四川省2013年高中通用技术 第三章第一节 发现与明确问题教案 广东版

《第三章怎样进行设计》

发现与明确问题

一、教材分析

《发现与明确问题》是广东版教材的《技术与设计1 》第三章的内容。

“发现与明确问题”是技术设计过程的首要阶段，而发现问题又是明确问题的前提。它对学生理解设计的一般过程，建立发现问题、认识问题的意识，形成对问题的敏感性以及揭示与明确问题具有重要的作用。弄清楚设计的技术问题，进而判断问题是否能够解决，是否当前可以解决，是否值得解决。本节内容是本册教材分阶段探讨设计过程的第一章的部分内容，是学生确立设计项目，进入独立设计活动的第一步。本节内容有助于提高学生的认识能力和分析能力，是一种在日常生活有广泛运用，且可以形成能力迁移的课程内容。

本节内容让学生经历将人们的需求和愿望确认为值得解决的技术问题，初步学会从技术的角度提出问题，提高学生的认识能力和分析能力。

二、教学目标

1. 知识与技能：

（1）了解发现与明确问题的重要性及其作用；

（2）初步掌握发现问题的一般方法；

（3）能判断是否具备解决这个问题的技术能力与条件。

2. 过程与方法：

（1）通过结合自己的实际生活，能分析讨论发现的问题，认识到发现问题的重要性；（2）在发现问题的过程中，能不断的深入了解人类的进步与发展，通过不断地发现问题、解决问题促进人类技术的进步；

（3）培养善于从日常生活中发现问题，勤于思考的习惯，初步掌握发现问题的一般方法。

三、学情分析

学生有一定的生活经历和文化基础，对认识问题有自己的观点，初步具备了发现问题的能力，可以结合自身的知识和经验来学习，对生活中的一些技术问题能提出自己的一些观点与设想，可能有的是不全面与不准确的，但是通过这样的练习与分析能够使学生对于问题作深一步的了解，同时学生的智慧之光能得到充分的展现。我们可以从教室中的问题讲起，对于自己常常接触到的课桌、椅子、书包、灯、黑板等等发现它们的不足，从而培养学生的细心观察生活中的技术问题，提出改进方案，这样可以大大加深学生对技术问题的理解与把握。四、教学重点与难点

重点：（1）明确发现问题的重要性；

（2）学习发现问题的一般方法；

难点：培养学生主动发现问题的意识，提高发现问题的能力。

五、教学准备

1. 电教设备：多媒体、投影仪

六、教学过程

（一）引入新课：

教师：（以发明家爱迪生激励）你想发明吗？想发明什么？为什么？

学生：思考并回答。

（设计意图：引导学生学习发现问题的激情。引发学生探索的积极性，为本节课预设铺垫。）爱因斯坦：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”所有的发明和创造源于对问题的发现。

设计的过程，实际上就是寻找解决某个问题的途径的过程。发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题、不能提出问题，设计便无从谈起。

（二）进行新课：

【板书】§4.1 发现与明确问题

【板书】1、问题的定义：在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。（1）科学方面的问题：如：天上为什么会下雨？飞机为什么能飞上天空? …

（2）社会方面的问题：如：人口问题，劳动就业问题…

（3）技术方面的问题：如：程序设计问题、用品的设计问题…

从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断进行设计，从而解决问题的过程。这就是发现问题的重要性。

发现问题，可以挑战和拓展我们的能力，同时也有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。

【板书】2、产生问题的三种情况：

【板书】1）人类生存活动中必然会遇到的问题.----可以说是一切技术问题的总来源。

例如：为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。（图片）

又如:为了解决如何清洁牙齿的问题，人们设计出了牙刷和牙膏。

黑板擦擦黑板时，掉灰问题？

钥匙很容易丢失的问题？

【板书】2）由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。这是现在大多数设计人员设计问题的基本来源。

例如，当汽车的速度超过200km/h时，空气阻力问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。

电子显示型勺子

汽车失灵后如何紧急刹车

记录汽车行驶状况的问题

【板书】(3)基于一定的目的有设计者主动发现问题.

