2.1 设计的创造性思维和工程思维课件-2025-2026学年粤科版高中通用技术必修一

第二章 技术设计的基础 XXX 1 PART FOUR PART THREE PART TWO PART ONE 目 录 01 第一节 设计的创造性思维和工程思维 02 第二节 技术设计的原则 03 第三节 技术设计的一般过程和方法 04 第四节 设计和交流中的技术语言 设计的创造性思维和工程思维 第二章 第一节 第一部分 PART ONE 案例：港珠澳大桥——隧道设计 TITLE HERE 4 港珠澳大桥在设计和建设中，借鉴了国内外的建桥经验，系统地考虑了交通、台风、地震和生态保护（中华白海豚保护）等诸多问题，在桥建高点、矮点都不行的情况下，应用逆向思维，干脆把“桥”建到海底！港珠澳大桥的创新项目超过1000个、创造600多项专利，还突破了10余项世界级技术难题。 由此可见，港珠澳大桥的设计和建设，是各种创造性思维和工程思维应用的典范。 港珠澳大桥桥-岛-隧道设计 第一部分 PART ONE 第一部分 创造性思维 TITLE HERE 技术设计的创造性思维主要有发散思维、逆向思维、联想思维等多种思维方式。 6 看到这个苹果时，你想到了什么？ 又称辐射思维，它以思维的问题为中心向外扩展各种想法，即多角度、多层次探讨问题的解决方法，并由此引起的思路的转移和思想的跃进，找出一种或多种解决问题的方法。 思维的发散可从材料、结构、功能、形态、方法、关系和因果等多方面进行。 发散思维特点：流畅性，变通性，独特性. 1.发散思维 训练测试 用汉字组词，要求用最后一个字组成下一个新词。 如：课室——室内——内涵——涵义 如何一笔将正方形分布的九个点用连续的四条线段连在一起？ 树上有鸟儿十只， 砰...被猎人打中了一只。树上还有几只鸟？ 邀请班上最幽默的两位同学模拟文档中的师生对话。 第一部分 PART ONE 《三国演义》“空城计”的故事，注意人物语言和表情，体会其中人物思考问题的思维方式。 你知道空城计的故事吗？ 在这个故事中 1、司马懿运用了什么思维方式？ 2、诸葛亮运用了什么思维方式？ 11 “一生都很谨慎”的诸葛亮一反常态 人类的思维具有方向性，解决问题时，人们习惯按照熟悉的常规思维路径去思考，即采用正向思维，然而有些问题正向思考却不易找到正确答案，若运用逆向思维，则会取得意想不到的效果。 逆向思维又叫反向思维，采用与正向思维完全不同（甚至相反）的方法来思考问题，提出解决问题的方法。 2.逆向思维 TITLE HERE 特点：反向性，异常性 14 案例1：野生动物的“人类观赏园” 案例2：吹风筒与吸尘器 案例3：电和磁 案例4：高温杀菌与冷藏工艺 19世纪，法国微生物学家巴斯德用实验证明了细菌可以在高温下被杀死，因此，可以将食物煮沸进行保存。物理学家开尔文得知这一消息后，便想：既然高温能够将细菌杀死，那么低温是不是也能将细菌杀死呢？沿着这一思路进行了进一步的研究，开尔文发明了“冷藏工艺”掀开了人类保存食物方法的新篇章。 在逆向思维中常用到反转逆向思维法、转换逆向思维法、缺点逆向思维法。 （1）反转逆向思维法：从已知事物的相反方向进行思考，事物的相反方向常常从事物的方向、顺序、分合、状态、多少、大小、功能、结构、因果关系等作反向思维。 如吹风筒与吸尘器、空城计 （2）转换逆向思维法：由于原有解决问题的手段和方法受阻，而转换另一种手段或另一个角度来思考，以使问题顺利解决的思维方法。如司马光砸缸 （3）缺点逆向思维法：利用事物的缺点，化被动为主，化不利为有利的思维方法。如金属电镀 又叫思维定势，是人思想被长期既定的惯例和习惯所束缚，引导或迫使自己按习以为常的思路和方法去思考和处理问题的思维方式。 拓展学习：定势思维 19 2、由三个“１”所能排列的最大的数是多少？ 3、由四个“１”所能排列成的最大的数是多少？ 11 111 1111？ 1111 定势思维 1、由两个数字“１”所能排列的最大的数是多少？ 答案：小孩的爸爸和外公。 定势思维 一位公安局长在路边同一位老人谈话,这时跑过来一位小孩,急促的对公安局长说:“你爸爸和我爸爸吵起来了!”老人问:这孩子是你什么人?"公安局长说:“是我儿子”  请问:这两个吵架的和小孩是什么关系? 定势思维 案 例 某公司创业之初，为了选拔真正有效能的人才，要求每位应聘者以比赛的方式推销100把梳卖给和尚。 一个星期的期限到了，甲先生仅仅只卖出一把，乙先生卖出10把，丙先生居然卖出了1000把。 乙先生去了一座名山古寺，由于山高风大，把前来进香的善男信女的头发都吹乱了。乙先生找到住持，说：“蓬头垢面对佛是不敬的，应在每座香案前放把木梳，供善男信女梳头。”住持认为有理。那庙共有10座香案，于是买下10把梳子。 