通托盤上的酒杯很容易被碰倒，于是設計了如圖所示的卡口式酒杯托盤。該設計師發(fā)現(xiàn)問題的途徑是（）A觀察日常生活B技術試驗C技術研究D收集和分析信息（浙江省2011通用會考題）第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題4下列關于卡口的設計分析中比較合理的是（）A卡口數(shù)量與酒瓶容量有關B卡口大小與杯子高度有關C卡口之間的距離與酒杯大小有關D卡口形狀與杯子底座形狀有關（浙江省2011通用會考題）5小黃發(fā)現(xiàn)同學們在課桌上放置的水杯易被碰倒，于是構思了如圖乙所示的杯托，可以夾持在課桌（圖甲所示）面板的邊

8、沿。他分析該方案，發(fā)現(xiàn)了以下問題：僅依靠U形槽夾持，杯托容易脫落；杯子放在杯托的凹陷處，還是容易被碰倒；杯托占用過多通道空間。請你重新設計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托，要求杯子取放方便，并解決上述問題。完成下列各題。(1)在設計之前需要收集相應的信息，下列信息中：桌子高度；面板的厚度；面板外伸部分的尺寸；桌面的大?。槐拥男螤钆c尺寸；杯子的材料。你認為需要收集的是。（在有“”處填上相應的字母）A.BCD5小黃發(fā)現(xiàn)同學們在課桌上放置的水杯易被碰倒，于是構思了如圖乙所示的杯托，可以夾持在課桌（圖甲所示）面板的邊沿。他分析該方案，發(fā)現(xiàn)了以下問題：僅依靠U形槽夾持，杯托容易脫落；杯子放在杯托的凹陷處，

9、還是容易被碰倒；杯托占用過多通道空間。請你重新設計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托，要求杯子取放方便，并解決上述問題。完成下列各題。(2)用草圖表達你的設計方案，必要時用文字說明。(3)請說明你的設計方案中是如何解決杯托占用過多通道空間的問題。5小黃發(fā)現(xiàn)同學們在課桌上放置的水杯易被碰倒，于是構思了如圖乙所示的杯托，可以夾持在課桌（圖甲所示）面板的邊沿。他分析該方案，發(fā)現(xiàn)了以下問題：僅依靠U形槽夾持，杯托容易脫落；杯子放在杯托的凹陷處，還是容易被碰倒；杯托占用過多通道空間。請你重新設計一個夾持在課桌面板邊沿的杯托，要求杯子取放方便，并解決上述問題。完成下列各題。(4)制作完成后需要對杯托進行技術試驗

10、，這些試驗包括：與桌子的連接是否牢固的試驗；杯子取放是否方便的試驗；杯子放在杯托上是否穩(wěn)定的試驗；夾持是否方便的試驗；杯托受撞擊后是否損壞的試驗。其中屬于強度試驗的是。（在有“”處填上相應的序號）。1.1.問題的來源（問題的來源（3 3種）種）2.2.發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法（發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法（3 3個）個）課堂小結(jié)第一節(jié) 發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題明確問題明確問題 發(fā)現(xiàn)了問題，只是初步有了一個設計的方向。但到底能不能夠確定為一個設計課題，還需要作進一步的分析，并提出具體的設計任務。我們把這個環(huán)節(jié)叫做明確問題的內(nèi)容與價值。第二節(jié) 明確問題明確問題明確問題的內(nèi)容與價值解決問題的限制與計劃內(nèi)容價值限制設計第

11、二節(jié) 明確問題l分析問題表述是否明確？核心的概念明確問題的內(nèi)容與價值l問題產(chǎn)生的原因是否明確？涉及的環(huán)境l提出問題的目的是否明確？基礎與條件三個方面考慮：第二節(jié) 明確問題1.能否設計一個能回收天空中常常出現(xiàn)的不明飛行物的產(chǎn)品？明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題2.怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來？明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題問題是否具有價值？1.所提出的問題是否遵循了基本的科學原理？2.迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決？3.在你調(diào)查的范圍里，該問題是否具有普遍意義？在更廣的范圍內(nèi)，這個問題是否有意義？4.在多個問題發(fā)生時，該問題是否是主要問題？5.現(xiàn)有的技術條件是否能解決

