2023新苏教版（2019）《高中通用技术》必修第一册第三章、发现与明确问题第二节、明确问题（44ppt+素材）ppt课件.rar

从这两个案例你能得到什么启发？从这两个案例你能得到什么启发？（从明确问题相关的角度分析）（从明确问题相关的角度分析）n永动机永动机n长生不老药长生不老药任务一任务一 明确问题的内容及解决问题受明确问题的内容及解决问题受到的限制到的限制 发现了问题，只是初步有了一个发现了问题，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。的分析，并提出具体的设计任务。一、问题是否明确一、问题是否明确采用一定的方法和手段可以发现很多采用一定的方法和手段可以发现很多技术问题，但这些问题可能是模糊不技术问题，但这些问题可能是模糊不清的，需要我们进一步的加以明确。清的，需要我们进一步的加以明确。明确问题的要素（问题的内容）明确问题的要素（问题的内容）问题的目的是否明确问题的目的是否明确要抓住解决问题要抓住解决问题的目的和需求的目的和需求问题表述本身是否明确问题表述本身是否明确要抓住核心概念要抓住核心概念和主要逻辑和主要逻辑问题产生的原因是否明确问题产生的原因是否明确要抓住过程要要抓住过程要素和形成因素素和形成因素问题的应用环境是否明确问题的应用环境是否明确要抓住问题要抓住问题情境的变量情境的变量和变化和变化 第第1 1个问题：表面上看问题是明确的，个问题：表面上看问题是明确的，但当进一步分析时就会发现这款台灯给但当进一步分析时就会发现这款台灯给谁用，在哪里用等问题都不明确，那么谁用，在哪里用等问题都不明确，那么设计的对象就不明确了。设计的对象就不明确了。第第2 2个问题：这个问题在于要收集冬天个问题：这个问题在于要收集冬天下的雪的用途不明确、范围不清楚，下的雪的用途不明确、范围不清楚，是用雪控制温度，还是把雪化成水？是用雪控制温度，还是把雪化成水？收集所有的雪，那就更不可能了。收集所有的雪，那就更不可能了。第第3 3个问题：垃圾的种类很多，有生活个问题：垃圾的种类很多，有生活垃圾、生产垃圾，有液态的、固态的垃圾、生产垃圾，有液态的、固态的等，垃圾箱是不会分类的，那么设计等，垃圾箱是不会分类的，那么设计的对象就不明确了。的对象就不明确了。第第4 4个问题：问题在于对教室的环境表个问题：问题在于对教室的环境表述不清楚，对述不清楚，对“舒服舒服”的个人感受无的个人感受无法判断。法判断。二、问题是否有价值二、问题是否有价值明确了问题的内容之后，还需要确定问明确了问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。题是否有价值。如何判断一个问题是否有价值？如何判断一个问题是否有价值？1、所提出的问题是否遵循了基本的、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。科学原理。2、迄今为止，该问题是否已得到解、迄今为止，该问题是否已得到解决。决。6、解决该问题所需的投入是多少，、解决该问题所需的投入是多少，投入与产出之比是否理想。投入与产出之比是否理想。4、在多个问题同时发生时，该问题是、在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题。否是主要问题。5、现有的技术条件能否解决这个问、现有的技术条件能否解决这个问题。技术发展以后呢？题。技术发展以后呢？3、在你调查的范围里，该问题是否具有、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，这个问题是普遍意义。在更广的范围内，这个问题是否有意义。否有意义。是否有价值？是否有价值？能不能把水能不能把水“变成变成”油？油？