1、技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 1第四章 发现与明确问题第一节 发现问题一、内容分析：“发现问题”是江教版技术与设计 1第四章第一节的内容，它是技术设计过程首要阶段，对学生理解设计的一般过程，建立发现问题，认识问题的意识，形成对问题的敏感性，对“问题来源”、“发现问题的途径和方法”进行系统阐述并进一步拓展，有助于提高学生认识能力和分析能力，敏睿地发现问题。二、学情分析1、受传统的教育影响下的学生很少注意到自己身边的问题和生活中的问题，普遍学生认为生活中的问题对他们来说并不重要，书本知识才是最重要的。但对于
2、高一学生来说他们有一定的知识储备，完全有发现问题和解决问题的能力。学生有一定的生活经历和文化基础，认识问题有自己的观点，具备了发现问题的初步知识，但判断能力较差，难以发现有设计价值的问题。2、在传统教育底下的学生多数是被动的接受问题，没有主动去发现问题的意识。遇到问题总是退缩和回避。3学生对问题的认识总是停留在现象而没有积极主动的通过对问题现象认识提升到问题的本质，对问题进行系统的分析。三、知识目标：1.明确发现技术方面问题的重要性。2.初步掌握发现问题的一般方法。3.了解发现问题的途径与方法，懂得发现问题也是有章可循的。四、能力目标：使学生乐于观察生活中遇到的问题，对发现和分析生活中的问题产
3、生浓厚的兴趣。在发现问题过程中进行分析问题，提出有技术设计的问题，培养学生敏锐的观察能力和分析能力。五、情感目标：增强主动发现问题的意识，独具慧眼的发现，养成观察的习惯。六、过程与方法:能通过各种渠道收集与所发现问题相关的各种信息,并进行处理。七、重点、难点重点：掌握发现问题的途径与一般方法。难点：积极主动发现问题的方法。八、教学策略:本节书的教学主要是通过教师提出的问题和案例，学生讨论分析，在分析问题的过程中让学生体会到观察问题的现象到掌握问题本质的提升过程中，是学生对问题的发现产生浓厚的兴趣和对发现问题。九、教学器材:直吸管可弯曲吸管折叠式剃须刀电动剃须刀。十、教学过程 教学时间:1 课时
4、引入新课：“在第三章的学习中，我们已经对设计的一般过程有了深刻的认识，知道了发现和确定设计项目，是设计的一般过程中的首要阶段，是进行独立设计活动的第一步，是非常重要的一个设计环节。”, “为了使同学们更深入地了解和掌握设计过程，从本章开始，我们将详细地介绍几个主要设计环节的有关知识。”,“首先我们来学习发现问题这一节课的内容。”技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 2第一节 发现问题在我们生活中，我们会碰到各种各样的，形形色色的问题。有的是科学方面的问题，有的是社会方面的问题，也有的是技术方面的问题。举例：有的
5、同学在学英语时，单词老是记不住。（文曲星）世界上第一个发明体温计的人是谁？科学问题怎样测量出人的体温技术问题毒品问题，大学生就业问题，工人下岗，失业问题社会问题.请问这些问题来源于何方？一、问题的来源：1.人类生存活动中必然会遇到的问题（必然碰到的）例：我们要解决如何进食，所以设计出刀叉。叉子、筷子；为了解决清洗衣服，人们设计出了洗衣粉、肥皂等。2. 别人给出的问题（别人给出的）在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。当汽车的速度超过 200km/h 时，空气阻力问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。3.基于一定的目的有设计者自己主动发现问题（主动发现的）需要我
