資源簡介

(共35張PPT)
3.1 發現與明確設計問題
重要指標。
什么是問題
在生活中，有很多為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題。
日常生活中，你遇到過問題嗎
思考
日常生活中，遇到問題而引發發明創造的例子
小屁屁挨凍怎么辦？
解決辦法！
浙江新昌中學學生賈利港同學在家勞動時發現用手剝玉米費勁，效率低，發明了家用簡易玉米脫粒機，獲得大家的好評。
設計的第一步是發現與明確問題，這是非常關鍵的一步
一條線和一萬美元
美國福特汽車公司的一臺巨型發電機出現了故障，很多人都修不好，只得請來了德國的電機專家斯坦門茨來修理。斯坦門茨來了以后，用了兩天兩夜的時間呆在發電機旁，這看看那聽聽，最后，他在發電機的頂上劃了一條線。告訴修理工，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少16圈。故障果然被排除了。斯坦門茨向福特公司索要1萬美元的酬金。很多人認為不值，因為故障很簡單，排除也很容易。有人要求斯坦門茨列一張說明費用的帳單。斯坦門茨寫道：“用粉筆畫一條線1美元，知道在哪里畫這條線9999美元。”帳單送到了福特的老總那里，老總看了后連連點頭，很快照付了一萬美元，并用重金聘用了他。
　　設計的過程，實際上就是尋找解決某個問題的途徑的過程。發現問題和提出問題是進行設計的前提，如果沒有發現問題、不能提出問題，設計便無從談起。
重要指標。
下面測試一下同學們是否擅于發現問題
題目：警察接到報案，一家超市遭到搶劫。到超市后，警察調取了監控資料，請仔細觀察下面圖片，到底誰才是真正的嫌疑人呢？
A、A B、B C、C D、以上都不是
第一種，人類生存活動中自然會遇到的問題。
----可以說是一切技術問題的總來源。
例如:為了解決人們如何進食的問題，中國人設計出了筷子，而西方人則設計出了刀叉。
　　　
又如:為了解決如何清潔牙齒的問題，人們設計出了牙刷和牙膏。
幫你擠牙膏
重要指標。
有人說：“當汽車的速度超過200Km/h時，空氣阻力的問題越來越明顯。” 也有人說：“我燒菜時放鹽的量老是控制不好。”
流線型
電子顯示型
　第二種，由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。-----大多數設計人員設計問題的基本來源。
第三種，基于一定的目的由設計者自己主動地發現的問題，并試圖解決它。如:電話的發明
電話的發明
古人的聯絡方法：閃鏡子、烽火、煙霧
電話的發明歷程：
德國人賴特——美國人格雷——美國的貝爾(英國移居)
1.賴特是一位德國教師。1861年，他造出了一臺簡易電話機，由發話器和受話器兩部分組成。
賴特高興地把這一發明拿到法蘭克福物理學會上表演，但是到會的權威們卻毫無興趣，認為這是小孩子的玩藝。這使賴特受到很大打擊，不久就病逝了。
重要指標。
　2.1874年，美國人格雷制造了一臺比賴特電話還要靈敏些的電話機，在華盛頓當眾表演。表演是成功的，但是權威們依然認為用電傳送人的聲音沒有實用價值。格雷在眾口非議中也動搖不干了。
3.貝爾是治療耳聾的醫生。他的工作使他對聲音如何用電來傳遞產生了興趣。
1876年貝爾電話研制成功。
聲音
膜片振動
電流變化
聲音
膜片振動
電流變化
電磁感應
電磁感應
來源：1、生活中自然碰到的
2、別人給出的
3、主動去發現
以下問題的來源分別屬于哪一種？
1、奶奶腿腳不好 小剛幫奶奶做了根木拐杖
2、為了刮胡子人類發明了剃須刀
3、為了完成飛上天空的愿望，萊特兄弟經過上千次試驗成功研制飛機
2、發現問題、解決問題的途徑與方法
觀察日常生活
