发现及明确问题

1、胶州二中胶州二中设计的设计的一般过程一般过程发现与明发现与明确问题确问题制定设计方案制定设计方案制作模型制作模型或原型或原型产品的使产品的使用和维护用和维护测定、评估测定、评估及优化及优化中子的发现中子的发现英国物理学家查德威克（英国物理学家查德威克（James ChadwickJames Chadwick，1891197418911974）和法国物理学家约里奥和法国物理学家约里奥居里（居里（JCarieJCarie，1900195819001958）夫妇发现了同样事实，用放射性元素钋（夫妇发现了同样事实，用放射性元素钋（PoPo）所产生的）所产生的射线轰击铍、锂、硼等元素，发现了前所未见的穿

2、透射线轰击铍、锂、硼等元素，发现了前所未见的穿透性很强的辐射，约里奥性很强的辐射，约里奥居里夫妇误认为这是一种能量居里夫妇误认为这是一种能量极高的极高的射线而与伟大发现失之交臂。相反查德威克对射线而与伟大发现失之交臂。相反查德威克对这一现象深入研究，从理论上和实验上证实了这是一种这一现象深入研究，从理论上和实验上证实了这是一种新的粒子，即中子。新的粒子，即中子。 方形漏斗方形漏斗用漏斗往瓶子里灌液体时，因瓶口和漏斗都是圆形的，用漏斗往瓶子里灌液体时，因瓶口和漏斗都是圆形的，瓶里的空气不易排出，液体流得很慢，所以需要一边灌，瓶里的空气不易排出，液体流得很慢，所以需要一边灌，一边提动漏斗，否则灌得

3、稍快一点儿液体就会溢出。河一边提动漏斗，否则灌得稍快一点儿液体就会溢出。河南的王岩同学则改变了传统漏斗的形状，把漏斗下口的南的王岩同学则改变了传统漏斗的形状，把漏斗下口的圆形改成方形，使圆瓶口与方形漏斗之间留有较大的空圆形改成方形，使圆瓶口与方形漏斗之间留有较大的空隙。这样，往瓶里灌液体时，瓶里的气体会沿着瓶口的隙。这样，往瓶里灌液体时，瓶里的气体会沿着瓶口的空隙流出来，既方便了使用，又节省了时间。空隙流出来，既方便了使用，又节省了时间。双色演示算盘双色演示算盘珠算是我国传统的计算工具，方便学习。许多学校都开珠算是我国传统的计算工具，方便学习。许多学校都开设了珠算课，教师用毛算盘挂在黑板上演示

4、，但坐在远设了珠算课，教师用毛算盘挂在黑板上演示，但坐在远处的同学看起来有困难，因为算珠的颜色一样，拨上拨处的同学看起来有困难，因为算珠的颜色一样，拨上拨下容易混淆。辽宁的赵宇同学发明的下容易混淆。辽宁的赵宇同学发明的 双色演示算盘双色演示算盘 ，解决了这一难题。他将现在圆柱形算盘柱子的半腰改成解决了这一难题。他将现在圆柱形算盘柱子的半腰改成了了 扭曲扭曲180180度度 ，再将黑算珠背面涂上红色，这样，靠上，再将黑算珠背面涂上红色，这样，靠上的黑算珠向上推时，在半腰上就旋转了的黑算珠向上推时，在半腰上就旋转了180180，黑珠变成，黑珠变成了红珠，坐在后排的同学看到色彩鲜艳的红色，加减乘了红

5、珠，坐在后排的同学看到色彩鲜艳的红色，加减乘除，一目了然。此发明在第六届全国青少年发明创造比除，一目了然。此发明在第六届全国青少年发明创造比赛中获一等奖。赛中获一等奖。“发现问题”的重要性： 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，只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来只得请来了德国的电机专家来修理。这位德国专家来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他在发电机的顶上划了一条线。告诉那听听，最后，他在发电机的顶上划了一条线。告诉修理工，将顶盖打开，将划线处的线圈减少修理工

6、，将顶盖打开，将划线处的线圈减少16圈。故圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要1万美万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。但福特的老总认为值。因为他发现了问题，也很容易。但福特的老总认为值。因为他发现了问题，而不在于排除故障的复杂与简单而不在于排除故障的复杂与简单。问题问题:生活中为我们所不知而需要解答的话题。生活中为我们所不知而需要解答的话题。问题的种类问题的种类例子例子备注备注科学问题科学问题太阳为何总是东升西落？太阳为何总是东升西落？是什么？为什么？是什么？为什么？社

7、会问题社会问题大学生就业为什么这么难？大学生就业为什么这么难？社会现状或真实情况社会现状或真实情况技术问题技术问题怎样使赛车速度更快？怎样的椅怎样使赛车速度更快？怎样的椅子让我们坐起来更舒服？子让我们坐起来更舒服？怎么办？怎么办？我们重点关注与研究的我们重点关注与研究的问题是永远存在的问题是永远存在的 从技术的角度看，人类进步与发展的过程就是从技术的角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断进行设计，从而解决问题的过不断发现问题，不断进行设计，从而解决问题的过程。程。（一）人类生存活动中必然会遇到的问题（一）人类生存活动中必然会遇到的问题思考：思考：你在日常生活中遇到过哪些问题？你在日

8、常生活中遇到过哪些问题？追问：追问：你想过如何来解决这些问题了吗？你想过如何来解决这些问题了吗？你是如何解决的？你是如何解决的？无针注射器（一）人类生存活动中必然会遇到的问题（一）人类生存活动中必然会遇到的问题有人说：有人说：“当汽车的速度超过当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越时，空气阻力的问题越来越明显。来越明显。” 也有人说：也有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。我烧菜时放盐的量老是控制不好。”电子显示型电子显示型流线型流线型（二）别人给出问题，设计者须针对问题寻求解决方案（二）别人给出问题，设计者须针对问题寻求解决方案隐形飞机的发明隐形飞机的发明现代战争往往需要速战速