12、這個問題？技術發(fā)展以后呢？6.解決該問題所需要的投入是多少？投入和產(chǎn)出比是多少？明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題明確問題的內(nèi)容與價值 在知道問題的內(nèi)容與價值后，再去做產(chǎn)品，這樣可以使做出的產(chǎn)品更快的被社會承認。如果不弄清問題的內(nèi)容與價值，盲目去做，會有什么結(jié)果呢？第二節(jié) 明確問題明確問題的內(nèi)容與價值n案例 水變油 水變油事件曾有人聲稱做了大量實驗，發(fā)明了水變油的技術，即水通過機器后變成了油。水變油一度被宣傳為中國繼古代的“四大發(fā)明”之后的第五大發(fā)明，這場鬧劇已經(jīng)使國家損失了4億元。第二節(jié) 明確問題n常用方法：信息收集與調(diào)查分析作用：（1）可以深化對問題的認識，進一步明確問題的內(nèi)容和價值；（

13、2）可以為所提問題具體實施的可行性及所需條件、設計要求奠定基礎。明確問題的內(nèi)容與價值明確問題的內(nèi)容與價值，除了需要進行一些主觀分析外，還需：第二節(jié) 明確問題n案例 臺燈的設計活動明確問題的內(nèi)容與價值 升入高中后，孫宇感到學習內(nèi)容不但增多了，而且有一定的難度，他晚上看書學習的時間也隨之延長。家里的臺燈讓孫宇傷透了腦筋。寫作業(yè)時，凌亂的書有時會將臺燈碰倒；樓下的汽車鳴笛聲會使由聲控開關控制的臺燈突然熄滅；燈光太弱，看書費勁，時間長了，視力也下降了許多。孫宇就使用臺燈產(chǎn)生的苦惱詢問班上同學，他發(fā)現(xiàn)多數(shù)同學竟然存在同樣的問題?！笆裁礃拥呐_燈才適合學生使用呢”孫宇提出了這樣的一個問題。第二節(jié) 明確問題設

14、計一份調(diào)查問卷，對學生進行問卷調(diào)查，記錄和總結(jié)調(diào)查結(jié)果。負責到大商場家電部了解現(xiàn)有臺燈的款式、功能及銷售情況。在同學中以詢問法展開調(diào)查，寫出訪談計劃，記錄并總結(jié)訪談結(jié)果。通過書或到網(wǎng)上查詢問題的相關情況，寫出查詢計劃，記錄并總結(jié)查詢結(jié)果。1組2組3組4組明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題臺燈的功能照明照明加日歷照明加筆筒照明加溫度計照明加計算器照明加時鐘照明加應急燈照明加裝飾臺燈的開關手動開關聲控開關觸摸式開關光控開關調(diào)光開關紅外線自動開關支撐架結(jié)構材料金屬塑料木材金屬加塑料塑料加木材木材加金屬結(jié)構形式固定式折疊式升降式燈泡節(jié)能燈白熾燈小日光燈燈罩形式普通反光是藝術造型式其它形式價格其它調(diào)查

15、問卷表明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題訪談計劃1.訪談對象：高中學生。2.訪談時間：*月*號3.訪談地點：某市某中校園內(nèi)。4.訪談的主要問題：1）你希望的臺燈是手動的、聲控的、觸摸式的、光控的還是其他控制方式。2）你理想的臺燈的主要功能是什么？3）臺燈支架所選用材料，你喜歡金屬的、塑料的、木材的、還是別的材料。4）臺燈的結(jié)構形式：你喜歡固定的、折疊的、升降的，還是別的形式。5）臺燈的燈泡：你喜歡節(jié)能燈、白熾燈，還是小日光燈。6）臺燈的燈罩：你喜歡普通反射式的、藝術造型式的，還是其他形式。明確問題的內(nèi)容與價值第二節(jié) 明確問題明確問題的內(nèi)容與價值關于臺燈支撐架結(jié)構材料的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果三維餅圖關于

