1、.1一、一、发发 现现 问问 题题通用技术通用技术技术与设计技术与设计1第四章第四章 发现与明确问题发现与明确问题铜川市同官高级中学铜川市同官高级中学 唐秉涛唐秉涛.2爱因斯坦语录爱因斯坦语录 爱因斯坦曾说过：爱因斯坦曾说过：“提出（发现）提出（发现）一个问题往往比解决一个问题更为重要，一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想像力，而且标志着科学需要创造性的想像力，而且标志着科学
2、的真正进步。的真正进步。” .3产生问题的三种情况：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）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，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。西方人发明了刀叉。1、问题的来源、问题的来源.4算盘的发明算盘的发明 在古代，由于社会的发展，对计算的在古代，由于社会的发展，对计算的速度和准确性要求越来越高，于是人们发速度和准确性要求越来越高，于是人们发明了算盘。明了算盘。巨型计算机巨型计算机.5镜子的发明镜子的发明 在漫长的远古时代，人类没有镜子，但人在漫长的远古时代，人类没有镜子，但人类还是用类还
3、是用“土土”办法看到了自己的身形，那办法看到了自己的身形，那就是在平静而清澈的水面上观看自己的倒影。就是在平静而清澈的水面上观看自己的倒影。 水中倒影水中倒影青铜镜青铜镜玻璃镜子玻璃镜子.6“线龟线龟”缠线器缠线器设计日期：设计日期：1996年（瑞士日年（瑞士日内瓦国际发明展览会上获得内瓦国际发明展览会上获得金奖）金奖）.7(2)(2)别人给出的问题，设计者必须针对问题寻别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。求解决方案。 如：当汽车的速度超过如：当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的时，空气阻力的问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了问题越来越明显。为了解决这个问题，人们
4、设计了外观呈流线型的汽车。外观呈流线型的汽车。.8流线型设计的交通工具流线型设计的交通工具.9磁悬浮列车磁悬浮列车 普通火车普通火车.10坦克的发明坦克的发明 1914年年10月，第一次世界大战中月，第一次世界大战中的欧洲战场陷入了僵局。正在英国的欧洲战场陷入了僵局。正在英国远征部队服役的斯温顿中校提出，远征部队服役的斯温顿中校提出，需要制造一种能够在遍布需要制造一种能够在遍布铁丝网铁丝网的的战场上开辟道路、翻越壕沟并能摧战场上开辟道路、翻越壕沟并能摧毁和压制机枪火力的装甲车来打破毁和压制机枪火力的装甲车来打破西部前线的这种沉闷僵局。西部前线的这种沉闷僵局。 世界上第一辆坦克世界上第一辆坦克现
5、今主战坦克现今主战坦克.11隐形飞机的发明隐形飞机的发明 现代战争往往需要速战速决，国防部要现代战争往往需要速战速决，国防部要求使敌方的各种探测系统（如雷达等）发现求使敌方的各种探测系统（如雷达等）发现不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。 .12(3)(3)基于一定的目的基于一定的目的,设计者自己主动发现问题。设计者自己主动发现问题。阅读案例：电话的发明阅读案例：电话的发明思考：贝尔的设计针对的是思考：贝尔的设计针对的是什么问题？这个问题从何而什么问题？这个问题从何而来？来？.13电话的发展史电话的发展史.142、发现问题的途径与方法、发现问题的途径与方法（
6、1）观察日常生活观察日常生活 对生活中的人或物的偶对生活中的人或物的偶然一瞥，都可能引发一然一瞥，都可能引发一个问题的发现。个问题的发现。阅读案例：阅读案例：新式纺纱机新式纺纱机 的诞生的诞生 在日常生活中，你有在日常生活中，你有过无意中发现问题的经过无意中发现问题的经历吗？历吗？.15微波炉的诞生微波炉的诞生 微波的产生是源于二战期间一位雷达工程微波的产生是源于二战期间一位雷达工程师对雷达装置上磁控管具有加热功能的偶师对雷达装置上磁控管具有加热功能的偶然发现，也正因为这次偶然的发现，使人然发现，也正因为这次偶然的发现，使人们产生了将微波所具有的加热功能应用在们产生了将微波所具有的加热功能应用
7、在生活当中的奇思妙想，使微波炉的诞生与生活当中的奇思妙想，使微波炉的诞生与发展在这种大胆的想法中变成了必然。在发展在这种大胆的想法中变成了必然。在这种偶然与必然的不断碰撞中，微波炉成这种偶然与必然的不断碰撞中，微波炉成为与我们生活息息相关的生活必需品。为与我们生活息息相关的生活必需品。.16设计新颖的杯子设计新颖的杯子这款设计通过在比这款设计通过在比较规则的杯子上加较规则的杯子上加入较深的凹槽从而入较深的凹槽从而让你在没有托盘的让你在没有托盘的情况下也能够同时情况下也能够同时端起许多个杯子。端起许多个杯子。.17圆盘式西瓜刀圆盘式西瓜刀 把圆盘的辐条用刀片代替，就变成了这把圆盘的辐条用刀片代替
8、，就变成了这样一款圆盘西瓜刀。只需轻轻一压，西瓜就样一款圆盘西瓜刀。只需轻轻一压，西瓜就被切成均匀的几块，比起一刀一刀的切要方被切成均匀的几块，比起一刀一刀的切要方便得多，而且更加卫生。便得多，而且更加卫生。 .18落叶清理器落叶清理器 充满童趣的落叶清理器充满童趣的落叶清理器.19半个花盆半个花盆”利于植物采光的利于植物采光的“半个花盆半个花盆”,节约空间节约空间.20“多功能量角器多功能量角器” 浙江省有一位高中学生，设计了一个浙江省有一位高中学生，设计了一个“多功能多功能量角器量角器”。获得了浙江省青少年科技发明奖。她是。获得了浙江省青少年科技发明奖。她是怎样发现了这个设计项目的呢？怎样