9、决，美国防部要求使敌方的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）发现不了己方的飞机，无各种探测系统（如雷达等）发现不了己方的飞机，无法实施拦截和攻击。法实施拦截和攻击。（二）别人给出问题，设计者须针对问题寻求解决方案（二）别人给出问题，设计者须针对问题寻求解决方案 18761876年年3 3月月1010日，贝尔通过送话机喊道：日，贝尔通过送话机喊道：“沃沃森先生，请过来！我有事找你！森先生，请过来！我有事找你！” ” 在实验室里的在实验室里的沃森助手听到召唤，像发疯一样，跃出实验室，奔沃森助手听到召唤，像发疯一样，跃出实验室，奔向贝尔喊话的寝室去。他一路大叫着：向

10、贝尔喊话的寝室去。他一路大叫着：“我听到了我听到了贝尔在叫我！我听到了贝尔在叫我！贝尔在叫我！我听到了贝尔在叫我！”这样，这样，人类有了最初的电话，揭开了一页崭新的交往史。人类有了最初的电话，揭开了一页崭新的交往史。 18771877年，第一份用电话发出的新闻电讯稿被发年，第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿送到波士顿世界报世界报，标志着电话为公众所采用。，标志着电话为公众所采用。 18781878年，贝尔电话公司正式成立。年，贝尔电话公司正式成立。 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

11、加哥”，这一历史性，这一历史性声音被记录下来。声音被记录下来。 （三）基于一定的目的由设计者自己主动地（三）基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它发现问题，并试图解决它1.1.“用心用心”观察日常生活观察日常生活在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识“用心”观察日常生活发现的问题发现的问题：发现的问题：有可能引出的设计或你的设想：有可能引出的设计或你的设想：发现的问题：发现的问题：有可能引出的设计或你的设想：有可能引出的设计或你的设想：生活中不是

12、缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，如果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。管子弯折了，就喝不到饮料。人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩 子。子。3. 在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识天花病疫苗的发现天花病疫苗的发现思考：琴纳是怎么发现天花疫苗的？思考：琴纳是怎么发现天花疫苗的？他用了哪些方法？他用了

13、哪些方法？通过仔细的观察，详细的记录和多次的试通过仔细的观察，详细的记录和多次的试验才发现了天花疫苗。验才发现了天花疫苗。有意观察有意观察生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识2.“主动出击、寻找问题寻找问题”收集和分析信息生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识 案例分析案例分析 钢盔的发明钢盔的发明 在第一次世界大战后，各国都对他们阵亡的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头部中弹而死。

14、后来各国就研制了钢盔来保护士兵的头部。护士兵的头部。生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识 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，。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器机器为什么不动了？为什么不动了？”保险丝断了。保险丝断了。为什么保险会断？为什么保险会断？超负荷，电流过大超负荷，电流过大为什么超负荷？为什么超负荷？轴承润滑不轴承润滑不好。好。为什么轴承会润滑不好？为什么轴承会润滑不好？吸不上润滑油。吸不上润滑油。为什么吸不上油

15、？为什么吸不上油？油泵严重磨损油泵严重磨损为什么会磨损？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。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。应该给油泵装过滤器。生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识生活中不是缺少问题，而是缺少发现问题的意识询问法询问法刨根究底刨根究底 抓住问题，探究原因抓住问题，探究原因3、“科学探索，发现问题科学探索，发现问题” 技术研究与技术试验技术研究与技术试验在已有的技术研究中联系和发现新问题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在技术试验的过程中感悟和发现新问题案例分析伽利略与体

16、温表阅读阅读P82P82案例，案例，这个案例说明这个案例说明了什么？了什么？【思考】【思考】 你认为发现问题的途径与方法还有哪些？你认为发现问题的途径与方法还有哪些？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？做梦发现问题例：苯的分子式的发明凯库勒元素周期表的发现门捷列夫二、明确问题二、明确问题明确问题的内容与价值明确解决问题受到的限制及具体的设计任务设计计划1、明确问题的内容与价值、明确问题的内容与价值l问题是否明确 问题表述本身问题表述本身 问题产生的原因问题产生的原因 提出问题的目的提出问题的目的l问题

17、的价值 科学的原理科学的原理 问题目前有没有解决问题目前有没有解决 问题是否有普遍的意义问题是否有普遍的意义 做法：主观分析、研究手段（信息收集、调查分析）做法：主观分析、研究手段（信息收集、调查分析）2、明确解决问题受到的限制及具体、明确解决问题受到的限制及具体的设计要求的设计要求l限制主要由两方面决定：设计对象的特点和问题解决的标准设计者的技术能力与条件 不同的不同的设计对象设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、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。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。如：儿童玩

18、具、床、书架、笔筒等。新奇的儿童床新奇的儿童床儿童专用坐便器儿童专用坐便器3、设计计划、设计计划lP89-90思考和练习一 你家新买了一套住房，如果让你进行设计你家新买了一套住房，如果让你进行设计装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何解决？如何制定一份装修计划表或计划书来解决？如何制定一份装修计划表或计划书来确保你的工程得以顺利的实施？确保你的工程得以顺利的实施？一、发现问题一、发现问题(一一) 问题的来源问题的来源(二二) 发现问题的途径与方法发现问题的途径与方法 二、明确问题二、明确问题一、你在使用钢笔时发现的问题一、你在使用钢笔时发现的问题二、你在刷牙时发现的问题