发现与明确问题课件
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课件34张PPT。思考1、问题的来源有哪些？
2、发现问题的途径与方法有哪些？
3、明确问题时应明确哪些方面？
4、解决问题时受到哪些方面的限制？4.发现与明确问题①人类生存活动②别人给出③设计者主动发现①观察日常生活②收集和分析信息③技术试验与技术研究1、人类生存活动中必然会遇到的问题。 如:为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。
1、问题的来源案例：有人说：“当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越来越明显。” 也有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。”流线型电子显示型 2、由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。-----大多数设计人员设计问题的基本来源。3、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。如:电话的发明电话的发明古人的联络方法：闪镜子、烽火、烟雾电话的发明历程：
德国人赖特——美国人格雷——美国的贝尔(英国移居) 1.赖特是一位德国教师。1861年，他造出了一台简易电话机，由发话器和受话器两部分组成。
赖特高兴地把这一发明拿到法兰克福物理学会上表演，但是到会的权威们却毫无兴趣，认为这是小孩子的玩艺。这使赖特受到很大打击，不久就病逝了。 2.1874年，美国人格雷制造了一台比赖特电话还要灵敏些的电话机，在华盛顿当众表演。表演是成功的，但是权威们依然认为用电传送人的声音没有实用价值。格雷在众口非议中也动摇不干了。 3.贝尔是治疗耳聋的医生。他的工作使他对声音如何用电来传递产生了兴趣。
1876年贝尔电话研制成功。2、发现问题的途径与方法无意观察：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。 ——具有积极敏锐，抓住问题的心态。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。新式纺纱机的诞生詹姆斯?哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，他看见原来水平放置的纺车变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从这一偶然事件中，他得到启示：既然纺车锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱吗？他说干就干，经过试验终于发明了装有8个纺锤的新式纺纱机。 思考在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？浙江新昌中学学生贾利港同学在家劳动时发现用手剥玉米费劲，效率低，发明了家用简易玉米脱粒机，获得大家的好评。 曾经有人发现：
1、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；
2、人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；
3、在作用折叠式剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。
你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？请在此基础上尝试提出两个日常生活中遇到的问题。变色防烫碗 剃须刀双层刀片设计剃须更舒适 可弯折的吸管 带温度计的或会根据温度而变化颜色材料制成的容器 一种自带吸管的易拉罐 文献法:对已有文献信息进行收集、分析的方法；
问卷调查法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法；
询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。直接询问法
间接询问法
集体询问法
家庭走访询问法
个别询问法。询问法收集信息的多种方法：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。案例 :日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”－保险丝断了。――为什么保险会断？――超负荷，电流过大――为什么超负荷？――轴承润滑不好――为什么轴承会润滑不好？――吸不上润滑油。――为什么吸不上油？――油泵严重磨损――为什么会磨损？――是因为没有装过滤器进入了铁屑。问题到此，也就解决了。应该给油泵装过滤器。 1、问卷分类
A、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。
B、封闭式问卷:被调查者在已设计好的答案中选择自己最认可的一项。
C、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。
2、调查问卷设计的原则
①忌问卷设计得太长，问题太多，答题量太大；
②忌问卷题目难度太大；
③对阻碍问卷调查的因素有明确的认识；
④从多个不同的角度考虑问卷的设计。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元以上
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.你平时的消费观念是： （ ） A.名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信 B.花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德 C.同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。
5.家长给零花钱的态度： （ ）
A.除了必要的开支，不会随便给零花钱
B.一般是要多少，给多少
C.听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱
6.平均每个月有剩余的生活费吗？ ( )
A.经常有 B.偶尔有 C.少的可怜 D.入不敷出
7.如果你中了50万大奖，你会如何花费？
调查问卷请问:右边是何种类型的问卷? 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。如汽车的碰撞试验伽利略与体温计 怎样测量出人的体温？这个问题是伽利略的朋友向伽利略提出的。伽利略于1593年制作出了世界上第一支体温表。偶然观察技术试验这个案例说明了技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而可能会产生新的发明。3、明确问题时应明确哪些方面？4、解决问题受到的限制①设计对象的特点和问题解决的标准
②设计者的技术能力与条件
明确问题的内容需从①问题表述本身是否明确、②问题产生的原因是否明确、③提出问题的目的是否明确等方面考虑。1、明确问题的内容与价值-----明确问题的内容 判断以下问题是否明确，并说明理由。
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？案例：分析问题表述是否明确？—要抓住核心概念；
分析问题产生的原因是否明确？—要抓住问题所涉及的环境；
分析提出问题的目的是否明确？—要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。
“回收”一词，是指先发射出去才能谈回收，那又何称“不明飞行物”呢？“不明飞行物” 是特指“UFO”还是泛指词不好理解，它所处的环境是什么？ 不明飞行物是什么情景？做能回收的产品的基础和条件是些什么呢？ 判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手
1.所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？（科学性）
2.迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？（先进性）
3.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？ （普遍性）
4.在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？ （主要性）
5.现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？（可能性） （如能否发明一种雷电利用机？）
6.解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？ （效能性） （如能否去火星上种果树?）----明确问题是否有价值 明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(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。
(会制定信息收集的各种表格，会整理和用图表表达汇总结果)曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。水变油事件①设计对象的特点和问题解决的标准A.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。如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。儿童专用坐便器老人玩具4、解决问题受到的限制案例：②设计者的技术能力与条件
一个问题的解决或一项任务的完成，除了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：
主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能。
客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。孙宇等同学的台灯的设计要求：
1.功能要求：具有基本的照明功能，有适当的辅助功能；
2.技术指标：照度≧300lx,不反光，不眩目，绝缘度≧1MΩ；
3.外观要求：美观，具有一定的装饰效果；
4.耐用性：结构稳固，经久耐用；
5.成本要求：不高于20元。湖南省新宁县第二中学蒋文华3、设计计划 为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行。——作用 台灯设计计划
a b c d e
① → ② → ③ → ④ → ⑤ → ⑥调查需求，调查统计，明确要求。收集信息，设计分析，方案构思，方案呈现，方案筛选。 设计一份产品说明书绘制图样，台灯制作。 对台灯进行测试、评估、优化。 为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源，并根据时间需要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，还需要制定一份时间进度计划表或设计计划书。——方式 注意：
设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。孙宇的台灯设计的时间进度计划表。 时间进度计划表也可以用设计计划书的形式来表达。 下表为孙宇准备制作台灯的设计计划书，请帮助她填写完整。小结：1.问题表述是否明确——核心概念；
2.问题产生的原因是否明确——涉及的环境；
3.提出问题的目的是否明确——情境、基础与条件。明确问题明确问题的内容与价值解决问题的限制与计划内容价值限制计划主观条件：知识和技能。
客观条件：人力、物力、财力及时间，材料、资料、仪器、设备及空间等。制定设计的时间进度表
或设计计划书1.遵循科学原理4.现有技术能否解决2.是否已解决3.是否有普遍意义5.投入与产出比↗→↘↗↘→→→→本章小结
2、发现问题的途径与方法有哪些？
3、明确问题时应明确哪些方面？
4、解决问题时受到哪些方面的限制？4.发现与明确问题①人类生存活动②别人给出③设计者主动发现①观察日常生活②收集和分析信息③技术试验与技术研究1、人类生存活动中必然会遇到的问题。 如:为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。
1、问题的来源案例：有人说：“当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越来越明显。” 也有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。”流线型电子显示型 2、由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。-----大多数设计人员设计问题的基本来源。3、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。如:电话的发明电话的发明古人的联络方法：闪镜子、烽火、烟雾电话的发明历程：
德国人赖特——美国人格雷——美国的贝尔(英国移居) 1.赖特是一位德国教师。1861年，他造出了一台简易电话机，由发话器和受话器两部分组成。
赖特高兴地把这一发明拿到法兰克福物理学会上表演，但是到会的权威们却毫无兴趣，认为这是小孩子的玩艺。这使赖特受到很大打击，不久就病逝了。 2.1874年，美国人格雷制造了一台比赖特电话还要灵敏些的电话机，在华盛顿当众表演。表演是成功的，但是权威们依然认为用电传送人的声音没有实用价值。格雷在众口非议中也动摇不干了。 3.贝尔是治疗耳聋的医生。他的工作使他对声音如何用电来传递产生了兴趣。
1876年贝尔电话研制成功。2、发现问题的途径与方法无意观察：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。 ——具有积极敏锐，抓住问题的心态。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。新式纺纱机的诞生詹姆斯?哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，他看见原来水平放置的纺车变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从这一偶然事件中，他得到启示：既然纺车锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱吗？他说干就干，经过试验终于发明了装有8个纺锤的新式纺纱机。 思考在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？浙江新昌中学学生贾利港同学在家劳动时发现用手剥玉米费劲，效率低，发明了家用简易玉米脱粒机，获得大家的好评。 曾经有人发现：
1、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；
2、人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；
3、在作用折叠式剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。
你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？请在此基础上尝试提出两个日常生活中遇到的问题。变色防烫碗 剃须刀双层刀片设计剃须更舒适 可弯折的吸管 带温度计的或会根据温度而变化颜色材料制成的容器 一种自带吸管的易拉罐 文献法:对已有文献信息进行收集、分析的方法；
问卷调查法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法；
询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。直接询问法
