資源簡介

第二節 明確問題
【教材版本】
通用技術必修1《技術與設計1》（江蘇教育出版社）
【設計理念】
以生活中經常遇到的話題為切入點，創設情景促進學生思考，用任務驅動的學習方式，引導學生在師生互動、自我體驗中完成本堂課的學習內容，拓展學生的思路，提高學生發現問題的能力。
【教材分析】
1.知識結構分析
本節內容，是在前一節“發現問題”的基礎上展開的，它由“明確問題與價值、明確解決問題受到的限制及具體的設計任務、設計計劃”三部分組成，是按照設計程序過程來設計教材的內容。本節是前一節內容的延伸，也是技術領域區別于其他學科領域對“問題”內涵獨有的延伸，從本質上是一個有目的的細化所要解決問題的過程，所以，明確問題是技術設計中能否成功設計的一個重要的環節，它對于指導形成具體的設計任務和后期完成其他階段的設計起到承上啟下的作用。
教學時間：1課時。
2.知識發生發展過程分析
本節內容由“明確問題的內容與價值，明確解決問題受到的限制及具體的設計任務、設計計劃”三部分組成。教材內容突出了設計的內在要求，是對第三章相關內容的展開論述和深入探討，是學習第四章以后內容的一個非常必要的鋪墊，也是形成和完成設計的必經階段，對于學生養成良好的技術素養具有非常重要的作用。教材通過圖文并茂的案例分析和引人不斷思考的“馬上行動”讓學生理解明確問題的重要意義，掌握明確問題內容和價值的方法，能在明確了問題內容和價值、明確了應達到的標準和所受限制的基礎上，列出具體的設計要求和設計計劃。
3.知識學習意義分析
發現問題是從事任何活動的起點和發端。問題的發現是十分關鍵的一步。但是，當我們提出問題后，哪些問題是明確的命題，哪些問題是有效，哪些問題對我們是具有價值的？這就是緊接著需要解決的重要問題了，通過明確問題我們篩選出有價值有意義的問題，將其作為我們的研究方面，這樣才能保證問題研究方向的正確性。
4.教學建議與學法指導說明
需要教師從生活中的場景引入，并利用媒體以及事物等形象化的教學設備創設教學情景、營造教學的環境氛圍。
【學情分析】
1.原有認知發展分析
同學們通過本章第一節的學習能提出問題，可是從未考慮過問題的價值和意義。對問題的提出也不系統，在思維和習慣上沒有明確的方式方法。這節課通過實際的具體事例從理論上對問題的提出進行一個歸納、總結，告知學生發現問題的視角，培養學生的問題意識。
2.原有知識結構分析
本節內容是在學生學習了第一節發現問題后，展開學習的。上節課告訴了學生問題的三個來源，并且針對問題的這三個來源引導學生學習發現問題的方法。學生們在認真觀察生活，仔細思考后從日常生活中找到了若干問題，初步具備了發現問題的能力，掌握了發現問題的一般方法。然而，她們提出的這些問題有很大一部分是不明確的，是不具有繼續研究價值的。怎樣形成有研究價值的問題呢？這也就是本節課所開展的意義所在。
3.非認知因素分析
高中學生具有強烈的好奇心和探索欲望，是他們學習的基礎。
【教學目標】
1.知識與技能
（1）掌握明確問題內容的方法，會分析和判斷問題的價值。
（2）能根據設計對象和現有的工作條件列出具體的設計要求，包括應達到的標準和所受到的限制。
（3）熟悉設計計劃制定，能就自己的設計項目制定設計計劃。
2.過程與方法
通過對日常生活中常見的問題和案例分析、問題思考、課堂討論等，激發學生的學習動力，通過不斷自我總結、反思來完成學習任務。教學過程中，教師對知識不做過多講解，重在通過學生對前節課后思考問題的實現方法進行思考，理解明確問題的重要意義和方法。
3.情感、態度與價值觀