9、发现了这个设计项目的呢？ 原来是因为做错了一道数学题。一次数学作业原来是因为做错了一道数学题。一次数学作业本发下来，在一道题上老师划了一个大红叉。仔细本发下来，在一道题上老师划了一个大红叉。仔细一看是因为一看是因为三角函数值查错三角函数值查错了。她想，可不可以不了。她想，可不可以不用查表就得到函数值呢？如果能将函数值刻在量角用查表就得到函数值呢？如果能将函数值刻在量角器上，不是很方便吗？因此，她决定设计一个器上，不是很方便吗？因此，她决定设计一个“多多功能量角器功能量角器”。经过她的刻苦钻研和实验，终于获。经过她的刻苦钻研和实验，终于获得了成功。得了成功。.21 一名高中生，他的邻居大叔工作时
10、扭伤一名高中生，他的邻居大叔工作时扭伤了腿，柱着拐杖回家休养。每天看到大叔艰了腿，柱着拐杖回家休养。每天看到大叔艰难地上楼、艰难地下蹲。使章晓军同学产生难地上楼、艰难地下蹲。使章晓军同学产生了要为大叔减轻痛苦的强烈愿望。他经过分了要为大叔减轻痛苦的强烈愿望。他经过分析，只要拐杖能随着人动作的需要变化长度，析，只要拐杖能随着人动作的需要变化长度，让拐杖什么时候都能起到作用，就能帮助用让拐杖什么时候都能起到作用，就能帮助用拐杖的人方便地完成上楼、下蹲等动作。经拐杖的人方便地完成上楼、下蹲等动作。经过多次的试验、改进，最后终于完成了这项过多次的试验、改进，最后终于完成了这项产品的发明。并获得省科技发
11、明二等奖。产品的发明。并获得省科技发明二等奖。可变化长度的拐杖可变化长度的拐杖.22【马上行动马上行动】（P79 ）病人躺着用直吸管吸取杯中饮料，如果病人躺着用直吸管吸取杯中饮料，如果管子弯折，就喝不到饮料；管子弯折，就喝不到饮料；人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；会烫着孩子；在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤；破皮肤；你知道这些问题的发现引发了哪些设计和你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？发明吗？.23 对于日常生活的问题还可以有目的、对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。有计划地实行观
12、察。观察的一般要求观察的一般要求:1.养成观察习惯，边观察边思考。养成观察习惯，边观察边思考。2.制定好观察计划制定好观察计划(提纲提纲)。3.按计划按计划(提纲提纲)实行观察，作好纪录，最后整理、实行观察，作好纪录，最后整理、分析、概括观察结果，作出结论。分析、概括观察结果，作出结论。.24（2 2）收集和分析信息 收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。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。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。息、发现的问
13、题的方法。 询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现 问题的方法。问题的方法。.25 通过技术研究、技术试验的过程中获通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。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你知道体温计是谁发明的吗?阅读：案例分析伽利略与体温计（3 3）技术研究与技术试验技术研究与技术试验 这个案例说明了什么这个案例说明了什么？ 这个案例说明了技术研这个案例说明了技术研究与技术试验往往会触发灵究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而产生感，发现新问题，进而产生新发明。新发明。 .26 1918 191
14、8 年的一天年的一天, ,英国伦敦大学的细菌学教授弗莱明英国伦敦大学的细菌学教授弗莱明在进行病原菌实验中发现在进行病原菌实验中发现, ,陪替氏培养皿中长出了霉陪替氏培养皿中长出了霉, ,而而长霉的地方竟没有实验要找的细菌。这是什么原因呢长霉的地方竟没有实验要找的细菌。这是什么原因呢? ? 会不会是霉产生出某种不明物质会不会是霉产生出某种不明物质, ,杀死或抑制了细菌杀死或抑制了细菌呢呢? ? 于是他开始着手培养陪替氏皿中发现的霉于是他开始着手培养陪替氏皿中发现的霉, ,并彻底研并彻底研究了这种霉对各种各样细菌的效果究了这种霉对各种各样细菌的效果, ,发现它对人体的白发现它对人体的白血球不起排斥
15、作用血球不起排斥作用, ,对人体无害。弗莱明整理出一份受对人体无害。弗莱明整理出一份受这种霉抑制或不受抑制的细菌一览表这种霉抑制或不受抑制的细菌一览表, ,这张一览表高度这张一览表高度准确准确, ,至今仍然通用。弗莱明又通过许多实验至今仍然通用。弗莱明又通过许多实验, ,成功地制成功地制造出了霉的造出了霉的“溶液溶液”。青青霉霉素素的的发发现现案例案例：.27小结：如何主动发现问题？小结：如何主动发现问题？主动出击，寻找问题主动出击，寻找问题 ( (收集分析信息收集分析信息) )方法一、方法一、方法二、方法二、科学探索，创造问题科学探索，创造问题( (技术研究和技术试验技术研究和技术试验) )方法三、方法三、积极敏锐积极敏锐 抓住问题抓住问题 （用心观察日常生活）用心观察日常生活）.28 善于在观察生活中发现问题者善于在观察生活中发现问题者具备哪方面素质？具备哪方面素质？ 【问题探讨】【问题探讨】 关注生活，有较强的问题意识关注生活，有较强的问题意识。 具有对问题价值判断的敏感性具有对问题价值判断的敏感性。 勤于思考，善于联想，具有解决勤于思考，善于联想，具有解决问题的愿望问题的愿望。.29课后练习课后练习p82马上行动马上行动P83练习练习个人观点供参考，欢迎讨论！