能否制造出一个不需要任何能源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？的机械装置带动车辆运行？判断下列问题的价值：判断下列问题的价值：案例分析：案例分析：水变油事件水变油事件曾有人声称做了大曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的被宣传为中国继古代的“四大发明四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。经使国家损失了四亿元。中国科学史上影响最大的闹剧中国科学史上影响最大的闹剧“水变油水变油”事件事件水能变成油吗？只要有中学水平的科学常识的人水能变成油吗？只要有中学水平的科学常识的人都可以回答：不可能。因为水是氢和氧组成的，都可以回答：不可能。因为水是氢和氧组成的，而油则是由碳和氢组成的。水能燃烧吗？不能。而油则是由碳和氢组成的。水能燃烧吗？不能。因为水和二氧化碳是煤和石油产品燃烧后的终极因为水和二氧化碳是煤和石油产品燃烧后的终极产物，所以水和二氧化碳是最好的灭火物质。然产物，所以水和二氧化碳是最好的灭火物质。然而而19831983年出来一个年出来一个王洪成王洪成，到处表演水变油的把，到处表演水变油的把戏，把一滴神奇的药液滴到水中后，水就能像油戏，把一滴神奇的药液滴到水中后，水就能像油一样燃烧起来！这就蒙住了不少人，以为真的出一样燃烧起来！这就蒙住了不少人，以为真的出现了伟大的发明家。到了现了伟大的发明家。到了19921992年底，一些报刊对年底，一些报刊对王洪成大肆吹捧，说这是中国的第五大发明，一王洪成大肆吹捧，说这是中国的第五大发明，一个洪成时代到来了。这就吸引了数以百计的单位个洪成时代到来了。这就吸引了数以百计的单位和企业向王洪成投入了巨额资金，企图得到他的和企业向王洪成投入了巨额资金，企图得到他的神奇药方，卖油发财。然而几年过去了，任何效神奇药方，卖油发财。然而几年过去了，任何效益也没得到，只剩下几万元一吨买来的益也没得到，只剩下几万元一吨买来的“膨化剂膨化剂”（实际是肥皂一类的物质）无法处理，这原来（实际是肥皂一类的物质）无法处理，这原来是一个伪科学、假技术的大骗局！是一个伪科学、假技术的大骗局！第第2 2题：不用充电器给手机充电，问题很明确，题：不用充电器给手机充电，问题很明确，完全可以用技术手段解决，如充电宝、手摇充电完全可以用技术手段解决，如充电宝、手摇充电器等。器等。第第1 1题：无电磁辐射的手机是不存在的。因为无题：无电磁辐射的手机是不存在的。因为无线信号的传输都是通过电磁波实现的，所以无线信号的传输都是通过电磁波实现的，所以无电磁辐射的手机不可能设计成功。电磁辐射的手机不可能设计成功。明确问题的内容与价值，除了需要明确问题的内容与价值，除了需要进行一些进行一些主观的分析主观的分析外，还可以借外，还可以借助于一些助于一些研究手段研究手段(如如信息收集、信息收集、调查分析调查分析等等)来进行。来进行。这样，既可以这样，既可以深化对问题的认识深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又进一步明确问题的内容与价值，又可以为可以为分析问题解决的条件及实现分析问题解决的条件及实现的可行性的可行性、提出设计要求奠定基础。、提出设计要求奠定基础。案例案例:台灯台灯设计活动设计活动1 1组同学：组同学：设计一份调设计一份调查问卷，对查问卷，对学生进行问学生进行问卷调查，记卷调查，记录和总结调录和总结调查结果。查结果。2 2组同学：负责到大商场家电部和网络组同学：负责到大商场家电部和网络商城了解现有台灯的款式、功能及销商城了解现有台灯的款式、功能及销售情况。售情况。3 3组同学：到同学中去利用询问法展开调查，组同学：到同学中去利用询问法展开调查，写出访谈计划，记录并总结访谈结果。写出访谈计划，记录并总结访谈结果。