发现与明确问题课件

大家好1大家好123.1发现与明确问题23.1发现与明确问题3复习：设计的一般过程是什么？发现问题3复习：发现问题4设计的一般过程：发现与明确问题制定设计方案制作原型或模型优化设计方案编写产品使用说明书测试评价4设计的一般过程：发现与明确问题制定设计方案制作原型或模型优5

18岁的南京第42中高三学生周浩发现市场上有很多猪肉都有注水现象，他想怎样才能辨别猪肉是否是注水肉呢？经过一年多的努力，他成功发明了一种测定仪器，只要往肉里一插，马上就让“注水肉”现形。他的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变。他边实验边改进，最终制作出了这台测试仪。该发明在第五届中国发明展览会上荣获银奖。注水肉检测仪器518岁的南京第42中高三学生周浩发现市场上有很多猪6色盲症日常生活中你看到的红绿灯能发现什么问题吗？6色盲症日常生活中你看到的红绿灯能发现什么问题吗？7

山师附中学生潘立群今年18岁，在一次偶然的机会中，他了解到全国有色障者近6500万，当时脑海中就闪现出一个想法：能否发明一种色障者也可识别的交通信号灯？得到老师认可后，潘立群从2005年9月着手研究，研究各种信号灯的闪烁规律，，了解到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。潘立群经过分析认为，可利用光的闪烁和图形来方便色障者，并于今年3月发明了这种交通道路信号灯。他通过改变电路在红灯中加“X”图形，在黄灯中加“-”图形，绿灯保持不变。红灯亮时“X”同时闪烁表示禁行，黄灯亮时“-”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“红绿灯”，而且这一方案不需增加成本。该作品在2006年4月15日至24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“最佳国际优秀项目奖”。X--7山师附中学生潘立群今年18岁，在一次偶然的机会中，8大家可以发现什么问题?一、发现问题8大家可以发现什么问题?一、发现问题9一、发现问题

对于一些人来说，打针是件痛苦事，有些人还会晕针。最近，英国的科研人员就为他们发明了一种新型无针注射器。这种新注射器简单易操作，人们甚至无需前往医院，就可以为自己注射。另外，由于该注射器不需要进入人体，因此不会造成疾病传染。9一、发现问题对于一些人来说，打针是件痛苦事，有些人101011磁力擦玻璃器11磁力擦玻璃器12变色防烫碗飞利浦HQ46剃须刀（双层刀片设计剃须更舒适）

带温度计的奶瓶12变色防烫碗飞利浦HQ46剃须刀（双层刀片设计剃须更舒适）13

爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。这说明了发现问题在技术活动中的重要性。

1、发现问题的重要性

现在我给同学们举个例子，说明发现问题的价值。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。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16圈。故障果然被排除了。这位德国专家向福特公司索要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。同学们认为值不值？13爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一14一、问题的来源设计就是一个“问题的求解”的过程发现问题→进行设计→解决问题人类的需求与愿望，不断推动着物质产品和精神产品的生产和创新，可以说是一切技术问题的总来源。问题是如何产生的？14一、问题的来源设计就是一个“问题的求解”的过程发现问题→15为了解决进食，人们设计了筷子、勺子，西方人发明了刀叉。为了解决出行时的交通问题，人们设计了自行车、汽车等交通工具。例如：叉子、筷子第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题。15为了解决进食，人们设计了筷子、勺子，西方人发明了刀叉。为16切板栗切菜护手器吃面汤匙筷16切板栗切菜护手器吃面汤匙筷17在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。收割机防火服第二种:由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。17在企业进行设计工作时，问题的来源大都属于这种。收割机防火18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。18当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题19有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。”电子显示型19有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。”电子显示型20需要我们积极主动的思考，独具慧眼的发现。照明拖鞋水上行走鞋第三种: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。20需要我们积极主动的思考，独具慧眼的发现。照水第三种:基于21案例分析：电话的发明人们总是想与听觉以外的其他人联络。例如罗马人从一个山顶向另一山顶闪镜子，古代中国人则使用烽火和烟雾信号。

1、赖特是一位德国教师。1861年，他造出了一台简易电话机，由发话器和受话器两部分组成。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。2、1874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。格雷在众口非议中也动摇不干了。3、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。

“喂，芝加哥”这一历史性声音被记录下来……德国人赖特----美国人格雷----美国的贝尔(英国移居)21案例分析：电话的发明人们总是想与听觉以外的其他人22二、发现问题的途径与方法1、“用心”观察日常生活2、主动出击寻找问题——收集和分析信息3、技术研究与技术试验22二、发现问题的途径与方法1、“用心”观察日常生活2、主动231、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；你知道以下这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？马上行动在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？231、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，如果管子24由以上问题引发的设计与发明24由以上问题引发的设计与发明252、收集和分析信息主动出击寻找问题——通过对文献、网络、媒体信息的收集、分析、问卷、访谈可能会发现有价值的问题。收集信息的途径：文献法、问卷调查法、询问法252、收集和分析信息收集信息的途径：文献法、问卷调查法、询262.调查问卷设计的原则不要太长、问题太多、填答量太大、难度太大。1.问卷分类

A.开放式问卷

B.封闭式问卷

C.混合式问卷问卷调查法262.调查问卷设计的原则1.问卷分类问卷调查法27调查问卷请问:右边是何种类型的问卷?1、你的消费()

A每月规定B随时向父母要C偶尔向父母要2、家长每月一共给你的零用钱一般为多少？()

A250元以下B250-400元C400-600元D600元3、你每月用于学习用品的消费()

A20元以下B20-50元C50-100元D100元以上4、你每月用于零食方面的消费()

A20元以下B20-50元C50-100元D100元以上5、如果你同学或朋友生日，你送礼的价值大约为多少？()

A10元左右B20元左右C50元左右D100元左右E100以上

6、你平时的消费观念是：（）

A名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信

B花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德

C同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。7、家长给零花钱的态度：（）

A除了必要的开支，不会随便给零花钱B一般是要多少，给多少

C听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱8、平均每个月有剩余的生活费吗？()A经常有B偶尔有C少的可怜D入不敷出9、如果你中了500万大奖，你会如何花费？

10、你认为你的消费合理吗？()A、合理B、较合理C、不合理27调查问卷请问:右边是何种类型的问卷?1、你的消费28通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。案例：伽利略与体温计3、技术研究与技术试验——在技术研究与试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。28通过技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进29

在一次课上，伽利略与学生一起做实验时，看到水温升高后罐内的水位上升，他突然想到能不能利用热胀冷缩的原理制造出温度计呢？他立即投入到实验当中去，每次试验都以失败而告终，但他仍不气馁，有一次伽利略发现把试管插入冰水中，用手握住试管，使空气变热，水慢慢从试管中上升一截，于是他就把很细的试管装上水，排出空气并密封，并在试管上刻上刻度，这样最早测量人体温的体温计诞生了。可是，到了冬天，每个体温计都破裂了，原来是水结冰撑裂的。咖利略又经过几十次试验，终于发现，可以用不畏严寒的酒精代替水。再往后，人们又发现水银比酒精更适宜。所以现在的体温计都是水银芯的。伽利略与体温计29

在一次课上，伽利略与学生一起做实验时，看到水温升30第二节《明确问题》——明确问题的内容与价值30第二节《明确问题》——明确问题的内容与价值31二、明确设计要解决的技术问题1、判断问题是否能够解决问题是否违反科学理论，是否违反客观规律？某些学科的论断，某些实验的结论往往存在局限性，其科学性同样有局限性，所以，有些挑战某些学术权威或者学科论断和实验结果的设计，我们应该善待之。①能否制造出一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行？②能不能把水“变成”油？凡是伪科学或者反科学的问题都应该立即终止设计31二、明确设计要解决的技术问题1、判断问题是否能够解决问题322、判断问题是否当前可以解决，解决这个问题是否超出了当前的能力与条件?如果是当前科学技术水平无法解决的问题都不适宜进行设计;对超出当前物质条件和工作条件(人力、物力、资源等）限制的问题，也不适宜进行设计。3、判断问题是否值得解决，解决这个问题是否有价值？投入产出比如何？社会效益如何？综合效益如何？凡是不符合成本效益原则的设计一般都不适宜进行设计。长生不老药?雷电利用机?322、判断问题是否当前可以解决，解决这个问题是否超出了当前33①能不能把水“变成”油？②能否制造出永动机？③长生不老药④怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？⑤能否去火星上种果树？⑥能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？水变油事件——曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。判断下列问题的价值：33①能不能把水“变成”油？水变油事件——曾有人声称做了大量343435明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(如信息收集、调查分析等)来进行。这样，既可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又可以为分析问题解决的条件与实现的可行性、提出设计要求奠定基础。你会制作信息收集的各种表格，会整理和用图表表达汇总结果?35明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，36调查问卷表的形式与内容36调查问卷表的形式与内容37访谈计划的形式与内容37访谈计划的形式与内容38统计结果:柱形图：38统计结果:柱形图：39统计结果立体图式中的三维饼图法：39统计结果立体图式中