注重學生在結合自身的知識和經驗的基礎上提出自己的設計項目，經歷發現與明確問題的各個具體環節，形成對技術設計過程中“發現與明確問題”階段的實踐性感悟和理論性認識。使學生樹立正確的技術設計態度，形成嚴謹的技術設計思想和態度，對技術設計起到良好的引導作用。通過本節課的學習，學生應能體會到設計、發明、創造都源于對生活的熱愛和不斷的探索與努力。
【重點難點】
1.教學重點
（1）掌握明確問題內容的方法，會分析和判斷問題的價值。
（2）能明確解決問題受到的限制及制定具體的設計任務。
2.教學難點
（1）明確問題的內容，分析和判斷問題的價值。
（2）明確解決問題受到的限制條件及制定具體的設計任務。
【教學資源】
本節課的教學在多媒體教室完成。通過幻燈片呈現諸多的圖片、視頻案例，借以加深學生對本節課知識的理解。
【教學方法】
本節的教學以技術設計的過程為基本背景，以“問題”為重點展開，對“問題”的把握結合學生的原有知識和經驗，結合學生的生活來進行，避免抽象地談“問題”。在教學過程中注重引導學生對所提出的設計項目進行仔細和反復的論證，保證此后相應的設計實踐活動的順利進行。教學方法：演示法、合作探究法、討論法等。
【教學過程】
新課引入：
通過上節課的學習，我們已經知道問題存在于生活中，生活中也存在問題，問題處處在，時時有。只要同學們細心、認真觀察就可以發現問題。但是發現了問題，只是初步有了一個設計的方向，到底能不能夠確定為一個設計課題，并提出具體的設計任務，還需要作進一步的分析，這就是我們這節課要學習的內容——明確問題。
第二節 明確問題
講授新課：
一、明確問題的內容與價值：
1.什么叫做明確問題？
　　發現了問題，只是初步有了一個設計的方向。但到底能不能夠確定為一個設計課題，還需要作進一步的分析，并提出具體的設計任務。我們把這個環節叫做明確問題。
2.明確問題的內容與價值
（1）問題明確的內容部
采用各種方法可以發現很多問題，但這些問題有時可能是模糊不清的，需要我們進一步加以明確。
馬上行動：判斷以下兩個問題是否明確，并說明理由。
A.能否設計一個能回收天空中常常出現的不明飛行物的產品？
B.怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來？
C.如何設計一款適合所有人群使用的手機？
明確問題需從問題表述本身是否明確、問題產生的原因是否明確、提出問題的目的是否明確等方面考慮。
①要抓住核心概念———問題表述本身是否明確
②要抓住問題所涉及的環境———問題產生的原因是否明確
③要抓住提出問題的情景和解決問題的基礎和條件———提出問題的目的是否明確
問題明確之后，這個問題有沒有必要去解決？怎么判斷呢？明確了問題的內容之后，還需確定問題是否有價值。
（2）問題的價值
判斷一個問題是否有價值，必須從以下問題著手：
①所提出的問題是否遵循了基本的科學原理？
②迄今為止，能否確認該問題尚未得到充分解決？
③在你調查的范圍里，該問題是否具有普遍意義？在更廣的范圍內，這個問題是否有意義？
④在多個問題同時發生時，該問題是否是主要問題？
⑤現有的技術條件能否解決這個問題？技術發展以后呢？
⑥解決該問題所需的投入是多少？投入與產出的比是否理想？
①有無科學與技術的有關規定，技術不能違背科學原理。第②③⑥與我們設計的產品有關，第②是研究問題是否得到充分解決，還有沒有投入力量與經費進一步解決的必要；③⑥與技術的經濟性有關，即產品能不能賣出去，需要量多大，能不能有經濟效益的問題。第④是看問題是否是最緊要最關鍵最重要。第⑤與是否有能力解決有關。
練習：
判斷下列問題的價值：
① 能否制造出一個不需要任何能源的機械裝置帶動車輛運行？
② 能否下雨天不帶傘但也不會淋濕身體？
③ 能否去火星上種果樹？