6、们积极主动的思考，独具慧眼的发现。马上行动你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？1)当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，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)在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤；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提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们积极主动地思考，需要我们细致入微地工作需要我们独具慧眼的发现。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，推进技术的发展和创新。问题来源于日常生活问题无处不在，对于我们的眼睛来说，并不缺少问题
7、，而是缺少发现（罗丹句改造）。发现问题是技术设计的前提，发现一个有价值的问题，有时比发明一种产品更重要。【案例分析】技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 3阅读 P78电话的发明，贝尔针对的是什么问题？这个问题从何而来？答案：贝尔针对的是如何让声音通过电传输的问题。是贝尔自主发现并研究解决的问题。【论述】面对技术世界，有的人善于发现有价值的问题，有的人却“视而不见”，这不仅是问题意识的强弱所致，也牵涉到是否掌握发现问题的方法。那么，发现问题有什么途径与方法呢？二、发现问题的途径与方法阅读 P79 案例：新式纺纱
8、机的诞生说明：生活的点滴均可引发问题的发现。1. “用心”观察日常生活(心理基础 积极敏锐，抓住问题)思考在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？【案例分析】1屁股挨冻这么办？【案例分析】2铅笔盒的进步？【案例分析】3蒸锅中的碟子拿不出来怎么办？【案例分析】4剩余食物的软包装代口敞开怎么办？【案例分析】5以下方案解决了什么问题？图 1 解决的问题:马桶刷通常用痰盂盛，既占地方又不利于地面卫生清洁。图 2 解决了不宜钉钩的光滑墙面安装挂钩的问题。图 3 解决了拖把的放置问题。【案例分析】6、再考考你：以下你发现了什么问题？如何解决？左图问题：防盗网装于内，玻璃坏了难于修补。解决方案：防盗网装
9、于外，或防盗网设计成纵向条状。右图问题：桶盖抓手下大上小，容易打滑。解决方案：桶盖抓手设计成上下一样的，或大小变化不大、下 小上大。【马上行动】（P79 ）病人躺着用直吸管吸取杯中饮料，如果管子弯折，就喝不到 饮料；人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；在使用折叠剃须刀时很不安全，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？技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 4图例答案：一种自带吸管的易拉罐变色防烫碗飞利浦 HQ46 剃须刀（双层刀片设计剃须更舒适） 提出两个日常生活中遇到的问题。“线龟
10、”缠线器，解决电视机后面电线长、电话线长、网线长的问题。提问：在使用笔的过程中有什么问题？发现的问题，有可能引出的设计或你的设想。问题的交流笔摔下来之后，就写不上，会漏墨笔的形状，适合不同人群的需要笔盖的问题，自动盖头继续提问：笔除了写字之外，还有哪些附加功能（现场调查）Mp3、计算器、自动涂改、扫描仪、记忆笔(有存储功能) 、手表展示笔的相关成品【问题探讨】善于在观察生活中发现问题者具备哪方面素质？关注生活，有较强的问题意识。具有对问题价值判断的敏感性。勤于思考，善于联想，具有解决问题的愿望。（例证：林恒韬发明充气雨衣）案例 1 分析：“天花病疫苗的发现” 因天花的蔓延所造成的人类的不幸是令
11、人惨不忍睹的。在不到 30 年的时间内，欧洲先后就曾有五位国王或皇后因天花而丧生，人们因天花难以遏制的传染而惶恐。作为医生的琴纳，怀着一种强烈的责任感和浓厚的兴趣迫切希望能够对天花这种疾病的防治作出点努力。有一天，一位少女来到琴纳的诊所看病，琴纳根据少女的症状诊断她患的是天花。但是少女稍停片刻之后解释说：“我这不是天花。我在奶牛场挤牛奶时，手指上的皮肤不慎被装牛奶的铁桶碰破了，当时没在意。后来，碰破的手指又接触到奶牛常患的痘疮上，第三天，我手上就生出了几颗小痘疮。这不是天花，几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的，只是差不多都患过这种小痘疮。“听了少女的话，琴纳仿佛意识到了什
