1.3.1.2.3发现与明确问题

知识目标：明确发现问题的重要性，了解发现问题的途径与方法，懂得发现问题也是有章可循的。能力目标：在发现问题的根底上分析问题，提出有关技术设计的问题；养成发现问题的意识，并试图解决它〔长期目标〕。情感目标：使学生积极参与，发挥他们的主动性，激发他们的创造性和批判精神。

教学目标高中学生对“问题〞并不陌生，从小到大，他们已经接触了各种各样的问题。在传统教育底下的学生多数是被动的接受问题，没有主动去发现问题的意识，遇到问题总是退缩和回避。如何让学生主动在生活中发现问题和提出问题，就成了本节课教学的难点。同时这里要让学生明确教材这里指的问题是技术问题。对于发现技术问题的途径与方法，学生可能知道可以从观察日常生活来发现问题，但对其它的途径和方法并不了解，因此提高他们发现问题和解决问题的能力是本节的重点。

教学对象

教法

本课采用创设情境法，案例分析法。通过“创设情境法〞和“案例分析法〞，使教学内容合理流动，通过“感知——强化——迁移——运用〞的方式让学生掌握发现问题的方法，并运用这些方法去实践，从而培养学生发现、分析和处理问题的能力。教学中，案例分析法贯穿始终，充分调动学生积极性是关键，变学生被动学习为主动学习。

学法

通过举例、案例的讨论，让学生了解问题的根本来源。在分析问题的过程中让学生体会到观察问题的现象到掌握问题本质，使学生对问题的发现产生浓厚的兴趣，让学生掌握发现问题的一些根本途径和方法。在案例分析教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成教和学的过程。学生在学习和分析过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验发现问题的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法。发现问题有条件解决吗？值得解决吗确定设计课题调查收集设计所需的信息、数据、资料制定设计方案，决策优化，选定方案进行具体、详细设计评价、提出改进意见是最优化设计吗？设计完成进行鉴定申请专利设计的一般过程第三章怎样进行设计第一节发现与明确问题发现问题明确问题问题的来源设计计划1、明确问题的内容与价值2、明确受到的限制3、明确的具体设计要求发现问题的途径与方法制作时间进度计划表或设计计划书1、观察日常生活2、试验、研究3、收集和分析信息发现与明确问题↗→↘↗↘→→→→人们的需求和愿望，是一切技术问题的总来源从技术的角度看，人类进步与开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。硬币大小的核能电池mizzoubattery-nuclear核电站发现问题的意义问:要支付多少酬金?发现问题的重要性案例1：美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他在发电机的顶上划了一条线。告诉修理工，将顶盖翻开，将划线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为值。因为他发现了问题。而不在于排除故障的复杂与简单。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。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。〞课题给出：这个案例告诉我们在生活中我们要善于发现问题。案例2书包的变化侧背书包横式侧背书包双肩运动书包健康书包拉杆书包智能书包人的需求是会随着技术开展和时代的变化而变化的。其实我们除了可以从无到有的创造新产品外，对熟悉的工具或用品都可以提出新的要求，并重新设计。书包的变化给我们什么启示呢？1.什么是问题:2.问题的分类:生活中为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。

科学问题、社会问题、技术问题3.问题的意义

问题——解决——新问题——再解决——……

由此推动技术开展和人类进步。问题的种类例子备注科学问题太阳为何总是东升西落？社会问题大学生就业为什么这么难？技术问题怎样使赛车速度更快？怎样的椅子让我们坐起来更舒服？我们重点关注与解决的一、设计问题的来源4、问题是如何产生的呢？人们的需求和愿望，可以说是一切技术问题的总来源。例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷子，西方人创造了刀叉。

〔1〕.人类生存活动中必然会遇到的问题。变色防烫碗“一种自带吸管的易拉罐〞〔获得实用新型专利证书〕--该实用新型解决实际问题所采用的技术方案是：一种自带吸管的易拉罐，包括易拉罐体和易拉罐顶盖及吸管组成，其特征在于吸管为一可弯折吸管，插入易拉罐体内部，易拉罐顶盖中的拉盖连接着吸管扣件，吸管插入吸管扣件内。

