第四章发现与明确问题

阅读:小资料
1.问卷分类 A.开放式问卷 B.封闭式问卷 C.混合式问卷 2.调查问卷设计的原则 不要太长、问题太多、填答量太大、难 度太大

马上行动(P81\P82)
（3）技术研究与技术试验

通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、 体悟，进而发现新的问题。
你知道体温计是谁发明的吗?

思考和练习三

以小组为单位确定小组设计项目，写 出设计要求和计划。（以作业的形式 提交，小组内可以讨论）
小结
1、通过本章的学习，树立发现问题的 意识，掌握发现问题的途径和方法，可以帮 助人们更好地发现有价值的问题。 2、明确问题的内容，确认问题的价值， 分析和明确设计所应受到的限制和所应达到 的标准，进而提出设计任务，可以保证问题 的解决和设计工作的顺利进行。制定周密的 设计计划对确保设计有目的、有计划地进行 也有着重要的意义。 3、本章教学老师可根据需要安排小组 讨论、课堂训练等方式组织教学。
P83
明 确 问 题
Continue„
明确问题
第二课时
导入新课
发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但 到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步 的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫 做明确问题的内容与价值。
永动机 长生不老药
雷电利用机
1、明确问题的内容与价值

问题是否明确？
浙林本科生一项试验独具创意
发现问题综合实践


小组一：你在使用钢笔时发现的问题 小组二：你在刷牙时发现的问题 小组三：你在使用剪刀时发现的问题 小组四：你在使用雨伞时发现的问题 小组五：你在教室扫地时发现的问题 小组六：你在上体育课时发现的问题 各小组把自己发现的问题填入表格，小组内 交流，各小组选出认为最有价值的2-3个问题在班 内交流展示
小结：如何发现问题？
方法六 方法五 方法四 方法三
？ ？ ？
技术研究和技术试验 （研究试验，产生问题） 收集分析信息 （主动出击，寻找问题）
方法二 方法一
观察日常生活 （敏锐观察，发现问题）
练习
笔的样式越来越多，……我们选择的范围也越 来越大，请就笔的使用情况，采用观察法、询问法、 问卷调查法中的任意一种，发现问题并查明原因。
注水肉检测仪器
18岁的南京第42中高三学生周浩发现市场上 有很多猪肉都有注水现象，他想怎样才能辨别猪 肉是否是注水肉呢？经过一年多的努力，他成功 发明了一种测定仪器，只要往肉里一插，马上就 让“注水肉”现形。他的根据是肉和水都是导电 体，但导电率不同，如果肉里加注一定量的水， 肉的导电率就会相应改变。他边实验边改进，最 终制作出了这台测试仪。该发明在第五届中国发 明展览会上荣获银奖。
第四章 发现与明确问题
第一课时
发 现 问 题
发 现 问 题 的 途 径 与 方 法
1、“用心”观察日常生活
发现问题1：随意停车变换车道 发现问题2：大货车失控 发现问题3：避险车道摩擦力 发现问题4：超载 发现问题5：刹车片炭化，刹车失灵 发现问题6：下坡太长，高速档滑行，刹车 控制车速 发现问题7：冷却水箱缺水
日常生活中你看到红绿灯能发现什么问题吗？
色盲症
X
--
某校一中学生，在一次偶然的机会中，他了解到全国有色
障者近6500万，当时脑海中就闪现出一个想法：能否发明一 种色障者也可识别的交通信号灯？得到老师认可后，潘立群 从2005年9月着手研究，研究各种信号灯的闪烁规律，，了 解到色障者只是无法辨别颜色，但具有与常人同样的光感和 图形识别能力。潘立群经过分析认为，可利用光的闪烁和图 形来方便色障者，并于今年3月发明了这种交通道路信号灯。 他通过改变电路在红灯中加“X”图形，在黄灯中加“-”图形， 绿灯保持不变。红灯亮时“X”同时闪烁表示禁行，黄灯亮时 “-”同时闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这样色障者也 能看到“红绿灯”，而且这一方案不需增加成本。该作品在 2006年4月15日至24日在丹麦首都哥本哈根举行的国际中学 生创新成果展评中获得最高奖项“最佳国际优秀项目奖”。


对于日常生活的问题还可以有目的、有计划 地实行观察。 观察的一般要求: 1.养成观察习惯，边观察边思考. 2.制定好观察计划(提纲). 3.按计划(提纲)实行观察，作好纪录，最后整 理、分析、概括观察结果，作出结论。
（2）收集和分析信息

收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。 文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。 问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、 发现的问题的方法。 询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问 题的方法。
这里要考虑到中学生的实际
设计要求：