無意觀察：人們被動地接受外界的刺激，對生活中的人或物的偶然一瞥，都可能引發一個問題，或者獲得解決一個問題的靈感。 ——具有積極敏銳，抓住問題的心態。
有意觀察：對于日常生活的問題還可以有目的、有計劃地實行觀察，從而解決問題或者發現新的問題
新式紡紗機的誕生
詹姆斯 哈格里沃斯有一次無意中將家中的紡車碰翻了，他看見原來水平放置的紡車變成了垂直豎立，仍在不停地轉動。從這一偶然事件中，他得到啟示：既然紡車錘豎立時仍能轉動，要是并排使用幾個豎立的紡錘，不就可以同時紡出好幾根紗嗎？他說干就干，經過試驗終于發明了裝有8個紡錘的新式紡紗機。
重要指標。
因天花的蔓延所造成的人類的不幸是令人慘不忍睹的。在不到30年的時間內，歐洲先后就曾有五位國王或皇后因天花而喪生，人們因天花難以遏制的傳染而惶恐。醫生琴納迫切希望能夠對天花的防治做出點努力。一天，一位少女來到琴納的診所看病，琴納根據少女的癥狀診斷她患的是天花。但是少女解釋說：“我這不是天花。我在奶牛場擠牛奶時，手指上的皮膚不慎被裝牛奶的鐵桶碰破了，當時沒在意。后來，碰破的手指又接觸到奶牛常患的痘瘡上，第三天，我手上就生出了幾顆小痘瘡，這不是天花。
有意觀察 —— 天花病疫苗的發現
重要指標。
幾十年來，在我們奶牛場所有擠奶的姑娘中，沒有一個患天花的，只是差不多都患過這種小痘瘡。”聽了少女的話，琴納仿佛意識到了什么，然而又有點半信半疑。在此后近20年的時間中，琴納一邊行醫一邊經常到奶牛場，仔細觀察奶牛生痘瘡，牛痘怎樣感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些癥狀。在經過細心的觀察之后，他做了詳細的記載，接著就開始了在動物身上接種牛痘，然后再接種天花的試驗。1796年5月17日，被稱為"死神的幫兇"的天花從此被人類征服了。
以下屬于無意觀察還是有意觀察？
1、萊特兄弟為了設計飛機每天觀察鳥的飛行狀態
2、牛頓被蘋果砸到引發思考從而提出萬有引力定律
3、中國古代一名廚子發現木炭硫磺和硝石混在一起點燃能產生美麗景象而發明煙花
對于日常生活的問題可以有目的、有計劃地實行有意觀察。
有意觀察的常用方法——收集信息
如果你想知道河溪中學的學生普遍都用什么價位什么顏色的水杯，你會如何收集信息呢？
收集和分析信息
文獻法:對已有文獻信息進行收集、分析的方法；
問卷調查法：用問卷的方式進行實際調查，獲取信息、發現問題的方法；
詢問法：以詢問的方式收集和獲取信息、發現問題的方法。
實踐法：實地調查、親自探究
重要指標。
收集信息的多種方法：
采用詢問法不僅可以發現問題，而且可以了解問題產生的原因。
案例 :日本的本田公司就很推崇“抓住問題，追問到底”。比如，某臺機器突然不動了，他們就采用追問到底來解決。“機器為什么不動了？”－保險絲斷了。――為什么保險會斷？――超負荷，電流過大――為什么超負荷？――軸承潤滑不好――為什么軸承會潤滑不好？――吸不上潤滑油。――為什么吸不上油？――油泵嚴重磨損――為什么會磨損？――是因為沒有裝過濾器進入了鐵屑。問題到此，也就解決了。應該給油泵裝過濾器。
重要指標。
1、問卷分類
A、開放式問卷:被調查者在表格中根據自己的意愿填寫相關內容。
B、封閉式問卷:被調查者在已設計好的答案中選擇自己最認可的一項。
C、混合式問卷:在一份問卷中，既有開放式要求的欄目，又有封閉式要求的欄目。
1.家長每月一共給你的零用錢一般為多少？ ( ）
A. 250元以下 B .250-400元 C .400-600元 D.600元以上
2.你每月用于學習用品的消費 ( ）
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費 ( )
A.20元以下 B.20-50元　　C.50-100元 D.100元以上