设计问题的产生：人类的需求与愿望避雷针〔2〕.别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。防火服收割机例如：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。3.基于一定的目的由设计者自己主动发现问题。需要我们积极主动的思考，独具慧眼的发现。照明拖鞋水上行走鞋案例：新华社济南今日晚报专电山东省滕州市官桥镇东磨庄村民张茂真，靠自己心灵手巧加潜心钻研，获得6项国家创造专利。张茂真今年66岁，自小心灵手巧。一个偶然的时机，他发现市场上销售的童车存在不少缺乏之处，便动手加以改进。由于受原设计框架限制，改来改去，不是这里不适宜，就是那里不顺意。于是，他便另起“炉灶〞。他白天干农活，晚上搞设计。经过两年钻研、制造，多功能摇摆童车成功了，并获得国家专利。从此一发而不可收，又相继创造了多功能摇床童车、多功能生肖动物童车等，都获得国家专利。5、发现问题的途径与方法〔1〕、观察日常生活〔2〕、技术研究与技术试验〔3〕、收集和分析信息观察的一般要求:1.养成观察习惯，边观察边思考。2.制定好观察方案(提纲)。3.按方案(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。对于日常生活的问题可以有目的、有方案地实行观察〔1〕.观察日常生活案例1：每次洗完衣服后，将成双的袜子挑拣出来晾挂往往是件烦恼的事。虽然可以在洗涤之前用饰扣将成双的袜子固定住以解决这个问题，但是这种方法容易使洗后袜子变形，穿得也不舒服。套洗袜可以有效地解决以上问题。在袜子生产过程中，在成双的每只袜子袜口处留下一道口子。在洗袜子之前，将成双袜子的脚尖局部分别穿过配对袜子的口子，一拉形成活结，这样一来，可以在洗的过程中保持配对。当洗完后，可以方便解开晾在一起。案例2：读者在合上书本之前常常将书签夹于最后阅读页面中，然而这种简单书签只能帮助记忆页面，读者不得不重新阅读一整页来寻找之前是阅读到哪一段落。精确书签可以精确到最后的阅读段落。这种书签是由长条矩形塑料制成，在书签顶部有一U型切口形成的夹板，用以将书签固定在书页上。此外这种书签还有一片塑料指示条，指示条上下部有两条水平切缝，书签主体以编织的方式穿过。通过这样的组合，指示条可以在书签主体上上下移动。而指示条上的两条水平切缝的两端向内弯曲，有助于增加摩擦力将指示条固定在指定的位置。当阅读到一定阶段，将这种书签别在书页顶端，然后把指示条滑到最后阅读行，合上书本。下次再重新翻开书本时，就能找到精确的段落继续阅读了。蒸锅中的碟子拿不起来怎么办？起碟器剩余食物的软包装袋口敞开?袋口夹案例3马上行动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；人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；在使用折叠剃须刀时很不平安，常常刮破皮肤；你知道这些问题的发现引发了哪些设计和创造吗？由以上问题引发的设计与创造马上行动日常生活中偶然一瞥，你无意中发现过哪些问题？由此引发的设想或设计是？TextTextText〔2〕.技术研究与技术试验——在技术研究与试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。在一次课上，伽利略与学生一起做实验时，看到水温升高后罐内的水位上升，他突然想到能不能利用热胀冷缩的原理制造出温度计呢？他立即投入到实验当中去，每次试验都以失败而告终，但他仍不气馁，有一次伽利略发现把试管插入冰水中，用手握住试管，使空气变热，水慢慢从试管中上升一截，于是他就把很细的试管装上水，排出空气并密封，并在试管上刻上刻度，这样最早测量人体温的体温计诞生了。案例分析—伽利略与体温计3.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。1.文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。2.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。3.询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。2.调查问卷设计的原那么不要太长、问题太多、填答量太大、难度太大。1.问卷分类A.开放式问卷B.封闭式问卷C.混合式问卷假设你是一个杯子的生产厂家，你想了解群众对杯子的材料、形状、色彩、价格等方面的喜爱情况，现在高佳佳同学已经对儿童、中学生、上班族、老人进行了问卷调查，请依据数据表进行分析，并提炼出你发现的问题。您好:我们是湾里一中高一学生，我们将设计一款新式更适合人们使用的杯子，现在要对您选用杯子的情况进行调查，以下是有关选用杯子调查问卷，您只需在选择的答案前的方框内打√即可，如果没有适宜的备选答案请在后面的横线上填入您的答案。希望您认真如实的填写，感谢您的合作！2006年4月18日您所处的年龄段：□儿童□中学生□上班族□老人_______您选择杯子时考虑杯子的材料是：□纸杯□塑料杯□陶瓷□玻璃_______您选择杯子时考虑杯子的形状是：□圆柱形□椭圆柱□方柱形_______您选择杯子的颜色是：□明亮色□淡雅色□灰暗色_______您选择杯子的价格是：□低档□中档□高档_______您对我们设计杯子有什么建议或意见吗？〔可不填〕___________________________________________________再次感谢您认真阅读并填写调查问卷，谢谢合作！找出调查问卷中不合理的地方：假设调查后汇总结果如下:问卷调查对象材料形状色彩价格纸质塑料陶瓷玻璃椭圆柱圆柱方柱明亮淡雅灰暗低档中档高档儿童377387512531064中学生2531067791016122上班族11252659686389老人4592511451231253以组为单位，分别从不同角度入手提炼分析得到的数据,总结发现的问题。一组：材料二组：形状三组：色彩四组：价格五组：儿童六组：中学生七组：上班族八组：老年人产品设计的市场调查和分析在以下地方使用产品过程中你能发现问题吗？发现了什么问题？能想出其解决方案在寝室……在教室……在饭堂……

