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苏教版通用技术《技术与设计1 》
第四章 发现与明确问题
浙江省新昌中学 黄 林
本章综合解读
本章是技术设计过程的首要阶段，它对理解设计的一般过程，建立发现问题、认识问题的意识，形成对问题的敏感性，以及提示与明确问题具有重要作用。
本章是教科书分阶段探讨“设计过程”的首章，是学生确立设计项目、进入独立设计活动的第一章。

（重点介绍）
一、课标内容
1.通过对人们的需求和愿望的调查，发现与明确值得解决的技术问题，并能判断是否具备解决问题的技术能力与条件。
2.能通过各种渠道收集与所设计产品有关的各种信息，并进行处理。
3. 能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。
浙江省普通高中新课程
通用技术学科教学指导意见

二、教学要求
1. 知道发现问题的重要性。
2. 初步掌握发现问题的一般方法，知道观察在发现问题过程中的作用。
3. 能通过各种渠道收集与所设计产品相关的各种信息，并进行处理。
4. 知道技术研究与技术试验在发现问题中的重要性。
第一节 发现问题
第二节 明确问题
1. 知道明确问题的重要性。
2. 初步掌握判断问题价值的方法。
3. 能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。
4. 能制定一般的设计计划表。
1．本章共二节，建议第一节安排1课时，第二节安排2课时，共3课时。
2．本章是技术设计过程的首要阶段，它对学生理解设计的一般过程，对发现问题、认识问题、明确问题都具有重要作用，因此在教学过程中应注意教学内容的前后衔接。教师可以用实物或多媒体素材等多种资源来呈现教学内容。
3．第一节的教学，可让学生通过多媒体形式展示或教学挂图展示一些典型性的案例，并引导学生观察问题，收集信息、分析信息。
4．第二节的教学，第1课时可先让学生对第一节发现的问题进行价值判断，然后通过小组讨论形式进行交流。第2课时确定设计任务表。
三、教学建议
第四章 发现与明确问题
发 现 问 题
第一课时
[教学内容分析]
发现问题是“苏教版” 《技术与设计1》第四章第一节的内容，它是技术设计过程首要阶段，帮助学生理解设计的一般过程，建立发现问题，认识问题的意识，形成对问题的敏感性，对“问题来源” 、 “发现问题的途径和方法”进行系统阐述并进一步拓展，有助于提高学生认识能力和分析能力。本节内容有助于提高学生的认识能力和分析能力，是一种在日常生活有广泛运用，且可以形成能力迁移的课程内容。
[教学目标]
1．明确发现技术方面问题的重要性，了解发现问题的途径与方法。
　　 2．能结合自己的亲身经历和日常生活尝试发现问题，提出有技术设计的问题，培养学生敏锐的观察能力和分析能力。 　　3. 积极参与实践活动，善于对生活经历进行思考，能通过各种渠道收集和分析相关信息，并进行处理。
[教学重点、难点 ]
重点：掌握发现问题的一般方法。 　　难点：引导学生发现技术设计中有价值并为人门所需要的问题。
Continue…
导入新课：
拍摄的一些学生熟悉的照片，引导学生从中寻找存在的问题：如教室里的问题；马路人行道；交叉路口红绿灯设计；路边安装的空调室外机、广告牌等是否造成安全隐患；超市设置的寄存箱存在的问题等等，引发学生关注思考现实生活环境中存在的各种技术问题，明确这些问题，并探究解决办法。
[教学过程 ]
问题
石油是不可再生资源，有没有替代油？
教室里的桌椅设计是否合理？
三轮车、摩托车、汽车转弯时易摔倒，
怎么办？
雨衣有没有缺点？
在使用黑板擦擦黑板时有没有发现问题？
人掉进深井，有没有更好的施救办法？
……
问 题
在生活中有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。
