设计课题的定

1、设计课题的确定设计课题的确定通用技术通用技术 general technology生活中的问题生活中的问题w 有的同学在学英语时，单词老是记不住。有的同学在学英语时，单词老是记不住。w清洗衣服如何更干净？清洗衣服如何更干净？w怎样测量出人的体温？怎样测量出人的体温？w在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤，如何更安全？破皮肤，如何更安全？一、 发现问题 提出设计课题通用技术通用技术 general technology设计的过程，实际上就是设计的过程，实际上就是寻找解决某人寻找解决某人问题的途径问题的途径的过程。的过程。发现一个值得解决的问题发现一个值得解决

2、的问题，就是提出了，就是提出了一个设计课题。一个设计课题。1.1.发现问题的重要性发现问题的重要性w案例一：案例一： 日本的本田公司就很推崇日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底抓住问题，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比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。通用技术通用技术 general technology w案例二：案例二： 美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家来修理。最终他发现了问题，排除了故障。最终

3、他发现了问题，排除了故障。 通用技术通用技术 general technology2.2.问题的来源i.i.人类生存活动的需求人类生存活动的需求 如：为了进食的需求：如：为了进食的需求： 筷子（东方）筷子（东方） 刀叉（西方）刀叉（西方）通用技术通用技术 general technology计算工具的发明计算工具的发明 w在古代，由于社会的发展，对计算的速度和准确在古代，由于社会的发展，对计算的速度和准确性要求越来越高，于是人们发明了算盘。性要求越来越高，于是人们发明了算盘。镜子的发明镜子的发明w在漫长的远古时代，人类没有镜子，但人类还在漫长的远古时代，人类没有镜子，但人类还是用是用“土土”办

4、法看到了自己的身形，那就是在办法看到了自己的身形，那就是在平静而清澈的水面上观看自己的倒影。平静而清澈的水面上观看自己的倒影。 水中倒影水中倒影青铜镜青铜镜玻璃镜子玻璃镜子“线龟线龟”缠线器缠线器ii.ii.外界给出问题外界给出问题 当汽车车速当汽车车速200km/h200km/h，空气阻力非常明显，为此，汽车车型设计，空气阻力非常明显，为此，汽车车型设计呈现出流线型；例如：奥迪呈现出流线型；例如：奥迪 r8r8通用技术通用技术 general technology磁悬浮列车磁悬浮列车 普通火车普通火车流线型设计的交通工具流线型设计的交通工具:隐形飞机的发明隐形飞机的发明w现代战争往往需要速战

5、速决，美国防部要现代战争往往需要速战速决，美国防部要求使敌方的各种探测系统（如雷达等）发求使敌方的各种探测系统（如雷达等）发现不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。现不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。 iii.iii. 基于一定的目的，设计人员自己主动发现问题。基于一定的目的，设计人员自己主动发现问题。案例：电话的发明案例：电话的发明人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。人们总是想与听觉范围以外的其他人联络。贝尔是一位在北美治疗耳聋的苏格兰医生。贝尔是一位在北美治疗耳聋的苏格兰医生。他的工作自然而然地把他他的工作自然而然地把他引向了对声音的研究，引向了对声音的研究，使他对声音如何能够用电发送使

6、他对声音如何能够用电发送这一问题产生了兴趣。这一问题产生了兴趣。思考：思考：贝尔的设计针对的是什么问题贝尔的设计针对的是什么问题? ? 这个问题从何而来这个问题从何而来? ? 通用技术通用技术 general technology案例分析案例分析-电话的发明电话的发明声音声音薄膜振动薄膜振动 电流电流(变化变化)薄膜振动薄膜振动声音声音基本原理基本原理:电磁感应电磁感应电话的发明电话的发明德国人赖特德国人赖特-美国人格雷美国人格雷-美国的贝尔美国的贝尔( (英国移居英国移居) ) 1. 1.赖特是一位德国教师。赖特是一位德国教师。18611861年，年，他造出了一台简易电话机，由发话器和他造出

7、了一台简易电话机，由发话器和受话器两部分组成。受话器两部分组成。 赖特高兴地把这一发明拿到法兰克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。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。这使赖特受到很大打击，不久就病逝了。 2 2、18741874年，美国人格雷制造了一台比赖年，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。格认为

8、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。雷在众口非议中也动摇不干了。 1892 1892年纽约和芝加哥的电话线路开通。电话发年纽约和芝加哥的电话线路开通。电话发明人贝尔第一个试音：明人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥喂，芝加哥”，这一历，这一历史性声音被记录下来。史性声音被记录下来。 喂，芝加哥喂，芝加哥自从使用了增音器之后，连接美国和欧洲大陆的电话成为可能美军在越南战争时使用的移动电话美军在越南战争时使用的移动电话 1969年，可视电话产生年，可视电话产生 比较：比较：和和中的问题提出较明确，中的问题提出较明确， 中问题是全新的，需要积极中问题是全新的，需要积极思考，细致工作

