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第三章 發(fā)現(xiàn)與明確問題
一、教學(xué)目標(biāo)
1.明確發(fā)現(xiàn)問題的重要性；
2.初步掌握發(fā)現(xiàn)問題的一般方法；
3.能通過各種渠道收集與所發(fā)現(xiàn)問題相關(guān)的各種信息，并進(jìn)行處理；
4.能結(jié)合案例明確問題的內(nèi)容，比較和判斷問題的價(jià)值；
5.能熟練的結(jié)合案例說明明確問題的內(nèi)容與價(jià)值，明確設(shè)計(jì)要求與限制因素，制定設(shè)計(jì)計(jì)劃；
6.通過明確問題的內(nèi)容、價(jià)值的分析討論，培養(yǎng)科學(xué)思維能力和探究能力；
7.進(jìn)行實(shí)際操作，培養(yǎng)制定計(jì)劃中的實(shí)際考查與評(píng)估的能力；
8.通過設(shè)計(jì)計(jì)劃的制定，培養(yǎng)可行性實(shí)踐能力；
9.培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)探究欲望和主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題的熱情；
10.培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)，節(jié)約意識(shí)；
11.培養(yǎng)以客觀事實(shí)為依據(jù)，分析解決問題的科學(xué)方法和態(tài)度；
12.通過設(shè)計(jì)計(jì)劃的過程，分配任務(wù)的過程，充分發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，合作意識(shí)。
二、教學(xué)重點(diǎn)
1. 明確發(fā)現(xiàn)問題的重要性；
2. 初步了解并掌握發(fā)現(xiàn)問題的方法與途徑；
3.能夠明確問題的內(nèi)容和價(jià)值及發(fā)展?jié)摿Γ?br/>4.明確要解決這些問題所受到的限制，以及各類國家、國際標(biāo)準(zhǔn)；
5.能詳細(xì)的制定計(jì)劃書，并能合理性的分析與實(shí)踐，分工要合理，時(shí)間要分配恰當(dāng)；
6.能夠?qū)τ?jì)劃的過程作出一定的控制與調(diào)整。
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.多渠道收集與問題相關(guān)的信息，并進(jìn)行處理；
2.對(duì)于問題的價(jià)值能夠進(jìn)行合理的比較和判斷；
3.能判斷計(jì)劃表與計(jì)劃書中出現(xiàn)的問題并及時(shí)修正；
4.能分析計(jì)劃表與計(jì)劃書的可行性；
5.能制定合理、高效的計(jì)劃表與計(jì)劃書，并能根據(jù)情況及時(shí)修正意外情況。
四、教學(xué)方法
講授法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例分析法、合作探究法、小組討論法。
五、教學(xué)過程
（一）教師通過講述技術(shù)的發(fā)展史讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)問題的重要意義,如能源問題
1．從理論上我們來了解相關(guān)的概念，來了解前人對(duì)此的研究。
（1）問題的概念：生活中為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題。
（2）問題的分類：科學(xué)問題、社會(huì)問題、技術(shù)問題。
（3）問題的意義：問題——解決——新問題——再解決——由此推動(dòng)技術(shù)發(fā)展和人類進(jìn)步。
2．問題的來源的討論：
大致可以分為三種，分別是：
（1）人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題；
（2）別人給出的問題；
（3）基于一定目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題。
3．發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法：
案例：紡紗機(jī)的發(fā)展過程，從一開始橫的到豎的，從最原始手工的到先進(jìn)的全自動(dòng)紡紗機(jī)的發(fā)明，觀察起到了一個(gè)重要的作用。
為此我們認(rèn)為觀察日常生活：養(yǎng)成觀察的習(xí)慣，形成觀察的靈敏性；制定好觀察提綱，有計(jì)劃地實(shí)行觀察是發(fā)現(xiàn)問題的一條重要途徑。
（讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力，自由發(fā)揮，找出在教室中的技術(shù)問題，提出多種解決方案。老師通過實(shí)物展示來強(qiáng)化效果）
我們可以發(fā)揮別人的智慧，發(fā)揮群眾的力量。同時(shí)，收集和分析信息也是一種發(fā)現(xiàn)問題的捷徑。我們可以通過文獻(xiàn)法、問卷法、訪談法等收集信息的途徑來方便快捷的獲取問題。
最后一種，也是最難最具有創(chuàng)造力的一種發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法是技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)，那是一種主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題的方法。我們可以通過分析案例來了解一下“伽利略與體溫表”，我們先畫出伽利略的體溫表，通過簡單的試驗(yàn)來了解一下。
（二）教師通過講述博士的一條線，讓學(xué)生了解發(fā)現(xiàn)問題的重要意義
愛因斯坦講過一句話：發(fā)現(xiàn)問題比解決一個(gè)問題更重要。
