1、发 现 与 明 确 问 题教师 董李鹏发现问题明确问题第一节 发现问题美国福特汽车公司的一台大型发电机出现了故障，很多工程师都修不好，后来请来了德国的电机专家斯坦门茨来修理。斯坦门茨来了以后.第一节 发现问题提出（发现）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，却需要创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。爱因斯坦从技术的角度看，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。第一节 发现问题问题的来源在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。通常有科学问题
2、，社会问题，技术问题。第一节 发现问题问题的来源?第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题例如：为了解决进食，中国人设计了筷子，西方人设计了刀叉。第一节 发现问题问题的来源第一节 发现问题问题的来源?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例如：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。也有人说：解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。也有人说：“我烧菜时我烧菜时放盐的量老是控制不好。放盐的量老是控制不好。”流线型的车电子显示型第一节 发现问题问题的来源流线型设计第一节 发现问题问题的来源?第三种:基于一定的目的
3、由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它?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？贝尔针对的是如何让声音通过电传输的问题；是贝尔发现并研究解决世界第一部电话的问题。第一节 发现问题发现问题的途径与方法1.观察日常生活2.收集和分析信息3.技术研究与技术试验第一节 发现问题发现问题的途径与方法?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。?案例 新式纺纱机的诞生哈格里夫斯和珍妮机第一节 发现问题发现问题的途径与方法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
4、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。第一节 发现问题发现问题的途径与方法?对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。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，作出结论第一节 发现问题发现问题的途径与方法?收集和分析信息信息时代，信息层出不穷。通过对文献、网络、媒体信息的收集、检索和分析可能会发现有价值的问题，通过问卷、访谈也会有惊人的发现。文献对文献信息进行收集、分析的方法。法以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法途径询问法问卷法用问卷的方式进行实际调查
5、，获取信息、发现的问题的方法第一节 发现问题发现问题的途径与方法问卷分类开放封闭混合式问式问式问卷卷卷问卷设计不要太长、问题太多、填答量太大、难度太大。第一节 发现问题发现问题的途径与方法1.家长每月一共给你的零用钱一般为多少？()A.250元以下B.250-400元C.400-600元D.600元2.你每月用于学习用品的消费()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费()A.20元以下B.20-50元C.50-100元D.100元以上4.如果你中了50万大奖，你会如何花费？_第一节 发现问题发现问题的途径与方法?技术研究与技术试验在技术研究
6、与试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。?案例 伽利略与体温表第一节 发现问题发现问题的途径与方法伽利略华伦海特摄尔修斯第一节 发现问题1.21岁的克莱特拉是美国马萨诸塞州伍斯特理工学院的一名大学生。他在玩电脑游戏时，发现传统的鼠标不能三维的操作，他跟另四位同学发明了这种新型种新型“魔术鼠标魔术鼠标”，它可以像戒指一，它可以像戒指一 样套在手指上使用。由于它具备三维操作功能，人们通过手在空中的上下左右前后的移动，就可以对电脑桌面进行操作。从这段文字中我们知道这案例说明重要问题的发现来源于（）A对日常生活的观察B技术试验、技术研究C收集信息D灵感第一节 发现问题2下列活动中，属于发现问题
7、的途径与方法的是（）主动观察日常生活收集信息技术试验与技术研究文献法A B C D 第一节 发现问题3某设计师在就餐时发现普通托盘上的酒杯很容易被碰倒，于是设计了如图所示的卡口式酒杯托盘。该设计师发现问题的途径是（）A观察日常生活B技术试验C技术研究D收集和分析信息（浙江省2011通用会考题）第一节 发现问题4下列关于卡口的设计分析中比较合理的是（）A卡口数量与酒瓶容量有关B卡口大小与杯子高度有关C卡口之间的距离与酒杯大小有关D卡口形状与杯子底座形状有关（浙江省2011通用会考题）5小黄发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，于是构思了如图乙所示的杯托，可以夹持在课桌（图甲所示）面板的边沿。他分
8、析该方案，发现了以下问题：仅依靠U形槽夹持，杯托容易脱落；杯子放在杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；杯托占用过多通道空间。请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要求杯子取放方便，并解决上述问题。完成下列各题。(1)在设计之前需要收集相应的信息，下列信息中：桌子高度；面板的厚度；面板外伸部分的尺寸；桌面的大小；杯子的形状与尺寸；杯子的材料。你认为需要收集的是 。（在有。（在有“”处填上相应的字母）处填上相应的字母）A.BCD5小黄发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，于是构思了如图乙所示的杯托，可以夹持在课桌（图甲所示）面板的边沿。他分析该方案，发现了以下问题：仅依靠U形槽夹持，杯托容易脱落；杯
