内容正文:
3.1 发现问题
【第三章】【发现与明确问题】
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一、发现与明确问题
二、制定设计方案
三、制作模型或原型
四、优化设计方案
五、编写产品说明书
设计的一般过程
画一条线,一万美元
20世纪初,美国福特公司 正处于高速发展时期,许多人等着购买福特汽车,客户的订单都塞满了。
有一天,福特公司一台电机出了毛病,因此 整个车间都不能运转了。公司调来检修工人反复检修,又请了专家来察看,可是,怎么也找不到问题出在哪儿。
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,急忙派专人把他请来。
斯坦门茨要了一张席子铺在电机旁,聚精会神地听了3天,然后又要了梯子,爬上爬下忙了多时,最后在电机的一个部位用粉笔画了一道线,写下了“这里的线圈多绕了16圈。”人们照办了,令人惊异的是,故障竟然排除了!
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?就只是简简单单画了一条线!福特公司的技术工人和工程师的月薪是5美元。1条线,1万美元,相当于一个普通职员“100多年” 的收入总和!
于是 , 斯坦门茨开了个账单:
画一条线,1美元。 知道线在哪,9999美元。
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
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)
任务一:
追溯问题的来源
问题产生的情况通常有以下三种:
第一种:人类生存必然会遇到的问题。
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。
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。
一、追溯问题的来源
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(1)人类生存必然会遇到的问题
一、追溯问题的来源
中国人设计出了筷子
西方人设计出了刀叉
为了解决人们如何进食的问题。
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筷子的起源
当速度越快,空气阻力越明显。为了解决这个问题,人们将交通工具的外形设计成流线型。
和谐号:200km/每小时
复兴号:350km/每小时
战斗机:
1000km/每小时
超级跑车:
400km/每小时
一、追溯问题的来源
(2)人类生存必然会遇到的问题
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(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
观看视频:《青蒿素的发现与提取》
思考:屠呦呦及其团队发现了什么技术问题?
他们是如何发现这个问题的?
一、追溯问题的来源
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《青蒿素的发现与提取》
阅读课本案例分析:
《电话的发明》
思考:电话的发明解决了什么技术问题?
分析:贝尔针对的是如何让声音通过电传输的问题。是贝尔自主发现并研究解决的问题。
一、追溯问题的来源
问题的三种来源:
必然碰到的
别人给出的
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)
)
任务二:
探究发现问题的途径与方法
一、观察日常生活
小足球解决大问题
杰西卡与同学们研制了一款足球,可以将踢足球时产生的动能转化为电能,点亮室内小型LED灯。
这种足球被称为“SOCCKET”,其内部设置了一个钟摆,当足球滚动钟摆产生摆幅逐渐聚集能量,转化为电能连接至一个可充电电池。
二、发现问题的途径与方法
对生活中的一个事件、一个器物、一个现象都可能发现一个新问题。
平躺时喝水困难
可用弯折吸管
二、发现问题的途径与方法
一、观察日常生活
婴儿不知食物冷热
变色防烫碗、
变色防烫勺子
二、发现问题的途径与方法
一、观察日常生活
老年人不会使用拼音输入法
使用语音输入,
按住说话
二、发现问题的途径与方法
一、观察日常生活
二、发现问题的途径与方法
一、观察日常生活
1、表象:用眼睛看
2、问题:用耳朵听
3、需求:用脑思考
对生活中的一个事件、一个器物、一个现象都可能发现一个新问题。
1、询问法
2、问卷法
二、发现问题的途径与方法
二、收集和分析信息
3、文献法
日常生活中非常丰富的资源,具有更大的用户的角度去主动发现才能够更好发现潜在需求,请记者提出正确主要是针对一般的,有问题请思考。而且这个问题就是全新的,我们进一步观察细致,容易影响,就会发现证据发现一方面可以挑战和发展能力,一方面继续发展和创新,主动发起问题的途径
通过技术研究、技术试验我们有可能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,进而发现新的问题。
二、发现问题的途径与方法
三、技术研究与技术试验
案例分析——伽利略与体温计
二、发现问题的途径与方法
三、技术研究与技术试验
在400年前,科学家伽利略在威尼斯一所大学里教书。有些医生找到他,恳求说:“先生,人生病时,体温一般会升高,能不能想个办法,准确地测出体温,帮助诊断病情呢?”
医生的真诚请求,使伽利略感到难以推辞。为了制作出这一医疗器具,咖利略不停地思索,但总是想不出什么好办法。
一天,伽利略给学生上试验课。他边操作边讲解,学生都听得入迷。他问学生:“当水的温度升高,特别是水开的时候,为什么会在罐内上升?”
“因为水温达到沸点时,体积增大,水就膨胀上升。水冷却,体积缩小,又会降下来。”学生作出了正确的回答。
这个常识性的回答经学生一说,顿时使伽利略来了制造体温表的灵感。伽利略兴奋地想:水的温度发生变化,体积也随着变化;那么反过来,从水的体积变化,不是也能测出温度的变化吗?
体温计的原理
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
积极敏锐,抓住问题
主动出击,寻找问题
实践探究,创造问题
鞋厂技术人员在对某款新鞋进行技术试验时,发现普通系鞋带十分费时,于是设计了这款美观又大方的盘扣式鞋带。可以大大减少系鞋带的复杂性,同时节约时间。该设计师发现问题的途径是( )
A.观察日常生活
B.技术试验与技术研究
C.专家指点
D.收集和分析信息
B
课堂小练
某设计师观看3D电影电视时,发现自己戴着近视眼镜,又要戴着3D跟镜,十分不方便。于是设计了一款3D眼镜贴纸,可以轻松帮戴眼镜人士解决这一麻烦。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
A
课堂小练
上述材料中,法国医生内-雷奈克发现问题的途径和方法是( )
①调查问卷 ②观察日常生活 ③技术试验 ④技术研究
A. ①②③④ B. ②③④ C. ①②③ D. ③④
B
课堂小练
1816年,法国巴黎的市郊,有一群孩子正在围着一堆木头玩耍。一人用大铁钉在木头的一端敲打,其余人在另一端把耳朵贴在木头上听。这时,法国医生勒内-雷奈克为一位心脏病的贵妇看病后回来恰好路过此处,圆木敲击声启发了雷奈克,他做了一个木管子给病人听诊,后来又做出喇叭形的象牙管,上面安装了两根柔软的管子,这就是世界上第一个听诊器。
谢谢聆听
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