苏教版高中通用技术 必修一4.1 《发现问题》 教案
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| 名称 | 苏教版高中通用技术 必修一4.1 《发现问题》 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 906.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2021-12-12 19:37:06 | ||
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发现问题 教学设计
一、教学目标：
知识与技能：
知道并理解发现问题的三种方法。
了解并掌握不同层次观察的方法
过程与方法：
1、通过生活中的案例辨析，更好的理解发现问题的重要性。
2、通过案例分析激发学习兴趣，真正学会观察和思考。
情感、态度与价值观：
1、生活中发现问题并获得成功的例子，激发发现问题的兴趣和欲望。
2、通过校园全景视频的展示和全景图的欣赏，提高学生对学校的热爱
3、养成观察的习惯，学会主动从生活中发现问题，为今后的研究做准备
二、教材分析与教学设计思想
《发现问题》是苏教版第一场第四章第一节的内容。发现问题是学识发明设计课题来源的一个重要章节。从学校的培养目标来看，《基于核心素养的优质高中拔尖创新人才培养的实践研究》的课题研究。具体落到学科上，就是希望通过1年半的课程学习，能让学生有所发现，有所发明。
一来可以参加全国青少年创新赛、创客大赛等，另一方面若能提出自己的创新设计思路，能够申请到自己的发明专利。专利这个问题，除了以往的优势外这两年还有一个刚刚研究的优势：自主招生。从去年开始，985、211等高校都发出自主招生简章，从今年的情况来看，相当一部分都有提到：在高中阶段获得专利的学生也具有自招资格，也就是说这些孩子和奥赛很多获得国家级、省级一、二等奖的学生具有一样的敲门砖。若通过自招考试，则可以实现高考减分录取，甚至考上本一线就可以上名校的情况。既能实现自己的创意，又能对高考有所帮助，何乐而不为呢。
而相对于过去的课题，我们觉得有一个较普遍问题：高中生研究不太可取的一种思路就是做了一个别人给的有点艰涩的课题，然后全力以赴最求成果。别人给的，就是不是自己的原始兴趣和想法，而是父母熟人或者参加的项目所布置的--（普林斯顿亚洲招生官）
为此，我们非常重视学生研究课题的自我发现。课本中本节内容文字虽不多，但内涵丰富，在设计教学内容时我们做了一些便于学生实践的尝试和扩展、细化。如通过两个课时，让学生体会到如何从生活中发现具有可行性的问题。在确定课题后，和学科教师合作，指导学生完成课题。（大致过程：自主发现问题——明确可行性（初查、有价值则正式查新）——初步方案——班级评价——整合小组或个人，并尝试与学科合作——方案研究——模型、原型、实验等设计）这个过程也可以与刚提出的通用技术学科核心素养中的创新设计很好的衔接。
三、学情分析
学生为重点中学高一学生，在前面的学习中通过补充的一些内容，较为详细的培养和训练，已经在一定思想程度上认识到他们在高中阶段是能够有所发明、有所创造的，了解了发明创造对他们无论是理想还是现实都有较大的帮助，心理在一定程度上已经较为愿意。在下课时间，时不时都会有学生过来交流他们一段时间以来的一些想法，只是思考还比较初级。因此，学生对接下来如何开展发明创新还是抱有较大热情的。但是什么是真的的观察，如何观察，学生并没有很好的经历，以往更多的是语言、口头的鼓励，没有实质性的指导。因此，我把这节课的重点放在训练如何观察方面。
四、重点难点
重点：发现问题的三种方法，第一课时重点学习从生活中发现问题
难点：养成主动从生活中发现问题的意识 这是个长期目标
学会正确的观察，并善于思考
五、教学过程：
（一）课堂引入
师：（展示闹钟）生活中很多时候都会用到闹钟，它让我们对时间有了一个提示的作用。但是，不知大家对于现有的闹钟使用是否有些烦恼？
生： 响起来多次叫不起？起来又睡了
师： 最近一段时间，我也被家里的闹钟困扰着。每次早起的时候，都要挨揍，原因是家里的闹钟把不必早起的爱人一同吵醒；上网查询后发现现有的解决方案多为穿戴式的，如手环等，并不令人满意。虽然这是生活中的一个小问题，但他确实给我的生活带来了麻烦。实际上生活中的问题很多，大多数时候我们将就了，就过去了。如果你能把这些问题积攒起来，拿一个本子记下来，遇到过哪些问题。然后针对某个问题进行研究，形成一个成果的话，也许就能改变人们的生活。
