2.3 设计的一般过程(1)课件-2025-2026学年苏教版高中通用技术必修一

技术与设计1 2.3 设计的一般过程 2.3.1 发现问题与明确问题 第二章 技术世界中的设计 镇雄长风中学 杨鹏 知 识复 习 设计的一般原则 创 新 原 则 可持续发展原 则 实用 原 则 经济原 则 道德原 则 技术规范原 则 科学原 则 安全原 则 必修一：技术与设计（GT） 2 设计是有计划的创新活动，它有着科学合理的基本工作程序。 设计的涵义 现代设计的一般含义，指的是把一种计划、设想、规划、问题解决的方法，通过视觉的方式传达出来的活动过程。其核心内容包括三个方面，即，一是计划，构思的形成；二是视觉的传达方式，即把计划、构想、设想、解决问题的方式利用视觉的方式表达出来；三是计划通过传达之后的具体应用。 一项技术的创新需要设计，一个技术产品的更新需要设计，一项工艺的改进也需要设计。 必修一：技术与设计（GT） 在生活中，有很多我们所不知而需解答的话题，这就是问题。问题形形色色，多种多样。有的是社会方面的内容，有的是科学方面的内容，也有的是技术方面的内容。 马上行动 （5）不用农药如何防治水果的病虫害？ 分析以下问题属于哪一类问题，并连线。 （4）如何才能防止人们随意停放共享单车？ （1）如何应对老龄化社会的到来 ？ 社会问题 （2）地震的诱发原因是什么？ 科学问题 技术问题 （3）如何有效解决看病难和看病贵的问题？ （6）教室的桌椅如何设计才能既让不同身高的同学都能感到舒适又不会影响教室的美观？ 发现与明确问题 任务一 体验设计的一般过程（上） 必修一：技术与设计（GT） 追溯问题的来源 教室里的课桌椅设计是否合理？ 三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒，怎么办？ 雨衣有没有缺点？ 在使用黑板擦擦黑板时有没有问题？ 发现问题 任务一 体验设计的一般过程（上） 从本质上讲，设计是一个问题求解的过程。它从问题出发，并围绕问题展开各项活动。因此，设计需要从调查需求、分析信息、发现与明确需要解决和值得解决的问题开始，并在此基础上提出设计项目。 生活中处处存在问题…… 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。技术问题如何产生呢？ 必修一：技术与设计（GT） 问题产生的情况通常有三种： 由别人给出的问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。 例如：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。 追溯问题的来源 任务一 体验设计的一般过程（上） 人类生存必然会遇到的问题。 例如：为了解决进食，人们设计了叉子、筷子，西方人发明了刀叉。 为了取暖，设计了衣服，被褥等…… 必修一：技术与设计（GT） 基于一定的目的由设计者自己主动发现问题 又如我国准备发射绕月卫星，现在我国的火箭推力不足，必须研制大推力火箭。 追溯问题的来源 任务一 体验设计的一般过程（上） 屠呦呦及其团队发现了青蒿素可以有效治疗疟疾的问题，并发明了青蒿素的高效萃取技术。 自1969年1月开始，屠呦呦领导课题组从系统收集整理历代医籍、本草、民间药方人手，在收集2000多个药方的基础上，编写了以640种药物为主的《抗疟单验方集》，对其中的200多种中药开展实验研究，历经 380多次失败，于1971年发现中药青蒿乙醚提取物的中性部分对疟原虫有100%的抑制率。他们又通过查阅古代文献《肘后备急方》等受到启发，通过大量试验发明了用乙醚高效萃取青蒿素的技术。 需要我们积极主动的思考、发现，推进技术的发展和创新。 【阅读案例】青蒿素的发现与提取 屠呦呦及其团队发现了什么技术问题？这个技术问题是怎么被发现的？ 必修一：技术与设计（GT） 1、人类生存必然会遇到 生活（衣、食、住、行等） 需要(为别人解决问题) 主动思考（开发新产品） 3、设计者主动发现的 2、别人给出的 追溯问题的来源 任务一 体验设计的一般过程（上） 问题的来源 比较明确 比较明确 主动观察 开拓创新 小结 必修一：技术与设计（GT） 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； 人们在婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子； 有些老人因为不会输入汉字而无法使用手机发短信。 你知道下面这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？ 变色防烫碗或带温度计的碗 电话留言、语音输入 探究发现问题的途径与方法 任务一 体验设计的一般过程（上） 可弯曲吸管 必修一：技术与设计（GT） 9 在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？