資源簡介

發現問題 教學設計
一、教學目標：
知識與技能：
知道并理解發現問題的三種方法。
了解并掌握不同層次觀察的方法
過程與方法：
1、通過生活中的案例辨析，更好的理解發現問題的重要性。
2、通過案例分析激發學習興趣，真正學會觀察和思考。
情感、態度與價值觀：
1、生活中發現問題并獲得成功的例子，激發發現問題的興趣和欲望。
2、通過校園全景視頻的展示和全景圖的欣賞，提高學生對學校的熱愛
3、養成觀察的習慣，學會主動從生活中發現問題，為今后的研究做準備
二、教材分析與教學設計思想
《發現問題》是蘇教版第一場第四章第一節的內容。發現問題是學識發明設計課題來源的一個重要章節。從學校的培養目標來看，《基于核心素養的優質高中拔尖創新人才培養的實踐研究》的課題研究。具體落到學科上，就是希望通過1年半的課程學習，能讓學生有所發現，有所發明。
一來可以參加全國青少年創新賽、創客大賽等，另一方面若能提出自己的創新設計思路，能夠申請到自己的發明專利。專利這個問題，除了以往的優勢外這兩年還有一個剛剛研究的優勢：自主招生。從去年開始，985、211等高校都發出自主招生簡章，從今年的情況來看，相當一部分都有提到：在高中階段獲得專利的學生也具有自招資格，也就是說這些孩子和奧賽很多獲得國家級、省級一、二等獎的學生具有一樣的敲門磚。若通過自招考試，則可以實現高考減分錄取，甚至考上本一線就可以上名校的情況。既能實現自己的創意，又能對高考有所幫助，何樂而不為呢。
而相對于過去的課題，我們覺得有一個較普遍問題：高中生研究不太可取的一種思路就是做了一個別人給的有點艱澀的課題，然后全力以赴最求成果。別人給的，就是不是自己的原始興趣和想法，而是父母熟人或者參加的項目所布置的--（普林斯頓亞洲招生官）
為此，我們非常重視學生研究課題的自我發現。課本中本節內容文字雖不多，但內涵豐富，在設計教學內容時我們做了一些便于學生實踐的嘗試和擴展、細化。如通過兩個課時，讓學生體會到如何從生活中發現具有可行性的問題。在確定課題后，和學科教師合作，指導學生完成課題。（大致過程：自主發現問題——明確可行性（初查、有價值則正式查新）——初步方案——班級評價——整合小組或個人，并嘗試與學科合作——方案研究——模型、原型、實驗等設計）這個過程也可以與剛提出的通用技術學科核心素養中的創新設計很好的銜接。
三、學情分析
學生為重點中學高一學生，在前面的學習中通過補充的一些內容，較為詳細的培養和訓練，已經在一定思想程度上認識到他們在高中階段是能夠有所發明、有所創造的，了解了發明創造對他們無論是理想還是現實都有較大的幫助，心理在一定程度上已經較為愿意。在下課時間，時不時都會有學生過來交流他們一段時間以來的一些想法，只是思考還比較初級。因此，學生對接下來如何開展發明創新還是抱有較大熱情的。但是什么是真的的觀察，如何觀察，學生并沒有很好的經歷，以往更多的是語言、口頭的鼓勵，沒有實質性的指導。因此，我把這節課的重點放在訓練如何觀察方面。
四、重點難點
重點：發現問題的三種方法，第一課時重點學習從生活中發現問題
難點：養成主動從生活中發現問題的意識 這是個長期目標
學會正確的觀察，并善于思考
五、教學過程：
（一）課堂引入
師：（展示鬧鐘）生活中很多時候都會用到鬧鐘，它讓我們對時間有了一個提示的作用。但是，不知大家對于現有的鬧鐘使用是否有些煩惱？
生： 響起來多次叫不起？起來又睡了
