高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》3.2明确问题（共34张ppt）

(共34张PPT)
前情回顾
问题产生的途径：
人类生存必然会遇到的问题；
由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案；
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。
发现问题的途径与方法：
观察日常生活；
收集和分析信息：文献法、问卷调查法、询问法；
技术研究与技术试验。
通用技术·技术与设计1
3.2 明确问题
3.2.1 明确问题的内容及解
决问题受到的限制
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判断问题的明确程度
在我校教学楼中设置有直饮水机，方便老师和同学们取水饮用，以下三人都提出了相同的问题，但在未深入调查明确原因之前，我们根本无法采取有效的应对措施：
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姓名 问题 实际情况 可能的解决办法
老张 无法喝水 今天忘了拿水杯 使用纸制水杯
老刘 无法喝水 水卡余额不足 充值
老崔 无法喝水 所在楼层水机损坏 呼叫维修人员
判断问题的明确程度
采用一定的方法和手段可以发现很多技术问题，但这些问题可能是模糊不清的，需要我们进一步加以明确。这一阶段的核心为需求判断，即“谁在什么情况下为了什么目的要干什么”。
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判断问题的明确程度
思考与讨论：判断以下问题是否明确，并说明理由。
1. 能否设计一款夜晚使用的台灯？
谁要使用？在哪使用？
2. 怎样才能把冬天下的雪都有效地利用起来？
利用的目的是什么？
3. 怎样用垃圾箱对垃圾进行分类？
在哪种区域使用？需要将垃圾分为哪几类？
4. 怎样在教室里午睡才舒服？
谁要在教室里午睡？舒服的标准是什么？
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判断问题的价值
明确了问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下几方面着手：
所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？（科学性）
迄今为止，该问题是否已得到充分解决？（创新性）
在你调查的范围里，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？（普适性）
在多个问题同时发生时，该问题是不是主要问题？（主导性）
现有的技术条件能否解决这个问题？（可行性）
解决该问题所需的投入是多少，投入与产出之比是否理想？（经济性）
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判断问题的价值
第一类永动机是一种不需要外界输入能量就可以永远对外做功的机器。
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右图中的装置能永远运动下去吗？
设计第一类永动机有价值吗？
违反科学性
判断问题的价值
宠物仓鼠在鼠笼中不停的运动，而导体在磁场内的运动可以用来发电，因此有人提议设计仓鼠专用的纳米发电机。
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该纳米发电机符合科学原理吗？
当前技术水平可以制造出来吗？
发出的电能收回成本吗？
违反经济性
判断问题的价值
明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助一些研究手段（如信息收集、调查分析等）来进行。这样，既可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又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。
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判断问题的价值
市场调查可以客观、全面地收集有关被调查对象的信息。它对收集的信息进行分类整理，运用一些分析方法和分析软件对信息进行总结提炼，形成有说服力的结论与建议，这对明确问题有非常大的辅助作用。
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判断问题的价值
在分析信息时，直观的图形要比抽象的数字表达效果更好，因此我们要制作各种类型的统计图。
条形统计图
折线统计图
扇形统计图
散点图
……
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判断问题的价值
条形统计图常用于表示不同对象间绝对数量的比较。
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判断问题的价值
折线统计图常用于表示同一对象的变化趋势。
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判断问题的价值
扇形统计图常用于表示对象在总体中的占比。
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判断问题的价值
散点图可用于描述两个变量间的相关性，甚至可以计算二者之间的拟合关系式。
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解决问题受到的限制
在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到的主客观条件的限制，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。无论是一个问题的解决，还是一项设计的进行，它的限制主要是由两方面决定的，一是设计对象的特点和问题解决的标准，二是设计者的技术能力与条件。
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解决问题受到的限制
就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往具有不同的特点，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。另一方面，设计对象还可能会受到诸如成本、环境等的限制，如一幢建筑物的设计、一项工程的设计往往都有一定的预算，对其设计对象生产的成本、经费等都有一定的限制。