4 4 4 4组同学：通过书籍、网络等途径收集相关台灯方面的组同学：通过书籍、网络等途径收集相关台灯方面的组同学：通过书籍、网络等途径收集相关台灯方面的组同学：通过书籍、网络等途径收集相关台灯方面的资料，写出查询计划，记录并总结查询结果。资料，写出查询计划，记录并总结查询结果。资料，写出查询计划，记录并总结查询结果。资料，写出查询计划，记录并总结查询结果。资料收集工作结束后，四个小组的同学认真地对所调查资料收集工作结束后，四个小组的同学认真地对所调查资料收集工作结束后，四个小组的同学认真地对所调查资料收集工作结束后，四个小组的同学认真地对所调查的资料进行统计、分析，采用柱形图、三维饼图等图表的资料进行统计、分析，采用柱形图、三维饼图等图表的资料进行统计、分析，采用柱形图、三维饼图等图表的资料进行统计、分析，采用柱形图、三维饼图等图表形式绘制出资料的统计结果图表。形式绘制出资料的统计结果图表。形式绘制出资料的统计结果图表。形式绘制出资料的统计结果图表。案例：现有的成人口罩存在过大导致案例：现有的成人口罩存在过大导致无法和儿童面部紧贴、呼吸阻力大对无法和儿童面部紧贴、呼吸阻力大对儿童呼吸系统负担太儿童呼吸系统负担太大等大等一系列对孩一系列对孩子使用不利的地方。那么什么样的口子使用不利的地方。那么什么样的口罩才适合孩子使用呢？罩才适合孩子使用呢？在明确问题的内容与价值之后，还应明确在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到主客观条件的限制，解决这一问题所受到主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所要达到的标明确设计所应受到的限制和所要达到的标准，进而提出设计任务。准，进而提出设计任务。三、解决问题受到的限制三、解决问题受到的限制问题的解决和设计的进行受到的限制主问题的解决和设计的进行受到的限制主要是由两个方面决定的：要是由两个方面决定的：1 1、设计对象的特点和问题解决的标准、设计对象的特点和问题解决的标准2 2、设计者的技术能力与条件、设计者的技术能力与条件 就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往具有不同的特点，其产品的功能、大小、安全、具有不同的特点，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。如外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。如儿童玩具在外观上一定要生动活泼、色彩鲜艳，儿童玩具在外观上一定要生动活泼、色彩鲜艳，安全性能绝对可靠；在大小、结构等方面要考虑安全性能绝对可靠；在大小、结构等方面要考虑儿童的四肢、力量、心理等方面的特点等。儿童的四肢、力量、心理等方面的特点等。儿儿童童专专用用坐坐便便器器新新奇奇的的儿儿童童床床儿童专用最原创和最时髦的行动电话儿童专用最原创和最时髦的行动电话M01 这只儿童专用的这只儿童专用的GSM GSM 行动电话拥有一些特行动电话拥有一些特别的功能，包括可以别的功能，包括可以透过联络人清单锁定透过联络人清单锁定拨出和接听的电话，拨出和接听的电话，限制短信发送，甚至限制短信发送，甚至只能接收某些联络人只能接收某些联络人的短信。两个快速拨的短信。两个快速拨号键，可以直接拨给号键，可以直接拨给老爸和老妈。老爸和老妈。我们制作儿童口罩所受到的限制因素？我们制作儿童口罩所受到的限制因素？