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1、第四章 发现问题与明确问题n n 一、发现问题n n 二、明确问题4.1 4.1 发现问题发现问题学习目标学习目标: :1.1.明确发现问题的重要性明确发现问题的重要性2.2.初步掌握发现问题的一般方法初步掌握发现问题的一般方法3.3.能通过各种渠道收集与所发现问能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息题相关的各种信息, ,并进行处理并进行处理产生问题的三种情况：产生问题的三种情况：（1）人类生存活动中必然会遇到的问题）人类生存活动中必然会遇到的问题.例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷子，西方人发明了刀叉。子，西方人发明了刀叉。4.1 发现问题发现
2、问题1、问题的来源、问题的来源(2)别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。解决方案。如：当汽车的速度超过如：当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻时，空气阻力的问题越来越明显。为了解决这个问题，人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。们设计了外观呈流线型的汽车。流线型设计的交通工具流线型设计的交通工具:(3)基于一定的目的由设计者自己主动发基于一定的目的由设计者自己主动发现问题现问题.n n阅读案例：电话的发明阅读案例：电话的发明n n思考：贝尔的设计针对的是思考：贝尔的设计针对的是什么问题？这个问题从何而什么问题
3、？这个问题从何而来？来？n n又如我国发射的绕月卫星，又如我国发射的绕月卫星，原有的火箭推力不足，必须原有的火箭推力不足，必须研制大推力火箭。研制大推力火箭。需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。2、发现问题的途径与方法、发现问题的途径与方法n n（1）观察日常生活）观察日常生活n n对生活中的人或物的对生活中的人或物的对生活中的人或物的对生活中的人或物的偶偶偶偶然一瞥然一瞥然一瞥然一瞥，都可能引发一，都可能引发一，都可能引发一，都可能引发一个问题的发现。个问题的发现。个问题的发现。个问题的发现。n n阅读案例：阅读案例：新式纺
4、纱新式纺纱机的诞生机的诞生n n在日常生活中，你有在日常生活中，你有过无意中发现问题的过无意中发现问题的经历吗？经历吗？n对于日常生活的问题还可以有目的、有计对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。划地实行观察。n观察的一般要求观察的一般要求:n1.养成观察习惯，边观察边思考养成观察习惯，边观察边思考.n2.制定好观察计划制定好观察计划(提纲提纲).n3.按计划按计划(提纲提纲)实行观察，作好纪录，最实行观察，作好纪录，最后整理、分析、概括观察结果，作出结论。后整理、分析、概括观察结果，作出结论。（2）收集和分析信息n n收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。收集信息的途径：文献法
5、、问卷法、询问法。收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。n n文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。n n问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现的问题的方法。现的问题的方法。现的问题的方法。现的问题的方法。n n询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的询问法：以询问的方式收集和获取
6、信息、发现问题的询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。方法。方法。方法。阅读:小资料n1.1.问卷分类问卷分类A.A.开放式问卷开放式问卷B.B.封闭式问卷封闭式问卷C.C.混合式问卷混合式问卷n2.2.调查问卷设计的原则调查问卷设计的原则n不要太长、问题太多、填答量太大、不要太长、问题太多、填答量太大、难度太大难度太大n通过技术研究、技术试验的过程中获得灵通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。感、体悟，进而发现新的问题。n n你知道体温计是谁发明的吗你知道体温计是谁发明的吗?n阅读：案例分析伽利略与体温计（
7、3 3）技术研究与技术试验技术研究与技术试验请你谈谈技术试验对发现请你谈谈技术试验对发现问题有什么重要作用？问题有什么重要作用？n n学习目标学习目标n n1、能根据设计对象和现有的工作条件列出、能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。到的限制。n n2、能制定一般的设计计划表。、能制定一般的设计计划表。 二、明确问题主要内容主要内容n1.明确问题的主要内容n2.明确问题的价值n3.明确解决问题受到的限制n4.明确具体的设计任务n n(1)(1)问题是否明确的三要素：问题是否明确的三要素： 问题问题问题问题表述本身
