第四章  发现与明确问题

第一节  发现问题

一、教学目标

　　1.明确发现问题的重要性。

　　2.初步掌握发现问题的一般途径和方法。

　　二、教学重点和难点

　　重点：明确发现问题的重要性及主动在生活中发现问题和提出问题。

　　难点：能就生活中发现的问题提出问题。

　　三、教学准备

　　事先刻录的视频和课件

　　教学形式：将学生分成6个小组，每个小组讨论后代表发言。

　　教学时间：1课时

　　四、教学过程

　　（一）发现问题的重要性

　　1.什么是问题？

　　生活中为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。

　　2.问题的分类：

　　问题有科学问题、社会问题、技术问题等。

　　问：“世界上第一个发明了体温计的人是谁？”这是一个科学问题还是一个技术问题？

　　学生思考回答：科学问题。

　　科学问题主要是“是什么”“为什么”的问题。

　　“怎样测量出人的体温？”这个问题呢？——技术问题。技术问题主要是“怎么办”的问题。

　　而像“毒品问题、大学生失业问题等”就是社会问题。

　　这节课我们讨论的主要是技术问题。

　　3. 发现问题的重要性及问题的来源

　　爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。这说明了发现与提出问题在科学研究中的重要性。同样，发现与提出问题在技术活动中也具有非常重要的作用。那么，在技术活动中，为什么发现问题那么重要呢？

　　这是因为：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。另外，发现问题和提出问题的过程是极具创造性的过程，要想从平常的、已经习惯的事件中发现不平常的因素，这是很不容易的事，它比在现成的问题下寻求解决问题的方法更需要创造性思维。

　　问题是如何产生的呢？

　　第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。例如，为了解决如何清洁牙齿的问题，人们设计出了牙刷和牙膏。

　　第二，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。例如，怎样测量出人的体温？这个问题是伽利略的朋友向伽利略提出的。为了解决这个问题，伽利略于1593年制作出了世界上第一支体温表。

　　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。

　　学生活动：阅读案例“电话的发明”并思考：“贝尔的设计针对的是什么问题？这个问题从何而来？”

　　 (二)发现问题的途径与方法

　　1. 观察日常生活

　　2.收集和分析信息

　　3.技术研究与技术试验

　　这节课我们重点学习第一种途径“观察日常生活”。

　　（师）日常生活是我们存在的背景和基础，它隐藏着很丰富的问题资源。如果我们用心观察，肯定会发现一个个的问题，然后，才引发了一个个设计和发明的诞生。现在请大家观看视频。大家要注意的是在视频中问题是怎样被发现，又是怎样被解决的。

　　教师播放事先收集的四段视频“折叠杯子”、“启蒙筷”、“滤毛贴”、“领带架”。

　　师问：在日常生活中，你有过发现问题的经历吗？

　　请各小组讨论以下问题。

　　“马上行动”

　　曾经有人发现：

　　1.当人生病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；

　　2. 人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；

　　3. 在使用折叠式剔须刀时很不安全，常常会刮破皮肤。

　　你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？请在此基础上尝试提出一些你在日常生活中遇到的问题，不需要提出解决方法。

　　要求：小组讨论，提出问题越多越好，最后小组代表发言。注意问题不能重复。

　　学生自由讨论10分钟。然后，6个小组代表上讲台总结小组讨论结果。

　　最后，教师简单介绍发现问题的另外两个途径。

师：事实上，发现问题的途径还有很多，课后，请大家继续思考发现问题的途径与方法还有哪些。

 

第二节   明确问题

教学内容 明确问题第一课时

教学目标 1、知识与技能：

（1）能结合案例明确问题的内容，比较和判断问题的价值。

（2）能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。

（3）熟悉设计计划制定的一般要求，能就自己的设计项目制定设计计划。

2、过程与方法：注重学生在结合自身的知识和经验的基础上提出自己的设计项目，经历发现与明确问题的各个具体环节，形成对技术设计过程中“发现与明确问题”阶段的实践性感悟和理论性认识。

3、情感态度与价值观：培养学生判断问题的价值能力，会明确自己设计项目的操作意识。

重　　点  能明确可行性的设计问题

难　　点  在众多需要设计的问题中提出可行性设计的问题

教法与学法  演示法、合作探究法、讨论法

教具及场地  课件

教　学　过　程

一、新课引入

通过上节课的学习，我们已经知道问题存在于生活中，生活中也存在问题，问题处处在，时时有。只要同学们细心、认真观察就可以发现问题。但是发现了问题，只是初步有了一个设计的方向，到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。这就是我们这节课要学习的内容——明确问题。