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解决问题受到的限制
由于使用者的不同，老人机与智能机存在设计区别。
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老人机
功能简单
显示字号大
听筒声音大
智能机
功能齐全
外形美观
解决问题受到的限制
一个问题的解决或一项设计的完成，除了受设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制。从主观条件看，主要是其是否具有解决问题所需要的知识和技能。如强迫一个农业防虫害专家去设计农业机械，这便是徒劳的。
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解决问题受到的限制
从客观条件看，问题解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间作为支撑，而这些资源都是有限的。对这些问题，如果没有正确的估计和清醒的认识，往往会使我们的问题解决或设计工作夭折。例如苏联投入过量的资源以应对美国的“星球大战”骗局，最终自食恶果。
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解决问题受到的限制
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3.2.2 明确设计要求及
编写设计计划
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明确设计要求
当我们对解决问题所受到的限制做了全面的梳理和分析之后，就可以将该问题明确地视为一个设计对象，并依据已有的调查、研究和分析，提出具体的、具有一定可行性的设计要求了。
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结构
材料
外观
工艺
编写设计计划
为了保证设计的顺利实现，我们需要制订设计计划。设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行，可以通过工作程序的排列来表示。
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编写设计计划
为了统筹安排设计进度，合理利用设计资源，并根据时间要求以及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度，科学、合理地分配时间，在完成设计计划的基础上，还需要制订一份设计计划书。
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编写产品使用说明书
编写设计计划
设计各阶段工作的展开，有的可以同时进行，有的需要依次推进。因此也可以用时间进度计划表作为进度指导。
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编写设计计划
设计是一个综合、复杂的工作，因此制定计划时一定要有足够的时间预留，不可理想化处理。中国客机C919的设计就体现了这一点，2006年2月9日，大型飞机重大专项被确定为16个重大科技专项之一，研制工作开始，2022年12月9日，首架C919交付中国东方航空公司。
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小结
1.发现问题后的事项
判断问题的明确程度（对象、目的、原因、使用环境）
判断问题的价值（科学性、创新性、普适性、主导性、可行性、经济性）
解决问题受到的限制（设计对象的限制、设计者自身的限制）
2.明确设计要求及编写设计计划
将该问题明确地视为一个设计对象，并依据已有的调查、研究和分析，提出具体的、具有一定可行性的设计要求
设计计划可以通过工作程序的排列、设计计划书、时间进度计划表等形式来表示。
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随堂测验
通用技术·技术与设计1
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1.某人意图设计一款没有辐射的手机，判断这个问题没有价值的原因是（ ）
没有创意
不够实用
违背科学原理
投入产出比太大
C
解析：手机的通信功能依靠的是电磁波发射与接受，没有辐射的手机违反了科学原理。
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2.在设计一款量产型家用空调时，下列所给中不属于限制因素的是（ ）
设计团队的工作能力
对制冷剂的环保要求
空调购买者的价格承受能力
空调安装地点的装修风格
D
解析：对制冷剂的环保要求、空调购买者的价格承受能力可以限制设计对象本身的特点，而设计团队的工作能力则是对设计者的限制，A、B、C正确；空调安装地点的装修风格千变万化，无法预测，一般情况下对量产型家用空调的设计与制造不造成限制，D错误。
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3.下列针对竹躺椅的设计要求合理的是（ ）
①人能安全、舒适的躺在椅子上
②为了在夏天使用，椅面的透气性要良好
③椅面上要按照一定规律设置凸起，实现穴位按摩
④竹躺椅张开后，靠背的角度可以调节
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D.②③④
B
解析：竹躺椅的按摩功能不是所有人都需要，而且每个人的体型不同，无法设计按摩点的分布，③不合理。
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4.下面给出的桌面简易书架设计项目计划书的缺点是（ ）
A.项目不完整 B. 各项目的时间分配不合理
C.工作的顺序不合理 D.内容与要求中存在不合理的地方
B
解析：该计划中制定设计方案分配的时间过少，编写说明书分配的时间过长，B正确。
时间 项目 内容与要求
5天 资料的收集、分析 收集有关书架的结构、材料等信息，并进行分析
1天 制定设计方案 提出初步方案，完成构思，确定可行的方案，并绘制草图
2天 制作模型 根据绘制的草图，选择材料，制作书架的模型
7天 测试、评估、优化 对书架进行功能、安全性测试，看是否达到要求，必要时进行改进
6天 编写说明书 为了正确使用书架，对书架进行维护、保养，编写书架的使用说明书