16、臺燈開關的調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果柱形圖結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果，孫宇同學得到了關于臺燈的功能、開關、支撐架結(jié)構材料、結(jié)構形式、燈罩形式等方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。第二節(jié) 明確問題明確問題的內(nèi)容與價值1、你會制定信息收集的各種表格嗎？會整理和用圖表表達匯總結(jié)果嗎？2、孫宇等四組同學借助信息收集、調(diào)查分析等手段明確學生臺燈問題的內(nèi)容與價值的過程是否合理？談談你的認識。n思考第二節(jié) 明確問題明確解決問題受到的限制及具體的設計任務l限制主要由兩方面決定：1.設計對象的特點和問題解決的標準2.設計者的技術能力與條件第二節(jié) 明確問題l設計對象的特點和問題解決的標準明確解決問題受到的限制及具體的設計任務1.不同的設計對象往往具有不同的特點

17、，其產(chǎn)品的功能、大小、外觀、安全、耐用性等方面的設計標準也有所不同。如：兒童玩具、床、書架、筆筒等。兒童電腦新奇的兒童床兒童書桌第二節(jié) 明確問題l設計對象的特點和問題解決的標準明確解決問題受到的限制及具體的設計任務1.不同的設計對象往往具有不同的特點，對象的特點不同，對象的設計標準也不同。老年玩具按摩音響床第二節(jié) 明確問題l設計對象的特點和問題解決的標準明確解決問題受到的限制及具體的設計任務2.設計對象還將受到諸如成本、環(huán)境等的限制。如：一幢建筑物的設計、一些工程的設計往往都有一定的預算，對其設計對象生產(chǎn)的成本、經(jīng)費等都有一定的限制。第二節(jié) 明確問題l設計者的技術能力與條件明確解決問題受到的限

18、制及具體的設計任務主觀:設計者是否具有解決問題的所需要的知識與技能?？陀^:問題的解決或設計的過程往往要消耗一定的人力、物力、財力以及時間，需要一定的材料、資料、儀器、設備以及空間等作支撐。第二節(jié) 明確問題思考和討論明確解決問題受到的限制及具體的設計任務制作臺燈要考慮的限制因素：設計相關因素是否受限制可否執(zhí)行國家相應技術規(guī)范材 料制造工藝結(jié)構造型標 準 件質(zhì) 量成 本時 間第二節(jié) 明確問題臺燈設計的一般要求：明確解決問題受到的限制及具體的設計任務（1）功能要求：具有基本的照明功能，同時有適當?shù)妮o助功能。（2）技術指標：亮度大于等于300Lx，不反光，不眩目，絕緣度大于1兆歐。（3）外觀要求：美觀

19、，有一定的裝飾效果。（4）耐用性：結(jié)構穩(wěn)固，經(jīng)久耐用。（5）成本要求：20元人民幣以內(nèi)。你認為這個設計要求是否合理，你還有什么補充和修改的嗎？第二節(jié) 明確問題l為了保證設計的順利實現(xiàn)，我們需要制定設計計劃，設計計劃可以更好地保證設計有目的、有計劃地進行設計計劃的作用。設計計劃第二節(jié) 明確問題l產(chǎn)品設計計劃舉例：制作臺燈 設計計劃12345a：發(fā)現(xiàn)與明確問題：調(diào)查需求、明確要求；b：制定設計方案：設計分析、方案構思；c：制作模型：繪制圖樣、產(chǎn)品制作；d：測試、評估及優(yōu)化；e：產(chǎn)品的使用和維護：產(chǎn)品說明書。ab6cden方式1：工作程序的排列第二節(jié) 明確問題l為了統(tǒng)籌安排設計進度、合理利用設計資源