9、，要有独具慧眼思考，细致工作，要有独具慧眼的发现。的发现。 通用技术通用技术 general technology 有时更需要我们积极主动的思考、发现，有时更需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。推进技术的发展和创新。3.3.发现问题的途径和方法发现问题的途径和方法i.i.观察日常生活观察日常生活案例分析：新式纺纱机的诞生案例分析：新式纺纱机的诞生 詹姆斯詹姆斯哈格里沃斯有一次无意中将家哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，他看到原来水平放置的纺中的纺车碰翻了，他看到原来水平放置的纺车锤变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从车锤变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从这一偶然事件中，他

10、得到启示：既然纺车锤这一偶然事件中，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他说干就干，经过试验终于发明了装有8 8个纺锤的新式纺纱机。个纺锤的新式纺纱机。 通用技术通用技术 general technology思考：1.1.当病人需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，当病人需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料了如果管子弯折了，就喝不到饮料了. .为此，人为此，人们设计了们设计了通用技术通用技术 general

11、 technology 2.2.人们在喂婴儿食物时不知道冷热，会烫人们在喂婴儿食物时不知道冷热，会烫着孩子。为此，人们设计出了着孩子。为此，人们设计出了通用技术通用技术 general technology磁力擦玻璃器磁力擦玻璃器楼房擦玻璃怎么办？楼房擦玻璃怎么办？ 根据是肉和水都是导电体，但导电率不同，如根据是肉和水都是导电体，但导电率不同，如果肉里加注一定量的水，肉的导电率就会相应改果肉里加注一定量的水，肉的导电率就会相应改变。该发明在变。该发明在第五届中国发明展览会上荣获银奖。第五届中国发明展览会上荣获银奖。 注水肉检测仪器注水肉检测仪器色色盲盲症症全国有色障者近全国有色障者近65006

12、500万，万，能否发明一种色障者也可能否发明一种色障者也可识别的交通信号灯？识别的交通信号灯？日常生活中你看到的红绿灯能发现什么问题吗？日常生活中你看到的红绿灯能发现什么问题吗？ 色障者只是无法辨别颜色，但具有与常人同样的光感和色障者只是无法辨别颜色，但具有与常人同样的光感和图形识别能力。于是发明了这种交通道路信号灯。图形识别能力。于是发明了这种交通道路信号灯。 红灯亮时红灯亮时“x”x”同时闪烁表示禁行，黄灯亮时同时闪烁表示禁行，黄灯亮时“-”-”同同时闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这样色障者也能看到时闪烁表示等待，绿灯不变表示通行。这样色障者也能看到“红绿灯红绿灯”，而且这一方案不需增加

13、成本。，而且这一方案不需增加成本。 该作品在该作品在2006年年4月月15日至日至24日在丹麦首都哥本哈根举日在丹麦首都哥本哈根举行的国际中学生创新成果展评中获得最高奖项行的国际中学生创新成果展评中获得最高奖项 “最佳国际最佳国际优秀项目奖优秀项目奖”。x- 思考思考： 在日常生活中，你有过无意中发现问在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？题的经历吗？ 请在此基础上尝试提出日常生活中遇请在此基础上尝试提出日常生活中遇到的问题。到的问题。通用技术通用技术 general technology防暴床头柜防暴床头柜五指托盘五指托盘充气雨衣 ii.ii.收集和分析信息收集和分析信息（1 1）文献

14、法）文献法: :对文献信息进行收集、分析的方法。对文献信息进行收集、分析的方法。（2 2）问卷调查法问卷调查法: :用问卷的方式进行实际调查，获取用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现的问题的方法。（信息、发现的问题的方法。（了解人们的需求了解人们的需求）（3 3）访问法：）访问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。题的方法。通用技术通用技术 general technologyibm公司员工状告公司的案件公司员工状告公司的案件20042004年年9 9月：月：ibmibm公司是全球有名的大公司，被人们称之为公司是全球有名的大公司，被人们称之为“蓝

15、色的巨人蓝色的巨人”，该公司对待自已的员工就像对，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，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？原来在为什么会出现这样的情况呢？原来在ibmibm公司无公司无尘车间工作过的员工，他们通过调查发出他们患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癌症而死亡的比率是常人的4 4倍，他们新生儿畸倍，他们新生儿畸形率是常人的形率是常人的8 8倍，为什么出现这样的情况，原倍，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

16、学物质对人体有毒，而该公司对员学物质，该化学物质对人体有毒，而该公司对员工隐瞒这种情况。工隐瞒这种情况。 iii.iii.技术试验和技术研究技术试验和技术研究例如：伽利略与体温表例如：伽利略与体温表 在一次课上，伽利略与学生一起做技术试验时，看到水在一次课上，伽利略与学生一起做技术试验时，看到水温升高后罐内水位就会上升，由此突然想到一个技术问温升高后罐内水位就会上升，由此突然想到一个技术问题：题：“能不能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢能不能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢?”?”就就立刻奔回自己的工作室试验。试验了失败很多次，但他立刻奔回自己的工作室试验。试验了失败很多次，但他仍不气馁。仍不

