四川省高中通用技术 第三章第一节 发现与明确问题课件 广东版.ppt

第一节发现与明确问题 四川省广元中学校李安平 发现与明确问题 设计问题的来源 明确设计要解决的技术问题 1 2 发明家爱迪生一生共有约两千项创造发明 为人类的文明和进步作出了巨大的贡献 爱迪生发明的电灯 你想发明创造吗 如果你发现了问题 并解决了它 那么 你的发明创造自然就有了 提出一个问题往往比解决一个问题更重要 所有的发明和创造源于对问题的发现 爱因斯坦 设计的过程 实际上就是寻找解决某个问题的途径的过程 发现问题和提出问题是进行设计的前提 如果没有发现问题 不能提出问题 设计便无从谈起 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 1 定义 一 问题的来源 1 科学方面的问题 如 天上为什么会下雨 飞机为什么能飞上天空 2 社会方面的问题 如 人口问题 劳动就业问题 3 技术方面的问题 如 程序设计问题 用品的设计问题 从技术角度看 人类进步与发展的过程就是不断发现问题 不断进行设计 从而解决问题的过程 这就是发现问题的重要性 发现问题 可以挑战和拓展我们的能力 同时也有可能更好地满足人们的需要 推进技术的发展和创新 产生问题的三种情况 2 设计问题的来源 人们的需求和愿望是设计问题的来源 1 人类生存活动中必然会遇到的问题 例如 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 又如 为了解决如何清洁牙齿的问题 人们设计出了牙刷和牙膏 2 由别人给出问题 设计者必须针对问题寻求解决方案 例如 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 流线型设计的交通工具 有人说 我烧菜时放盐的量老是控制不好 电子显示型 3 基于一定的目的有设计者自己主动发现问题 例如 电话的发明 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 降落伞 反推火箭 缓冲座椅 保护航天员安全着陆的三大法宝 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 第三种问题是全新的 需要我们积极主动的思考 细致入微的工作 独具慧眼的发现 它既可以挑战和拓展我们的能力 又有可能更好地满足人们的需要 推进技术的发展和创新 必然碰到的别人给出的主动发现的 生活 衣 食 住 行等 需要 别人发现不足 主动思考 开发新产品 问题来源 集体讨论 教室里的问题 在发现问题阶段发现的问题有时看似清楚明白 但仔细分析却发现它往往是模糊的 甚至是无法解决的 所以 在发现了问题之后 还需要明确问题 明确这个问题是否可以通过设计进行解决 如何才能明确问题呢 如何判断一个问题的提出是否明确呢 二 明确设计要解决的技术问题 1 判断问题是否能够解决 不符合科学原理 判断要解决的技术问题有没有违反科学理论和违反客观规律 不消耗能量而能永远对外做功的机器 它违反了能量守恒定律 故称为 第一类永动机 第一类永动机是不能实现的 1775年法国巴黎科学院通过决议 宣布永不接受永动机 现在美国专利与商标局严禁将专利证书授予永动机类申请 第一类永动机 2 判断问题是否当前可以解决 当前科学技术水平 当前物质条件和工作条件 水变油 变 水变油事件 水变油 2008年夏天 格兰姆斯在宾西法尼亚州立大学进行实验 首先 他向钢管内通入二氧化碳和水蒸气 用纳米管薄膜覆盖住仪器的后部 然后在容器顶部安装石英窗户使阳光进入 随后 把这个封闭的仪器在天气好的时候放置在室外的校园内 当阳光照射在纳米管上时 纳米管释放出高能量的载荷子 使得水分子分解为氢氧自由基和氢离子 二氧化碳分解后的产物 氧气 一氧化碳和氢气后 就反应生成了甲烷和水 水变油 每克二氧化钛纳米管 大约每小时生成160毫升碳氢化学物 这个反应速率至少要快于先前在紫外线下得到的结果20倍 格兰姆斯指出 在整个反应后期 铜和铂催化作用明显 但由于铂的价格昂贵 如何减少铂含量而使得催化效果不变 仍值得研究 用于将 水变燃料 实验的二氧化钛钠钠米管 3 判断问题是否值得解决 是否有价值 判断问题的价值 可从以下方面着手 所提出的问题是否遵循基本的科学原理 科学性 迄今为止确认该问题能否得到充分解决 先进性 在你调查的范围里 该问题是否具有普遍意义 普遍性 在多个问题同时发生时 该问题是否为主要问题 主要性 现有技术条件能够解决该问题 技术发展后呢 可能性 解决该问题所需投入 投入与产出的比是否理想 效能性 到火星上去种树 没有液态水 两极有冰川 火星昼夜温差悬殊 湿度极低 土壤贫瘠 植物难以成活 火星上的平均温度大约为 55 但却具有