丙先生来到一座颇富盛名、香火极旺的深山宝刹，对方丈说：“凡来进香者，多有一颗虔诚之心，宝刹应有回赠，保佑平安吉祥，鼓励多行善事。我有一批梳子，您的书法超群，可刻上‘积善梳’三字，然后作为赠品。”方丈听罢大喜，立刻买下1000把梳子。 甲先生说，他跑了三座寺院，受到了无数次和尚的臭骂和追打，但仍然不屈不挠，终于感动了一个小和尚，买了一把梳子。 定势思维有思维方向及目标明确的优点，可以合理利用定势思维；但在发明创造方面我们需要克服定势思维。 定势思维 思考定势思维是否有好坏之分？ 第一部分 PART ONE 3.联想思维 是人们在脑海中，将一种事物与另一种事物联系起来，从而帮助解决问题的一种思维方法。 常见联想思维：类比联想、对比联想、接近联想、相似联想、因果联想。 24 第一部分 PART ONE 案例1：魔术贴 相似联想：由某一种事物或现象想到与它相似的。 25 粗茶淡饭 流芳百世 雪中送炭 伶牙俐齿 山珍海味 遗臭万年 火上浇油 笨嘴笨舌 对比联想：具有相反特征的事物或相互对立的事物之间形成的联想。 案例2：成语对对子（对账要工整，意思相反） 类比联想：通过对一种事物与另一种事物对比而产生的联想。 接近联想：相互接近的事物形成的联想。 第二部分 工程思维 第二部分 PART TWO 30 思考：观看视频“手工耿的概念车”，尝试分析。 具体体现 思维方式 尽管外观和功能上进行了大量创新，但车辆的基本结构仍然遵循了传统汽车的设计，例如四轮驱动、座椅布局等，这种在基本结构上遵循传统的方式。 没有局限于传统汽车的外观，而是设计出像香皂一样光滑的车身，这种设计完全突破了传统汽车的框架，从多个角度思考如何让车辆更具未来感和科技感。 传统汽车只有一个方向盘，而概念车倒车是使用另一个方向盘。 车头的金属手臂不仅可以用于转弯提醒，还能用于与外界互动，这种从一个功能联想到多个功能的方式。 手工耿在制作概念车时，他有明确的需求和目标；作品充分利用了手头的资源（材料选择、成本控制等）；注重系统的整体性和模块化设计，可看作是由多个模块组成的系统，例如动力系统、转向系统、内饰系统等，同时将多个模块集成到一个完整的系统中，确保各个部分能够协同工作。例如，金属手臂的功能需要与车辆的控制系统集成，以实现转弯提醒和手势比划的功能；再次，后期进行了测试和反馈来优化设计，确保产品的可靠性和性能。 定势思维 发散思维 逆向思维 联想思维 工程思维 发散思维、逆向思维、联想思维...... 第一部分 创造性思维 第二部分 工程思维 以系统分析和比较权衡为核心的一种筹划性思维。 总结： 一、游戏道具‌：每队一张A4纸、一把剪刀 ‌二、游戏规则‌ ‌裁剪要求‌：队员们需要利用剪刀，从一张A4纸上剪出一个完整的、无破损的环形。这个环形不能打结或粘合，必须保持其完整性。 ‌穿越挑战‌：剪出的环形需要足够大，以便导师团队队员能够同时穿过。如果纸张在裁剪或穿越过程中断开，则视为失败。 ‌时间限制‌：5分钟内完成裁剪和穿越挑战。 三、游戏技巧‌ 为了得到更大的环形，可以尝试将A4纸对折后，从对折处开始剪出细长的条状，但注意不要剪断，直到最后形成一个相连的环形。 团队成员之间的沟通和协作至关重要，共同商讨裁剪策略，以确保环形足够大且完整。 穿越A4纸游戏 Lavf58.30.100 树上有十只鸟 　　某日，老师在课堂上想看看一学生智商有没有问题，问他：“树上有十只鸟，开枪打死一只，还剩几只？” 　　学生反问：“是无声手枪或别的无声的枪吗？” 　　“不是。” 　　“枪声有多大？” 　　“80－100分贝。” 　　“那就是说会震得耳朵疼？” 　　“是。” 　　“在这座城市里打鸟犯不犯法？” 　　“不犯。” 　　“您确定那只鸟真的被打死啦？” 　　“确定。”老师已经不耐烦了，“拜托，你告诉我还剩几只就行了，OK？” 　　“OK，树上的鸟里有没有聋子？” 　　“没有。” 　　“有没有关在笼子里的？” 　　“没有。” 　　“边上还有没有其他的树，树上还有没有其他鸟？” 　　“没有。” 　　“有没有残疾的或饿得飞不动的鸟？” 　　“没有。” 　　“算不算怀孕肚子里的小鸟？” 　　“不算。” 　　“打鸟的人眼有没有花？保证是十只？” 　　“没有花，就十只。”　老师已经满脑门是汗，且下课铃响，但学生继续问? 　　“有没有傻的不怕死的？” 　　“都怕死。” 　　“会不会一枪打死两只？” 　　“不会。” 　　“所有的鸟都可以自由活动吗？” 　　“完全可以。” 　　“如果您的回答没有骗人，”学生满怀信心地说，“打死的鸟要是挂在树上没掉下来?就剩一只，如果掉下来，就一只不剩。” 　　老师晕倒　…… Lavf58.30.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $