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1、第四章第四章发现与明确问题发现与明确问题4.14.1发现问题发现问题n生活中处处存在着问题生活中处处存在着问题生活中的一些问题生活中的一些问题石油是不可再生资源，有没有替代油？石油是不可再生资源，有没有替代油？教室里的桌椅设计是否合理？教室里的桌椅设计是否合理？三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒，三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒，怎么办？怎么办？雨衣有没有缺点？雨衣有没有缺点？在使用黑板擦擦黑板时有没有发现问题？在使用黑板擦擦黑板时有没有发现问题？人掉进深井，有没有更好的施救办法？人掉进深井，有没有更好的施救办法？一、问一、问题题在生活中有很多为我们所不知而需在生活中有很多为我们所不知而需要解答
2、的话题，这就是问题。要解答的话题，这就是问题。问题形形式式，有科学方面、有社问题形形式式，有科学方面、有社会生活方面、有技术方面等。会生活方面、有技术方面等。问题是永远存在的。问题是永远存在的。问题从哪里来？问题从哪里来？必然碰到的生活（衣、食、住、行等）生活（衣、食、住、行等）需要需要(为别人解决问题为别人解决问题)主动思考（开发新产品）主动思考（开发新产品）主动发现的别人给出的问题的来源问题的来源只有只有1.44容量容量,只能只能存存16秒的声音秒的声音,还还易坏易坏,太没劲了太没劲了虽然容量大虽然容量大,但但一般只能读不能一般只能读不能写写如果有一种容如果有一种容量大量大,又可读又可读写
3、的存储器多写的存储器多好啊好啊?有了它复制数据有了它复制数据真方便真方便n主动思考主动思考有这么好的存储设备，如果能将放在它里面的歌曲直接播放多好啊MP3播放器MP4播放器n主动思考主动思考发现问题发现问题进行设计进行设计解决问题解决问题设计是一个设计是一个“问题的求解问题的求解”的过的过程程1、“用心用心”观察日常生观察日常生活活发现问题的途径与方法发现问题的途径与方法我们为什么对身边的我们为什么对身边的这些问题视而不见呢这些问题视而不见呢？ 这是西安南二环长安路立交桥东北角人行这是西安南二环长安路立交桥东北角人行道上的一段盲道道上的一段盲道显眼的黄色地砖像麻花显眼的黄色地砖像麻花一样，折来
4、拐去，一两米便有一个弯，居然一样，折来拐去，一两米便有一个弯，居然“蜿蜒蜿蜒”了十多处。试想，如果真有一位盲人从了十多处。试想，如果真有一位盲人从这直线距离不过这直线距离不过20米左右的盲道上走过，多费米左右的盲道上走过，多费了拐弯的腿力不说，不知道会不会被拐晕？了拐弯的腿力不说，不知道会不会被拐晕？日常生活中的问题日常生活中的问题衣衣食食住住行行玩玩n视频视频2、“主动出主动出击”收集和分析信收集和分析信息息1、你的消费、你的消费()A每月规定每月规定B随时向父母要随时向父母要C偶尔向父母要偶尔向父母要2、家长每月一共给你的零用钱一般为多少？、家长每月一共给你的零用钱一般为多少？()A250
5、元以下元以下B250-400元元C400-600元元D600元元3、你每月用于学习用品的消费、你每月用于学习用品的消费()A20元以下元以下B20-50元元C50-100元元D100元以上元以上4、你每月用于零食方面的消费、你每月用于零食方面的消费()A20元以下元以下B20-50元元C50-100元元D100元以上元以上5、如果你同学或朋友生日，你送礼的价值大约为多少？、如果你同学或朋友生日，你送礼的价值大约为多少？()A10元左右元左右B20元左右元左右C50元左右元左右D100元左右元左右E100以上以上6 6、你平时的消费观念是：、你平时的消费观念是： （ ）A A名牌是身份的象征，穿
6、名牌当然更有自信名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信B B花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德C C同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。7 7、家家长长给给零零花花钱钱的的态态度度： （ ）A A除除了了必必要要的的开开支支，不不会会随随便便给给零零花花钱钱 B B一一般般是是要要多多少少，给给多多少少C C听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱8 8、平均每个月有剩余的生活费吗？、平均每个月有剩余的生活费吗？ ( )( )A A 经常有经常有 B
7、B 偶尔有偶尔有 C C 少的可怜少的可怜 D D入不敷出入不敷出9 9、如果你中了、如果你中了500500万大奖，你会如何花费？万大奖，你会如何花费？1010、你认为你的消费合理吗？、你认为你的消费合理吗？ ( )( )A A、合理合理 B B、较合理较合理 C C、不合理不合理 调查问卷调查问卷产品设计的市场调查和分析产品设计的市场调查和分析北京小家电市场调查报告北京小家电市场调查报告北京小家电市场调查报告北京小家电市场调查报告3、在技术研究与技术试验中、在技术研究与技术试验中“寻寻求灵感、发现问题求灵感、发现问题”化学提篮化学提篮模仿模仿DNA双螺旋结构的立体栽培双螺旋结构的立体栽培系统
8、，节约土地又节水系统，节约土地又节水通过实践，黄建洪发现普通立体通过实践，黄建洪发现普通立体栽培系统存在两个问题：浇灌过程中栽培系统存在两个问题：浇灌过程中水浪费现象严重；采光不均匀，导致水浪费现象严重；采光不均匀，导致不同平台的植物生长状况不均衡。不同平台的植物生长状况不均衡。黄建洪联想到利用黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构双螺旋结构优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设计修改，他终于成功实施了设计方案，与普计修改，他终于成功实施了设计方案，与普通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度更高。并且它可以根据植物的需要定时
9、喷水，更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水，比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育以及育种等多个领域。以及育种等多个领域。浙林本科生一项试验独具创意浙林本科生一项试验独具创意中国工程院院士袁隆平，中国研究杂交水稻的中国工程院院士袁隆平，中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂交优势的第一人。创始人，世界上成功利用水稻杂交优势
10、的第一人。他于他于1964年开始从事杂交水稻研究，用九年时间于年开始从事杂交水稻研究，用九年时间于1973年实现了三系配套，并选育了第一个在生产上年实现了三系配套，并选育了第一个在生产上大面积应用的强优高产杂交水稻组合大面积应用的强优高产杂交水稻组合南优南优2号。号。为此，他于为此，他于1981年荣获我国第一个国家特等发明奖，年荣获我国第一个国家特等发明奖，被国际上誉为被国际上誉为“杂交水稻之父杂交水稻之父”。2000年国家年国家最高科学技最高科学技术奖获奖者术奖获奖者袁隆平袁隆平4.24.2明确问题明确问题 发现了问题，只是初步有了一个设计的发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不
