3.1发现与明确设计问题课件-2024-2025学年高一上学期粤科版（2019）高中通用技术必修一

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1 3.1发现与明确设计问题 年 级：高一 学 科：通用技术 00 一条线和一万美元的故事 20世纪初，美国福特公司正处于高速发展时期，一个个车间一片片厂房迅速建成并投入使用。客户的订单快把福特公司销售处的办公室塞满了。每一辆刚刚下线的福特汽车都有许多人等着购买。突然，福特公司一台电机出了毛病，几乎整个车间都不能运转了，相关的生产工作也被迫停了下来。公司调来大批检修工人反复检修，又请了许多专家来察看，可怎么也找不到问题出在哪儿，更谈不上维修了。 福特公司的领导真是火冒三丈，别说停一天，就是停一分钟，对福特来讲也是巨大的经济损失。这时有人提议去请著名的物理学家、电机专家斯坦门茨帮助，大家一听有理，急忙派专人把斯坦门茨请来。 斯坦门茨仔细检查了电机，然后用粉笔在电机外壳画了一条线，对工作人员说：“打开电机，在记号处把里面的线圈减少16圈。”人们照办了，令人惊异的是，故障竟然排除了！生产立刻恢复了！ 福特公司经理问斯坦门茨要多少酬金，斯坦门茨说：“不多，只需要1万美元。”1万美元？就只简简单单画了一条线！当时福特公司最著名的薪酬口号就是“月薪5美元”，这在当时是很高的工资待遇，以至于全美国许许多多经验丰富的技术工人和优秀的工程师为了这5美元月薪从各地纷纷涌来。1条线，1万美元，一个普通职员100多年的收入总和！斯坦门茨看大家迷惑不解，转身开了个清单：画一条线，1美元；知道在哪儿画线，9999美元。福特公司经理看了之后，不仅照价付酬，还重金聘用了斯坦门茨。 00 发现问题的重要性 提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅仅是一个科学上的实验技能而已。而提出新的问题，新的可能性，以及从新的角度看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。 ——爱因斯坦 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，从而解决问题的过程。 3 01 问题的来源 科学问题 数学问题 社会问题 技术问题 问题:生活中为我们所不知而需要解答的话题。 任一大于2的整数都可写成三个质数之和 4 02 问题的来源 （1）人类生存必然会遇到的问题 为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子,而西方人则设计出了刀叉。 5 流线型 电子显示型 02 问题的来源 （2）由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案 当速度越快，空气阻力越明显。为了解决这个问题，人们将交通工具外观 设计成流线型。 也有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。” 02 问题的来源 （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 1876年3月10日，贝尔通过送话机喊道：“沃森先生，请过来！我有事找你！” 在实验室里的沃森助手听到召唤，像发疯一样，跃出实验室，奔向贝尔喊话的寝室去。他一路大叫着：“我听到了贝尔在叫我！我听到了贝尔在叫我！”……这样，人类有了最初的电话，揭开了一页崭新的交往史。 1877年，第一份用电话发出的新闻电讯稿被发送到波士顿《世界报》，标志着电话为公众所采用。 1878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。电话发明人贝尔第一个试音：“喂，芝加哥”，这一历史性声音被记录下来。 电话的发明 7 问题从哪里来？ >>>要主动发现问题 1.必然碰到的 2.别人给出的 3.主动发现的 生活（衣、食、住、行等） 需要（别人发现不足） 主动思考（开发新产品） 发现问题→进行设计→解决问题 问题的来源 02 03 发现问题的途径与方法 目中有人 换位思考 同理心 发现用户的需要 1、观察日常生活 9 03 发现问题的途径与方法 日常生活是我们存在的背景和基础，它往往蕴藏着丰富的问题资源。有目的、带着问题、用挑剔的眼光去观察；观察问题认真、深入、周密，要透过现象看本质。 1、观察日常生活 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。 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。 4.从以上两幅图中,同学们发现了什么问题?该如何去解决呢？ 03 发现问题的途径与方法 盲道 我们为什么对身边的这些问题视而不见呢？ 13 03 发现问题的途径与方法 2.“主动出击”收集和分析信息 14 03 发现问题的途径与方法 2.“主动出击”收集和分析信息 要全面 要真实准确 （一）信息的收集 C B D A 专家咨询 互联网调查 实地调查 用户调查 A B C D 收集方式 案例 : 日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台汽车突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”－保险丝断了。――为什么保险会断？――超负荷，电流过大――为什么超负荷？――轴承润滑不好――为什么轴承会润滑不好？――吸不上润滑油。――为什么吸不上油？――油泵严重磨损――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。应该给油泵装过滤器。 03 发现问题的途径与方法 2、收集和分析信息 了解用户体验 发现需求问题 3.文献法 17 1.家长每月一共给你的零用钱一般为多少？ ( ) 　 A. 250元以下 B .250-400元 C .400-600元 D. 600元 2.你每月用于学习用品的消费 ( ) A .20元以下 B.20-50元 C.50-100元 D.100元以上 3.你每月用于零食方面的消费 ( ) 　 A.20元以下 B.20-50元　　C.50-100元 D.100元以上 4.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。 5.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 6.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 7.如果你中了50万大奖，你会如何花费？ 调查问卷 03 03 发现问题的途径与方法 19 03 发现问题的途径与方法 3、在技术研究与技术试验中 ——“寻求灵感、发现问题” 伽利略与学生一起做试验时，看到水温升高后罐内水位就会上升，由此想到一个技术问题:“能不能利用热胀冷缩原理制造出体温计呢?” 伽利略 伽利略与温度计 20 模仿DNA双螺旋结构的立体栽培系统 通过实践，黄建洪发现普通立体栽培系统存在两个问题：浇灌过程中水浪费现象严重；采光不均匀，导致不同平台的植物生长状况不均衡。 黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设计修改，他终于成功实施了设计方案，与普通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水，比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育以及育种等多个领域。 节约土地又节水 03 发现问题的途径与方法 04 发现问题的途径与方法 发现问题的其它途径与方法， 如 做梦、联想活动等 联想产生问题 例：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。 做梦发现问题 例：苯的分子式的发明 凯库勒在公共马车上打盹时梦见了一条扭动着并自咬尾巴的蛇，脑子里突然灵光闪现，终于想明白了苯环结构。 第一种 人类生存活动中必然会遇到的问题 第二种 别人给出的问题 第三种 设计者自己主动发现并想去解决的问题 第一、第二种问题的提出往往比较明确，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，它需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发现，它可以挑战和拓展我们的能力，也有可能更好地满足了人们的需要，推进了技术的发展和创新。 设计问题的来源 教学设计 发现问题的途径 （１）观察日常生活：养成观察的习惯，形成观察的灵敏性。制定好观察提纲，有计划地实行观察。 （２）收集和分析信息：通过调查、访问、媒体、互联网、查阅资料等。 （３）参加技术研究与技术试验。 （ 4 ）其它 教学设计 但到底能不能够确定成为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。 永动机 长生不老药 雷电利用机 发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。 教学设计 $$