例如：电话的发明

又如我国准备发射绕月卫星，火箭推力不足，必须研制大推力火箭。

降落伞、反推火箭、缓冲座椅——保护航天员安全着陆的三大法宝

第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的。第三种问题是全新的，需要我们积极主动的思考、细致入微的工作、独具慧眼的发现。它既可以挑战和拓展我们的能力，又有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。

集体讨论：教室里的问题

桌子，椅子，黑板，书柜等

在发现问题阶段，问题有时看似清楚明白，但仔细分析却发现它往往是模糊的，甚至是无法解决的，所以，发现问题之后，还需要明确问题，明确这个问题是否可以通过设计得以解决。如何才能明确问题呢？

【板书】二、明确设计要解决的技术问题

【板书】1、判断问题是否能够解决

即判断要解决的技术问题有没有违反科学理论和客观规律。

能否设计一款没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康？（不符合

科学原理）

不消耗能量而能永远对外做功的机器，它违反了能量守恒定律，故称为“第一类永动机”。

第一类永动机是不能实现的。

1775年法国巴黎科学院通过决议，宣布永不接受永动机的专利申请，现在美国专利与商标局严禁将专利证书授予永动机类申请。

【板书】2、判断问题是否当前可以解决

水变油？

水变油事件

水变油技术是一个曾经在中国名躁一时的骗局，此技术的发明者王洪成原本是一名哈尔滨的司机，他声称其原理是在水中加入极少量的“可燃炔”制剂，充分溶解，成为“水基燃料”，之后水就可以作为燃料，成本极其低廉，这项技术在1983年11月7日研究成功。此技术及相关文章一度刊载在各种媒体上，1985年冬天，王洪成从大庆到北京、河北、浙江、上海等地表演。

1987年中国国家计委拨款60万元人民币给王洪成在河北省定州胜利客车厂生产燃料。不久王洪成拿走了钱，在哈尔滨买了两套住宅。1992年11月22日，“洪成新能源澎化剂有限公司”成立，1993年1月28日，《经济日报》发表《水真能变成油吗？》的文章，称此是继传统四大发明以来的中国第五大发明。后来水变油技术被认为是骗局和伪科学，1998年王洪成因为利用水变油技术和其他一些犯罪被判处10年有期徒刑。

2008年夏天，格兰姆斯在宾西法尼亚州立大学进行实验。首先，他向钢管内通入二氧化碳和水蒸气，用纳米管薄膜覆盖住仪器的后部，然后在容器顶部安装石英窗户使阳光进入。随后，把这个封闭的仪器在天气好的时候放置在室外的校园内。“当阳光照射在纳米管上时，纳米管释放出高能量的载荷子，使得水分子分解为氢氧自由基和氢离子。二氧化碳分解后的产物——氧气、一氧化碳和氢气后，就反应生成了甲烷和水。”

【板书】3、判断问题是否值得解决

投入产出比如何，社会效益如何，综合效益如何，不符合成本效益原则的设计一般不宜考虑判断问题的价值，可从以下方面着手:

所提出的问题是否遵循基本的科学原理？（科学性）

迄今为止能否确认该问题尚未得到充分解决？（先进性）

在你调查的范围里，该问题是否具有普遍意义？（普遍性）

在多个问题同时发生时，该问题是否为主要问题?（主要性）

现有技术条件能够解决该问题？技术发展后呢？（可能性）

解决该问题所需投入？投入与产出的比是否理想？（效能性）

到火星上去种树

没有液态水，两极有冰川。

火星昼夜温差悬殊，湿度极低，土壤贫瘠，植物难以成活。

火星上的平均温度大约为-55℃，但却具有从冬天的-133℃到夏日白天的将近27℃的跨度。学生对书包的需求