设计相关因设计相关因设计相关因设计相关因素素素素是否受限是否受限是否受限是否受限制制制制可否执行国家可否执行国家可否执行国家可否执行国家相应技术规范相应技术规范相应技术规范相应技术规范材材材材 料料料料制造工艺制造工艺制造工艺制造工艺结构造型结构造型结构造型结构造型质质质质 量量量量成成成成 本本本本时时时时 间间间间 我们在明确此问题的内容与价值之后，还应明确解我们在明确此问题的内容与价值之后，还应明确解我们在明确此问题的内容与价值之后，还应明确解我们在明确此问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题我们会受到哪些方面的限制？决这一问题我们会受到哪些方面的限制？决这一问题我们会受到哪些方面的限制？决这一问题我们会受到哪些方面的限制？一一一一、防防防防护护护护性性性性能能能能方方方方面面面面，儿儿儿儿童童童童防防防防护护护护口口口口罩罩罩罩要要要要求求求求颗颗颗颗粒粒粒粒物物物物过过过过滤滤滤滤效效效效率率率率不不不不低低低低于于于于95%95%，防防防防护护护护效效效效果果果果不不不不低低低低于于于于90%90%；儿童卫生口罩要求颗粒物过滤效率不低于；儿童卫生口罩要求颗粒物过滤效率不低于；儿童卫生口罩要求颗粒物过滤效率不低于；儿童卫生口罩要求颗粒物过滤效率不低于90%90%，细菌过滤效率不低于，细菌过滤效率不低于，细菌过滤效率不低于，细菌过滤效率不低于95%95%。二二二二、舒舒舒舒适适适适性性性性能能能能方方方方面面面面，考考考考虑虑虑虑儿儿儿儿童童童童生生生生理理理理发发发发育育育育阶阶阶阶段段段段的的的的呼呼呼呼吸吸吸吸特特特特征征征征，儿儿儿儿童童童童防防防防护护护护口口口口罩罩罩罩要要要要求求求求呼呼呼呼气气气气阻阻阻阻力力力力和和和和吸吸吸吸气气气气阻阻阻阻力力力力均均均均不不不不高高高高于于于于45Pa45Pa；儿儿儿儿童童童童卫卫卫卫生生生生口口口口罩罩罩罩要要要要求求求求通通通通气气气气阻阻阻阻力力力力不不不不高高高高于于于于30Pa30Pa。在在在在口口口口罩罩罩罩佩佩佩佩戴戴戴戴的的的的舒舒舒舒适性方面，标准推荐采用可调节式口罩带。适性方面，标准推荐采用可调节式口罩带。适性方面，标准推荐采用可调节式口罩带。适性方面，标准推荐采用可调节式口罩带。三三三三、安安安安全全全全性性性性能能能能方方方方面面面面，口口口口罩罩罩罩应应应应能能能能安安安安全全全全牢牢牢牢固固固固地地地地罩罩罩罩住住住住口口口口、鼻鼻鼻鼻、下下下下颌颌颌颌，不不不不应应应应存存存存在在在在可可可可触触触触及及及及的的的的锐锐锐锐利利利利尖尖尖尖端端端端和和和和锐锐锐锐利利利利边边边边缘缘缘缘，不不不不应应应应明明明明显显显显影影影影响响响响视视视视野野野野；口口口口罩罩罩罩原原原原材材材材料料料料不不不不得得得得使使使使用用用用再再再再生生生生料料料料和和和和可可可可导导导导致致致致不不不不良良良良反反反反应应应应的的的的材材材材料料料料，不不不不应应应应经经经经过过过过有有有有氯氯氯氯漂漂漂漂白白白白；配配配配有有有有呼呼呼呼吸吸吸吸阀阀阀阀的的的的口口口口罩罩罩罩，其其其其呼呼呼呼吸吸吸吸阀阀阀阀应应应应牢牢牢牢固固固固不不不不变变变变形形形形，内内内内部部部部件件件件不不不不应应应应脱脱脱脱落落落落；不不不不应应应应使使使使用用用用系系系系带带带带式式式式口口口口罩罩罩罩带带带带；鼻鼻鼻鼻夹夹夹夹应应应应承承承承受受受受2020次次次次对对对对折折折折不不不不断断断断裂裂裂裂；口口口口罩罩罩罩内内内内层层层层材材材材料料料料不不不不应应应应印印印印花花花花或或或或染染染染色色色色。标标标标准准准准严严严严格格格格规规规规定定定定了了了了有有有有害害害害物物物物质质质质残残残残留留留留，甲甲甲甲醛醛醛醛含含含含量量量量不不不不高高高高于于于于20mg/kg20mg/kg；口口口口罩罩罩罩外外外外层层层层的的的的印印印印花花花花图图图图案案案案不不不不应应应应掉掉掉掉色色色色，禁禁禁禁用用用用可可可可分分分分解解解解致致致致癌癌癌癌芳芳芳芳香香香香胺胺胺胺染染染染料料料料；环环环环氧氧氧氧乙乙乙乙烷烷烷烷灭灭灭灭菌菌菌菌残残残残留留留留量量量量不不不不得得得得高高高高于于于于2g/g2g/g；不不不不得得得得检检检检出出出出可迁移性荧光增白物质。