明确问题课件 高中通用技术苏教版 必修《技术与设计1》

1、第三单元 发现与明确问题3.2 明确问题 1883年，美国发明家爱迪生为了寻找白炽灯的最佳灯丝材料，曾做过一个小小的试验： 他在真空白炽灯泡内部炭丝附近安装了一小截铜丝，希望铜丝能阻止炭丝蒸发。试验结果使爱迪生大失所望，但在无意中，他发现，没有连接在电路里的铜丝却产生了微弱的电流。 爱迪生并未重视这个现象，只是把它记录在案，申报了一个未找到任何用途的专利，称之为“爱迪生效应”。 然而，被爱迪生本人忽略的“爱迪生效应”却惊动了大洋彼岸的一位青年。 1885年，30岁的英国电气工程师弗莱明坚持认为，一定可以为热电子真空发射找到实际用途。经过反复试验，他终于发现，如果在真空泡里装上炭丝和铜极，分别充

2、当阴极和阳极，则灯泡里的电子就能实现单向流动。经过多次试验，1904年，弗莱明研制出一种能够充当交流电整流和无线电检波的特殊灯泡“热离子管”，这就是后来人们所说的真空二极管（电子管）。 爱迪生忽略了“爱迪生效应”潜在的科学价值，是因为他对“爱迪生效应”的内容和价值明确不够。他怎么也没想到他在科学发展史上的地位越来越高，不是因为他的一千多项发明，而是因为曾被他忽视的“爱迪生效应”。 “爱迪生效应”为人类的科技进步，特别是电子技术的发展与进步做出了具大的贡献。可见明确问题是多么的重要！本案例给了你什么启发？1问题表述本身是否明确核心的概念2问题产生的原因是否明确过程要素4问题的应用环境是否明确情境

3、1.如何来判断问题是否是明确的?一、明确问题的内容与价值3提出问题的目的是否明确基础与条件一、明确问题的内容与价值怎样才能把冬天下的雪都有效地利用起来?范围不清楚，若是所有的雪，则是不可能的事！（问题表述本身不明确）马上行动以下问题是否明确？一、明确问题的内容与价值 明确问题的内容以下是同学们从生活中发现的一些问题： 放在课桌边的东西很容易掉下去； 看不清楚黑板上的字； 下雨天，雨伞无处存放； 如何使牙套更好地保护牙齿； 洗澡时背部很难洗干净； 戴眼镜的人再带3D眼镜很不方便； 闹钟响一次就不响了，容易迟到； 能否把水变成油？ 能否设计一款没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康。 一、明确问题的

4、内容与价值2.如何判断一个问题是否有价值? 问题明确之后，这个问题到底有没有必要去解决？怎么判断呢？（1）是否遵循了基本的科学原理?（2）尚未得到充分解决?（3）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这个问题？技术发展 以后呢？（6）解决该问题所需要的投入和产出比是多少？科学性新颖性普遍性、实用性重要性技术可行性投入产出比以下问题是否有价值？一、明确问题的内容与价值马上行动 试判断“怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来”这一问题的价值?第一，利用所有的雪是不可能的；第二，即使可能，收集雪的目的又是什么

5、？有价值吗？ 科学性、技术可行性一、明确问题的内容与价值 探究2：明确问题的价值以下是同学们从生活中发现的一些问题： 放在课桌边的东西很容易掉下去； 看不清楚黑板上的字； 下雨天，雨伞无处存放； 如何使牙套更好地保护牙齿； 洗澡时背部很难洗干净； 戴眼镜的人再带3D眼镜很不方便； 闹钟响一次就不响了，容易迟到； 能否把水变成油？ 能否设计一款没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康。 限制主要由两方面决定：二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务2.设计者的技术能力与条件1.设计对象的特点和问题解决的标准二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务 “大家来找茬不可思议的设计”同学们来找一找图片中

6、所示的设计主要问题是什么？二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务 “大家来找茬不可思议的设计” 同学们来找一找图片中所示的设计主要问题是什么？ 对于一个具体的设计项目，首先应该了解设计作品的用途与服务对象，上面这些设计作品就是违背了设计对象最基本的特点，而成为无效或多余的设计。 就每一个具体设计对象而言，产品的功能、大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准的不同也时刻影响着我们的设计。 因此，我们发现，设计对象的特点和问题解决的标准也是我们在明确解决问题所受到的限制时的重要条件。 二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务1. 设计对象的特点和解决问题的标准二、明确解决问题受到的限制及具体