17、气馁。有一次，伽利略用于握住试管底部，让管内空气渐有一次，伽利略用于握住试管底部，让管内空气渐渐变热，然后把试管的上端插人冰水中，松开握着的手，渐变热，然后把试管的上端插人冰水中，松开握着的手，他发现，水慢慢地从试管里上升了一截；再握住试管，他发现，水慢慢地从试管里上升了一截；再握住试管，水又渐渐从试管里被压了下去。从水的上升与下降已经水又渐渐从试管里被压了下去。从水的上升与下降已经看出温度的变化了。于是，他就把一个很细的试管装上看出温度的变化了。于是，他就把一个很细的试管装上水，排出里面的空气，密封住并在试管上刻了刻度，这水，排出里面的空气，密封住并在试管上刻了刻度，这样，最早的可测量人的体

18、温的体温表就研制成功了。样，最早的可测量人的体温的体温表就研制成功了。 通用技术通用技术 general technologyw20062006年年1212月，北京顺义新建的钢索斜拉月，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，又桥在试验中垮塌，好在桥离河床低，又置枯水期，仅有三人负伤。该桥设计承置枯水期，仅有三人负伤。该桥设计承重量重量100100吨，试验时由吨，试验时由1010辆装载沙子的车辆装载沙子的车驶往桥上，总载重约驶往桥上，总载重约6060吨，可见其实际吨，可见其实际可承载重量达不到设计要求。如不经试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。验而使用，后

19、果不堪设想。 附：非传统的角度发现问题附：非传统的角度发现问题: : 通用技术通用技术 general technology案例一：铁甲舰的建造铁甲舰的建造 w案例二：案例二：缝纫针的发明缝纫针的发明w案例三：案例三：石油加工应用酶的发现石油加工应用酶的发现 思考思考: :还有哪些做梦发现问题的实例呢还有哪些做梦发现问题的实例呢？ 同学们是否有过这样的经历同学们是否有过这样的经历? ?通用技术通用技术 general technology明确要求，进行设计定位设计要求设计要求包括包括应达到的标准应达到的标准和和所受到的限制所受到的限制 w标准：功能、大小、外观、安全、耐用性、标准：功能、大小、

20、外观、安全、耐用性、精细程度、可靠性、制作工艺等。精细程度、可靠性、制作工艺等。w限制：技术、成本、市场、时间、环境等限制：技术、成本、市场、时间、环境等（综合权衡）（综合权衡）w调查的统计分析结果可以采用调查的统计分析结果可以采用柱形柱形图、三维饼图、表格法图、三维饼图、表格法等方式呈现。等方式呈现。案例分析：案例分析： 世界上第一座高塔世界上第一座高塔 -埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔 p p6161 例如：例如： 设计台灯设计台灯 1.1.首先要考虑的是它的使用功能。台灯最基本的使用功能首先要考虑的是它的使用功能。台灯最基本的使用功能是什么？是什么？2.2.我们也可以考虑其它的辅助功能。我们也可以

21、考虑其它的辅助功能。3.3.考虑台灯在设计时所应达到的标准和所应受到的限制了，考虑台灯在设计时所应达到的标准和所应受到的限制了，即技术指标，如台灯的亮度要求及安全要求等等。即技术指标，如台灯的亮度要求及安全要求等等。4.4.最后考虑其它，即外观、耐用性、成本要求等。最后考虑其它，即外观、耐用性、成本要求等。通用技术通用技术 general technology usb台灯风扇笔筒 产品可以接产品可以接usb电脑线，底座电脑线，底座可装电池，体积小巧方便携带。可装电池，体积小巧方便携带。可折、可控制风扇方向，风力可折、可控制风扇方向，风力强大，不耗电量。强大，不耗电量。底座带开关，可自行选择控制

22、，底座带开关，可自行选择控制，使用简单方便。使用简单方便。 通用技术通用技术 general technology 设计要求的确定，会受到条件的限制设计要求的确定，会受到条件的限制例如：设计台灯 如果设计要求将性能指标定得很高，就会受到我如果设计要求将性能指标定得很高，就会受到我们自身的知识基础和能力、资金、环境、材料等们自身的知识基础和能力、资金、环境、材料等条件的限制条件的限制能否制作得出来？能否制作得出来？ 因此，在确定设计要求时，必须考虑设计可能受因此，在确定设计要求时，必须考虑设计可能受到的制约而加以权衡，做出选择。到的制约而加以权衡，做出选择。 通用技术通用技术 general technology 爱因斯坦曾经说过：爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决提出一个问题比解决一个问题更重要一个问题更重要”。这说明了提出问题在科学技。这说明了提出问题在科学技术发展中的重要意义，它是科学技术探索中的出术发展中的重要意义，它是科学技术探索中的出发点和动力。发点和动力。思维都是从问题开始的，发现问题是解决问思维都是从