标准还规定了微生物指标应达到一次性卫生用品要求。可迁移性荧光增白物质。标准还规定了微生物指标应达到一次性卫生用品要求。可迁移性荧光增白物质。标准还规定了微生物指标应达到一次性卫生用品要求。可迁移性荧光增白物质。标准还规定了微生物指标应达到一次性卫生用品要求。儿童口罩的生产标准儿童口罩的生产标准对于有些产品（如门锁）则在精细程度、对于有些产品（如门锁）则在精细程度、可靠性、制作工艺等方面有其具体的标准。可靠性、制作工艺等方面有其具体的标准。另一方面，设计对象还可能会受到另一方面，设计对象还可能会受到诸如成本、环境等的限制，如一幢诸如成本、环境等的限制，如一幢建筑物的设计、一项工程的设计往建筑物的设计、一项工程的设计往往都有一定的预算，对其设计对象往都有一定的预算，对其设计对象生产的成本、经费等都有一定的限生产的成本、经费等都有一定的限制。制。注意可悬浮台灯的使用对象及使用注意可悬浮台灯的使用对象及使用环境，可能受到环境，可能受到价格、大小、材料价格、大小、材料和控制方式和控制方式等方面的限制。等方面的限制。n n一个问题的解决或一项任务的完成，除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，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还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制：的限制：主观条件：主观条件：主要其主要其是否具有解决问题所需是否具有解决问题所需要的知识和技能。要的知识和技能。客观条件：客观条件：问题解决或设计的过程往往要问题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，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。空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。台灯设计与制作的一般要求台灯设计与制作的一般要求:(1(1）功能要求：实用性、方便携带等辅助功能；）功能要求：实用性、方便携带等辅助功能；(2(2）技术指标：）技术指标：光源稳定、保护视力、安全可靠、光源稳定、保护视力、安全可靠、光亮度可调节；光亮度可调节；(3(3）外观要求：）外观要求：美观美观 ，具有一定的装饰效果；，具有一定的装饰效果；(4(4）耐用性：）耐用性：结构稳固、经久耐用；结构稳固、经久耐用；(5(5）光源选择：）光源选择：节能环保，节能环保，具有较宽的光谱范围，具有较宽的光谱范围，具有较长的使用寿命及较高的稳定性，要保障光具有较长的使用寿命及较高的稳定性，要保障光源在长时间运行状态下能够持续稳定的提供照明源在长时间运行状态下能够持续稳定的提供照明环境；环境；（6 6）供电方式：）供电方式：直流供电；直流供电；（7 7）成本要求：）成本要求：3030元以内。元以内。任务二任务二 明确设计要求及编写设计计划明确设计要求及编写设计计划不够合理。如没有考虑台灯的使用不够合理。如没有考虑台灯的使用环境要求，环境要求，“功能要求功能要求”不明确，不明确，“技术指标技术指标”只限定了光源指标，只限定了光源指标，但电气、环保等指标没有要求，但电气、环保等指标没有要求，“光源选择光源选择”应该考虑光谱特征、应该考虑光谱特征、寿命特性、效率等。寿命特性、效率等。三、设计计划三、设计计划 为了保证设计的顺利实现，我们需要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。