请尝试提出几个日常生活中遇到的问题。 对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。 观察日常生活 探究发现问题的途径与方法 任务一 体验设计的一般过程（上） 标识不明显 用文字和颜色标明类型 没有斜坡和台阶，防滑 过街通道改进，修建天桥 没有车次、时间 加装定位系统，便民APP 观察的一般要求: 1.养成观察习惯，边观察边思考。 2.制定好观察计划(提纲)。 3.按计划(提纲)实行观察，作好纪录，最后整理、分析、概括观察结果，作出结论。 不能自动伸缩 设计自动伸缩装置 必修一：技术与设计（GT） 问卷分类 A、开放式问卷 B、封闭式问卷 C、混合式问卷 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，不要涉及隐私。 收集和分析信息 探究发现问题的途径与方法 任务一 体验设计的一般过程（上） 在“互联网+”时代，种类繁多、层出不穷、简便快捷的信息是丰富的问题资源。我们通过对文献信息、网络信息、媒体信息的收集、检索和分析，往往可以发现一些有价值的问题;通过问卷调查、询问访谈等方式进行信息的收集，有时也会有惊人的发现。 我们把对已有文献信息进行收集、分析的方法称为文献法；把用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法称为问卷调查法；把以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法称为询问法。其中，询问法包括直接询问法、间接询问法、集体询问法、个别询问法、家庭走访询问法等。采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。 必修一：技术与设计（GT） 杯子调 查统计数据 探究发现问题的途径与方法 收集和分析信息 任务一 体验设计的一般过程（上） 从数据可以看出，上班族比较喜欢不锈钢的色彩淡雅上档次的圆柱形杯子，老人比较喜欢陶瓷的色彩淡雅价格低廉的圆柱形杯子。 必修一：技术与设计（GT） 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。 技术研究与技术试验 汽车行人碰撞试验 安全帽碰撞试验 手机跌落试验 探究发现问题的途径与方法 任务一 体验设计的一般过程（上） 必修一：技术与设计（GT） 伽利略与体温计 在一次课上，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：“能不能利用热胀冷缩原理制造出体温计呢?” 伽利略试验了很多次，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，然后把试管口插入冰水中，松开握着的手，他发现，水慢慢地在试管里上升了一截；再握住试管，水在试管里又渐渐降了下去。从水的上升与下降过程可以看出温度的变化。于是， 他把一个很细的试管装上水，排出里面的空气，将其密封，并在试管上刻上刻度，这样，最早的可测量人的体温的体温计就研制成功了。 你知道体温计是谁发明的吗? 探究发现问题的途径与方法 技术研究与技术试验 任务一 体验设计的一般过程（上） 技术试验对发现问题有什么重要作用？ 必修一：技术与设计（GT） 发现问题的途径与方法 技术研究与技术试验 技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、技术试验，我们有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，进而发现新的问题。 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。 收集和分析信息 收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法等。 知 识 小 结 探究发现问题的途径与方法 任务一 体验设计的一般过程（上） 必修一：技术与设计（GT） 明确问题 孙宇等同学经调查研究，贫困山区初中学生对台灯需求多种多样：有的学生需要亮度好，支撑杆都需要调整；有的学生需要既可以固定在书桌上又可以随身携带以便上下学路上使用；有的学生需要功能齐全且物美价廉；甚至还有学生希望台灯在疲惫时播放音乐等。 贫困山区初中学生对台灯的真实需求究竟该如何把握呢？ 任务一 体验设计的一般过程（上） 必修一：技术与设计（GT） 问题是否明确 采用一定的方法和手段可以发现很多技术问题，但这些问题可能是模糊不清的，需要我们进一步明确。