我们今天就一起来学习 《发现问题》。在具体学习之前，我们一起来重温一个故事。
（展示屠呦呦）2015年10月，诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩的卡罗琳斯卡医学院揭晓，中国药学家屠呦呦荣获了该奖项，第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。一声叫好之后，关于屠呦呦和青蒿素 ( http: / / jump. / safecheck / index url=rN3wPs8te / pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw61jXl0gciqO7fkj6IaLQWL2ImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsULuvgn1adnm1jJxN8nrInj+0fNTMx1KN7MvUWi2PJuFq2M3wGgkZA2bEUQoPUf9NHI468kNrYO / N / Y2kJK7tGt2Pah4egTNMg==" \t "_blank )的讨论和争议也随之而来。最重要的争议点在于：“不能把团队的成果归于一个人”；“把奖颁给她一个人，对项目的其他参与者不公平”
诺贝尔化学奖委员会主席斯文·利丁:
当我们去看有大量人员参与的领域，通常情况下你都能追溯到一个起始点，那时只有有限的几个人……是他们点燃了火种。为后来者找到了通往成功的路径，地位和作用无可替代。
“优先权”：即关注在重大的科技成果中，谁第一个提出思想或者方法路径。注重的是科学发现的思维，而不在乎是谁做的。
（以“第一”论英雄，并不是推崇“个人主义”、否定其他参与者的功劳，而是旨在强调第一发现者在科学研究中独一无二的贡献。在探索未知世界的茫茫黑夜中，是第一个发现者或发明人开启了希望的大门，为后来者找到了通往成功的路径，其地位和作用无可替代）
那么怎么才能发现问题，问题来自哪里呢？
（二）、问题的来源
1、了解来源
师：问题有三种来源 ,大家请看课本P 78
（1）人类生存活动中必然会遇到的问题：衣食住行等
（2）由别人提出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案：随着人类的 进步，科技的发展，不断产生新的问题。我们设计者必须根据新的问题来寻求解决方案，从而再推进社会的进步
（3）设计者凭借兴趣爱好或一定目的，自己主动发现问题：在某个领域内，你有特长或兴趣爱好，喜欢主动去专研它，从中发现的问题。这也是我们希望大家能够参考的一种方法。
案例：绕线器——一项发明的价值并不在于是否有多高的技术含量，更多的是需要看这项发明是否解决了大多数人生活中都会遇到的问题。
（三）、发现问题的途径和方法
问题的种类非常多，如……，这些问题总是客观存在的，那我们用什么样的方法发现他们呢？课本上介绍了三种方式，我们一起来看一下：
我们今天重点一起来聊聊“观察日常生活”。生活中的偶然事件就可能引发一个问题的发现。历史上由生活中无意的发现带来的发明有很多，如课本中这个大家应该在历史课中已经非常了解的珍妮机。
生：回答珍妮机的发明过程
师：还有很多的发明都是从类似的无意中开始的；但是问题来了：相信生活中许多人都曾无意中遇到过这些发明家们遇到的类似的事，如纺车翻到，几百年间绝对有很多次，为什么只有有限的那几个人注意到了呢？他们和别人有哪些不同呢？应该说这些发明家同时具有着“敏锐的观察和创意性的思考”。
如今信息泛滥的时代，人们识别信息的感官整体呈现钝化的倾向。钝化的表现就是对身边发生的事视而不见，如：中国式盲道……
我们首先来说说“观察”。对日常生活的观察，是人类许多灵感的来源，相信大家也曾经不止一次的被建议要关注身边的事，但是我们是否有做到这点呢？或者说该如何去做呢？
（四）、学会观察
我们从三个方面来介绍如何观察。
首先要有观察的想法和意识。对于每天习惯见到的东西，我们好像很熟悉，但真的吗？来做一个实验：我们的校园（航拍视频对于它你真的了解吗？课题练习：请在ipad中写下以下几题答案
1、三中有几颗大榕树？分别在哪里？
2 、每天经过的国学长廊有什么内容？几个人物？代表思想
3、原教学楼中庭的生物园有哪几种动物的标志？
4、三中操场有几个篮球架？跑道有几条？