设计有目的、有计划地进行。为了统筹安排设计进度、合理利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、合理地分配时难易程度，科学、合理地分配时间，在完成设计计划的基础上，间，在完成设计计划的基础上，还需要制定一份时间进度计划表。还需要制定一份时间进度计划表。如：下表（教材如：下表（教材P73P73）台灯设计时间进度表台灯设计时间进度表1、某某学学校校因因发发展展的的需需要要，要要在在校校园园内内安安装装电电子子显显示示屏屏，因因没没有有广广泛泛征征求求老老师师和和同同学学的的意意见见，结结果果等等到到电电子子显显示示屏屏安安装装好好之之后后才才发发现现，校校园园内内师师生生和和校校外外来来访访人人员员不不方方便便看看到到显显示示屏屏上上的的内内容容。造造成成这这样样结结果果的的原原因因是是发发现现与与明明确确问问题题的的（）没有做到位。）没有做到位。A发现问题的途径发现问题的途径B明确问题的内容明确问题的内容C明确问题的价值明确问题的价值D明确问题的限制条件明确问题的限制条件D2 2、小小明明发发现现用用普普通通的的台台灯灯看看书书比比较较伤伤眼眼睛睛，于于是是他他决决定定设设计计一一款款护护眼眼台台灯灯。在在确确定定问问题题的的价价值值时时，他他查查阅阅了了大大量量的的资资料料，发发现现已已有有护护眼眼台台灯灯很很多多，相相关关技技术术也也很很成成熟熟，因因此此确确定定该该问问题题的的研研究究价价值值不不高高。小小明判断依据是明判断依据是()()。A.A.问题缺乏科学性问题缺乏科学性B B问题已得到解决问题已得到解决C C现有的技术条件不能解决该问题现有的技术条件不能解决该问题D D问题无普遍意义问题无普遍意义B3 3、章章鸿鸿同同学学准准备备对对如如图图所所示示的的一一款款3D3D眼眼睛睛进进行行改改进进设设计计，他他在在解解决决这这个个问问题题的过程中可能受到的限制是的过程中可能受到的限制是()()A A信息收集的来源信息收集的来源B B技术能力与条件技术能力与条件C C市场调查的方法市场调查的方法D D试验方法试验方法B 某某某某设设设设计计计计师师师师查查查查阅阅阅阅相相相相关关关关数数数数据据据据后后后后，发发发发现现现现火火火火灾灾灾灾中中中中大大大大多多多多数数数数人人人人死死死死亡亡亡亡的的的的原原原原因因因因是是是是吸吸吸吸入入入入毒毒毒毒性性性性气气气气体体体体。于于于于是是是是他他他他设设设设计计计计了了了了如如如如图图图图所所所所示示示示的的的的消消消消防防防防装装装装置置置置，由由由由灭灭灭灭火火火火器器器器和和和和防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答防毒面具组成，既能灭火又能保护使用者。请回答4-54-54-54-5题。题。题。题。4.4.该设计师发现问题的途径是该设计师发现问题的途径是该设计师发现问题的途径是该设计师发现问题的途径是:():()AA观察日常生活观察日常生活观察日常生活观察日常生活 BB科学实验科学实验科学实验科学实验CC技术试验技术试验技术试验技术试验 DD收集和分析信息收集和分析信息收集和分析信息收集和分析信息5.5.在在在在设设设设计计计计过过过过程程程程中中中中需需需需要要要要明明明明确确确确解解解解决决决决问问问问题题题题受受受受到到到到的的的的限限限限制制制制，下下下下列列列列不不不不属属属属于于于于该该该该装装装装置设计限制因素的是置设计限制因素的是置设计限制因素的是置设计限制因素的是()()AA灭火器的技术规范灭火器的技术规范灭火器的技术规范灭火器的技术规范 BB火灾发生的原因火灾发生的原因火灾发生的原因火灾发生的原因CC制作成本制作成本制作成本制作成本 DD设计者的设计能力设计者的设计能力设计者的设计能力设计者的设计能力DB