高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》3.1发现问题（共35张ppt）

(共35张PPT)
通用技术·技术与设计1
复习提要
在技术活动中，为了某种目的所进行的尝试、检验等探索性实践活动称为技术试验。
从技术试验的目的出发，其可分为性能试验、优化试验、预测试验等。
技术试验的常用方法包括强化试验法、优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、移植试验法等。
①强化试验法：通过扩大和强化试验对象的作用，以提高试验效率，用于检测安全等级与使用时极端外界条件的影响
②优选试验法：运用数理统计的方法，选定若干次具有典型意义的试验，按一定的逻辑推出全部试验所达到的最佳效果
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复习提要
③模拟试验法：通过再现的形式来模拟现实发生情况，可降低研究成本与风险
④虚拟试验法：利用计算机技术来模拟现实中的技术设计原型并进行客观上无法进行或者不允许进行的试验
⑤移植试验法：在具有差异的事物之间，将某些共同的或相关的因素从一物移植到另一物上进行试验，通过抓住不同物体间的共性，将成果进行推广
技术试验报告应包括试验目的、试验准备、试验过程、试验记录、试验结论等部分。
3.1 发现问题
3.1.1追溯问题的来源
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案例分析：博学楼考务室试卷柜
2022年秋天，博学楼考务室新制作了一个试卷柜，但是出现了一个现象，监考老师总是拿错试卷。
第5考场
第6考场
第14考场
第15考场
我是14考场监考老师
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案例分析：博学楼考务室试卷柜
在改进标识牌后，仍有拿错的。
第5考场
第6考场
第14考场
第15考场
如何让监考老师正确的找到自己考场的试卷？
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问题
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。问题形形色色、多种多样，有的是社会方面的问题，有的是科学方面的问题，也有的是技术方面的问题。在本课程中，我们讨论的主要是技术问题。技术问题往往以自然的开发利用和人工世界的改变为主要对象，以回答“做什么”“怎么做”为主要内容。
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问题的产生
在人类社会发展过程中，必然因人类的生存条件产生一些问题，如食物的获取，针对这一问题，产生了种植业、畜牧业、渔业等不同的科学技术门类。
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问题的产生
在社会生产实践中，由于行业分工与部门专业化程度提高，会出现由别人给出问题的情况，设计者必须针对问题寻求解决方案。
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问题的产生
疟疾是由疟原虫寄生肝细胞、红细胞引起的一种传染病，主要通过按蚊叮咬进行传播。疟疾的传统疗法是使用氯喹或奎宁。但在20世纪60年代，由于疟原虫对奎宁类药物产生抗药性，这种治疗方法成功率不断降低，疟疾感染率呈上升趋势。
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问题的产生
1969年，屠呦呦所在的中医研究院接到研发抗疟新药的“523项目”任务。在极为艰苦的科研条件下，时年39岁的屠呦呦担任科技组组长。她通过系统查阅古代文献，想到用乙醚来提取青蒿素。随后，其团队又完成了青蒿乙醚提取物有效成分的纯化与分离工作，青蒿素由此诞生。2015年10月，屠呦呦因这一贡献获得诺贝尔生理学或医学奖。
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问题的产生
最后，为实现一些目的，设计者可以自己主动地发现问题并试图解决。无针注射器是一种通过压力注射的设备，它的原理是通过高压使液体药品通过一个极细的孔后，产生一个液体柱，穿透皮肤喷射到皮下。它的优点是消除了被注射者对针头的恐惧，消除了疼痛。目前大量应用于胰岛素，疫苗等小量液体药品的注射。
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问题的产生
在上述三种情况中，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进行思考；而第三种问题是新的，不是已有的，它需要我们积极主动地观察，细致入微地比较，独具慧眼地发现。这类问题的发现，一方面可以挑战和拓展我们的能力，另一方面也有可能更好地满足人们的需要，推动技术的发展和创新。
3.1.2探究发现问题的途径与方法
通用技术·技术与设计1
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发现问题的途径与方法
牛顿根据苹果掉落的现象，最终发现万有引力定律，但这一现象并非偶然。这就意味着我们不仅应有主动发现问题的意识，还要掌握一些发现问题的正确方法。只有这样，才能从根本上发现问题，发现有价值的问题。
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观察日常生活
日常生活蕴藏着丰富的问题资源，同时也是离我们最近、最为便捷的研究资源。循环往复的生活内容，偶然遇到的一个事件、一个器物、一个现象，甚至是对日常生活中所遇到的人、事、景、物的偶然一瞥，都可能发现一个新问题。
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观察日常生活
二战期间，一位雷达工程师偶然发现雷达装置上的磁控管具有加热功能，也正因为这次偶然的发现，使人们产生了将微波所具有的加热功能应用在生活当中的奇思妙想……
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观察日常生活
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观察日常生活
对于日常生活中的问题，我们还可以通过有目的、有计划的观察来发现。这样的观察，往往需要根据一定的目的，先制订一个观察提纲或观察表，然后用自己的感官和辅助工具观察日常生活的某一方面，最后在一定的总结与分析的基础上提出问题。
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观察日常生活
为了解决切西瓜的问题，市面上推出了一款新的圆盘西瓜刀，只需轻轻一压，西瓜就被切成均匀的几块，比起一刀一刀的切要方便得多，而且更加美观、卫生。