5、我们班班级外墙上的画的内容是什么？
校园生活将近一年，每天习以为常的，习惯的内容其实我们并不十分了解。如果我们能从日常生活里培养观察的态度，就能确实地看，好好地了解，彻底地了解，才能真正看到问题点。（学生完成练习，评讲）
2）、“要看什么呢？”
如果我说来观察吧，所有人都会认真持久地，仿佛要看穿似得凝望。但应该先了解应该要看什么。
课堂练习： 30妙观察图画，回答后面的问题。
1、画里的时间是几点？
2、图里的地铁站是那一站？
3、几个人站着？
4、与小孩子牵手的人排第几位？
5、戴帽子的人在做什么？
师：正确的观察结果并非一定要与时间和努力的程度成正比。 掌握与对象有关且具有意义的信息（特征与细项）才是本质。
3）、要怎么看呢？ 仔细观察的基本条件是“如实呈现”，抛弃自身对该事物与现象曾具有的想法。日常生活中，为了方便，只记忆事物和现象的代表性特征，视整体的印象或用途为代表性特征。
课堂练习：观察一块橡皮，写下你所观察到的。
收集结果，拿几个出来，会发现差不多：（学生的答案预估大多如此）
白色
六面体
很轻
擦拭的工具
用过后沾着铅笔痕迹
师："这些都是代表性特征，印象中的。其实不观察基本也能写出来。"
希望的目标是：
白色橡胶制作而成，具有特别的香气
柔软材质，具有适当的弹性
质量小，大约5克
擦拭纸面，橡皮擦表面会变成屑末
石墨沾到表面会掉落
从更为深入、详细而具体的观察，具体化的描述，才是更有价值的。充分掌握事物本身的样貌，就可以视之为有意义的信息，通过人的五官掌握其值得传达的本质特征，而并非单纯如拍摄出实景的照相机。
看完之后呢？ 有所思考，而不仅仅停留在观察到。
细致的观察可以发现事物的很多特征，这些特征有优点也有缺点。而缺点也许就是我们所要寻找的问题所在。
缺点列举法 9不原则：不合理、不科学、不卫生、
不节俭、不方便、不安全、
不灵活、不省力、不全面
橡皮擦缺点：可以是现在观察到的，也可以是平时注意到的（班级讨论，回答）
1、白色，容易肮脏
2、外壳，用一段就要全撕掉
3、经常没用完就觉得用不下去了（各种颜色）
4、碎屑太多
5、边角用掉后，接触面变大，细节不好擦除
6、字的痕迹依然会留下
（五）、课堂小结：问题来源于生活，我们要有随时观察的意识，学会正确观察的方法，并勤于思考，才能真正有机会从生活中发现问题，发现可能值得我们研究下去的课题。
生活中还有哪些问题没有被很好的解决？多到什么程度？
我们所发现的问题都值得去做吗？怎么判断？
下节课一起学习 发现问题（2）
（六）课后作业
1、观察“鸡蛋”，写下进一步观察到的内容
2、观察一把“折伞”，分析它的“缺点”
一、教学目标：
知识与技能：
知道并理解发现问题的三种方法。
了解并掌握不同层次观察的方法
过程与方法：
1、通过生活中的案例辨析，更好的理解发现问题的重要性。
2、通过案例分析激发学习兴趣，真正学会观察和思考。
情感、态度与价值观：
1、生活中发现问题并获得成功的例子，激发发现问题的兴趣和欲望。
2、通过校园全景视频的展示和全景图的欣赏，提高学生对学校的热爱
3、养成观察的习惯，学会主动从生活中发现问题，为今后的研究做准备
二、教材分析与教学设计思想
《发现问题》是苏教版第一场第四章第一节的内容。发现问题是学识发明设计课题来源的一个重要章节。从学校的培养目标来看，《基于核心素养的优质高中拔尖创新人才培养的实践研究》的课题研究。具体落到学科上，就是希望通过1年半的课程学习，能让学生有所发现，有所发明。
一来可以参加全国青少年创新赛、创客大赛等，另一方面若能提出自己的创新设计思路，能够申请到自己的发明专利。专利这个问题，除了以往的优势外这两年还有一个刚刚研究的优势：自主招生。从去年开始，985、211等高校都发出自主招生简章，从今年的情况来看，相当一部分都有提到：在高中阶段获得专利的学生也具有自招资格，也就是说这些孩子和奥赛很多获得国家级、省级一、二等奖的学生具有一样的敲门砖。若通过自招考试，则可以实现高考减分录取，甚至考上本一线就可以上名校的情况。既能实现自己的创意，又能对高考有所帮助，何乐而不为呢。
而相对于过去的课题，我们觉得有一个较普遍问题：高中生研究不太可取的一种思路就是做了一个别人给的有点艰涩的课题，然后全力以赴最求成果。别人给的，就是不是自己的原始兴趣和想法，而是父母熟人或者参加的项目所布置的--（普林斯顿亚洲招生官）
