資源簡介

第二節 明確問題
一、內容分析：
這節內容是本書第四章第二節的內容，是發現問題基礎上展開的，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。通過發現問題和明確問題的方案給學生充分地確定自己的設計目標，有清楚的認識。
二、學情分析
學生在第一節的學習中已把握了設計問題的方向，了解應如何設計有價值的問題，但對眾多有價值 的設計問題，如何確定可行性的設計問題都缺乏認識。同時學生的排除干擾能力較差，認為任何有價值的設計問題都是應明確的問題，存在是可行或非可行性設計問 題有模糊認識。因此如何讓學生明確有意義的問題、最終確定設計項目是在教學過程中重點分析的。
三、三維目標：
1.知識與技能目標：
（1）能結合案例明確問題的內容，比較和判斷問題的價值。
（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）熟悉設計計劃制定的一般要求，能就自己的設計項目制定設計計劃。
2.情感目標：
培養學生判斷問題的價值能力，會明確自己設計項目的操作意識。
3.過程與方法:
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。
四、重點、難點
重點： 能明確可行性的設計問題。
難點：在眾多需要設計的問題中提出可行性設計的問題。
五、教學策略與方法
1．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。
2.課時安排：1課時。
六、教學過程
一、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。
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。
二、講授新課：
1、明確問題的內容與價值
（1）問題是否明確
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。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。
馬上行動：判斷以下兩個問題是否明確，并說明理由。
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？
參考答案：該問題表面上看問題是明確的，但進一步分析時就會發現要收集的是什么與是否存在都不清楚，那么設計的對象就不明確了。
怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來？
參考答案：這個問題在于要收集的冬天下的雪的范圍不清楚，如是所有的雪，那就是不可能的事了。
明確的含義
①.問題表述本身———要抓住核心概念
②.問題產生的原因———要抓住問題所涉及的環境
③.提出問題的目的———要抓住提出問題的情景和解決問題的基礎和條件
（2）問題的價值
明確了問題的內容之后，還需確定問題是否有價值。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？
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 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。
分析：由于是利用所有的雪，這是不可能的，且這個問題本身就沒有價值，即使可能，收集雪的目的又是什么呢？收集雪這件事本身有無價值呢？
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。
出示圖片：調查問卷表
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。
●出示圖片：統計結果圖表
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五.一節奠定思想基礎。
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。
從調查的內容來看，不是關于問題的內容與價值的的調查。調查對象也過于單一，應調查不同情況學校的學生的需求。
2、明確問題受到的限制及具體的設計任務
在明確問題的內容與價值之后，還應明確解決這一問題所受到的主觀條件的限制，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。
無論是一個問題的解決，還是一項設計的進行，它的限制主要是由兩個方面決定的，即：
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解決的標準；②、 設計者的技術能力與條件；
一個問題的解決或一項設計的完成，除了受設計對象所涉及的標準和因素的限制外，還受到問題解決者或設計者的主客觀條件的限制。
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。
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？
限制的內容 原 因
價 格
大 小
放置物品的形狀與大小等等
注意書架的使用對象及使用環境，這就存在價格、大小、放置物品的形狀與大小，等等。
　一個問題的解決或一項設計的完成，除了受設計對象所涉及的標準和因素的限制外，還受到問題解決者或設計者的主客觀條件的限制。從主觀條件看，主要是其是否具有解決問題所需要的知識和技能。例如，一位機械領域的技術人員對于涉及農業、生物工程等方面的技術問題的解決可能會無能為力；一名中學生由于知識和經驗的局限，對較復雜的產品在設計上難以駕馭等。從客觀條件看，問題解決或設計的過程往往要消耗一定的人力、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。對這些問題，如果沒有正確的估計和清醒的認識，往往會使我們的問題解決或設計工作夭折。
就設計對象而言，一方面，不同的設計對象往往具有不同的特點，其產品的功能、大小、安全、外觀、耐用性等方面的設計標準也有所不同。如：兒童玩具、門鎖等。另一方面，設計對象還將可能會受到諸如成本、環境等的限制。
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：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）。
設計相關因素 是否受限 可否執行國家相應技術規范
材料
制造工藝
結構造型
標準件
質量
成本
時間
……
說明：設計所涉及的相關因素很多，有些因素學生尚不能完全理解，如結構造型，標準件等，使學生有一個初步的印象。
當我們對解決問題所受到的限制作了全面的梳理和分析之后，就可以將該問題明確地視為一個設計對象，并依據已有的調查、研究和分析，提出具體的具有一定可行性的設計要求了。
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？
分析：不夠合理，如沒有考慮使用環境要求與節能要求。
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。
3、設計計劃
1)設計計劃
為了保證設計的順利實現，我們需要制定設計計劃。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
●出示圖片：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
●出示圖片：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？
分析：不合理，讓學生聯系設計的一般過程相關知識進行分析，如缺少技術試驗環節，模型制作時間過長、優化時間過短等。
3)設計計劃書
為了統籌安排設計進度、合理利用設計資源，并根據時間需要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，還需要制定一份時間進度計劃表，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。計劃書的一般內容：
a：發現與明確問題：調查需求、明確要求；
b：制定設計方案：設計分析、方案構思；
c：制作模型：繪制圖樣、產品制作；
d：測試評估及優化；
e：產品的使用和維護：產品說明書；
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。
課堂練習:
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？
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：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。
綜合實踐：
1.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。
2.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。
3.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。
教學反思：
通用技術是高中階段開設的最有價值、最有意義、也最能體現新課改特點的一門課程。學好這門課的第四章“發現與明確問題”，更具有十分重要的意義。通過學習，學生不僅能受到基本技術訓練和教育，更重要在于她能夠啟發學生的創造性思維，樹立創新意識；培養動手實踐能力，全面提高學生的綜合素質。同時，也有利于全社會形成尊重科學技術、構建創新型和諧社會的良好氛圍。
在教學中發現，采用激勵式和評比式教學，能充分調動學生的求知欲望，絕大多數學生積極主動的把課本知識運用到實踐中去。這堂課，讓學生們主動地學、快樂地學，體現良好的精神面貌。多數學生主動熱情，充滿自信，課堂教學氣氛活躍。使得“讓學生在自主、合作、探究中學習”模式在課堂收到的良好

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