9、子放在杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；杯托占用过多通道空间。请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要求杯子取放方便，并解决上述问题。完成下列各题。(2)用草图表达你的设计方案，必要时用文字说明。(3)请说明你的设计方案中是如何解决杯托占用过多通道空间的问题。5小黄发现同学们在课桌上放置的水杯易被碰倒，于是构思了如图乙所示的杯托，可以夹持在课桌（图甲所示）面板的边沿。他分析该方案，发现了以下问题：仅依靠U形槽夹持，杯托容易脱落；杯子放在杯托的凹陷处，还是容易被碰倒；杯托占用过多通道空间。请你重新设计一个夹持在课桌面板边沿的杯托，要求杯子取放方便，并解决上述问题。完成下列各题。(4)制作完成后需
10、要对杯托进行技术试验，这些试验包括：与桌子的连接是否牢固的试验；杯子取放是否方便的试验；杯子放在杯托上是否稳定的试验；夹持是否方便的试验；杯托受撞击后是否损坏的试验。其中属于强度试验的是 。（在有。（在有“”处填上相应的序号）处填上相应的序号）。第一节 发现问题课堂小结1.问题的来源（3种）2.发现问题的途径与方法（3个）发现问题明确问题第二节 明确问题发现了问题，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。明明确问题的内内容确容与价值价值问题解决问题的限限制制与计划设计第二节 明确问题明确问
11、题的内容与价值三个方面考虑：?分析问题表述是否明确？核心的概念?问题产生的原因是否明确？涉及的环境?提出问题的目的是否明确？基础与条件第二节 明确问题明确问题的内容与价值1.能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞行物的产品？第二节 明确问题明确问题的内容与价值2.怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来？第二节 明确问题明确问题的内容与价值问题是否具有价值？1.所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？2.迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？3.在你调查的范围里，该问题是否具有普遍意义？在更广的范围内，这个问题是否有意义？4.在多个问题发生时，该问题是否是主要问题？5.现有的技术条件是否能解决
12、这个问题？技术发展以后呢？6.解决该问题所需要的投入是多少？投入和产出比是多少？第二节 明确问题明确问题的内容与价值在知道问题的内容与价值后，再去做产品，这样可以使做出的产品更快的被社会承认。如果不弄清问题的内容与价值，盲目去做，会有什么结果呢？第二节 明确问题明确问题的内容与价值?案例 水变油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“四大四大发明发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了4亿元。第二节 明确问题明确问题的内容
13、与价值明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观分析外，还需：?常用方法：信息收集与调查分析作用：（1）可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容和价值；（2）可以为所提问题具体实施的可行性及所需条件、设计要求奠定基础。第二节 明确问题明确问题的内容与价值?案例 台灯的设计活动升入高中后，孙宇感到学习内容不但增多了，而且有一定的难度，他晚上看书学习的时间也随之延长。家里的台灯让孙宇伤透了脑筋。写作业时，凌乱的书有时会将台灯碰倒；楼下的汽车鸣笛声会使由声控开关控制的台灯突然熄灭；灯光太弱，看书费劲，时间长了，视力也下降了许多。孙宇就使用台灯产生的苦恼询问班上同学，他发现多数同学竟然存在同样的问题
14、。产生的苦恼询问班上同学，他发现多数同学竟然存在同样的问题。“什么样的什么样的台灯才适合学生使用呢台灯才适合学生使用呢”孙宇提出了这样的一个问题。孙宇提出了这样的一个问题。第二节 明确问题明确问题的内容与价值设计一份调查问卷，在同学中以询问法对学生进行问卷调展开调查，写出访查，记录和总结调谈计划，记录并总查结果。结访谈结果。负责到大商场家电通过书或到网上查部了解现有台灯的询问题的相关情况，款式、功能及销售写出查询计划，记情况。录并总结查询结果。第二节 明确问题明确问题的内容与价值调查问卷表台灯的功能台灯的开关支撑架结构材料结构形式灯泡灯罩形式价格其它照明照明加温度计照明加应急灯手动开关光控开关
15、金属金属加塑料固定式节能灯普通反光是照明加日历照明加计算器照明加装饰声控开关调光开关塑料塑料加木材折叠式白炽灯艺术造型式触摸式开关红外线自动开关木材木材加金属升降式小日光灯其它形式照明加笔筒照明加时钟第二节 明确问题明确问题的内容与价值访谈计划1.访谈对象：高中学生。2.访谈时间：*月*号3.访谈地点：某市某中校园内。4.访谈的主要问题：1）你希望的台灯是手动的、声控的、触摸式的、光控的还是其他控制方式。2）你理想的台灯的主要功能是什么？3）台灯支架所选用材料，你喜欢金属的、塑料的、木材的、还是别的材料。4）台灯的结构形式：你喜欢固定的、折叠的、升降的，还是别的形式。5）台灯的灯泡：你喜欢节能