为此，我们非常重视学生研究课题的自我发现。课本中本节内容文字虽不多，但内涵丰富，在设计教学内容时我们做了一些便于学生实践的尝试和扩展、细化。如通过两个课时，让学生体会到如何从生活中发现具有可行性的问题。在确定课题后，和学科教师合作，指导学生完成课题。（大致过程：自主发现问题——明确可行性（初查、有价值则正式查新）——初步方案——班级评价——整合小组或个人，并尝试与学科合作——方案研究——模型、原型、实验等设计）这个过程也可以与刚提出的通用技术学科核心素养中的创新设计很好的衔接。
三、学情分析
学生为重点中学高一学生，在前面的学习中通过补充的一些内容，较为详细的培养和训练，已经在一定思想程度上认识到他们在高中阶段是能够有所发明、有所创造的，了解了发明创造对他们无论是理想还是现实都有较大的帮助，心理在一定程度上已经较为愿意。在下课时间，时不时都会有学生过来交流他们一段时间以来的一些想法，只是思考还比较初级。因此，学生对接下来如何开展发明创新还是抱有较大热情的。但是什么是真的的观察，如何观察，学生并没有很好的经历，以往更多的是语言、口头的鼓励，没有实质性的指导。因此，我把这节课的重点放在训练如何观察方面。
四、重点难点
重点：发现问题的三种方法，第一课时重点学习从生活中发现问题
难点：养成主动从生活中发现问题的意识 这是个长期目标
学会正确的观察，并善于思考
五、教学过程：
（一）课堂引入
师：（展示闹钟）生活中很多时候都会用到闹钟，它让我们对时间有了一个提示的作用。但是，不知大家对于现有的闹钟使用是否有些烦恼？
生： 响起来多次叫不起？起来又睡了
师： 最近一段时间，我也被家里的闹钟困扰着。每次早起的时候，都要挨揍，原因是家里的闹钟把不必早起的爱人一同吵醒；上网查询后发现现有的解决方案多为穿戴式的，如手环等，并不令人满意。虽然这是生活中的一个小问题，但他确实给我的生活带来了麻烦。实际上生活中的问题很多，大多数时候我们将就了，就过去了。如果你能把这些问题积攒起来，拿一个本子记下来，遇到过哪些问题。然后针对某个问题进行研究，形成一个成果的话，也许就能改变人们的生活。
我们今天就一起来学习 《发现问题》。在具体学习之前，我们一起来重温一个故事。
（展示屠呦呦）2015年10月，诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩的卡罗琳斯卡医学院揭晓，中国药学家屠呦呦荣获了该奖项，第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。一声叫好之后，关于屠呦呦和青蒿素 ( http: / / jump. / safecheck / index url=rN3wPs8te / pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw61jXl0gciqO7fkj6IaLQWL2ImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsULuvgn1adnm1jJxN8nrInj+0fNTMx1KN7MvUWi2PJuFq2M3wGgkZA2bEUQoPUf9NHI468kNrYO / N / Y2kJK7tGt2Pah4egTNMg==" \t "_blank )的讨论和争议也随之而来。最重要的争议点在于：“不能把团队的成果归于一个人”；“把奖颁给她一个人，对项目的其他参与者不公平”
诺贝尔化学奖委员会主席斯文·利丁:
当我们去看有大量人员参与的领域，通常情况下你都能追溯到一个起始点，那时只有有限的几个人……是他们点燃了火种。为后来者找到了通往成功的路径，地位和作用无可替代。
“优先权”：即关注在重大的科技成果中，谁第一个提出思想或者方法路径。注重的是科学发现的思维，而不在乎是谁做的。
（以“第一”论英雄，并不是推崇“个人主义”、否定其他参与者的功劳，而是旨在强调第一发现者在科学研究中独一无二的贡献。在探索未知世界的茫茫黑夜中，是第一个发现者或发明人开启了希望的大门，为后来者找到了通往成功的路径，其地位和作用无可替代）
那么怎么才能发现问题，问题来自哪里呢？
（二）、问题的来源
1、了解来源
师：问题有三种来源 ,大家请看课本P 78
（1）人类生存活动中必然会遇到的问题：衣食住行等
（2）由别人提出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案：随着人类的 进步，科技的发展，不断产生新的问题。我们设计者必须根据新的问题来寻求解决方案，从而再推进社会的进步