8、表述本身表述本身表述本身是否明确是否明确是否明确是否明确 问题问题问题问题产生的原因产生的原因产生的原因产生的原因是否明确是否明确是否明确是否明确 提出问题的目的提出问题的目的提出问题的目的提出问题的目的是否明确是否明确是否明确是否明确判断以下问题是否明确。判断以下问题是否明确。判断以下问题是否明确。判断以下问题是否明确。n n1.1.1.1.能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞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行物的产品行物的产品行物的产品? ? ? ?n n2.2.2.2.怎样才能将冬天下的
9、雪全都有效地利用起来怎样才能将冬天下的雪全都有效地利用起来怎样才能将冬天下的雪全都有效地利用起来怎样才能将冬天下的雪全都有效地利用起来? ? ? ?1 1、明确问题的内容与价值、明确问题的内容与价值n n(2)(2)明确问题的价值明确问题的价值 1 1 1 1、是否遵循了科学原理、是否遵循了科学原理、是否遵循了科学原理、是否遵循了科学原理 2 2 2 2、问题目前是否尚未解决、问题目前是否尚未解决、问题目前是否尚未解决、问题目前是否尚未解决 3 3 3 3、问题是否具有普遍的意义、问题是否具有普遍的意义、问题是否具有普遍的意义、问题是否具有普遍的意义 4 4 4 4、该问题是否是主要问题、该问
10、题是否是主要问题、该问题是否是主要问题、该问题是否是主要问题 5 5 5 5、现有技术能否解决这个问题、现有技术能否解决这个问题、现有技术能否解决这个问题、现有技术能否解决这个问题 6 6 6 6、解决问题所需的投入是多少、解决问题所需的投入是多少、解决问题所需的投入是多少、解决问题所需的投入是多少? ? ? ? 投入与产出比是否理想投入与产出比是否理想投入与产出比是否理想投入与产出比是否理想? ? ? ?试判断“怎样才能将冬天下的雪都有效地利怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来用起来? ?”这一问题的价值这一问题的价值. . 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
11、些进行一些主观的分析主观的分析外，还可以借助于外，还可以借助于一些一些研究手段研究手段( (如如信息收集、调查分析信息收集、调查分析等等) )来进行来进行 . .这样可以这样可以深化对问题的认深化对问题的认识识，进一步，进一步明确问题的内容与价值明确问题的内容与价值，又，又可以为可以为分析问题解决的条件分析问题解决的条件及及实现的可实现的可行性、提出设计要求行性、提出设计要求奠定基础。奠定基础。 案例案例: 台灯设计活动台灯设计活动n n1 1组：设计一份调查问卷，对学生进行问卷调查，组：设计一份调查问卷，对学生进行问卷调查，记录和总结调查结果。记录和总结调查结果。n n2 2组：负责到大商场
12、家电部了解现有台灯的款式、组：负责到大商场家电部了解现有台灯的款式、功能及销售情况。功能及销售情况。n n3 3组：在同学中以询问法展开调查，写出访谈计划，组：在同学中以询问法展开调查，写出访谈计划，记录并总结访谈结果。记录并总结访谈结果。n n4 4组：通过书本或到网上查询问题的相关情况，写组：通过书本或到网上查询问题的相关情况，写出查询计划，记录并总结查询结果。出查询计划，记录并总结查询结果。调查问卷n n 同学：同学：n n我们是高一（我们是高一（1 1）斑的学生，我们正在设计一种供学生学习用的台灯，希望能就您对）斑的学生，我们正在设计一种供学生学习用的台灯，希望能就您对台灯的一般要求进
13、行调查，以下列出个各题，请就您认可的答案作出选择，谢谢合台灯的一般要求进行调查，以下列出个各题，请就您认可的答案作出选择，谢谢合作。作。n n 高一（高一（1 1）台灯设计项目组）台灯设计项目组n n1 1。台灯的功能：。台灯的功能：n n照明照明 照明加笔筒照明加笔筒 照明加日历照明加日历n n照明加温度计照明加温度计 照明加计算器照明加计算器 照明加时钟照明加时钟n n照明加应急灯照明加应急灯 照明加装饰物照明加装饰物 灯光可调灯光可调n n2 2。台灯的开关。台灯的开关n n手动开关手动开关 触摸开关触摸开关 声控开关声控开关n n光控开关光控开关 调光开关调光开关n n3 3。支撑架结
14、构材料。支撑架结构材料n n金属金属 塑料塑料 木材木材 金属与塑料结合金属与塑料结合n n4 4。结构形式。结构形式 固定式固定式 折叠式折叠式 升降式升降式n n5 5。灯泡。灯泡 白帜灯白帜灯 节能灯节能灯 日光灯日光灯 n n6 6。灯罩形式。灯罩形式 普通反光式普通反光式 艺术形式艺术形式 其他形式其他形式n n7 7。能承受的成本价格。能承受的成本价格 1010元以内元以内 10-2010-20元元 20-3020-30元元 30-4030-40元元 4040元以上元以上n n8 8。其他特殊要求。其他特殊要求n n 访谈计划访谈计划统计图统计图关于台灯开关的调查统计结关于台灯开关
