“第三章 第一节 发现问题” 教学设计
教学目标
1、知识与技能
（1）明确发现问题的重要性
（2）初步掌握发现问题的一般方法
2、过程与方法
能通过各种渠道收集与发现问题相关的各种信息，并进行处理
3、情感态度与价值观
通过发现问题并创新解决，焕发学生热爱生活、憧憬美好未来的情感
4、核心素养
技术意识：通过身边及文献案例，培养技术视角发现与描述问题
创新设计：人类进步与发展的过程，就是问题的发现与创新解决的过程
工程思维：通过身边问题的系统分析和比较权衡筹划解决，例如不用洗衣粉的洗衣机及洗涤宝的发明原理及过程讲述，体会完整的工程思维
物化能力：通过身边问题提出与具体解决，例如盆挂思路与实物，感受物化能力
学习者分析
通过技术的性质等的学习，学生对技术有了初步的理解和体会。但对具体的技术与设计过程还不是很清楚，而“发现问题”是设计的起点和突破口， 是设计的一般过程中非常关键环节，也是今后的学习与实践的重要的基础。学生对问题并不陌生，但从技术的角度去发现问题的却是少数，而且对什么是技术问题了解不多。
1、要让学生明确本课的问题是技术问题。
2、高中学生的知识，观察能力和理解能力都有一定基础，可以结合身边的鲜活问题来学习体验发现问题，其最终落脚点是要引出 “我们要主动发现问题”。
教材内容分析
本节的主要内容及在本章中的地位
本章内容包括发现问题与明确问题。发现问题不仅是技术与设计的起点，是技术与设计的基础，意义重大。
教学重点、难点
重点：明确发现问题的重要性，掌握握发现问题的一般方法
难点：能通过各种渠道收集与发现问题相关的各种信息，并进行处理
课时安排：
1课时
教学策略
这节课是第四章第一节，所以
1、从前面所学并且相关联的结论或知识点 提出新问题，导入新课；
2、知识是在情境中产生的，也只有回到情境中，才能理解。要想开展有效教学，必然需要创设好的情境。本课创设学生熟悉情景，以案例切入，让学生容易进入角色，思考并理解；
3、呈现知识情境，并不意味着必须要“和盘托出”。让学生的脑筋多转一转，自己得出结论，这才是高明的教学。根据“幽默”机理的研究，大脑并不喜欢别人告知的信息，它衷爱于自己发现的结论！所以本课程因地制宜，采取与学生一起探讨，引导学生归纳出要传达的结论；
4、最后总结为思维导图，梳理巩固所学，让知识系统化，并描绘美好明天，激发学生热爱生活，创造未来。
教学准备
教材，多媒体课件（PPT），塑料盆，粗铁丝做成的盆挂，任意等分角器，作图三角板，一双筷子，罗同学的温度湿度控制系统。
教学过程设计
序号 教师活动 学生活动 目的与作用
（一） 同学们，通过前面的学习，我们知道技术及设计保护人，解放人，发展人，极大地改善了我们的生活，是社会发展的主要动力之一。那么，技术与设计具体是如何改变我们的生活方式的？ 听讲 复习，问题导向，切入新课
（二） 盆挂案例 盆是常用的，放在卫生间占地方，容易被洗澡水污染，但一般挂钩有挂不住。怎么办？ 我们仔细观察一下盆子？它有哪些特征有利“挂住”？哪些特征不利于“挂住”？ 找到有利于挂住的特征并利用；找到不利的特征想办法克服。 横向：容易被钩住 纵向：容易滑落 设计横向钩住，纵向防坠的结构。经过粗略比对，可以尝试用铁丝来做。 现场尝试铁丝制作盆挂。 展示专利产品：盆挂。（视频） 小结：很棒的产品，解决了挂住盆子的问题。 听讲、思考 思考 思考并回答问题：边缘有利于挂住，但要横向钩住；内沿光滑易向下滑落。 通过学生身边熟悉的情景案例演绎问题的答案。 工程思维：系统分析， 权衡比较 物化能力
（三） 等分角器案例：如何三等分任意角？ 二等分任意角可以通过尺规作图实现。三等分任意角可以吗？ 尺规作图三等分任意角已经被证明是不可能的。 尺规作图不行，其它方法可以吗？ 展示与讲述：广东韶关的刘鸿燕同学发明任意等分角器的故事，展示“任意等分角器”，并用之三等分一个任意角。 提问：刘同学解决的具体问题是什么？ 听讲、思考 听讲、思考 观察体会“三等分任意角”实践 问题导向， 引导学生思考 重复问题，引出结论
（四） 1、从发现问题开始。技术就这样改变了我们的生活。借用爱因斯坦的话进一步佐证发现问题的重要性 2、从技术的角度看，人类进步与发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。问题是技术与设计的起点，也是技术改变我们生活的起点。 （回答课堂开始时的提问） 听讲、思考 引出结论 小结，巩固所学，回应“具体如何改变我们的生活”