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 1 任务一 体验设计的一般过程（上） 马上行动：判断以下问题是否明确，并说明理由。 1.这款台灯给谁用，在哪里用等问题不明确，设计的对象也不明确。 2.用途和范围都不明确。首先收集所有的雪是不可能的，其次，如何使用收集到的雪，使用在哪些方面？用雪来控制温度，还是单纯的将雪化成水在农业中使用？ 1 2 必修一：技术与设计（GT） 明确问题的要素 问题的目的是否明确 要抓住解决问题的目的和需要 问题表述本身是否明确 要抓住核心概念和主要逻辑 问题产生的原因是否明确 要抓住过程和形成因素 问题的应用环境是否明确 要抓住问题情境的变量和变化 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 3 4 3.设计的对象不明确，垃圾的种类很多，有生活垃圾，工业垃圾，形态有液态、固态等，分类是多角度的需要明确。 4.对教室环境表述不清，“舒服”是个人感受，不易判断。 马上行动 问题是否有价值 1 必修一：技术与设计（GT） 问题是否有价值 凡是伪科学的或者反科学的问题都不应徒劳地设计。 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 能否让水变成油 能否制造一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行——永动机？ 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 2 必修一：技术与设计（GT） 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 2、迄今为止，该问题是否得到充分解决。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 问题是否有价值 2 必修一：技术与设计（GT） 2、迄今为止，该问题是否得到充分解决。 外出旅行或出差时，手机突然没电，也没有固定电源可以充电，利用技术能否解决这个问题？ 3、在你调查的范围之内，该问题是否具有普遍意义。在更广泛的范围内，该问题是否有意义。 2 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 问题是否有价值 必修一：技术与设计（GT） 3、在你调查的范围之内，该问题是否具有普遍意义。在更广泛的范围内，该问题是否有意义。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 2、迄今为止，该问题是否得到充分解决。 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 4、在多个问题同时发生时，该问题是不是主要问题。 问题是否有价值 2 必修一：技术与设计（GT） 4.在多个问题同时发生时，该问题是不是主要问题。 如果是当前科学技术水平无法解决的问题，就不适宜进行设计；对超出当前物质条件和工作条件（人力、物理、资源等）的问题，也不适宜进行设计。 能否设计一款可以瞬间移动几千米的装置？ 5、现有的技术条件能否解决这个问题。技术发展以后呢？ 总结 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 3、在你调查的范围之内，该问题是否具有普遍意义。在更广泛的范围内，该问题是否有意义。 2、迄今为止，该问题是否得到充分解决。 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 问题是否有价值 2 必修一：技术与设计（GT） 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，投入与产出之比是否理想。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容之后，还需要确定问题是否有价值。判断一个问题是否有价值，必须从以下六个方面着手。 4.在多个问题同时发生时，该问题是不是主要问题。 3、在你调查的范围之内，该问题是否具有普遍意义。在更广泛的范围内，该问题是否有意义。 2、迄今为止，该问题是否得到充分解决。 1、所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。 问题是否有价值 2 必修一：技术与设计（GT） 收集完成，进行分析、统计，采用柱形图、三维饼图等图表形式绘制出资料的统计结果图表。 从中可以得到关于台灯的功能、开关、支撑架材料、结构形式、灯罩形式等的统计数据。