台灯的设计要求： 1、功能要求：基本的照明功能，辅助功能 2、技术指标：亮度 3、外观要求：美观 4、耐用性：结构稳固，经久耐用 5、成本要求：不高于20元
便携式小凳的设计要求： 1、结构简单、稳固、易于制作； 2、自重轻，体积小，携带方便； 3、成本不高于5元。
思考和练习一
你家新买了一套住房，如果让你进行设计 装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新 房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何 解决？如何制定一份装修计划表或计划书来 确保你的工程得以顺利的实施？
Hale Waihona Puke Baidu
思考和练习二
明确设计便携式小凳子的设计能力、 设计条件和设计限制，根据情况该如何解 决？请制订一份制作计划书。
思考？
P88
如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，真实填写下表：
明确问题
第三课时
3、设计计划
为了保证设计的顺利实现，我们需 要制定设计计划，设计计划可以更好地 保证设计的有目的、有计划地进行。
产品设计计划
以台灯为例
a：发现与明确问题：调查需求、明确要求； b：制定设计方案：设计分析、方案构思； c：制作模型：绘制图样、产品制作； d：测试、评估及优化； e：产品的使用和维护：产品说明书；
儿童专用坐便器
新奇的儿童床
一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对
象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决 者或设计者的主客观条件的限制： 主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能。 客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、 物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪 器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有 限的。
二、发现问题的途径与方法
马上行动
曾经有人发现： 1、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如 果管子弯折了，就喝不到饮料； 2、 人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子； 请在此基础上尝试提出一些你在日常生活中遇到 的问题 要求：小组讨论，每组至少提出2个问题，最后 小组代表发言。看哪个小组提的问题最多。
流线型设计的交通工具:
(3)基于一定的目的有设计者自己主动 发现问题.


阅读案例：电话的发明 思考：贝尔的设计针对的是 什么问题？这个问题从何而 来？ 又如我国准备发射绕月卫星， 现在我国的火箭推力不足， 必须研制大推力火箭。
需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。
2、发现问题的途径与方法
为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源， 并根据时间需要及设计各个阶段的工作量和设 计的难易程度，科学、合理地分配时间，还需 要制定一份时间进度计划表或设计计划书。 （根据a、b、c、d、e五方面） P89—90
思考和讨论？
注意：
设计计划书时，既要根据设计的一般过 程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安 排，就得根据具体需要来确定。
是否有价值？
练
习
判断下列问题的价值： ①能否制造出一个不需要任何能源的机 械装置带动车辆运行？ ②能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？ ③能否去火星上种果树？ ④怎样才能把冬天下的雪都有效利用起 来？
⑤能不能把水“变成”油？

案例分析1：
水变油事件——曾有人声称做了大量实验发 明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。 水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明” 之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了 四亿元。


（1）观察日常生活
对生活中的人或物的偶然 一瞥，都可能引发一个问 题的发现。


阅读案例：新式纺纱 机的诞生 在日常生活中，你有过 无意中发现问题的经历 吗？
马上行动
你知道下面这些问题的发现引发了哪些设计和 发明吗？ 1. 当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时， 如果管子弯折了，就喝不到饮料； 2. 人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫 着孩子； 3. 在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮 肤；
分析问题表述是否明确？ ——要抓住核心概念； 分析问题产生的原因是否明确？ ——要抓住问题所涉及的环境； 分析提出问题的目的是否明确？ ——要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条 件。

问题是否有价值？ 是否符合科学原理？ 能否确定问题尚未得到解决？ 问题是否有普遍的意义？ 该问题是否是主要问题？ 现有技术能否解决这个问题？ 投入多少？投入与产出比是否合理？
磁力擦玻璃器
带 温 度 计 的 奶 瓶
4.1 发现问题 1、问题的来源
产生问题的三种情况： （1）人类生存活动中必然会遇到的问题. 例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷子， 西方人发明了刀叉。
(2)别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决 方案。 如：当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问 题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外 观呈流线型的汽车。

阅读：案例分析—伽利略与体温计
•请你谈谈技术试验对发现 问题有什么重要作用？
3、在技术研究与技术试验中 “寻求灵感、发现问题”
可结合第二章“技术试验和方法”讲解
化学提篮
模仿DNA双螺旋结构的立体栽培 系统，节约土地又节水
通过实践，黄建洪发现普通立体 栽培系统存在两个问题：浇灌过程中 水浪费现象严重；采光不均匀，导致 不同平台的植物生长状况不均衡。
案例分析2：台灯的设计 （笔筒的设计 书架的设计）等
2、明确解决问题受到的限制及 具体的设计要求

限制主要由两方面决定： 设计对象的特点和问题解决的标 准 设计者的技术能力与条件
不同的设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、 大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。 如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。
黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构 优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设 计修改，他终于成功实施了设计方案，与普 通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度 更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水， 比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据 不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有 的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广 泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育 以及育种等多个领域。
导致事故的根本原因
1、下坡太长，长达13公里 存在设计缺陷，没有通过技术试验发现问题 2、大货车严重超载 不仅需要交通管理部门治理，更需要运输行业内部规范
问题的来源
第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。
例如：为了保持牙齿健康，发明了牙刷 为了遮体御寒，发明了衣服
第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问 题寻求解决方案。 第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地 发现问题，并试图解决它。