11、能够确定为一个设计课题，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任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。与价值。n永动机永动机n长生不老药长生不老药n雷电利用机雷电利用机1、明确问题的内容与价值、明确问题的内容与价值n问题是否明确？问题是否明确？分析分析问题表述是否明确？问题表述是否明确？要抓住核心概念；要抓住核心概念；分析问题产生的原因是否明确？分析问题产生的原因是否明确？要抓住问题所涉及的环境；要抓住问题所涉及的环境；分析提出问题的目的是否明确？分析提出问题的目的是否明确
12、？要抓住提出问题的情境和解决问题的基础要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。与条件。n问题是否有价值？问题是否有价值？是否符合是否符合科学原理？科学原理？能否确定问题尚未得到解决？能否确定问题尚未得到解决？问题是否有普遍的意义？问题是否有普遍的意义？该问题是否是主要问题？该问题是否是主要问题？现有技术能否解决这个问题？现有技术能否解决这个问题？投入多少？投入与产出比是否合理？投入多少？投入与产出比是否合理？是否有价值？是否有价值？判断下列问题的价值：判断下列问题的价值：能否制造出一个不需要任何能源的机械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？装置带动车辆运行？ 能否下雨天不带
13、伞但也不会淋湿身体？能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？能否去火星上种果树？能否去火星上种果树？怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？能不能把水能不能把水“变成变成”油？油？ n练练习习n案例分析案例分析1 1： 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，即水通过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机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的中国继古代的“四大发明四大发明”之后的第五之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。亿元。案例分析案例分析2 2：
14、 台灯的设计台灯的设计 2、明确解决问题受到的限制 及具体的设计任务n限制主要由两方面决定：限制主要由两方面决定：n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n设计者的技术能力与条件设计者的技术能力与条件 不同的不同的设计对象设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、往往有不同的特点，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。大小、安全、外观、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。如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。新奇的儿童床新奇的儿童床儿童专用坐便器儿童专用坐便器 一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对一个问题的解决或一项
15、任务的完成，除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的限制：或设计者的主客观条件的限制：主观条件：主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能是否有解决问题所需要的知识技能. .客观条件：客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、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、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。设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。设计要求：设计要求：n台灯台灯的设计要求：的设计要求：n1、功能要求：基
16、本的照明功能，辅助功能、功能要求：基本的照明功能，辅助功能n2、技术指标：亮度、技术指标：亮度n3、外观要求：美观、外观要求：美观n4、耐用性：结构稳固，经久耐用、耐用性：结构稳固，经久耐用n5、成本要求：不高于、成本要求：不高于20元元如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，真如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，真实填写下表：实填写下表：3、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的有目的、有计划地进行。 a a：发现与明确问题：调查需求、明确要求；发现与明确问题：调查需求、明确要求；b b：制定设计方案：设计分析、方案构思；制定
17、设计方案：设计分析、方案构思；c c：制作模型：绘制图样、产品制作；制作模型：绘制图样、产品制作；d d：测试、评估及优化；测试、评估及优化；e e：产品的使用和维护：产品说明书；产品的使用和维护：产品说明书；n产品设计计划n以台灯为例以台灯为例为了统筹安排设计进度、合理利用设计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，还需要制定一份分配时间，还需要制定一份时间进度计划时间进度计划表或设计计划书表或设计计划书。（根据。（根据a、b、c、d、e五五方面
18、）方面）P8990思考和讨论思考和讨论？n注意：注意： 设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。思考和练习思考和练习 你家新买了一套住房，如果让你进你家新买了一套住房，如果让你进行设计装修，你将从哪些方面考虑？设行设计装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新房时会受哪些主、客观条件计、装修新房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何解决？如何制定一份装的限制？你如何解决？如何制定一份装修计划表或计划书来确保你的工程得以修计划表或计划书来确保你的工程得以顺利的实施？顺利的实施？1 1、通过本章的学习，树立发现问题的、通过本章的学习，树立发现
19、问题的意识，掌握发现问题的途径和方法，可以帮意识，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。助人们更好地发现有价值的问题。 2 2、明确问题的内容，确认问题的价值，、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。也有着重要的意义。 3 3、本章教学老师可根据需要安排小组、本章教学老师可根据需要安排小组讨论、课堂训练等方式组织教学。讨论、课堂训练等方式组织教学。 小小 结结