问题形形式式，有科学方面、有社会生活方面、有技术方面等。
问题是永远存在的。
问题从哪里来？
>>>要主动发现问题
必然碰到的
别人给出的
主动发现的
Let’s Start to Sharpen Our Brain…
问
题
的
来
源
生活（衣、食、住、行等）
需要（别人发现不足）
主动思考（开发新产品）
发现问题→进行设计→解决问题
设计是一个“问题的求解”的过程
Continue…
发现问题
通过google搜索，约有90,400项符合“深井救人”的查询结果
进行设计
解决问题
注意点
1、这里的问题主要是技术方面的问题（有别于科学问题、社会问题）。
2、要积极地思考，主动地观察生活、 发现问题，推进技术的发展和创新。
法国大雕塑家罗丹说过：“美是到处都有的，对于我们的眼睛，不是缺少美，而是缺少发现。”
我们也可以说，世界上到处都有发现的启示，不是缺少作出的发现机会，而是缺少善于发现的头脑。
1、“用心”观察日常生活
发现问题的途径与方法
我们为什么对身边的这些问题
视而不见呢？
这是西安南二环长安路立交桥东北角人行道上的一段盲道———显眼的黄色地砖像麻花一样，折来拐去，一两米便有一个弯，居然“蜿蜒”了十多处。试想，如果真有一位盲人从这直线距离不过20米左右的盲道上走过，多费了拐弯的腿力不说，不知道会不会被拐晕？
12岁盲童牛龙小心翼翼地走完“迷宫盲道”，共花了3分42秒的时间，而他走完这段直线路程却只花了不到12秒。走完盲道，牛龙不相信这段路是设计在人行道上的：“不可能是人行道上的盲道，是考试测试用的吧。”
盲道
有意观察：有目的、带着问题、用挑剔的眼光去观察；观察问题认真、深入、周密，要透过现象看本质。
无意观察：人们被动地接受外界的刺激，而通过感官去观察事物的，因而不太容易在观察活动中觉察到人们的需要，也即难以引发有价值的发现。或者是漫无目的，走马看花。
要养成观察的习惯，多角度、多层次、多方向地进行观察和思考。制定好观察提纲，作好观察记录。
日常生活中的问题
（让学生自由发挥）
衣——
食——
住——
行——
玩——
……
课堂练习
2、“主动出击”收集和分析信息
1、你的消费 ( ) A每月规定 B随时向父母要 C偶尔向父母要
2、家长每月一共给你的零用钱一般为多少？ ( ) 　 A 250元以下 B 250-400元 C 400-600元 D 600元
3、你每月用于学习用品的消费 ( ) A 20元以下 B 20-50元 C 50-100元 D 100元以上
4、你每月用于零食方面的消费 ( ) 　 A 20元以下 B 20-50元　　C 50-100元 D 100元以上
5、如果你同学或朋友生日，你送礼的价值大约为多少？ ( ) 　　A 10元左右 B 20元左右　C 50元左右 D 100元左右 E 100以上
6、你平时的消费观念是： （ ） 　　A名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信 　　B花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德 　　C同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。
7、家长给零花钱的态度： （ ） 　　A除了必要的开支，不会随便给零花钱　　B一般是要多少，给多少 　　C听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱
8、平均每个月有剩余的生活费吗？ ( )
A 经常有 B 偶尔有 C 少的可怜 D入不敷出
9、如果你中了50万大奖，你会如何花费？
10、你认为你的消费合理吗？ ( )
A、合理 B、较合理 C、不合理
谢谢合作!