師： 最近一段時間，我也被家里的鬧鐘困擾著。每次早起的時候，都要挨揍，原因是家里的鬧鐘把不必早起的愛人一同吵醒；上網查詢后發現現有的解決方案多為穿戴式的，如手環等，并不令人滿意。雖然這是生活中的一個小問題，但他確實給我的生活帶來了麻煩。實際上生活中的問題很多，大多數時候我們將就了，就過去了。如果你能把這些問題積攢起來，拿一個本子記下來，遇到過哪些問題。然后針對某個問題進行研究，形成一個成果的話，也許就能改變人們的生活。
我們今天就一起來學習 《發現問題》。在具體學習之前，我們一起來重溫一個故事。
（展示屠呦呦）2015年10月，諾貝爾生理學或醫學獎在瑞典斯德哥爾摩的卡羅琳斯卡醫學院揭曉，中國藥學家屠呦呦榮獲了該獎項，第一位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家、第一位獲得諾貝爾生理醫學獎的華人科學家。一聲叫好之后，關于屠呦呦和青蒿素 ( http: / / jump. / safecheck / index url=rN3wPs8te / pL4AOY0zAwhz3wi8AXlR5gsMEbyYdIw61jXl0gciqO7fkj6IaLQWL2ImOuUl9obIdesUqvhcRz+hXSuwz9b96EragWmZ1jer1XQuxoOXhQsULuvgn1adnm1jJxN8nrInj+0fNTMx1KN7MvUWi2PJuFq2M3wGgkZA2bEUQoPUf9NHI468kNrYO / N / Y2kJK7tGt2Pah4egTNMg==" \t "_blank )的討論和爭議也隨之而來。最重要的爭議點在于：“不能把團隊的成果歸于一個人”；“把獎頒給她一個人，對項目的其他參與者不公平”
諾貝爾化學獎委員會主席斯文·利丁:
當我們去看有大量人員參與的領域，通常情況下你都能追溯到一個起始點，那時只有有限的幾個人……是他們點燃了火種。為后來者找到了通往成功的路徑，地位和作用無可替代。
“優先權”：即關注在重大的科技成果中，誰第一個提出思想或者方法路徑。注重的是科學發現的思維，而不在乎是誰做的。
（以“第一”論英雄，并不是推崇“個人主義”、否定其他參與者的功勞，而是旨在強調第一發現者在科學研究中獨一無二的貢獻。在探索未知世界的茫茫黑夜中，是第一個發現者或發明人開啟了希望的大門，為后來者找到了通往成功的路徑，其地位和作用無可替代）
那么怎么才能發現問題，問題來自哪里呢？
（二）、問題的來源
1、了解來源
師：問題有三種來源 ,大家請看課本P 78
（1）人類生存活動中必然會遇到的問題：衣食住行等
（2）由別人提出的問題，設計者必須針對問題尋求解決方案：隨著人類的 進步，科技的發展，不斷產生新的問題。我們設計者必須根據新的問題來尋求解決方案，從而再推進社會的進步
（3）設計者憑借興趣愛好或一定目的，自己主動發現問題：在某個領域內，你有特長或興趣愛好，喜歡主動去專研它，從中發現的問題。這也是我們希望大家能夠參考的一種方法。
案例：繞線器——一項發明的價值并不在于是否有多高的技術含量，更多的是需要看這項發明是否解決了大多數人生活中都會遇到的問題。
（三）、發現問題的途徑和方法
問題的種類非常多，如……，這些問題總是客觀存在的，那我們用什么樣的方法發現他們呢？課本上介紹了三種方式，我們一起來看一下：
我們今天重點一起來聊聊“觀察日常生活”。生活中的偶然事件就可能引發一個問題的發現。歷史上由生活中無意的發現帶來的發明有很多，如課本中這個大家應該在歷史課中已經非常了解的珍妮機。
生：回答珍妮機的發明過程
師：還有很多的發明都是從類似的無意中開始的；但是問題來了：相信生活中許多人都曾無意中遇到過這些發明家們遇到的類似的事，如紡車翻到，幾百年間絕對有很多次，為什么只有有限的那幾個人注意到了呢？他們和別人有哪些不同呢？應該說這些發明家同時具有著“敏銳的觀察和創意性的思考”。