二、讲授新课

1、明确问题的内容与价值

（1）问题是否明确

　　采用各种方法可以发现很多问题，但这些问题有时可能是模糊不清的，需要我们进一步加以明确。明确问题需从问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确等方面考虑。

马上行动：判断以下两个问题是否明确，并说明理由。

　　1.能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞行物的产品？

　　2.怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来？

（2）问题的价值

　　明确了问题的内容之后，还需确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：

　　(1)所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？

　　(2)迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？

　　(3)在你调查的范围里，该问题是否具有普遍意义？在更广的范围内，这个问题是否有意义？

　　(4)在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？

　　(5)现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？

　　(6)解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？

马上行动：试判断“怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来”这一问题的价值。

案例分析：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。

　　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及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。

案例分析：学生台灯设计项目

2、明确问题受到的限制及具体的设计任务

　　在明确问题的内容与价值之后，还应明确解决这一问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务。无论是一个问题的解决，还是一项设计的进行，它的限制主要是由两方面决定的，一是设计对象的特点和问题解决的标准，二是设计者的技术能力与条件。

　　就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往具有不同的特点，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。另一方面，设计对象还将可能会受到诸如成本、环境等的限制。

　　马上行动：假如要设计一个家庭书架，你认为从设计对象角度看应受到哪些方面的限制？

　　一个问题的解决或一项设计的完成，除了受设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制。从主观条件看，主要是其是否具有解决问题所需要的知识和技能。从客观条件看，问题解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。对这些问题，如果没有正确的估计和清醒的认识，往往会使我们的问题解决或设计工作夭折。

　　思考：根据自己的实际情况，分析自己进行技术设计的有利条件和不利条件。

　　马上行动：如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表（略）。

　　讨论：高一（1）班孙宇同学对台灯设计所提出的一般要求是否合理？是否具有可行性？

三、课后总结

明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和设计工作的顺利进行。

四、课后作业

如果请你设计制作一个笔筒，请分析一下此设计所应受到的限制。 

教学内容 明确问题第二课时

教学目标  1、知识与技能：

（1）能结合案例明确问题的内容，比较和判断问题的价值。

（2）能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。

（3）熟悉设计计划制定的一般要求，能就自己的设计项目制定设计计划。

2、过程与方法：注重学生在结合自身的知识和经验的基础上提出自己的设计项目，经历发现与明确问题的各个具体环节，形成对技术设计过程中“发现与明确问题”阶段的实践性感悟和理论性认识。

3、情感态度与价值观：培养学生判断问题的价值能力，会明确自己设计项目的操作意识。

重　　点  能明确可行性的设计问题

难　　点  在众多需要设计的问题中提出可行性设计的问题

教法与学法  演示法、合作探究法、讨论法

教具及场地  课件

教　学　过　程

教师活动

一、复习引入

上节课我们学习了明确问题的前两个知识点，知道了明确问题的内容的重要性，了解了确认问题的价值的几种方法，分析了明确问题受到的限制及具体的设计任务，问题明确了，设计对象也就确定了，接下来我们就可以着手项目的设计了。但为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划。这就是我们这节所要学习的内容——设计计划。

二、讲授新课

1、设计计划

设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行，它可以通过工作程序的排列来表示。

案例分析：孙宇制定的一份台灯设计计划

2、时间进度计划

为了统筹安排设计进度，合理利用设计资源，并根据时间要求以及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度，科学、合理地分配时间，在完成设计计划的基础上，还需要制定一份时间进度计划表。设计各阶段工作的展开有的可以同时进行，有的需要依次推进。

案例分析：孙宇制定的一份台灯设计时间进度计划表

思考：你认为孙宇的台灯设计计划和时间进度计划表安排得合理吗?如果不合理，如何改进？

3、设计计划书

设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。

马上行动：下表为孙宇准备制作台灯的设计计划书，请帮助他填写完整。

4、课堂练习

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来确保你的工程得以顺利的实施？

三、本章总结

技术领域中存在着各种各样的问题。知道问题的来源，树立发现问题的意识，积极主动地发现问题可以挑战和拓展人们的能力。掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问题，发现有价值的问题。

　　明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。分析解决问题所受到的主客观条件的限制，明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和设计工作的顺利进行。制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。