一、设计问题的来源

3.1发现与明确问题,如：发现问题：徐良同学脚杆痛明确问题：是骨头的原因？肌肉的原因？神经的原因？血管的原因？,无针钉书机(网上可查原理视频）,无针注射器（网上可查原理视频）,即：发现问题进行设计解决问题,设计是一个“问题的求解”的过程,一、设计问题的来源,问题从哪里来？,必然碰到的别人给出的主动发现的（例子在后边）,要主动发现问题,（1）人类生存活动中必然会遇到的问题.,例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷子，西方人发明了刀叉。,(2)别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。如：当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越来越明显。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:,(3)基于一定的目的有设计者自己主动发现问题.,阅读案例：电话的发明思考：贝尔的设计针对的是什么问题？（用电来传递声音）这个问题从何而来？（敏锐的洞察力）,电话的原理图：,发明电话的故事是非常戏剧性的。首先，让我们了解一下电话的原理。当你说话的时候，空气使你的声带振动，振动传递给空气，便是声波，亦即空气振动来自你的嘴。声波在空气中振动撞击在电话筒里的薄膜，薄膜就会像空气振动那样来回地振动。,这个振动把变化的、或波浪形的电流通过电话线传出去，电流的强弱变化又使电话线另一端的薄膜振动，其强弱正像话筒薄膜的振动一样。薄膜的振动又引起空气的声波，正像你送入话筒的声波一样。当声波达到另一端听电话人的耳朵里，他就会感到直接听你说话的那种效果。,现在再来讲亚历山大-格莱厄姆-贝尔的故事，看看它是怎么发明电话的。1875年6月2日，他正在波士顿实验同时在一条线上送出几个电文的想法，他用的是一组弹簧钢片。当他在房间里用他的收报机工作时，他的助手托马斯-奥森正在另一间房间里发报。,奥森拨弄了一下钢片使它振动起来，发出了“当”的一声。突然贝尔冲了进来，冲着奥森喊道：“什么也别动，你干什么呢？让我看看。”他发现，钢片在磁铁上的振动，引起了强弱变化的电流，电流流过电线，使贝尔房间里的簧片也振动起来，并产生了“当”的一声。,第二天，第一台电话机就做出来了，从这第一条电话线传来的嗓音是可以辨认的，声音从楼顶向下传了两个楼梯段。第二年3月10日，听到了第一句话：“奥森先生，这儿来，我需要你。”,我国要发射绕月卫星，现在我国的火箭推力不足，必须研制大推力火箭。,主动发现问题再如：,我国于2007年10月24日晚在西昌卫星发射中心成功发射了第一颗绕月卫星。,需“用心”观察日常生活,需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。,怎样才能发现问题解决问题呢？,例如：充气雨衣的发明,设计者林恒韬（小学四年级）,我们为什么对身边的这些问题视而不见呢？,观察日常生活收集和分析信息技术研究和技术试验（记下来）,二、发现问题的途径与方法,思维积极敏锐抓住问题,“用心”观察日常生活,看听闻尝用手摸,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。阅读案例：新式纺纱机的诞生,新式纺纱机的诞生现代纺纱机最先出现在英国。1764年的一天，英国纺织工哈格里沃斯夫妇正在家中劳作，一个纺纱，一个织布。当时他们使用的就是手摇纺车。哈格里沃斯无意中碰翻了纺车，只见那纺锤由水平状态变为直立，却依然转动不停。这个现象引起哈格里沃斯的思索：既然纺锤能垂直转动，那就让几具并排的纺锤同时转动，不就可以纺出好几根纱吗?于是，哈格里沃斯按照自己的设想进行了实验，终于发明了装有8个纺锤的新式纺纱机。,在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？,马上行动,下面这些问题的发现引发了哪些设计和发明？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；,（用弯管）,（附带温度计的奶瓶）,（电动剃须刀）,主动出击寻找问题,收集和分析信息,（主动发现问题的方法之一）,收集和分析信息,如：笔除了书写的功能还应该具备哪些功能？,如：录音、摄像、照明、防身等,严谨试验创造问题,技术研究与技术试验,（主动发现问题的方法之二）,伽利略与体温表,请你谈谈技术试验对发现问题有什么重要作用？,1592年，伽利略利用空气热胀冷缩的性质制造了世界上第一支温度计一支空气温度计，但不够准确。1654年，斐迪南制出了世界上第一支酒精温度计。,1820年，英国气象学家约翰丹尼尔发明了干温球温度计，将温球和干球的温度数相比较，由此来测量空气的温度1866年，英国医师、医学史家奥尔巴特发明了现代短管体温计，用以取代以往使用的长达30厘米、要用20分钟时间才能测得体温的温度计。,温度计的发展进步与发明者不断试验，不断发现问题有关。,船模技术试验,在试验中发现问题、改进。,小结：如何主动发现问题？,爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。一位人才学家说过：凡是能为人类做出贡献的人，他们的口袋里装的都是“问题”。他们的口袋永远不会闲着，因为一个问题解决了，新的问题又被装进了口袋。,发现问题的重要性,分析下列图片想解决什么问题，并思考：在着手进行设计前要考虑哪些问题？,二、明确设计要解决的问题,永动机的构想,铁板,磁铁,上述图片属于第一类永动机的设计，什么是第一类永动机？它们有可能实现吗？为什么？,第一类永动机：不补充能量，机器却能不停地工作。不可能实现。因为它违背了能量守恒定律。,所以，我们在进行设计前首先应该考虑到什么问题？,问题是否能够解决,即：问题是否违背科学原则，是否有条件解决。,如果我们现在针对上述设想进行设计，有没有问题？为什么？,有问