（五） 问题及其类型 科学问题，社会问题，技术问题 提问与评价回答：下列问题分别属于哪方面的问题？ 点题：通用技术的角度，主要是技术问题 听讲、思考 介绍问题的定义与类型，为问题的来源作铺垫
（六） 问题的来源1 用什么工具进食？通过进食工具筷子及刀叉场景，引出问题的第一类来源：人类生存活动中必然会遇到的问题 视频展示筷子文化 赞美：筷子不仅是进食工具，还是中国哲学的符号，中国文化的象征。 归纳出问题来源第一种：人类生存活动中必然遇到的问题； 听讲 回答问题 观看 引起学习兴趣，引导学生思考 激发学生文化自信
（七） 问题的来源2 礼堂控制室高温潮湿容易损坏音响设备，管理员请求帮忙想办法解决。 介绍物联网温度湿度控制系统，讲述其工作过程 引出问题来源第二种：由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 听讲，思考 问题导向，聚焦
（八） 问题来源3 问题：声音如何通过电来传送 案例分析：电话的发明，从根本上改变了人类的通讯方式 贝尔针对的是什么问题？问题的来源是？ 引出问题来源第三种：基于一定目的由设计者自主发现并要解决的问题 听讲，思考 回答问题 问题导向，聚焦 巩固，逻辑梳理案例与提问的关系
（九） 提问：怎样才能让我们在发现问题时独具慧眼呢？ 没错，我们需要研究一些方法 1、观察日常生活 案例：青霉素的发现，诺贝尔医学奖 只要用心，我们也可以发现很多有价值的问题。 2、收集和分析信息 收集信息的多种方法 文献法，调查问卷法，询问法 展示实物：学生花费调查问卷 调查问卷设计的应该遵循什么原则？ 3、技术研究与技术试验 不用洗衣粉的洗衣机发明视频 不用洗衣粉的洗涤宝发明视频 小结：技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。 讲述：发现问题的途径和方法还有很多，同学们课后可以继续思考这个问题。 思考 听讲 观看 听讲 听讲， 思考 观看 思考 问题导向，聚焦注意力 激发学习兴趣 激发学习兴趣
（十） 课堂总结：发现问题的思维导图 听讲，回答 巩固所学
(十一) 法国雕塑家罗丹：“世界上并不缺少美,而是缺少发现美的眼睛” ，让我们认真学习，用心观察，积极实践，培育一双慧眼，发现更多有价值的问题并解决，创造美好生活。 （结束） 听讲，思考 焕发学生热爱生活、憧憬美好未来
教学反思
1、“发现问题”这个课题是偏理论的，太多文字言说可能导致学生学习兴趣低落。结合学生身边的案例要多一些，可以唤醒和激发学生的学习热情；
2、学生个体能力不同，归纳能力也不同，老师要积极铺垫，引导大部分同学能自己归纳出结论。但时间所限，这个目标的实现程度有提升空间。(共25张PPT)
第三章 第一节 发现问题
同学们，通过前面的学习，我们知道技术及设计保护人，解放人，发展人，极大地改善了我们的生活，是社会发展的主要动力之一。那么，技术与设计具体是如何改变我们的生活的？
在回答这个问题之前，让我们一起看看一个身边的情景。
情景1：
盆放卫生间
1、碍地方
2、容易积接污水
怎么办？
1、盆沿可横向钩住，但纵向会滑落
2、能不能做一个 横向钩住，纵向顶住的结构？
（一个专利诞生了）
情景2：如何三等分任意角？
用圆规和直尺作三等分任意角已经被证明是不可能的。
如果发明一件能任意等分角的仪器多好呀!广东韶关的刘鸿燕同学就萌发了发明等分器的念头。
一天,她正一筹莫展时，突然发现打开扇子就可以看到许多等分角,扇子的轴就是这些等分角的公共点。于是,刘鸿燕联想到了分角的办法。经过反复的思考和实践,她沿着等腰三角形底边上的高开了一条导向槽,用一枚大头针配合,使各个等腰三角形公共点可沿此槽上下移动,这样,便可任意等分角了。
情景2：可以任意等分一个角吗？
因解决了“用直尺和圆规不能把一个任意角三等分”的难题，刘鸿燕发明了“任意等分角器”获第三届全国青少年发明创造比赛一等奖，并获联合国国际知识产权组织“世界青少年发明金奖” 。
第一节 发现问题