15、的调查统计结果柱形图果柱形图关于台灯支撑架结构材料的关于台灯支撑架结构材料的调查统计结果三维饼形图调查统计结果三维饼形图明确设计所明确设计所明确设计所明确设计所受到的限制和应达到的标准受到的限制和应达到的标准受到的限制和应达到的标准受到的限制和应达到的标准，进而提出设计任务。，进而提出设计任务。，进而提出设计任务。，进而提出设计任务。 限制主要由两方面决定：限制主要由两方面决定：限制主要由两方面决定：限制主要由两方面决定： 设计对象的特点和问题解决的标准（如：功能、大小、安设计对象的特点和问题解决的标准（如：功能、大小、安设计对象的特点和问题解决的标准（如：功能、大小、安设计对象的特点和问题解
16、决的标准（如：功能、大小、安全、外观、耐用性等）全、外观、耐用性等）全、外观、耐用性等）全、外观、耐用性等） 2.2.明确解决问题受到的限制及具体的设计任务明确解决问题受到的限制及具体的设计任务主观：设计者是否具有解决问题所需要的主观：设计者是否具有解决问题所需要的知识和技能知识和技能。客观：问题解决或设计的过程往往要受到客观：问题解决或设计的过程往往要受到人力、物力、人力、物力、财力以及时间财力以及时间限制限制. . 设计者的技术能力与条件设计者的技术能力与条件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对象特点不同。不同的对象特点不同。不同的对象问题解决的标准不同。不同的对象问题解决
17、的标准不同。设计任务：设计任务：依据依据“限制限制”及已有的调查、研究和分析制定可及已有的调查、研究和分析制定可行行 性设计要求性设计要求设计要求：设计要求：台灯的设计要求：台灯的设计要求：台灯的设计要求：台灯的设计要求：n n1 1 1 1、功能要求：基本的照明功能，辅助功能、功能要求：基本的照明功能，辅助功能、功能要求：基本的照明功能，辅助功能、功能要求：基本的照明功能，辅助功能n n2 2 2 2、技术指标：亮度、技术指标：亮度、技术指标：亮度、技术指标：亮度n n3 3 3 3、外观要求：美观、外观要求：美观、外观要求：美观、外观要求：美观n n4 4 4 4、耐、耐、耐、耐 用用用用
18、 性：结构稳固，经久耐用性：结构稳固，经久耐用性：结构稳固，经久耐用性：结构稳固，经久耐用n n5 5 5 5、成本要求：不高于、成本要求：不高于、成本要求：不高于、成本要求：不高于20202020元元元元便携式小凳的设计要求：便携式小凳的设计要求：1 1、结构稳固；、结构稳固；2 2、易于制作；、易于制作；3 3、自重轻；、自重轻；4 4、体积小，、体积小，5 5、携带方便；、携带方便；6 6、成本不高于、成本不高于5 5元。元。3、设计计划设计计划n n设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行地进行 工作程序的排列：工作程序的排列： 台灯设计进
19、度表台灯设计进度表台灯设计计划书台灯设计计划书本章小结本章小结 n n技术领域中存在着各种各样的问题。技术领域中存在着各种各样的问题。技术领域中存在着各种各样的问题。技术领域中存在着各种各样的问题。n n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。以挑战和拓展人们的能力。以挑战和拓展人们的能力。以挑战和拓展人们的能力。n n掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分掌握一些发现问
20、题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问题，发现有价值的问题。题，发现有价值的问题。题，发现有价值的问题。题，发现有价值的问题。 n n明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件明确问题的内容
21、，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。n n分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所受到的限分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所受到的限分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所受到的限分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所受到的限制和所达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和制和所达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和制和所达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和制和所达到的标准，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。设计工作的顺利进行。设计工作的顺利进行。设计工作的顺利进行。n n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。要的意义。要的意义。要的意义。 调查问卷表调查问卷表