12、么，然而又有点半信半疑。在此后近 20 年的时间中，琴纳一边行医一边经常到奶牛场，仔细观察奶牛生痘疮，牛痘怎样感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些症状。在经过细心的观察之后，他做了详细的记载，接着就开始了在动物身上接种牛痘，然后再接种天花的试验。1796 年 5 月 17 日，被称为 “死神的帮凶“的天花从此被人类征服了。分析：琴纳是怎么发现天花疫苗的？他用了哪些方法？答案：出于解救天花病患的目的，主动从少女的话中发现了问题“几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的，只是差不多都患过这种小痘疮。” 他通过仔细的观察，详细的记录和多次的试验才发现了天花疫苗。案例 2 分析：“关
13、键期理论的发现” 性学家劳伦茨在偶然中发现他的一只小鸭子没有跟着母鸭子走，带着这样的疑问，他做了个实验，把刚出生的小鸭子跟母鸭子分离，他就在小鸭子的身边走来走去，结果发现这只小鸭子永远也学不会跟随母鸭子，反而跟随他。 别小看这小鸭子，它们使劳伦茨获得了诺贝尔奖据此提出了关键期理论，即小鸭子的这种先天学习（他称之为“印刻”现象）只在其出生后一个短暂的关键期内发生，一旦形成就不会改变，并形成永久性依恋。如果错过这一时期，就不再出现这么好的学习时机。技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 5阅读观察的一般要求案例 3.
14、南京的很多红旗出租车后座空调出风口经常会坏，因为经常被客人用脚踩。到了下雨天就会把泥留在上面不易清理，而且他们也没时间清理，时间一长就坏了。一位红旗轿车出租车司机针对问题发明了车后座空调出风口盖子，正对出风口处的小窗口上的盖子处挖出一块可开合。到了夏天天热盖子就开着，平时不用就合上，有效地解决了问题。阅读：观察的一般要求。2. 收集和分析信息( 主动出击，寻找问题)组织学生阅读教材上收集信息的多种方法（见课本图）。举例 1：钢盔的发明。在第一次世界大战后，各国都对他们阵亡的士兵进行了统计，发现有相当比重的士兵因头部中弹而死。后来各国就研制了钢盔来保护士兵的头部。收集信息的途径：文献法、问卷法（
15、开放式、封闭式、混合式）、询问法举例 2：在 2004 年 9 月，IBM 公司员工状告公司的案件。IBM 公司是全球有名的大公司，被人们称之为“蓝色的巨人”，该公司对待自已的员工就像对待自已的亲属一样，但就是在这样的一个公司，为什么会出现这样的情况呢？原来在 IBM 公司无尘车间工作过的员工，他们通过调查发出他们患癌症而死亡的比率是常人的 4 倍，他们新生儿畸形率是常人的 8 倍，为什么出现这样的情况，原来在无尘车间工作时他们就要经常接触到一种化学物质，该化学物质对人体有毒，而该公司对员工隐瞒这种情况。文献法询问法：集体询问、家庭询问、电话询问、个别询问。【案例分析】老师就“购买数码相机应考
16、虑哪些要素？”这一问题通过百度“知道”询问，获得详细资料。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。【案例分析】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。以日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”为案例说明：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。问卷法【交流活动】1