提出（发现）一个问题往往比解决一个问题更为重要，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。
———— 爱因斯坦
小结： 从技术的角度看，人类进步与发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。
问题是技术与设计的起点，
也是技术改变我们生活的起点。
一、问题的定义与类型
在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。
通常有科学问题，社会问题，技术问题。
（1）科学方面的问题：如天上为什么会下雨？飞机为什么能飞上天空
（2）社会方面的问题：如人口问题，劳动就业问题
（3）技术方面的问题 ：桥梁受力、网络信号传输问题
技术的角度，我们应该重点关注的是哪一类问题？
二、问题的来源
为了解决进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。
第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题。
筷子不仅是进食工具，还是中国哲学的符号，文化的象征。
二、问题的来源
第二种:由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。
学校礼堂控制室因为在一楼，外墙直对太阳和风雨，控制室闷热潮湿，音响及网络设备容易坏。
如何解决网络及音响设备受潮/寿命短的问题？
二、问题的来源
第二种:由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。
物联网礼堂控制室温度湿度自动控制系统
该物联网系统方案考虑选取Esp12E芯片作为终端控制芯片,采用UWP应用作为上位机本地服务器,选取中移Onenet云服务作为在线服务器。
具体工作流程：
1.学校小礼堂控制室的温度湿度检测，通过通用传感器获得具体数据；
2.向厂家咨询获取空调遥控代码，通过红外模块生成空调遥控指令控制空调控温，除湿；
3.根据第一步的温度湿度检测值，当其超过设定值时给空调发遥控指令空控温除湿，形成自动闭环控制；
4.通过物联网，根据需要可灵活远程控制空调。
目前，该系统在测试中，初步测试结果显示可以解决礼堂控制室的温度湿度调节问题。
人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。例如古罗马人从一个山顶向另外一个山顶闪镜子，古代中国人则使用烽火和烟雾。贝尔是治疗耳聋的医生,他的工作使他对声音如何用电来发送这一问题产生了兴趣。
在话筒端，贝尔使用一种膜片，声波会使膜片震动从而使电路电流产生变化；在听筒端，电流的变化使得听筒振膜振动而产生声波。1876年贝尔电话研制成功,从根本上改变了人类的通讯方式。
声音
膜片振动
电流变化
声音
膜片振动
电流变化
电磁感应
电磁感应
第三种:基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。
二、问题的来源
第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的。第三种问题是全新的，需要我们积极主动的思考、细致入微的工作、独具慧眼的发现。它既可以挑战和拓展我们的能力，又有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。
思考
贝尔的设计针对的是什么问题？这个问题从何而来？
贝尔针对的是如何让声音通过电传送的问题，是贝尔自主发现并研究解决的问题。
问题的来源
人类生存活动中必然遇到的问题
别人提出需要设计者解决的问题
基于一定目的由设计者自主发现并要解决的问题
我们不仅应有主动发现问题的意识，而且应掌握一些发现问题的方法，有助于提升我们发现有价值的问题能力。
从生活中不顺当之处，烦恼之处，发现问题、寻求问题，这是一种很好的发现问题的途径与方法。
问题被发现之初，人们对它的认识往往是模糊不清的，只有对它进行全方位的审视和深入的了解，对它的认识才会逐渐明晰起来。
下面，让我们一起学习一下发现问题的途径与方法。
三、发现问题的途径与方法
三、发现问题的途径与方法