請(qǐng)同學(xué)們回顧發(fā)現(xiàn)問題的來源與途徑、方法。（從學(xué)生的回答引入本課，同時(shí)激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題價(jià)值的討論）
①能否設(shè)計(jì)一個(gè)能回收天空中常常出現(xiàn)的不明飛行物的產(chǎn)品？
②怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來？
來看看同學(xué)們對(duì)于一個(gè)問題的內(nèi)容是否明確作一點(diǎn)了解。
通過PPT展示圖片，讓學(xué)生分組交流發(fā)言，引入本節(jié)的內(nèi)容“如何明確問題”。
明確問題對(duì)于技術(shù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義，對(duì)我們生活的影響重大。從小培養(yǎng)在善于發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上明確問題的能力，是一個(gè)人前瞻性眼光的基本要求。
1.明確解決問題的內(nèi)容與價(jià)值。
明確問題的要點(diǎn)：
（1）問題表述本身——核心的概念；
（2）問題產(chǎn)生的原因——涉及的環(huán)境；
（3）提出問題的目的——基礎(chǔ)與條件。
從這三方面，我們可以指向確定問題是否有價(jià)值。
為此我們總結(jié)出判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值的基本要素，可以通過它來判斷其它問題的價(jià)值。這些要素分別是：
（1）所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理？
（2）迄今為止，能否確認(rèn)該問題尚未得到充分解決？
（3）在你調(diào)查的范圍里，該問題是否具有普遍意義？在更廣的范圍內(nèi)，這個(gè)問題是否有意義？
（4）在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是否是主要問題？
（5）現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題？技術(shù)發(fā)展以后呢？
（6）解決該問題所需的投入是多少？投入與產(chǎn)出的比是否理想？
結(jié)合我們以上總結(jié)來判斷以下問題的價(jià)值，請(qǐng)同學(xué)們好好思考，體會(huì)問題價(jià)值應(yīng)該考慮到的要素，避免做無用功。
（1）能否制造一個(gè)不需要任何能源的機(jī)械裝置帶動(dòng)車輛運(yùn)行？
（2）能否去火星上種果樹？
（3）能不能把水變成油？
（4）怎樣才能把冬天下的雪都有效利用起來？
（5）能不能讓成人再出新的牙齒？
（6）能不能讓父母隨時(shí)知道自己的孩子在哪兒，在做什么？
通過以上問題的練習(xí)，同學(xué)們對(duì)于明確問題的價(jià)值有了一定的了解，接下去請(qǐng)同學(xué)們自己提出你認(rèn)為有價(jià)值的問題，其他同學(xué)對(duì)于提出的問題來做價(jià)值判斷，并說明你的看法。
（學(xué)生討論時(shí)間，教師主要是引導(dǎo)的作用。）
結(jié)合同學(xué)們討論的結(jié)果，經(jīng)過同學(xué)們的分析、點(diǎn)評(píng)。我們可以得出，有的問題很明確，但沒有實(shí)際研究價(jià)值，是不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，也有幾個(gè)有研究潛力現(xiàn)實(shí)與價(jià)值。
2. 明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計(jì)任務(wù)。
（通過自學(xué)與分組討論我們可以歸納出限制的主要因素。）
我們可以得出，限制的主要因素由兩個(gè)方面決定的：
①設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)和問題解決的標(biāo)準(zhǔn)；
②設(shè)計(jì)者的技術(shù)能力與條件：不同的設(shè)計(jì)對(duì)象往往有不同的特點(diǎn)，其產(chǎn)品的功能、大小、安全、外觀、耐用性等方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。如：兒童玩具、門鎖等。
（三）制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃
1．設(shè)計(jì)計(jì)劃
為了保證設(shè)計(jì)的順利實(shí)現(xiàn)，我們需要制定設(shè)計(jì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)計(jì)劃是為了更好地保證設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行，它可以通過工作程序的排列來表示。
從課本中有設(shè)計(jì)計(jì)劃我們可以看出，為了統(tǒng)籌安排設(shè)計(jì)進(jìn)度，合理利用設(shè)計(jì)資源，根據(jù)時(shí)間要求以及設(shè)計(jì)各個(gè)階段的工作量和設(shè)計(jì)的難易程度，科學(xué)、合理地分配時(shí)間，是非常有意義與必要的事情，它能夠讓我們更好的完成目標(biāo)。當(dāng)然在完成設(shè)計(jì)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，需要制定一份時(shí)間進(jìn)度計(jì)劃表。大家能看懂這份時(shí)間進(jìn)度計(jì)劃表嗎？那些設(shè)計(jì)在各階段工作的展開是可以同時(shí)進(jìn)行，而有的需要依次推進(jìn)。從中同學(xué)們覺得還有什么可以改進(jìn)的與完善的呢？