:马上行动发现自行车缺乏，结合本次课程内容分析它们的技术问题，思考并引发出了相关设计和创造自主探究你知道吗?全铁制自行车雨伞架你觉单车上装这东西怎么样?下雨时难撑伞晚上行走时难看清不能上楼梯没刹车皮易损坏钢丝易生锈重量大链条易松充气不方便，充气到什么程度不知道占地面积大，停放不方便自行车摆放不稳定雨天骑车易把脚淋湿无缓冲装置车后座太硬车铃转弯应自响车锁位置不方便雪地上要打滑骑进沙路易打滑上坡时费力载重量太轻前刹车刹得过猛易出事故。马上行动从以上两幅图中,同学们发现了什么问题?要解决你发现的问题,你有什么设想呢?分析以下图片想解决什么问题，并思考：在着手进行设计前要考虑哪些问题？二、明确设计要解决的技术问题浮力“永动机〞

最简单的浮力“永动机〞如左图所示的那样，很容易让人明白创造者的目的。用圆柱形容器串起来，套在两个带齿的轮子上.轮子一上一下，外力给这些容器一个初动力，它们就可以像链条一样转动起来。右边放一个盛满水的水槽，容器可以通过水槽，不使水流出来。设计者是这样认为的：轮子左右容器数相同，但左边的容器浸在水槽中，受到浮力，浮力又使容器一个一个地从水槽中浮出，同时又拉动容器一个一个从下面进入水槽，于是就迫使链轮逆时针方向转动，这不就是实现了永动机的梦想吗？永动机水变油？上世纪20年代德国的一张明信片，拿爱因斯坦开玩笑。想想看这个永动机为什么行不行？上述图片属于永动机的设计，它们有可能实现吗？为什么？所以，我们在进行设计前首先应该考虑到什么问题？〔1〕问题是否能够解决？如果我们现在针对上述设想进行设计，有没有问题？为什么？那么，我们在进行设计前还应该考虑到什么问题？〔2〕是否当前可以解决？以下设计是想解决什么问题？这些问题值得解决吗？3)是否值得解决？感冒纸巾架问题是否有价值可以从以下几个方面来判断问题的价值：⑴问题是否遵循了根本的科学原理？⑵至今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？⑶在你调查范围里，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？⑷现有的技术能否解决这个问题？技术开展以后呢？⑸解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？设计问题的来源发现问题的途径与方法观察日常生活技术研究与技术试验收集和分析信息明确问题问题是否能够解决？是否当前可以解决？是否值得解决？活动一：发现和明确设计的问题书上P83人们对广告宣传灯的需求……要求以小组为单位选择一个具有代表性的问题设计一份调查问卷进行信息收集和调查，记录和总结调查结果。以询问法展开调查，写出访谈方案，记录并总结访谈结果。直接到商场〔或其他场所〕或到网上查询问题的相关情况，写出查询方案，记录并总结查询结果。