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观察日常生活
使用普通水杯泡茶，茶叶和水不能及时分离，不易控制茶水的浓度，经常出现泡制过久导致茶水味道发苦的现象。针对这一问题，台湾飘逸实业有限公司发明了一款茶具，其上下层之间有按钮控制的滤网，在使用时，先向上层加入茶叶和热水，可以根据茶水的颜色判断其浓度，从而按动按钮，使茶水流到下层，与茶叶分离。
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收集和分析信息
在“互联网+”时代，种类繁多、层出不穷、简便快捷的信息是丰富的问题资源。收集与信息的主要方法包括以下三种：
文献法：对已有文献信息进行收集、分析，常见的文献包括研究论文（Research Article）和文献综述（Literature Reference）两类；
问卷调查法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题；
询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题。
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收集和分析信息—文献法
收集文献时，可以订阅相关领域的研究期刊，也可以到网络数据库中查询。（两种来源均需一定花费，部分专业期刊还可能很贵！）
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收集和分析信息—问卷调查法
调查问卷可分为封闭式问卷、开放式问卷和混合式问卷。其中封闭式问卷的问题都是提供了预设的答案，开放式问卷的问题是由被调查者自由回答，混合式问卷则二者兼有。
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收集和分析信息—问卷调查法
设计问卷时，问题要数量适中，层次合理，过长的问卷容易让被调查对象产生填写倦怠。此外，设置备选答案也要明确，模棱两可、覆盖不全面的答案不仅会增加填写的困难度，也会导致结果失真。
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收集和分析信息—询问法
根据询问的方式与对象，询问法包括直接询问法、间接询问法、集体询问法、个别询问法、家庭走访询问法等。
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技术研究与技术试验
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，我们有可能从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、技术试验过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。
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技术研究与技术试验
汽车的速度由驾驶员通过油门踏板与刹车踏板控制，但在老式汽车里，驾驶员如果将刹车踏板踩到极致，会导致车轮停止旋转，这会导致方向盘操作失灵，无法改变行驶方向，车辆发生漂移，这一现象称为“抱死”。在后续的研究中，汽车发明了防抱死系统，基本解决了这一问题。
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技术研究与技术试验
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小结
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；
技术研究与技术试验。
随堂检测
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1.张老师发现冲泡咖啡时溅出造成了一定的浪费，于是他设计了一款防溅出的的咖啡杯，他发现问题的途径是（ ）
观察日常生活
问卷调查
科学实验
技术试验
A
解析：张老师是在日常生活中发现这一问题的。
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2.某同学想发明一款铅笔连接套，可以将两截较短的铅笔连接成一根较长的铅笔，以提升铅笔的利用效率，他需要收集下列信息中的（ ）
①铅笔的横截面性质、大小
②铅笔笔芯的粗细
③不影响书写的铅笔最小长度
④新铅笔的长度
A.①② B.①③ C. ①②④ D.①③④
B
解析：铅笔连接套需要容纳两截短铅笔，将其变为不影响书写的一截长铅笔，因此铅笔的横截面性质、大小和不影响书写的铅笔最小长度是有关的信息，铅笔笔芯的粗细和新铅笔的长度与此产品的设计无关，因此无需收集。
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3. 某公司在进行网络调查并分析结果后，推出了一款可以感温的婴幼儿专用汤勺，若汤勺变为红色则说明食物温度太高，下列说法正确的是（ ）
①该汤勺价格明显高于普通汤勺，违反了设计的经济原则
②该汤勺使婴幼儿进食时免于烫伤，体现了技术解放人的作用
③该汤勺的设计应在备选方案中筛选一种热稳定性最好的表面材料
④该汤勺设计要解决的问题来自于设计者的主动发现
A. ③④ B.①③④ C. ②③④ D.①②③④
A
解析：该汤勺由于使用了新设计、新材料，价格明显高于普通汤勺，没有违反设计的经济原则，①错误；该汤勺使婴幼儿进食时免于受到身体伤害，而非使人的劳动强度减少或使人的活动范围增大，只体现了技术保护人的作用，②错误；设计的一般过程中，方案筛选是必要的步骤，该汤勺要接触较热的食物，应在备选方案中筛选一种热稳定性最好的表面材料，③正确；公司是在进行网络调查并分析结果后推出的新产品，问题的来源是设计者基于盈利目的，自己主动地发现，④正确。
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4.现在市面上出现了多款指纹锁，录入家庭成员的指纹即可实现无钥匙开门，下列关于指纹锁的说法错误的是（ ）
随着制造工艺的革新，指纹锁的成本大幅度下降，体现了技术的创新性
指纹锁的感应器对指纹的识别能力十分灵敏，符合设计的实用原则
将指纹锁放在-80℃的环境下进行测试，属于技术试验中的模拟试验
在指纹锁的设计过程中，可以通过问卷调查用户的方式收集有效信息
C
解析：随着制造工艺的革新，指纹锁的成本大幅度下降，体现了技术的创新性，A正确；指纹锁的感应器对指纹的识别能力十分灵敏，可以有效实现身份判断，符合设计的实用原则，B正确；指纹锁的正常使用条件不包括-80℃的环境，因此该试验属于强化试验，C错误；在指纹锁的设计过程中，可以通过问卷调查用户的方式收集有效信息，改进相关的设计，D正确。