日常生活的细心观察中可发现很多问题，例如青霉素的发现。观察日常生活是最常见发现问题的途径与方法，只要用心，我们都可以做到。
观察有两种：
无意观察：人们被动地接受外界的刺激，对生活中的人或物的偶然一瞥，都可能引发一个问题的发现。
有意观察：对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。即主动出击，寻找问题。
青霉素的发现属于哪一种观察？
三、发现问题的途径与方法
1.观察日常生活
三、发现问题的途径与方法
1.观察日常生活
观察的一般要求：
养成观察习惯，形成观察的灵敏性；集中精力，勤奋、全面和多角度地进行观察；观察与思考相结合。
制定好观察提纲。观察提纲力求简便，只需列出观察内容起止时间、观察地点和观察对象即可。
按计划（提纲）实行观察，作好详细记录，最后整理、分析、概括观察结果，形成问题。
对已有文献信息进行收集、分析
用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现的问题
以询问的方式收集和获取信息、发现问题
询问法
采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。
三、发现问题的途径与方法
2. 收集和分析信息
三、发现问题的途径与方法
3. 技术研究与技术试验
三、发现问题的途径与方法
3. 技术研究与技术试验
不用洗衣粉的洗衣机
原理：将自来水电解成酸性和碱性两种离子水，碱性离子水与污垢发生皂化反应，将污垢分解、剥离，然后采用活水处理技术将水活化，产生泡沫后把污垢包裹起来带走。
海尔在中国国内第一个通过“不用洗衣粉洗衣机国家标准认证”
三、发现问题的途径与方法
3. 技术研究与技术试验
不用洗衣粉的奥秘：电解水碱性水去污，臭氧发生器+银离子水消毒
讨论
没错，去研究，去试验，就会有体会，技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而产生新发明。
请你谈谈技术研究与技术试验对发现问题有什么重要作用？
无论是不用洗衣粉的洗衣机，还是洗涤宝，都是大量技术研究与技术试验的结果。
技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、技术试验，我们有可能对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。
课堂总结：发现问题
问题是技术与设计的起点，问题的发现与解决过程就是人类发展进步的过程。
问题的来源
人类生存活动中必然遇到的问题
别人提出需要设计者解决的问题
基于一定目的由设计者自主发现并要解决的问题
发现问题的途径和方法：
积极敏锐，抓住问题（意识+方法）
观察日常生活
主动出击，寻找问题
收集和分析信息
科学探索，创先创新
技术研究与技术试验
途径1
途径2
途径3
法国雕塑家罗丹：“世界上并不缺少美,而是缺少发现美的眼睛” ，让我们认真学习，用心观察，积极实践，培育一双慧眼，发现更多有价值的问题并解决，创造美好生活。
这节课上到这里，下课。
1、问卷分类
开放式问卷:被调查者在表格中根据自己的意愿填写相关内容。
封闭式问卷:被调查者在已设计好的答案中选择最认可的一项。
混合式问卷:在一份问卷中，既有开放式要求的栏目，又有封闭式要求的栏目。
1. 家长每月一共给你的零用钱一般为多少？ ( )
A. 250元以下 B .250-400元 C .400-600元 D. 600元
2.你每月用于学习用品的消费 ( )
A .20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上
3.你每月用于零食方面的消费 ( )
A.20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上
4.如果你中了50万大奖，你会如何花费？
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混合式问卷
2、调查问卷设计的原则
忌问卷设计得太长，问题太多，答题量太大；
忌问卷题目难度太大；
对阻碍问卷调查的因素有明确的认识；
从多个不同的角度考虑问卷的设计。