如今信息泛濫的時代，人們識別信息的感官整體呈現鈍化的傾向。鈍化的表現就是對身邊發生的事視而不見，如：中國式盲道……
我們首先來說說“觀察”。對日常生活的觀察，是人類許多靈感的來源，相信大家也曾經不止一次的被建議要關注身邊的事，但是我們是否有做到這點呢？或者說該如何去做呢？
（四）、學會觀察
我們從三個方面來介紹如何觀察。
首先要有觀察的想法和意識。對于每天習慣見到的東西，我們好像很熟悉，但真的嗎？來做一個實驗：我們的校園（航拍視頻對于它你真的了解嗎？課題練習：請在ipad中寫下以下幾題答案
1、三中有幾顆大榕樹？分別在哪里？
2 、每天經過的國學長廊有什么內容？幾個人物？代表思想
3、原教學樓中庭的生物園有哪幾種動物的標志？
4、三中操場有幾個籃球架？跑道有幾條？
5、我們班班級外墻上的畫的內容是什么？
校園生活將近一年，每天習以為常的，習慣的內容其實我們并不十分了解。如果我們能從日常生活里培養觀察的態度，就能確實地看，好好地了解，徹底地了解，才能真正看到問題點。（學生完成練習，評講）
2）、“要看什么呢？”
如果我說來觀察吧，所有人都會認真持久地，仿佛要看穿似得凝望。但應該先了解應該要看什么。
課堂練習： 30妙觀察圖畫，回答后面的問題。
1、畫里的時間是幾點？
2、圖里的地鐵站是那一站？
3、幾個人站著？
4、與小孩子牽手的人排第幾位？
5、戴帽子的人在做什么？
師：正確的觀察結果并非一定要與時間和努力的程度成正比。 掌握與對象有關且具有意義的信息（特征與細項）才是本質。
3）、要怎么看呢？ 仔細觀察的基本條件是“如實呈現”，拋棄自身對該事物與現象曾具有的想法。日常生活中，為了方便，只記憶事物和現象的代表性特征，視整體的印象或用途為代表性特征。
課堂練習：觀察一塊橡皮，寫下你所觀察到的。
收集結果，拿幾個出來，會發現差不多：（學生的答案預估大多如此）
白色
六面體
很輕
擦拭的工具
用過后沾著鉛筆痕跡
師："這些都是代表性特征，印象中的。其實不觀察基本也能寫出來。"
希望的目標是：
白色橡膠制作而成，具有特別的香氣
柔軟材質，具有適當的彈性
質量小，大約5克
擦拭紙面，橡皮擦表面會變成屑末
石墨沾到表面會掉落
從更為深入、詳細而具體的觀察，具體化的描述，才是更有價值的。充分掌握事物本身的樣貌，就可以視之為有意義的信息，通過人的五官掌握其值得傳達的本質特征，而并非單純如拍攝出實景的照相機。
看完之后呢？ 有所思考，而不僅僅停留在觀察到。
細致的觀察可以發現事物的很多特征，這些特征有優點也有缺點。而缺點也許就是我們所要尋找的問題所在。
缺點列舉法 9不原則：不合理、不科學、不衛生、
不節儉、不方便、不安全、
不靈活、不省力、不全面
橡皮擦缺點：可以是現在觀察到的，也可以是平時注意到的（班級討論，回答）
1、白色，容易骯臟
2、外殼，用一段就要全撕掉
3、經常沒用完就覺得用不下去了（各種顏色）
4、碎屑太多
5、邊角用掉后，接觸面變大，細節不好擦除
6、字的痕跡依然會留下
（五）、課堂小結：問題來源于生活，我們要有隨時觀察的意識，學會正確觀察的方法，并勤于思考，才能真正有機會從生活中發現問題，發現可能值得我們研究下去的課題。
生活中還有哪些問題沒有被很好的解決？多到什么程度？
我們所發現的問題都值得去做嗎？怎么判斷？
下節課一起學習 發現問題（2）
（六）課后作業
1、觀察“雞蛋”，寫下進一步觀察到的內容
2、觀察一把“折傘”，分析它的“缺點”

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