第四章、发现与明确问题，第二节、明确问题
文档属性
| 名称 | 第四章、发现与明确问题，第二节、明确问题 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版 | ||
| 科目 | 通用技术 | ||
| 更新时间 | 2009-11-24 08:03:00 | ||
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(共35张PPT)
从这几个案例你能得到什么启发？
（从明确问题相关的角度分析）
永动机
长生不老药
雷电利用机
爱迪生效应
1883年，美国科学家爱迪生为了寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一项小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。实验结果使爱迪生大失所望，但在无意中，他发现，没有连接在电路里的铜丝却产生了微弱的电流。爱迪生并不重视这个现象，只是把它记录在案，申报了一个未找到任何用途的专利，称之为“爱迪生效应”。
发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。
一、明确问题的内容与价值
采用各种方法可以发现很多问题，但这些问题有时可能是模糊不清的，需要进一步的加以明确。
（1）问题是否明确
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。
思考：判断以下两个问题是否明确，并说明理由： 1、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？ 2、怎样才能将冬天的雪有效地利用起来？
（2）问题的价值
如何判断一个问题是否有价值？
是否符合科学原理？
能否确定问题尚未得到解决？
问题是否有普遍的意义？
该问题是否是主要问题？
现有技术能否解决这个问题？
投入多少？投入与产出比是否合理？
明确了问题的内容之后，还需确定问题是否有价值。
是否有价值？
练 习 判断下列问题的价值： ①能否制造出一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行？ ②能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？ ③能否去火星上种果树？ ④怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ ⑤能不能把水“变成”油？
案例分析：
水变油事件——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。
水能变成油吗？只要有中学水平的科学常识的人都可以回答：不可能。因为水是氢和氧组成的，而油则是由碳和氢组成的。水能燃烧吗？不能。因为水和二氧化碳是煤和石油产品燃烧后的终极产物，所以水和二氧化碳是最好的灭火物质。然而1983年出来一个王洪成，到处表演水变油的把戏，把一滴神奇的药液滴到水中后，水就能像油一样燃烧起来！这就蒙住了不少人，以为真的出现了伟大的发明家。到了1992年底，一些报刊对王洪成大肆吹捧，说这是中国的第五大发明，一个洪成时代到来了。这就吸引了数以百计的单位和企业向王洪成投入了巨额资金，企图得到他的神奇药方，卖油发财。然而几年过去了，任何效益也没得到，只剩下几万元一吨买来的“膨化剂”（实际是肥皂一类的物质）无法处理，这原来是一个伪科学、假技术的大骗局！
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。
一、明确问题的内容与价值
案例: 台灯设计活动
1组：设计一份调查问卷，对学生进行问卷调查，记录和总结调查结果。
2组：负责到大商场家电部了解现有台灯的款式、功能及销售情况。
3组：在同学中以询问法展开调查，写出访谈计划，记录并总结访谈结果。
4组：通过书或到网上查询问题的相关情况，写出查询计划，记录并总结查询结果。
调查问卷表
访谈计划
统计图
关于台灯开关的调查统计结果柱形图
关于台灯支撑架结构材料的调查统计结果三维饼形图
二、明确解决问题受到的限制及具体设计任务
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主、客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所要达到的标准，进而提出设计任务。
问题和设计受到的限制主要由两个方面决定： 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；
不同的设计对象往往有不同的特点，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。
新奇的儿童床
儿童专用坐便器
儿童专用最原创和最时髦的行动电话——M01
这只儿童专用的GSM 行动电话拥有一些特别的功能，包括可以透过联络人清单锁定播出和接听的电话，限制短信发送，甚至只能接收某些联络人的短信。两个快速播号键，可以直接播给老爸和老妈。M01将会在西班牙上市
二、明确解决问题受到的限制及具体设计任务
思考： 假如你家要设计一个书架，从你家庭的现有条件和你具备的技术能力，解决这一问题将会受到哪些方面的限制？请完成下表：
限制的内容 限制的原因
时间条件 解决问题所需的时间不够
经费条件 解决设计问题所需的经费不足
设备条件 解决问题所需的科学仪器与机器设备不完备
设计对象还将受到成本、环境等的限制
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：是否具有解决问题所需要的知识和技能。 客观条件：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、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。
如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表：
产品设计的一般要求:
( 1 ）功能要求：
( 2 ）技术指标：
( 3 ）外观要求：
( 4 ）耐用性：
( 5 ）成本要求：
例如：台灯产品设计的一般要求。
( 1 ）功能要求：具有基本的照明功能，同时有适当的辅助功能。
( 2 ）技术指标：亮度≥300lx ，不反光，不眩目，绝缘度≥1 MΩ
( 3 ）外观要求：美观，而其有一定的装饰效果
( 4 ）耐用性：结构稳固，经久耐用
( 5 ）成本要求：20 元人民币以内
三、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。
a：发现与明确问题：调查需求、明确要求；
b：制定设计方案：设计分析、方案构思；
c：制作模型：绘制图样、产品制作；
d：测试、评估及优化；
e：产品的使用和维护：产品说明书；
三、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。如：下表（教材P89）
台灯设计时间进度表
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。（根据a、b、c、d、e五方面）
马上行动：
从这几个案例你能得到什么启发？
（从明确问题相关的角度分析）
永动机
长生不老药
雷电利用机
爱迪生效应
1883年，美国科学家爱迪生为了寻找电灯泡最佳灯丝材料，曾做过一项小小的实验。他在真空电灯泡内部碳丝附近安装一小截铜丝，希望铜丝能阻止碳丝蒸发。实验结果使爱迪生大失所望，但在无意中，他发现，没有连接在电路里的铜丝却产生了微弱的电流。爱迪生并不重视这个现象，只是把它记录在案，申报了一个未找到任何用途的专利，称之为“爱迪生效应”。
发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。
一、明确问题的内容与价值
采用各种方法可以发现很多问题，但这些问题有时可能是模糊不清的，需要进一步的加以明确。
（1）问题是否明确
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。
思考：判断以下两个问题是否明确，并说明理由： 1、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？ 2、怎样才能将冬天的雪有效地利用起来？
（2）问题的价值
如何判断一个问题是否有价值？
是否符合科学原理？
能否确定问题尚未得到解决？
问题是否有普遍的意义？
该问题是否是主要问题？
现有技术能否解决这个问题？
投入多少？投入与产出比是否合理？
明确了问题的内容之后，还需确定问题是否有价值。
是否有价值？
练 习 判断下列问题的价值： ①能否制造出一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行？ ②能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？ ③能否去火星上种果树？ ④怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ ⑤能不能把水“变成”油？
案例分析：
水变油事件——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。
水能变成油吗？只要有中学水平的科学常识的人都可以回答：不可能。因为水是氢和氧组成的，而油则是由碳和氢组成的。水能燃烧吗？不能。因为水和二氧化碳是煤和石油产品燃烧后的终极产物，所以水和二氧化碳是最好的灭火物质。然而1983年出来一个王洪成，到处表演水变油的把戏，把一滴神奇的药液滴到水中后，水就能像油一样燃烧起来！这就蒙住了不少人，以为真的出现了伟大的发明家。到了1992年底，一些报刊对王洪成大肆吹捧，说这是中国的第五大发明，一个洪成时代到来了。这就吸引了数以百计的单位和企业向王洪成投入了巨额资金，企图得到他的神奇药方，卖油发财。然而几年过去了，任何效益也没得到，只剩下几万元一吨买来的“膨化剂”（实际是肥皂一类的物质）无法处理，这原来是一个伪科学、假技术的大骗局！
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。
一、明确问题的内容与价值
案例: 台灯设计活动
1组：设计一份调查问卷，对学生进行问卷调查，记录和总结调查结果。
2组：负责到大商场家电部了解现有台灯的款式、功能及销售情况。
3组：在同学中以询问法展开调查，写出访谈计划，记录并总结访谈结果。
4组：通过书或到网上查询问题的相关情况，写出查询计划，记录并总结查询结果。
调查问卷表
访谈计划
统计图
关于台灯开关的调查统计结果柱形图
关于台灯支撑架结构材料的调查统计结果三维饼形图
二、明确解决问题受到的限制及具体设计任务
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主、客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所要达到的标准，进而提出设计任务。
问题和设计受到的限制主要由两个方面决定： 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；
不同的设计对象往往有不同的特点，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。
新奇的儿童床
儿童专用坐便器
儿童专用最原创和最时髦的行动电话——M01
这只儿童专用的GSM 行动电话拥有一些特别的功能，包括可以透过联络人清单锁定播出和接听的电话，限制短信发送，甚至只能接收某些联络人的短信。两个快速播号键，可以直接播给老爸和老妈。M01将会在西班牙上市
二、明确解决问题受到的限制及具体设计任务
思考： 假如你家要设计一个书架，从你家庭的现有条件和你具备的技术能力，解决这一问题将会受到哪些方面的限制？请完成下表：
限制的内容 限制的原因
时间条件 解决问题所需的时间不够
经费条件 解决设计问题所需的经费不足
设备条件 解决问题所需的科学仪器与机器设备不完备
设计对象还将受到成本、环境等的限制
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：是否具有解决问题所需要的知识和技能。 客观条件：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、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。
如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表：
产品设计的一般要求:
( 1 ）功能要求：
( 2 ）技术指标：
( 3 ）外观要求：
( 4 ）耐用性：
( 5 ）成本要求：
例如：台灯产品设计的一般要求。
( 1 ）功能要求：具有基本的照明功能，同时有适当的辅助功能。
( 2 ）技术指标：亮度≥300lx ，不反光，不眩目，绝缘度≥1 MΩ
( 3 ）外观要求：美观，而其有一定的装饰效果
( 4 ）耐用性：结构稳固，经久耐用
( 5 ）成本要求：20 元人民币以内
三、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。
a：发现与明确问题：调查需求、明确要求；
b：制定设计方案：设计分析、方案构思；
c：制作模型：绘制图样、产品制作；
d：测试、评估及优化；
e：产品的使用和维护：产品说明书；
三、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。如：下表（教材P89）
台灯设计时间进度表
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。（根据a、b、c、d、e五方面）
马上行动：