第三章 发现与明确问题 课件-2024-2025学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计1》

设计的一般过程： 1、发现与明确问题 2、创意构思 3、制定设计方案 4、模型和原型制作 5、测试、评价和优化 6、编写技术作品说明书 本章概述 本章是实践设计全过程的起始章。从第三章开始，直到第七章，将对第二章第三节“设计的一般过程”进行展开呈现。 发现与明确问题 壹 发现一个问题往往比解决一个问题更为重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。 ——爱因斯坦 发现问题 壹 发现问题与确定课题 第一节 设计要求和定位 第二节 制定设计工作计划 第三节 一、问题的来源 二、发现问题的途径和方法 三、判断问题是否有价值 四、明确问题受到限制条件 第三章 发现与明确问题 1.问题的来源 1、必然遇到的 如：筷子的发明 2、别人给出的 如：教育不平等 3、主动发现的 如：电话的发明 问题的来源 壹 1、人类生存活动中必然会遇到的问题 问题的来源 壹 2、由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 问题：医疗资源分配不均 解决方案：设计者创建了一个基于云计算的远程医疗服务平台，使偏远地区的患者能够通过视频会议获得专业医生的诊断和治疗建议。 问题：食品安全问题 解决方案：设计者开发了一款智能手机应用程序，消费者可以通过扫描食品包装上的二维码来获取食品的来源、生产过程和安全检测报告。 问题：教育不平等 解决方案：设计者推出了一个在线学习平台，提供免费或低成本的高质量教育资源，使所有学生都能够接受到优质的教育。 问题的来源 壹 3、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。 这类问题的发现，一方面可以挑战和拓展我们的能力，另一方面也有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。 如电话的发明 小 结： 一、问题的来源 1、人类生存活动中必然会遇到的问题 2、由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 3、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。 第一、第二种问题的提出主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们积极主动地思考，需要我们细致入微地工作需要我们的发现。 1．传说，鲁班上山的时候，偶尔捋了一把野草，手一下子就被划破了。鲁班很奇怪。他把草折下来细心观察，发现草的两边都长有许多小细齿，他的手就是被这些小细齿划破的。由此，鲁班发明了锯。鲁班的发明来源于（    ） A．异想天开 B．由别人给出，设计者必须针对问题寻找解决方案 C．技术试验 D．设计者自己主动地发现问题，并试图解决它 D 发现问题的途径与方法 壹 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 发现问题的途径与方法 壹 1、观察日常生活 观察法：观察生活，发现需求，是设计人员所要做的第一步。 日常生活蕴藏着丰富的问题资源，循环往复的生活内容，偶然遇到的一个事件、一个器物、一个现象，甚至是对日常生活中所遇到的人、事、物、景的偶然一瞥，都可能发现一个新的问题 壹 方便快捷，缺点信息量大，需甄别 A.开放式问卷。根据自己的意愿填写内容 B.封闭式问卷。已设计好的答案中选择 C.混合式问卷。既有开放式又有封闭式 忌：设计太长，问题多，量大，难度大； 纸质问卷和网络问卷（问卷星、小程序） 用同理心去把握对方的真实想法、感受（访谈注意事项P46） 2. 收集和分析信息 发现问题的途径与方法 途径 问卷法 网络调查法 访谈法 3.技术研究与技术试验 壹 通过技术试验和技术研究，我们可能从对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验过程中获得灵感、体悟，进而发现新问题。 伽利略与体温表 发现问题的途径与方法 　　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题：“能不能利用热胀冷缩的原理制造出体温计呢?”试验了很多次，每次试验均以失败告终， 但他仍不气馁。 　　有一次，伽利略用手握住试管底部，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，他发现，水慢慢地从试管里上升了一截；再握住试管上端，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温的体温表就研制成功了。 二、发现问题的途径与方法 1.观察日常生活（观察法包括有意识观察和无意注意） 2.收集和分析信息（问卷法、访谈法、网络调查法等） 3.技术研究与技术试验 1.下列不属于观察生活发现问题从而完成发明的是（ ） A.鲁班因被锯齿形的草划破手而发明了锯 B.哈格里夫斯无意中将家中的纺车碰翻了，从而改进了纺纱机 C.伽利略在实验中注意到试管中液体水位和温度有关，从而发明了温度计 D.小明同学对家中台灯不满意，从而设计发明了符合自己使用要求的台灯 2．高二学生小张发现下雨天同学们把雨衣、雨伞带入教室后，教室会显得零乱又潮湿。于是，他为教室设计了伞架、衣架。小张发现问题的途径是（ ） A．搜集和分析信息 B．观察日常生活 C．技术研究与技术试验 D．调查问卷 C B 2.