④ 手機信號塔附近居民患癌率比其他地方居民高四倍。能否設計出沒有電磁輻射的手機，以確保人們的健康？
⑤ 能不能把水“變成”油？
水變油事件——曾有人聲稱做了大量實驗發明了水變油的技術，即水通過機器后變成了油。水變油一度被宣傳為中國繼古代的“四大發明”之后的第五大發明，這場鬧劇已經使國家損失了四億元。
馬上行動：試判斷“怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來”這一問題的價值。
3.明確問題內容與價值的其他形式：
信息收集 調查分析
明確問題的內容與價值，除了需要進行一些主觀的分析外，還可以借助于一些研究手段(如信息收集、調查分析等)來進行。這樣，既可以深化對問題的認識，進一步明確問題的內容與價值，又可以為分析問題解決的條件及實現的可行性、提出設計要求奠定基礎。
案例分析：孫宇等同學臺燈設計項目。
討論：孫宇等四組同學借助信息收集、調查分析等手段明確學生臺燈問題的內容與價值的過程是否合理 談談你的認識。

注：有關調查問卷，課文中已有兩處提及，學生也有了一定的基礎。這里可直接讓學生進行評析，使學生在評析中深化認識。
注：資料統計結果的圖表有很多種，可放開處學生聯想歸納、創造。與此同時，要注意統計中的分析與判斷，以便為設計過程的后續奠定思想基礎。
我們學習需要老師、教師、書本、多媒體等，同樣我們進行技術設計也需要一定的資源，但資源往往是有限的。所以對于設計來說，這些都會成為限制因素。因此，明確了一個問題的內容和價值之后，要想解決問題，我們還需要考慮一些限制條件。
二、明確問題受到的限制及具體的設計任務
問題和設計受到的限制主要由兩個方面決定的：
（1）設計對象的特點和問題解決的標準——客觀條件。
（2）設計者的技術能力與條件——主客觀條件。
主觀條件：是否有解決問題所需要的知識技能。
客觀條件：問題的解決過程要消耗一定的人力、物力、財力以及時間，需要一定的材料、資料、儀器、設備以及空間等作支撐，而這些資源也都是有限的。
思考：根據自己的實際情況，分析自己進行技術設計的有利條件和不利條件。
有利條件：_____________________________________________。
不利條件：_____________________________________________。
馬上行動：假如要設計一個家庭書架，你認為從設計對象角度看應受到哪些方面的限制？
馬上行動：如果你自己動手制作一盞臺燈，請考慮各種限制因素，填寫下表（略）。
討論：高一（1）班孫宇同學對臺燈設計所提出的一般要求是否合理？是否具有可行性？
　　我們學習了明確問題的前兩個知識點，知道了明確問題的內容的重要性，了解了確認問題的價值的幾種方法，分析了明確問題受到的限制及具體的設計任務，問題明確了，設計對象也就確定了，接下來我們就可以著手項目的設計了。但為了保證設計的順利實現，我們需要制定設計計劃。這就是我們這節所要學習的內容——設計計劃。
三、設計計劃
1.設計計劃
設計計劃可以更好地保證設計有目的、有計劃地進行，它可以通過工作程序的排列來表示。
案例分析：孫宇制定的一份臺燈設計計劃
2.時間進度計劃
為了統籌安排設計進度，合理利用設計資源，并根據時間要求以及設計各個階段的工作量和設計的難易程度，科學、合理地分配時間，在完成設計計劃的基礎上，還需要制定一份時間進度計劃表。設計各階段工作的展開有的可以同時進行，有的需要依次推進。
案例分析：孫宇制定的一份臺燈設計時間進度計劃表
思考：你認為孫宇的臺燈設計計劃和時間進度計劃表安排得合理嗎 如果不合理，如何改進？
3.設計計劃書