4.你平時的消費觀念是： 　 （ ） 　 A.名牌是身份的象征，穿名牌當然更有自信 　 B.花的畢竟是父母的血汗錢，學生還是應有節儉的美德 　 C.同學們都有（如手機），我也要有，不然多丟臉。
5.家長給零花錢的態度： （ ）
A.除了必要的開支，不會隨便給零花錢　 　
B.一般是要多少，給多少
　C.聽自己說別的同學都有，就會很爽快地掏錢
6.平均每個月有剩余的生活費嗎？ ( )
A.經常有 B.偶爾有 C.少的可憐 D.入不敷出
7.如果你中了50萬大獎，你會如何花費？
調查問卷
請問:右邊是何種類型的問卷
收集完信息，還要進行匯總，要善于總結、歸納，從中獲得有價值的信息
高佳佳同學有關杯子的調查表（時間： 地點：）
問卷調查對象 材料 形狀 色彩 價格
紙
質 塑料 陶瓷 金屬 橢
圓柱 圓柱 方柱 明亮 淡雅 灰暗 低檔 中檔 高檔
兒童 3 7 7 3 8 7 5 12 5 3 10 6 4
中學生 3 5 6 6 4 7 9 9 8 3 6 12 2
上班族 8 2 5 5 6 5 9 6 8 6 3 8 9
老人 4 5 8 3 6 10 4 5 12 3 12 5 3
你發現了什么問題？從中了解到什么信息？
重要指標。
思考
你認為解決問題的途徑與方法還有哪些？
做夢、做實驗等
做實驗解決問題
例：愛迪生做了數千次實驗，終于找到適合做燈絲的材料
做夢解決問題
例：苯的分子式的發明
凱庫勒在公共馬車上打盹時夢見了一條扭動著并自咬尾巴的蛇，腦子里突然靈光閃現，終于想明白了苯環結構。
課堂延伸：
1、當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中的飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料；
2、人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱，會燙著孩子；
3、在作用折疊式剃須刀時很不安全，常常刮破皮膚。
你知道這些問題的發現引發了哪些設計和發明嗎？請在此基礎上嘗試提出兩個日常生活中遇到的問題。
剃須刀雙層刀片設計剃須更舒適
可彎折的吸管
帶溫度計的或會根據溫度而變化顏色材料制成的容器
重要指標。
1、發現問題——設計的第一步，也是非常關鍵的一步
2、問題的來源：①生活中自然遇到 ②別人給出 ③主動發現
3、發現問題、解決問題最常用的途徑和方法：①無意觀察 ②有意觀察
4、有意觀察——收集信息——①文獻法 ②調查問卷法 ③詢問法 ——信息匯總與分析
5、解決問題的其他途徑與方法：做夢、做實驗等
國王要魯班短時間內建一座巨大的宮殿，需很多木材，魯班每天指揮木匠上山砍柴，但是短時間內根本砍不到足夠的木材，這天魯班上山的時候，偶爾捋了一把長在山上的一種野草，手一下子就被劃破了。魯班很奇怪，小小的一根草為什么這樣鋒利？他把草折下來細心觀察，發現草的兩邊都長有許多小細齒，他的手就是被這些小細齒劃破的。魯班由被鋸齒形的草劃破手而發明了鋸。問題：
1、魯班短時間內需要大量木材 這個問題屬于：A生活自然遇到 B別人給出 C主動發現
2、魯班發現野草為何能割破手的問題屬于：A無意觀察 B有意觀察
3、魯班細細觀察野草形狀而發明鋸子解決問題屬于：A無意觀察 B有意觀察
重要指標。
以九個人為一組，就同學們使用的書包的顏色（冷色、暖色）、價格（低檔、中檔、高檔）、樣式（單肩、雙肩）進行信息匯總，以男生和女生分類，由小組長負責制作成匯總表格，并總結其中的信息
問題：班里同學們使用的書包顏色、價格、樣式都普遍是哪種呢，男生和女生有何區別

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