小明发现，妈妈打开煲汤锅的锅盖时，锅盖上的钮非常热，很容易烫手，于是他模仿矿泉水瓶上的塑料方便夹结构设计了一个防烫手锅盖扳手，小明发现问题的途径是： A.观察日常生活 B.收集和分析信息 C.技术研究和技术试验 D.模仿法 3. 张三为了解决同学们座椅问题，通过问卷调查、询问等方式了解了同学们的需求，设计出了一款移动方便、适合分组学习的课桌椅。他发现问题的途径是（ )。 A．收集和分析信息 B．技术研究 C．技术试验 D．观察日常生活 练习 A A 5.钻头（即麻花钻）是机械行业中用途最广泛和最常用的消耗工具。小张在工厂修磨钻头的实践中，发现手工修磨钻头无依靠及参照物，影响到工作的精度和质量，于是开发研制了“钻头刃磨器”成功地解决了磨钻头困难的问题。“钻头刃磨器”课题的发现来源于：（    ） A．观察日常生活  B．收集信息和分析信息  C．技术试验和技术研究 D．专家的指点 4.某设计师在就餐时发现普通托盘上的酒杯很容易被碰倒，于是设计了如图所示的卡口式酒杯托盘。该设计师发现问题的途径是（） A．观察日常生活 B．技术试验 C．技术研究 D．收集和分析信息 练习 A C 总结 发现问题 问题的来源 1.人类生存必然会遇到的 2.别人给出的问题 3.主动发现的问题 发现问题的途径与方法 1.观察生活（观察法） 2.收集与分析信息（问卷法、访谈法、网络调查法等） 3.技术研究与技术试验 第二节 设计要求和定位 一、明确问题（重点） 二、分析和研究 三、限制条件 四、设计定位 判断问题是否有价值 明确问题受到限制条件 判断问题是否有价值 贰 1.所提出的问题是否遵循了基本的科学原理 能否制造一个永动机? 2.迄今为止，该问题是否已得到充分解决 能不能用电照明？ 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。 能不能设计一款在深海能够使用的手机？ 科学性 先进性 普遍性 4.在多个问题同时发生时，该问题是不是主要问题? 能否坐飞机去北京买两斤五毛钱一斤的大白菜? 5.现有的技术条件能否解决这个问题。技术发展以后呢？ 能不能把水变成石油？ 6.解决该问题所需要的投入是多少，投入与产出之比是否理想？ 能不能设计一款倒立洗头机？ 主要性 可能性 效能性 判断一个问题是否有价值，必须从以下哪些方面着手（ ）(多选） A．所提出的问题是否遵循了基本的科学原理 B．该问题是否尚未得到充分解决 C．解决该问题投入与产出是否合理 D．现有的技术条件能否解决这个问题 ABCD 我们信息收集和调查分析（用柱状图、饼状图、折线图、雷达图、表格等）明确这些问题的价值，综合考虑，多方权衡，分清主次，决定取舍。 贰 二、分析和研究 明确问题 贰 假如要设计一个台灯，会受到哪些方面的限制，明确问题受到限制条件 三、限制条件 明确问题 贰 三、限制条件 设计并不是完全自由的，我们遇到的问题大多数都是很现实的。设计往往是在特定的情况下针对特定的对象来进行的。这就需要我们认真考虑设计对象的特点。假设我们要设计一款儿童玩具，就需要考虑儿童的生理、心理特点。儿童喜欢明亮的颜色，所以儿童玩具要色彩鲜艳；儿童自我保护意识不强，所以设计的玩具要安全可靠。另外，设计还需要考虑设计人员自身的限制条件，如设计人员是否具备解决问题的知识和技能（主观条件），以及成本、制造工艺、环境等其他限制条件。 (客观条件:人力、物力、财力以及时间的消耗， 以及材料、资料、仪器、设备和空间的支持， 这些资源都是有限的。) 2.由于下雨时教室里没有地方放置雨伞，某同学拟设计一个雨伞架。他在设计分析时不必考虑的因素（ ） A.伞架的使用者 B.伞的价格 C.教室的环境 D.伞架的结构 1. 为幼儿园设计一批课桌椅，要考虑到这些课桌椅的高度要适宜，颜色要符合幼儿的心理，这是考虑到了下列哪点的限制（ ） A．不同的设计对象具有不同的特点 B．资金成本的限制 C．设计过程人力物力的限制 D．设计者技术能力的限制 练习 A B 四、设计定位 1、使用场景 2、使用人群 3、产品的功能、性能、外观风格、价格等基本信息 思考：日常生活中水杯的使用者不同，其特点不同：小学生、高中生、老年人。 确定设计方案阶段，我们应在提出设计课题后，进行设计定位，产品的设计定位不包括（ ） A.产品使用的场景 B.使用人群 C.产品的功能 D.设计的创新 D 练习 第三节 制定设计工作计划 一、设计的分工与合作 二、时间进度表 三、任务列表 （注：本节自学为主） 制定设计工作计划 叁 设计活动的完成需要一个由调研人员、分析人员、设计人员、制作人员等组成的设计团队。在团队内，可以根据设计课题的实际情况划分为不同的任务小组，进行分工合作。各小组之间及小组内部成员之间应该密切合作、交流互动，共同完成设计工作。小组长作为本小组的项目负责人，负责统筹安排和监督本小组的工作进度、人员分工及资源配置等，各小组成员依据分工，分别负责技术原理、造型设计、模型设计等工作，也可以一人承担多项任务。 一、设计的分工与合作 叁 二、时间进度表 为保证设计工作的顺利进行，我们需要制订时间进度表，以科学、合理地分配时间、保证设计工作有序、高效地进行。 制定设计工作计划 制定设计工作计划 叁 三、任务列表 任务列表是时间进度表地一个补充和细化，包括每一项任务地起止日期、负责这项工作地团队成员和完成度。任务列表可以是整个项目的，也可以是某一时间段的。 时间进度表和任务列表需要定期调整。 一、问题的来源 1、必然会遇到的问题 2、别人给出问题 3、主动地发现问题 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 （网络调查法等） 3.技术研究与技术试验 三、明确问题是否有价值 科学性、先进性、普遍性、主要性、可能性、效能性 四、明确问题受到限制条件 1.设计对象的特点和问题解决的标准 2.设计者的技术能力与条件 第三章 发现与明确问题 $$