第二节明确解决设计问题的能力、条件与要求山西侯马西客站封顶典礼10小时后坍塌3人死亡设计制作产品是一件重要的事情，来不得半点马虎。一、明确解决设计问题的能力与条件〔一〕明确解决设计问题的能力什么是能力？能力,就是指顺利完成某一活动所必需的心理条件。能力有一般能力和特殊能力。一般能力是指观察，记忆，思维，想象等能力,通常也叫智力。它是人们完成任何活动所不可缺少的,是能力中最主要有最一般的局部。特殊能力是指人们从事特殊职业或专业需要的能力。包括思块〔思维〕、行块〔行为〕和语块〔语言〕。1、设计的能力：解决问题的技术能力。设计的能力可以是个人能力，也可以是群体能力的综合。现代社会中的许多技术问题通常由设计团队共同完成。主要设计师，一般设计师，辅助人员。“祥云〞总负责人李凤朗“祥云〞的纸卷造型创意最初提出者仇佳钰主创设计师章骏

火炬设计创作总指导姚映佳

联想集团首席工艺师韩小勤

……“祥云〞火炬的设计者〔团队〕设计者要有相应的设计能力才能完成设计。会徽图案以汉字“世〞为书法创意原形，并与数字“2021〞巧妙组合，相得益彰，表达了中国人民举办一届属于世界的、多元文化融合的博览盛会的强烈愿望。会徽图案从形象上看犹如一个三口之家相拥而乐，表现了家庭的和睦。在广义上又可代表包含了“你、我、他〞的全人类，表达了世博会“理解、沟通、欢聚、合作〞的理念，和上海世博会以人为本的积极追求。会徽以绿色为主色调，富有生命活力，增添了向上、升腾、明快的动感和意蕴，抒发了中国人民面向未来，追求可持续开展的创造激情。海宝以汉字的“人〞作为核心创意，既反映了中国文化的特色，又照应了上海世博会会徽的设计理念。在国际大型活动桔祥物设计中率先使用文字作为桔祥物设计的创意，是一次创新，“海宝〞从头到脚都充满了涵义。明确解决设计问题的能力，就是根据要解决的设计问题的实际情况，再结合设计者本人〔或团队〕的设计知识、技能与经验，对设计做出一个预测和判断：是否有能力完成这个设计，是否需要增加设计力量等。案例：1958年6.21，毛泽东在军委扩大会议上出了核潜艇、航天、航母等设想。58年进口苏联图纸的“跃进〞号下水，60年，自行研制的“东风〞下水。58年8月，沈阳飞机制造厂正式开始了舰载机东风107的设计。但由于种种原因，航母方案被迫停了下来。

(是否有完成设计的能力)在建国初期，国家领导上站在国家平安的角度上，大手笔的提出开展核武器、核潜艇、战略导弹、航母等强军方案，但只完成了核武、核潜艇及战略导弹及其相关的技术，这与当时的国情是分不开的。航母的方案由于当时国家的造船技术差，工业底子薄、经济条件差，没有具有自主研发的设计者或团队。而比照国家受列强核威胁的系数，所以倾全国之力，加之有钱学森等当时世界一流的科学家归国，所以有时间条件开展相关技术，从而保证了最低限度内保障国家平安。请分析为什么中国第一次航母方案会中止？能力？