16、灯、白炽灯，还是小日光灯。6）台灯的灯罩：你喜欢普通反射式的、艺术造型式的，还是其他形式。第二节 明确问题明确问题的内容与价值关于台灯开关的调查统计结果柱形图关于台灯支撑架结构材料的调查统计结果三维饼图结合统计结果，孙宇同学得到了关于台灯的功能、开关、支撑架结构材料、结构形式、灯罩形式等方面的统计数据。第二节 明确问题明确问题的内容与价值?思考1、你会制定信息收集的各种表格吗？会整理和用图表表达汇总结果吗？2、孙宇等四组同学借助信息收集、调查分析等手段明确学生台灯问题的内容与价值的过程是否合理？谈谈你的认识。第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务?限制主要由两方面决定：1.设计
17、对象的特点和问题解决的标准2.设计者的技术能力与条件第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务?设计对象的特点和问题解决的标准1.不同的设计对象往往具有不同的特点，其产品的功能、大小、外观、安全、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。儿童电脑新奇的儿童床儿童书桌第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务?设计对象的特点和问题解决的标准1.不同的设计对象往往具有不同的特点，对象的特点不同，对象的设计标准也不同。按摩音响床老年玩具第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务?设计对象的特点和问题解决的标准2.设计对象还将受到诸如成本、环
18、境等的限制。如：一幢建筑物的设计、一些工程的设计往往都有一定的预算，对其设计对象生产的成本、经费等都有一定的限制。第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务?设计者的技术能力与条件主观:设计者是否具有解决问题的所需要的知识与技能。客观:问题的解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、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。第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务思考和讨论制作台灯要考虑的限制因素：设计相关因素是否受限制可否执行国家相应技术规范材料制造工艺结构造型标 准 件质量成本时间第二节 明确问题明确解决问题受到的限制及具体的设计任务台灯设
19、计的一般要求：（1）功能要求：具有基本的照明功能，同时有适当的辅助功能。（2）技术指标：亮度大于等于300Lx，不反光，不眩目，绝缘度大于1兆欧。（3）外观要求：美观，有一定的装饰效果。（4）耐用性：结构稳固，经久耐用。（5）成本要求：20元人民币以内。你认为这个设计要求是否合理，你还有什么补充和修改的吗？第二节 明确问题设计计划?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有目的、有计划地进行设计计划的作用。第二节 明确问题设计计划?产品设计计划举例：制作台灯?方式1：工作程序的排列1a2b3c4da：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
20、、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。5e6第二节 明确问题设计计划?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。第二节 明确问题设计计划?方式2：设计进度表时 间内 容123456发现与明调查需求确问调查统计题明确要求制定收集信息、分设计析方案方案构思、呈现第二节 明确问题设计计划?方式3：设计计划书周次项目内容及要求第1周资料收集与分析第23周制定设计方案从所得的资料构想出一些一些第59周制作台灯模型第811周测试
21、、评估及优化试验及检验台灯的性能能第二节 明确问题1.有人发明了一种有人发明了一种“带计时、收音带计时、收音”的多功能圆珠笔，这是一种比的多功能圆珠笔，这是一种比现有圆珠笔功能更多的发明创造，后来进行了制作和试验。但现有圆珠笔功能更多的发明创造，后来进行了制作和试验。但“多多功能圆珠笔功能圆珠笔”自发明以来，一直受到市场的冷落。从设计的过程来自发明以来，一直受到市场的冷落。从设计的过程来看，这是可能是由于设计者缺乏（）A设计分析B发现问题C明确问题D设计的交流第二节 明确问题2.晓冬同学发现家里的饮水机总是忘记关，使得饮水机里的水反复煮，成为我们所说的成为我们所说的“千沸水千沸水”，产生很多对
22、人体有害的物质，他通过研，产生很多对人体有害的物质，他通过研究试验制作了一个定时器，可以通过设定时间，给饮水机断电，但晓冬去申请专利时发现别人已经申请过该专利了，请问晓冬少做了哪项工作（）A收集信息 B明确问题C设计分析D设计交流第二节 明确问题3.为幼儿园设计一批课桌椅，要考虑到这些课桌椅的高度要适宜，颜色要符合幼儿的心理，这是考虑到了下列哪点的限制（）A不同的设计对象具有不同的特点B资金成本的限制C设计过程人力物力的限制D设计者技术能力的限制5北京奥运会火炬长72厘米，重985克，燃烧时间15分钟，在零风速下火焰高度25至30厘米，在强光和日光情况下均可识别和拍摄。在工艺方面使用锥体曲面异
23、型一次成型技术和铝材腐蚀、着色技术。火炬外形制作材料为可回收的环保材料。北京奥运会火炬在燃烧稳定性与外界环境适应性方面达到了新的技术高度，能在每小时65公里的强风和每小时50毫米的大雨情况下保持燃烧。在工艺上采用轻薄高品质铝合金和中空塑件设计，十分轻盈。下半部喷涂高触感塑胶漆，手感舒适不易滑落。北京奥运会火炬是我国自主设计研发的产物，拥有完全的知识产权。北京奥运会火炬使用燃料为丙烷，这是一种价格低廉的常用燃料。其主要成分是碳和氢，燃烧后只有二氧化碳和水，没有其他物质，不会对环境造成污染第二节 明确问题1.祥云火炬的设计主要体现了技术的哪些特性？2.从结构和使用的材料上分析祥云火炬的特点和所体现的设计原则？3.运用设计一般原则对北京奥运火炬进行评价(请用铅笔绘制雷达图来表示）第二节 明确问题课堂小结1.明确问题的内容与价值2.明确解决问题受到的限制3.设计计划（程序的排列进度表计划书）第四章 发现与明确问题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。