17、)你在研究性学习中有否接触过问卷调查？有何得失？问卷有哪些类型？问卷设计要注意什么？2)P81 马上行动：分析表中高佳佳对杯子的调查数据，分析结果,得出问卷结论。体会问卷调查法的重要性。技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 63）P81 以高一（ 1）孙宇同学设计台灯为例，就“使用台灯产生的苦恼 ”如何展开询问？思考:假设你询问的内容涉及到对方的隐私，应怎么办？【马上行动】请就钢笔的使用情况设计一份询问提纲，通过对同学的询问，发现问题并了解问题产生的原因。发现问题 问题产生的原因 如何解决笔摔过之后，就不好写了
18、，会漏墨。笔尖容易开裂，装墨水的橡胶软管容易破。对笔尖和吸墨管的构造和材料做改进设计 携带不方便，需要和纸配套使用。快节奏的生活方式和科技的发明使数码设备、U 盘、笔记本等成为人们记录的首选。增加钢笔的附加功能，如收录音、计算、记忆等功能。笔盖容易掉 笔盖和笔身是分离的，需要人工开合 。设计一个自动盖头3.技术研究和技术试验(研究试验，产生问题)【案例分析】1 阅读 P82 案例，这个案例说明了什么？答案：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，进而产生新发明。【案例分析】2北京顺义新大桥垮塌2006 年 12 月，北京顺义新建的钢索斜拉桥在试验中垮塌，好在桥离河床低，又置
19、枯水期，仅有三人负伤。该桥设计承重量 100 吨，试验时由 10 辆装载沙子的车驶往桥上，总载重约 60 吨，可见其实际可承载重量达不到设计要求。如不经试验而使用，后果不堪设想。 【思考】技术试验对发现问题有什么重要作用？在已有的技术研究中联系和发现新问题在技术试验的过程中感悟和发现新问题 【思考】你认为发现问题的途径与方法还有哪些？1)自然遇到问题例 1：盖房子如何最大限度保证邻居房子的地基不沉陷？2)他人求助的问题例：家庭蹲便厕怎样改造成蹲坐两便厕？3)联想产生问题例 1：鲁班由手被草的叶缘划破这一现象产生联想，进而发明了锯子。例 2：既然凸透镜能聚集太阳光来点火，那么冰不是也能取火？4）
20、做梦发现问题技术与设计 1 第四章 发现与明确问题 第一节 发现问题长安一中 蒋建波 E-mail: 029-85999105 - 7例：苯的分子式的发明 元素周期表的发现（三）小结如何主动发现问题敏锐观察，发现问题观察日常生活（） 主动出击，寻找问题（收集分析信息）研究试验，产生问题（技术研究和技术试验）（四）作业1、P82 马上行动：请就钢笔的使用情况设计一份询问提纲，通过对同学的询问，发现问题并了解问题产生的原因。2、在使用笔的过程中有什么问题？发现这些问题，你有何设计设想？问题存在于生活中，生活中也存在问题，问题处处在，时时有。只要同学们细心、认真观察也可以发现问题。3.P083 4
21、.七、课后反思本节课因在课前对课件做了充分的准备，使运用课件教学取得较大的成功。“问题的种类”与“问题的来源” 分别采用表格和图示的方法来论述，学生一目了然，提高了教学效率。课件中增加了许多生活中典型案例的分析，扩充了教学容量，增强了论述的说服力，使学生切实认识到“问题无处不在”和发现问题的意义。补充“联想产生问题”利于启发学生开拓“发现问题的途径与方法”（这里将鲁班发明锯作为“联想产生问题”案例）练习:案例一： 浙江省有一位高中学生，设计了一个“多功能量角器”。获得了浙江省青少年科技发明奖。她是怎样发现了这个设计项目的呢？ 原来是因为做错了一道数学题。一次数学作业本发下来，在一道题上老师划了
22、一个大红叉。仔细一看是因为三角函数值查错了。她想，可不可以不用查表就得到函数值呢？如果能将函数值刻在量角器上，不是很方便吗？因此，她决定设计一个“多功能量角器”。经过她的刻苦钻研和实验，终于获得了成功。问：该设计针对的是什么问题？这个问题从何而来？ 案例二： 一名高中生，他的邻居大叔工作时扭伤了腿，柱着拐杖回家休养。每天看到大叔艰难地上楼、艰难地下蹲。使章晓军同学产生了要为大叔减轻痛苦的强烈愿望。他经过分析，只要拐杖能随着人动作的需要变化长度，让拐杖什么时候都能起到作用，就能帮助用拐杖的人方便地完成上楼、下蹲等动作。经过多次的试验、改进，最后终于完成了这项产品的发明。并获得省科技发明二等奖。 问：该设计针对的是什么问题？这个问题从何而来?