明确解决设计问题的能力，就是根据要解决的设计问题的实际情况，再结合设计者的设计知识、技能与经验，对设计作出一个预测和判断：是否有能力完成这个设计，是否需要增加设计力量等。试想一下，你现在有能力单独完成一个多用途广告宣传灯的设计？你需要的知识与技能电学知识：电路设计光学知识绘图技能相关的动手能力〔二〕明确解决设计问题的条件解决技术问题出了需要设计者具备一定的设计知识和技能外，还需要满足一定的物质条件。明确解决设计问题的条件就是弄清楚需要多少时间，经费------时间条件：解决设计所需要的时间经费条件：解决设计所需要的费用设备条件：解决问题所需要的仪器与机器设备其他条件：例如需要特殊材料二、明确设计的要求明确设计的要求就是弄清楚设计到达的标准和所受到的限制。〔一〕明确设计的标准技术标准的两层含义:对技术要到达的水平划了一道线,只要不到达此线的就是不合格的生产技术;技术标准中的技术是完备的,谁如果达不到生产的技术标准,可以向标准体系寻求技术的许可,从而获得相应的达标的生产技术.对于一些技术上不兴旺的国家来说,他们不可能有能力来进行技术的研发,他们就只能通过从标准体系获得许可而形成生产能力,除了付费之外,关键是要服从标准的管理。〔一〕明确设计的标准国际、国家、行业、企业。〔二〕明确设计的限制时间限制解决问题所需的时间；本钱限制解决问题所需的经费；环境限制解决问题所需的科学仪器和机器设备；其他限制如特殊材料明确多用途广告宣传灯的设计能力、条件与要求1、自己是否有能力完成这个设计问题电学知识：电路设计光学知识绘图技能相关的动手能力2、明确设计条件时间经费设备……3、明确设计标准4、明确设计的限制用途形状外观平安小组活动：辩题：如何有效的保障我国的海洋权益？建造航母是否是最正确的选择？完成长久以来就有的航母梦是否有价值？辩一辩建造航母，能从根本建造航母和维持航母上解决问题，且现有需要大量经费，且技术的技术完全可以解决上存在着许多问题。应投入产出比为正，理使用和平方式。应大力开展。正方：反方：武力、最正确、有和平、其他方式、不一定第三节信息的收集与整理信息的收集与整理是制订设计方案的第一步，所以设计产品需要信息，产品载体携带信息

30多年前，日本有个名叫鬼冢喜八郎的人听他的一位朋友说：“今后体育要大开展，运动鞋是不可缺少的。〞于是，他决定跨入生产运动鞋这一行业。他想，要在运动鞋制造业中翻开局面，一定要做出其他厂家没有的新型运动鞋。同时，他想，任何商品都不会是完美无缺的，如果能抓住哪怕针眼大的小缺点进行改革，也能研制出新产品来。这样，他便选了一种篮球运动鞋进行研究。他先访问优秀的篮球运发动，听他们说目前篮球鞋的缺点。几乎所有的篮球运发动都说，现在的球鞋容易打滑，止步不稳，影响投篮的准确性。他还和运发动一起打球，亲身体验到这一缺点。于是，他围绕打滑这一缺点进行革新。有一天他在吃鱿鱼时，突然看到鱿鱼的触足上长着一个个吸盘。他想，如果把运动鞋底做成吸盘状，不就可以防止打滑了吗？他就把运动鞋原来的平底改成凹底。试验结果说明，这种凹底篮球鞋比平底的在止步时要稳得多。鬼冢创造的这种新型的凹底篮球鞋，逐渐排挤了其他厂家生产的平底篮球鞋，成了独树一帜的新产品。案例：一、信息的收集信息收集的原那么：〔1〕准确性原那么该原那么要求所收集到的信息要真实，可靠。当然，这个原那么是信息收集工作的最根本的要求。〔2〕全面性原那么该原那么要求所搜集到的信息要广泛，全面完整。只有广泛、全面地搜集信息，才能完整地反映管理活动和决策对象开展的全貌，为决策的科学性提供保障。〔3〕时效性原那么信息的利用价值取决于该信息是否能及时地提供，即它的时效性。信息的收集范围〔1〕内容范围内容范围是指根据信息内容与信息收集目标和需求相关性特征所确定的范围，包括本身内容范围和环境内容范围。〔2〕时间范围时间范围是指在信息发生的时间上，根据与信息收集目标和需求具有一定相关性的特征所确定的范围，这是由信息的历史性和时效性所决定的。〔3〕地域范围