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 问题是否有价值 2 必修一：技术与设计（GT） 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。 在明确问题的内容和价值之后，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。 明确问题的内容及解决问题受到的限制 解决问题受到的限制 任务一 体验设计的一般过程（上） 3 必修一：技术与设计（GT） 假如让你设计一个可悬浮的台灯，从设计对象角度看会受到哪些方面的限制。 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容及解决问题受到的限制 解决问题受到的限制 3 必修一：技术与设计（GT） 要设计制作台灯，需要考虑各种限制因素。 设计相关因素 是否受到限制 可否执行国家相应技术规范 材料 制造工艺 结构造型 标准件 台灯质量 成本 时间 控制方式 健康 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确问题的内容及解决问题受到的限制 解决问题受到的限制 3 必修一：技术与设计（GT） 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确设计要求及编写设计计划 明确设计要求 当我们对解决问题所受到的限制做了全面的梳理和分析之后，就可以将该问题明确的视为一个设计对象，并依据已有的调查、研究和分析，提出具体的，具有一定可行性的设计要求。 主要环节 具体工作内容 调查需求 分析信息 确定项目 提出设计要求 设计了访谈提纲、调查问卷，对初中学生进行了调查 对调查的资料进行统计、分析 最终确定台灯为设计项目 确定台灯的设计要求 [思考] 你认为孙宇等同学在设计的发现与明确问题阶段进行了哪些具体工作？ 3 必修一：技术与设计（GT） 孙宇等同学通过讨论、分析，得出了台灯的设计与制作的一般要求 功能要求：具有台灯的基本功能，同时有适当的辅助功能，方便携带。 技术指标：照明≧250lx（距光源300mm处），3800≦色温≦4200K，频闪≧3125HZ。 外观要求：美观，具有一定的装饰效果。 耐 用 性：结实稳固，经久耐用。 光源选择：节能环保。 供电方式：直流供电（电压≦6V） 成本要求：30元以内。 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确设计要求及编写设计计划 明确设计要求 3 必修一：技术与设计（GT） 为了保证设计的顺利实现，需要制定设计计划。目的是为了更好的保证设计有目的、有计划的进行，可以通过工作程序的排列来表示。 任务一 体验设计的一般过程（上） 明确设计要求及编写设计计划 明确设计要求和编写设计计划 台灯设计计划 1.发现与明确问题 5.使用与维护 4.测试、评估优化 3、制作模型 2.制定设计方案 调查需求 信息统计 调查需求 收集信息 设计分析 方案构思 方案呈现 方案筛选 材料、工艺选择 模型制作 测试 评估 优化 设计产品说明书 3 必修一：技术与设计（GT） 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，有的介意同时进行，有的需要依次推进。 【思维与碰撞】 这个台灯设计计划和时间进度计划安排合理吗？如果不合理，如何改进？ 任务一 体验设计的一般过程（上） 设计计划书 明确设计要求及编写设计计划 明确设计要求和编写设计计划 3 必修一：技术与设计（GT） 明确问题 任务一 体验设计的一般过程（上） 问题是否明确 问题的目的是否明确 问题表述是否明确 问题产生原因是否明确 问题的应用环境是否明确 知 识 小 结 问题是否有价值 解决问题受到的限制 设计对象的特点和问题解决的标准 设计者的技术能力与条件 明确问题的内容及解决问题受到的限制 明确设计要求及编写设计计划 提出具体的设计要求 制定可行的设计计划 必修一：技术与设计（GT） 任务一 体验设计的一般过程（上） 小结 问题的种类 发现问题 问题的来源 发现问题的途径和方法 明确问题 问题是否明确 问题的目的是否明确 问题表述是否明确 问题产生原因是否明确 问题的应用环境是否明确 问题是否有价值 解决问题受到的限制 设计对象的特点和问题解决的标准 设计者的技术能力与条件 明确问题的内容及解决问题受到的限制 明确设计要求及编写设计计划 提出具体的设计要求 制定可行的设计计划 发现问题和明确问题 科学问题 社会问题 技术问题 人类生存必然会遇到的问题 他人提出，设计者必须面对的问题 基于一定目的的，设计者自己主动发现的问题 观察日常生活 收集和分析信息 技术研究和技术试验 必修一：技术与设计（GT） 每一种知识都需要努力! 都需要付出，感谢你们！ $