設計計劃書時，既要根據設計的一般過程，又要結合設計的實際。比如技術試驗的安排，就得根據具體需要來確定。
馬上行動：下表為孫宇準備制作臺燈的設計計劃書，請幫助他填寫完整。
小結：
一、明確問題的內容與價值：
1.什么叫做明確問題？
2.明確問題的內容與價值
3.明確問題內容與價值的其他形式：信息收集 調查分析
二、明確問題受到的限制及具體的設計任務
問題和設計受到的限制主要由兩個方面決定的：
（1）設計對象的特點和問題解決的標準——客觀條件。
（2）設計者的技術能力與條件——主客觀條件。
三、設計計劃
1.設計計劃
2.時間進度計劃
3.設計計劃書
三、本章總結
技術領域中存在著各種各樣的問題。知道問題的來源，樹立發現問題的意識，積極主動地發現問題可以挑戰和拓展人們的能力。掌握一些發現問題的途徑和方法，學會觀察日常生活、收集和分析信息、進行技術研究和技術試驗，可以幫助人們更好地發現問題，發現有價值的問題。
　　明確問題的內容，確認問題的價值，可以為分析問題解決的條件及實現的可行性、提出設計要求奠定基礎。分析解決問題所受到的主客觀條件的限制，明確設計所應受到的限制和所應達到的標準，進而提出設計任務，可以保證問題的解決和設計工作的順利進行。制定周密的設計計劃對確保設計有目的、有計劃地進行也有著重要的意義。
練習：
列出設計一個適合你自己的家庭書架的設計要求和結合第三章設計的一般過程，說明你打算如何實施你的這個設計的計劃（時間進度），并分析一下此設計可能受到哪方面的限制。
綜合實踐：
1.如果請你設計制作一個筆筒，請分析一下此設計所應受到的限制。
2.你家新買了一套住房，如果讓你進行設計裝修，你將從哪些方面考慮？設計、裝修新房時會受哪些主、客觀條件的限制？你如何解決？如何制定一份裝修計劃表來確保你的工程得以順利的實施？
3.全班同學分成若干組，每組從日常生活中發現一個問題，分析解決這個問題的有效途徑及方法。每兩組組成一對，以己方為正方、對方為反方，分別就所發現的問題展開辯論，重點論證以下問題：
(1)各組發現問題的價值所在；
(2)明確各問題，確定其能否上升為一個設計項目；
(3)討論各設計實現所受到的限制。經過辯論，明確所要解決的問題，最終制定相應的設計計劃。
4.閱讀以下材料。
郁悶的一天
小明今天上課遲到了。
昨天爸爸去外地出差，媽媽又在醫院值夜班，小明怕今早起不來，昨晚臨睡前，拿出了新買的鬧鐘，設定好了鬧鈴的時間。早上5點鐘鬧鈴就響了，小明醒來一看，時間還早，就又睡下了。可是這一覺睡過了頭。要是鬧鐘能夠設定每隔一段時間就自動提醒，那該多好啊!從床上爬起來，急急忙忙從冰箱里取出這凍水餃放進鍋里煮，卻發現水餃凍成一團，怎么都分不開了。背上書包，趕緊開門，卻怎么也旋不開防盜門上那個開鎖的旋鈕。匆匆忙忙騎上自行車，發現輪胎是癟的!這輪胎天天漏氣，唉，若有不漏氣的輪胎該多好!上了一輛公交車，發現IC卡刷不了了，原來刷卡機“罷工”了，小明沒帶零錢，這下完了，只能走到學校去了。……
(1)小明遇到了一些什么問題 問題產生的原因是什么 有沒有解決辦法
(2)確定一個時間段(一天、一周、一月)，回顧一下，自己遇到了一些什么問題 問題產生的原因是什么 有沒有解決辦法
(3)能否從上述問題中明確一些問題，并在此基礎上提出一個設計項目 如果能，請制定相應的設計計劃。
5.根據自己的生活經驗，在進行一定的調查研究之后，明確一個值得解決的問題，提出設計的標準及所受的限制，同時制定出設計計劃，并注意將此項目作為學習以后各章一以貫之的作業內容。

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