（通過教師引導(dǎo)，思考方向，鼓勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)言，并把有代表性的意見加以評(píng)析。）
同學(xué)的發(fā)言讓我們對(duì)這個(gè)問題有了進(jìn)一步的深化認(rèn)識(shí)，除了計(jì)劃表，我們根據(jù)需要，可以制定更詳細(xì)的進(jìn)度計(jì)劃書來明確每個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)計(jì)劃書的時(shí)候，既要根據(jù)設(shè)計(jì)的一般過程，又要結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)際，又涉及到人員的安排，比如技術(shù)試驗(yàn)的安排，就得根據(jù)具體需要來確定。
2．綜合練習(xí)
20世紀(jì)初，食品商瓦爾特·杜伯納觀察來到他店里的消費(fèi)者。他注意到，人們能夠用手提起來多少商品，或者用胳膊夾起來多少商品，這直接影響到商品的銷售，于是他有了一個(gè)創(chuàng)意：他準(zhǔn)備了一個(gè)大紙袋，用一根繩索作為加固筋兜起來，這種申請(qǐng)了專利的杜伯納購物袋可以承重75磅，那根繩子還兼做提手用。杜伯納每年銷售100萬個(gè)這樣的購物袋。
1.上述材料中杜伯納發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法是（ ）
A．調(diào)查問卷 B．觀察日常生活 C．技術(shù)試驗(yàn) D．技術(shù)研究
2.發(fā)現(xiàn)問題之后，杜伯納明確了什么問題？（ ）
A．怎樣發(fā)明一個(gè)購物袋？ B．如何增加商品的銷售量？
C．怎樣使人們可以方便、輕松地購買商品？ D．怎樣用繩索設(shè)計(jì)一個(gè)購物袋？
（四）設(shè)計(jì)實(shí)踐
慶濤是一位高一學(xué)生，想要對(duì)自己使用的自行車進(jìn)行改造，在現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上增加照明功能，以方便夜間行路。他準(zhǔn)備利用廢舊蓄電池給車燈供電。試分析慶濤完成改造的限制因素。
（通過同學(xué)們的討論，教師總結(jié)，得出相關(guān)的合理化建議。）
接下去，我們選擇以下最有價(jià)值的問題，并判斷自己是否具有解決這個(gè)問題的條件和能力。
（1）人們?cè)谝雇泶蜷_門鎖時(shí)，如果附近沒有燈光，從尋找鑰匙到打開門的過程，是比較麻煩的。
（2）家中如果只有一位耳背的老奶奶，如何解決她接聽電話的問題。
（3）我們學(xué)校現(xiàn)在使用的黑板擦，對(duì)于擦黑板和教師的健康問題，依然沒有很好的解決。
（4）我們學(xué)校個(gè)別地方“長明燈”現(xiàn)象還存在，如何才能有效解決？
請(qǐng)同學(xué)們寫出你認(rèn)為最有價(jià)值的問題（只寫字母序號(hào)），并列舉解決其中某一個(gè)問題時(shí)你具有的3個(gè)有利條件和3個(gè)不利條件。
（自主發(fā)言，將課堂知識(shí)融合在里面。）
思考1，你家新買了一套住房，如果讓你進(jìn)行設(shè)計(jì)裝修，你將從哪些方面考慮？設(shè)計(jì)、裝修新房時(shí)會(huì)受哪些主、客觀條件的限制？你如何解決？如何制定一份裝修計(jì)劃表或計(jì)劃書來確保你的工程得以順利的實(shí)施？
思考2，明確設(shè)計(jì)便攜式小凳子的設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)限制，根據(jù)情況該如何解決？請(qǐng)制訂一份制作計(jì)劃書。
（通過學(xué)生的發(fā)言討論，我們總結(jié)出相關(guān)原因與解決途徑。）
（五）本章綜合
我們通過學(xué)習(xí)本章節(jié)，知道了技術(shù)領(lǐng)域中存在著各種各樣的問題。知道了問題的主要來源，樹立了發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí)，培養(yǎng)了積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題，挑戰(zhàn)問題，拓展有價(jià)值問題的能力。掌握了一些發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法，學(xué)會(huì)觀察日常生活，做一個(gè)有心人，知道收集和分析信息的途徑與方法，與人的交流中增進(jìn)才智，也知道進(jìn)行技術(shù)研究和技術(shù)試驗(yàn)，去開拓新的有價(jià)值的問題，使我們更好地發(fā)現(xiàn)問題，主要是發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題。
我們主要學(xué)習(xí)了，明確問題的內(nèi)容，確認(rèn)問題的價(jià)值，可以為分析問題解決的條件及實(shí)現(xiàn)的可行性、提出設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ)。分析解決問題所受到的主客觀條件的限制，明確設(shè)計(jì)所應(yīng)受到的限制和所應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提出設(shè)計(jì)任務(wù)，可以保證問題的解決和設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。制定周密的設(shè)計(jì)計(jì)劃對(duì)確保設(shè)計(jì)有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行也有著重要的意義。
六、教學(xué)反思

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