7、的设计任务（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。 对象不同，标准也不同。标准分企业标准、行业标准、国家标准和一些发达国家的特定标准。（2）设计对象还将受到诸如成本、环境等的限制。军用笔记本电脑儿童电脑 假如你供职于一家大型电脑公司，现在接到两张订单，一张为军队设计最新型的野外侦察兵使用的电脑；另一张是为大型早教中心设计儿童电脑。作为设计师，我们应如何区分这两个设计对象的特点和问题解决的标准呢？二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务 请针对这两者的不同限制条件，写出具有一定可行性的设计要求，完成下表：产品设计要求军用电脑功能

8、要求：功能多、性能强技术要求：超长待机时间、优越的安全性能外观要求：迷彩色、隐蔽性好质量要求：适用各种极端、恶劣天气，防高温、防低温、 防水、防撞击性能都要非常好成本要求：较高儿童电脑功能要求：功能简单、操作方便技术要求：安全性好外观要求：色彩鲜艳、造型可爱质量要求：防水性好、耐摔打成本要求：较低（1）主观条件： 是否具有解决问题所需要的知识技能。（2）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。2. 设计者的技术能力和条件二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务印度阿琼坦克 由于本身技术储备不足，

9、虽然大量选用了国外先进的坦克部件，但在整合过程中却是困难重重。其所谓自主研制成为笑话，“阿琼”实际上沦为了国外产品的“组装货”。然而“阿琼”坦克的苦难并没有结束，在随后的试验中，它的装甲、动力、火控系统先后再度发现严重缺陷。 印度国防部30年的努力付诸流水，最终只好无奈地取消本土自行研发和制造的“阿琼”主战坦克的成军计划。“阿琼”坦克计划前后共耗资约35亿美元，最后却只得到了包括原型在内35辆成品车。均价高达1亿美元的训练坦克“阿琼”留给印度的，只有苦涩的回忆。 如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表。（教材P71）马上行动设计相关因素受何种限制可能的解决途径材料制造工艺加工

10、工具结构造型尺寸成本自己可承受范围内木工、钳工技术不熟练没有合适的切削、锉削、钻孔工具加强技能训练，使用易加工材料去五金市场购买，请技术老师帮忙寻找身边可利用材料问题不大造型简单、无法测试实际寿命价格、废物利用二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务设计强度、稳定性极限测试试验文献法、从教室中获取信息后修改“设计要求”包括的内容有： 功能（基本、拓展、附加） 外形、材料、结构、技术指标等要求 完成时间、成本 反映的文化内涵等二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务 对解决问题所受到的限制作了全面的分析后，就可以进一步提出具体的具有一定可行性的设计要求了。台灯的设计要求1）功能要求：具有基本

11、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？二、明确解决问题受到的限制及具体的设计任务1. 作用：保证设计有目的、有计划地顺利进行。2. 如何制定设计计划？1）对设计的工作程序进行排列并制定设计计划2）制定设计的时间进度计划表或设计计划书三、设计计划 为了统筹安排设计进度，合理利用设计资源，并根据时间要求以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，在完成设计计

12、划的基础上，还需要制定一份时间进度计划表。设计各阶段工作的展开有的可以同时进行，有的需要依次推进。思考：你认为孙宇的台灯设计计划和时间进度计划表安 排得合理吗?如果不合理，如何改进?（P89）明确问题问题是否明确问题表述本身问题产生的原因提出问题的目的问题的价值遵循科学原理现有技术是否已解决普遍意义投入与产出比限制因素设计者的技术能力与条件设计对象的特点和问题解决的标准本堂小结主要问题设计计划1.有一次，兰兰同学家来了几个客人，兰兰同学用一次性塑料杯给客人倒了热茶水，过了一会儿兰兰发现了两个问题一是塑料杯受热变软不好拿，二是客人走动后杯子容易混淆，过后兰兰写信给了塑料杯厂家，提出了对杯子改进的方案。如果你是兰兰你明确了什么问题？说说你能向厂方提出怎么样的方案？练 习 答题要点:1.明确问题的要点:杯子变软的原因:一是杯壁太薄，二是所用塑料材料不耐热； 杯子易混淆是因为杯子上没有识别标记；现有的材料和技术可以解决以上问题。2.提出方案的要点: 解决杯子变软的问题(在杯壁上设计加固网格用耐热材料制造：使用杯套);解决杯子容易混淆的问题(在杯子上印上醒目的数字；在杯子上印色环；在杯子上印上不同图案、杯子上印上空白标签);技术领域中存在着各种各样的问题。通过本章的学习，知道问题的来源，树立发现问题的意识，积极主动地发现问题可以挑战和拓展人们的能力。掌握一些发现问题的途径和方法，学