（3）设计者凭借兴趣爱好或一定目的，自己主动发现问题：在某个领域内，你有特长或兴趣爱好，喜欢主动去专研它，从中发现的问题。这也是我们希望大家能够参考的一种方法。
案例：绕线器——一项发明的价值并不在于是否有多高的技术含量，更多的是需要看这项发明是否解决了大多数人生活中都会遇到的问题。
（三）、发现问题的途径和方法
问题的种类非常多，如……，这些问题总是客观存在的，那我们用什么样的方法发现他们呢？课本上介绍了三种方式，我们一起来看一下：
我们今天重点一起来聊聊“观察日常生活”。生活中的偶然事件就可能引发一个问题的发现。历史上由生活中无意的发现带来的发明有很多，如课本中这个大家应该在历史课中已经非常了解的珍妮机。
生：回答珍妮机的发明过程
师：还有很多的发明都是从类似的无意中开始的；但是问题来了：相信生活中许多人都曾无意中遇到过这些发明家们遇到的类似的事，如纺车翻到，几百年间绝对有很多次，为什么只有有限的那几个人注意到了呢？他们和别人有哪些不同呢？应该说这些发明家同时具有着“敏锐的观察和创意性的思考”。
如今信息泛滥的时代，人们识别信息的感官整体呈现钝化的倾向。钝化的表现就是对身边发生的事视而不见，如：中国式盲道……
我们首先来说说“观察”。对日常生活的观察，是人类许多灵感的来源，相信大家也曾经不止一次的被建议要关注身边的事，但是我们是否有做到这点呢？或者说该如何去做呢？
（四）、学会观察
我们从三个方面来介绍如何观察。
首先要有观察的想法和意识。对于每天习惯见到的东西，我们好像很熟悉，但真的吗？来做一个实验：我们的校园（航拍视频对于它你真的了解吗？课题练习：请在ipad中写下以下几题答案
1、三中有几颗大榕树？分别在哪里？
2 、每天经过的国学长廊有什么内容？几个人物？代表思想
3、原教学楼中庭的生物园有哪几种动物的标志？
4、三中操场有几个篮球架？跑道有几条？
5、我们班班级外墙上的画的内容是什么？
校园生活将近一年，每天习以为常的，习惯的内容其实我们并不十分了解。如果我们能从日常生活里培养观察的态度，就能确实地看，好好地了解，彻底地了解，才能真正看到问题点。（学生完成练习，评讲）
2）、“要看什么呢？”
如果我说来观察吧，所有人都会认真持久地，仿佛要看穿似得凝望。但应该先了解应该要看什么。
课堂练习： 30妙观察图画，回答后面的问题。
1、画里的时间是几点？
2、图里的地铁站是那一站？
3、几个人站着？
4、与小孩子牵手的人排第几位？
5、戴帽子的人在做什么？
师：正确的观察结果并非一定要与时间和努力的程度成正比。 掌握与对象有关且具有意义的信息（特征与细项）才是本质。
3）、要怎么看呢？ 仔细观察的基本条件是“如实呈现”，抛弃自身对该事物与现象曾具有的想法。日常生活中，为了方便，只记忆事物和现象的代表性特征，视整体的印象或用途为代表性特征。
课堂练习：观察一块橡皮，写下你所观察到的。
收集结果，拿几个出来，会发现差不多：（学生的答案预估大多如此）
白色
六面体
很轻
擦拭的工具
用过后沾着铅笔痕迹
师："这些都是代表性特征，印象中的。其实不观察基本也能写出来。"
希望的目标是：
白色橡胶制作而成，具有特别的香气
柔软材质，具有适当的弹性
质量小，大约5克
擦拭纸面，橡皮擦表面会变成屑末
石墨沾到表面会掉落
从更为深入、详细而具体的观察，具体化的描述，才是更有价值的。充分掌握事物本身的样貌，就可以视之为有意义的信息，通过人的五官掌握其值得传达的本质特征，而并非单纯如拍摄出实景的照相机。
看完之后呢？ 有所思考，而不仅仅停留在观察到。
细致的观察可以发现事物的很多特征，这些特征有优点也有缺点。而缺点也许就是我们所要寻找的问题所在。
缺点列举法 9不原则：不合理、不科学、不卫生、
不节俭、不方便、不安全、
不灵活、不省力、不全面
橡皮擦缺点：可以是现在观察到的，也可以是平时注意到的（班级讨论，回答）
1、白色，容易肮脏
2、外壳，用一段就要全撕掉
3、经常没用完就觉得用不下去了（各种颜色）
4、碎屑太多
5、边角用掉后，接触面变大，细节不好擦除
6、字的痕迹依然会留下
（五）、课堂小结：问题来源于生活，我们要有随时观察的意识，学会正确观察的方法，并勤于思考，才能真正有机会从生活中发现问题，发现可能值得我们研究下去的课题。
生活中还有哪些问题没有被很好的解决？多到什么程度？
我们所发现的问题都值得去做吗？怎么判断？
下节课一起学习 发现问题（2）
（六）课后作业
1、观察“鸡蛋”，写下进一步观察到的内容
2、观察一把“折伞”，分析它的“缺点”