间接询问法
集体询问法
家庭走访询问法
个别询问法。询问法收集信息的多种方法：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。案例 :日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”－保险丝断了。――为什么保险会断？――超负荷，电流过大――为什么超负荷？――轴承润滑不好――为什么轴承会润滑不好？――吸不上润滑油。――为什么吸不上油？――油泵严重磨损――为什么会磨损？――是因为没有装过滤器进入了铁屑。问题到此，也就解决了。应该给油泵装过滤器。 1、问卷分类
A、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。
B、封闭式问卷:被调查者在已设计好的答案中选择自己最认可的一项。
C、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。
2、调查问卷设计的原则
①忌问卷设计得太长，问题太多，答题量太大；
②忌问卷题目难度太大；
③对阻碍问卷调查的因素有明确的认识；
④从多个不同的角度考虑问卷的设计。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元以上
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.你平时的消费观念是： （ ） A.名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信 B.花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德 C.同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。
5.家长给零花钱的态度： （ ）
A.除了必要的开支，不会随便给零花钱
B.一般是要多少，给多少
C.听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱
6.平均每个月有剩余的生活费吗？ ( )
A.经常有 B.偶尔有 C.少的可怜 D.入不敷出
7.如果你中了50万大奖，你会如何花费？
调查问卷请问:右边是何种类型的问卷? 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。如汽车的碰撞试验伽利略与体温计 怎样测量出人的体温？这个问题是伽利略的朋友向伽利略提出的。伽利略于1593年制作出了世界上第一支体温表。偶然观察技术试验这个案例说明了技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而可能会产生新的发明。3、明确问题时应明确哪些方面？4、解决问题受到的限制①设计对象的特点和问题解决的标准
②设计者的技术能力与条件
明确问题的内容需从①问题表述本身是否明确、②问题产生的原因是否明确、③提出问题的目的是否明确等方面考虑。1、明确问题的内容与价值-----明确问题的内容 判断以下问题是否明确，并说明理由。
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？案例：分析问题表述是否明确？—要抓住核心概念；
分析问题产生的原因是否明确？—要抓住问题所涉及的环境；
分析提出问题的目的是否明确？—要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。
“回收”一词，是指先发射出去才能谈回收，那又何称“不明飞行物”呢？“不明飞行物” 是特指“UFO”还是泛指词不好理解，它所处的环境是什么？ 不明飞行物是什么情景？做能回收的产品的基础和条件是些什么呢？ 判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手
1.所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？（科学性）
2.迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？（先进性）
3.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？ （普遍性）
4.在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？ （主要性）
5.现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？（可能性） （如能否发明一种雷电利用机？）
6.解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？ （效能性） （如能否去火星上种果树?）----明确问题是否有价值 明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(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。
(会制定信息收集的各种表格，会整理和用图表表达汇总结果)曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。水变油事件①设计对象的特点和问题解决的标准A.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。如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。儿童专用坐便器老人玩具4、解决问题受到的限制案例：②设计者的技术能力与条件
一个问题的解决或一项任务的完成，除了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：
主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能。
客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。孙宇等同学的台灯的设计要求：
1.功能要求：具有基本的照明功能，有适当的辅助功能；
2.技术指标：照度≧300lx,不反光，不眩目，绝缘度≧1MΩ；
3.外观要求：美观，具有一定的装饰效果；
4.耐用性：结构稳固，经久耐用；
5.成本要求：不高于20元。湖南省新宁县第二中学蒋文华3、设计计划 为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行。——作用 台灯设计计划
a b c d e
① → ② → ③ → ④ → ⑤ → ⑥调查需求，调查统计，明确要求。收集信息，设计分析，方案构思，方案呈现，方案筛选。 设计一份产品说明书绘制图样，台灯制作。 对台灯进行测试、评估、优化。 为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源，并根据时间需要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，还需要制定一份时间进度计划表或设计计划书。——方式 注意：
设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。孙宇的台灯设计的时间进度计划表。 时间进度计划表也可以用设计计划书的形式来表达。 下表为孙宇准备制作台灯的设计计划书，请帮助她填写完整。小结：1.问题表述是否明确——核心概念；
2.问题产生的原因是否明确——涉及的环境；
3.提出问题的目的是否明确——情境、基础与条件。明确问题明确问题的内容与价值解决问题的限制与计划内容价值限制计划主观条件：知识和技能。
客观条件：人力、物力、财力及时间，材料、资料、仪器、设备及空间等。制定设计的时间进度表
或设计计划书1.遵循科学原理4.现有技术能否解决2.是否已解决3.是否有普遍意义5.投入与产出比↗→↘↗↘→→→→本章小结