20、，并根據(jù)時間需要及設計各個階段的工作量和設計的難易程度，科學、合理地分配時間，還需要制定一份時間進度計劃表或設計計劃書。設計計劃第二節(jié) 明確問題設計計劃n方式2：設計進度表 內(nèi) 容 時 間 123456 6發(fā)現(xiàn)與明確問題調(diào)查需求調(diào)查統(tǒng)計明確要求制定設計方案收集信息、分析方案構思、呈現(xiàn)第二節(jié) 明確問題設計計劃n方式3：設計計劃書周次項目內(nèi)容及要求第1周資料收集與分析第23周制定設計方案從所得的資料構想出一些第59周制作臺燈模型第811周測試、評估及優(yōu)化試驗及檢驗臺燈的性能第二節(jié) 明確問題1.有人發(fā)明了一種“帶計時、收音”的多功能圓珠筆，這是一種比現(xiàn)有圓珠筆功能更多的發(fā)明創(chuàng)造，后來進行了制作和試驗

21、。但“多功能圓珠筆”自發(fā)明以來，一直受到市場的冷落。從設計的過程來看，這是可能是由于設計者缺乏（）A設計分析B發(fā)現(xiàn)問題C明確問題D設計的交流第二節(jié) 明確問題2.曉冬同學發(fā)現(xiàn)家里的飲水機總是忘記關，使得飲水機里的水反復煮，成為我們所說的“千沸水”，產(chǎn)生很多對人體有害的物質(zhì)，他通過研究試驗制作了一個定時器，可以通過設定時間，給飲水機斷電，但曉冬去申請專利時發(fā)現(xiàn)別人已經(jīng)申請過該專利了，請問曉冬少做了哪項工作（）A收集信息B明確問題C設計分析D設計交流第二節(jié) 明確問題3.為幼兒園設計一批課桌椅，要考慮到這些課桌椅的高度要適宜，顏色要符合幼兒的心理，這是考慮到了下列哪點的限制（）A不同的設計對象具有不同

22、的特點B資金成本的限制C設計過程人力物力的限制D設計者技術能力的限制5北京奧運會火炬長72厘米，重985克，燃燒時間15分鐘，在零風速下火焰高度25至30厘米，在強光和日光情況下均可識別和拍攝。在工藝方面使用錐體曲面異型一次成型技術和鋁材腐蝕、著色技術?；鹁嫱庑沃谱鞑牧蠟榭苫厥盏沫h(huán)保材料。北京奧運會火炬在燃燒穩(wěn)定性與外界環(huán)境適應性方面達到了新的技術高度，能在每小時65公里的強風和每小時50毫米的大雨情況下保持燃燒。在工藝上采用輕薄高品質(zhì)鋁合金和中空塑件設計，十分輕盈。下半部噴涂高觸感塑膠漆，手感舒適不易滑落。北京奧運會火炬是我國自主設計研發(fā)的產(chǎn)物，擁有完全的知識產(chǎn)權。北京奧運會火炬使用燃料為丙

23、烷，這是一種價格低廉的常用燃料。其主要成分是碳和氫，燃燒后只有二氧化碳和水，沒有其他物質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染第二節(jié) 明確問題1.祥云火炬的設計主要體現(xiàn)了技術的哪些特性？2.從結(jié)構和使用的材料上分析祥云火炬的特點和所體現(xiàn)的設計原則？3.運用設計一般原則對北京奧運火炬進行評價(請用鉛筆繪制雷達圖來表示）1.1.明確問題的內(nèi)容與價值明確問題的內(nèi)容與價值 2.2.明確解決問題受到的限制明確解決問題受到的限制 3.3.設計計劃（程序的排列設計計劃（程序的排列 進度表進度表 計計劃書）劃書）課堂小結(jié)第二節(jié) 明確問題1.通過本章的學習，樹立發(fā)現(xiàn)問題的意識，掌握發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法，可以幫助人們更好地發(fā)現(xiàn)有價值的問題。2.明確問題的內(nèi)容，確認問題的價值，分析和明確設計所應受到的限制和所應達到的標準，進而提出設計任務，可以保證問題的解決和設計工作的順利進行。制定周密的設計計劃對確保設計有目的、有計劃地進行也有著重要的意義。第四章 發(fā)現(xiàn)與明確問題