调查问卷
产品设计的市场调查和分析
北京小家电市场调查报告
3、在技术研究与技术试验中“寻求灵感、发现问题”
可结合第二章“技术试验和方法”讲解
化学提篮
模仿DNA双螺旋结构的立体栽培系统，节约土地又节水
通过实践，黄建洪发现普通立体栽培系统存在两个问题：浇灌过程中水浪费现象严重；采光不均匀，导致不同平台的植物生长状况不均衡。
黄建洪联想到利用DNA双螺旋结构优越性改造立体栽培系统，经历半年多的设计修改，他终于成功实施了设计方案，与普通立体栽培系统比，该系统的植物种植密度更高。并且它可以根据植物的需要定时喷水，比普通立体栽培更节水。同时，它还能根据不同平台植物的采光需要进行旋转，让所有的植物能获得均匀的采光。这个设计可以广泛应用于大棚蔬菜的种植、各种花卉的培育以及育种等多个领域。
浙林本科生一项试验独具创意
中国工程院院士袁隆平，中国研究杂交水稻的创始人，世界上成功利用水稻杂交优势的第一人。他于1964年开始从事杂交水稻研究，用九年时间于1973年实现了三系配套，并选育了第一个在生产上大面积应用的强优高产杂交水稻组合——南优2号。为此，他于1981年荣获我国第一个国家特等发明奖，被国际上誉为“杂交水稻之父”。
2000年国家最高科学技术奖获奖者袁隆平
　 遗传学家、小麦育种专家李振声被授予中国2006年度国家最高科技奖。
李振声长期从事小麦与偃麦草远缘杂交与染色体工程育种研究，育成小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和小偃4、5、6号等系列小麦良种。利用偃麦草蓝色胚乳基因作为遗传标记性状，首次创制了蓝色单体小麦系统、自花结实缺体小麦系统，建立了选育小麦异代换系的新方法--缺体回交育种法，为小麦染色体工程育种奠定了基础。
李振声院士和新昌中学发明协会会长潘冰心合影
发现问题综合实践
小组一：你在使用钢笔时发现的问题
小组二：你在刷牙时发现的问题
小组三：你在使用剪刀时发现的问题
小组四：你在使用雨伞时发现的问题
小组五：你在教室扫地时发现的问题
小组六：你在上体育课时发现的问题
各小组把自己发现的问题填入表格，小组内交流，各小组选出认为最有价值的2-3个问题在班内交流展示
小结：如何发现问题？
观察日常生活
（敏锐观察，发现问题）
收集分析信息
（主动出击，寻找问题）
技术研究和技术试验
（研究试验，产生问题）
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
方法六
？
？
？
练习
笔的样式越来越多，……我们选择的范围也越来越大，请就笔的使用情况，采用观察法、询问法、问卷调查法中的任意一种，发现问题并查明原因。
P83
教学反思和建议
1、有些人对事物视而不见，闻而不听、无动于衷；有些人对事物触景生情，感慨万千、举一反三。教学要引导学生留心观察日常生活，对问题要积极思考寻找根源，寻找发现问题的契机。 　　2、在教学设计时，教师要把握课程标准，课程仅是技术的载体，技术寓于课程之中。通过对课程教学，学生应体验技术带来的乐趣，提高自已的技术素养，培养学生的技术意识、技术思想、技术方法及技术概念等。 　　3、要与学生共同探究人凭借什么去发现问题；依靠什么去发现问题；采用什么方法去发现问题。对实践活动要从不同角度，不同的层面上去分析，要有刨根究底的精神。 　　4、通过学习和探究，学生也可制作和发明一些新颖的、有创意的和有实用价值的发明作品。
5、建议通用技术老师平时注意对教学素材的收集、整理和归类，以便在教学中利用，收集的渠道：实景拍照、实物产品或材料（包括一些有利用价值的废弃材料）、网络资源、书籍报刊、平时的各种创意草图等等。
（培养学生发现问题的意识和能力——这是最主要的）
明 确 问 题
Continue…
[教学内容分析]
这节内容是本书第四章第二节的内容，是发现问题基础上展开的，它由“明确问题与价值，明确解决问题受到的限制及具体的设计任务、设计计划”三部分组成。是按照设计程序过程来设计教材的内容。通过发现问题和明确问题的方案给学生充分确定自己的设计目标。
[教学对象分析]
学生在第一节的学习中已把握了设计问题的方向，了解应如何设计有价值的问题，但对众多有价值的设计问题，如何确定可行性的设计问题都缺乏认识。同时学生的排除干扰能力较差，认为任何有价值的设计问题都是应明确的问题，存在着是可行或非可行性设计问题的模糊认识。因此如何让学生明确有意义的问题、最终确定设计项目是在教学过程中重点分析的。
[教学目标]
　1、知识与技能：
（1）能结合案例明确问题的内容，比较和判断问题的价值。
（2）能根据设计对象和现有的工作条件列出具体的设计要求，包括应达到的标准和所受到的限制。
（3）熟悉设计计划制定的一般要求，能就自己的设计项目制定设计计划。
2、过程与方法：注重学生在结合自身的知识和经验的基础上提出自己的设计项目，经历发现与明确问题的各个具体环节，形成对技术设计过程中“发现与明确问题”阶段的实践性感悟和理论性认识。
3、情感态度与价值观：培养学生判断问题的价值能力，会明确自己设计项目的操作意识。
明确问题
第二课时
导入新课
发现了问题，只是初步有了一个设计的方向。但到底能不能够确定为一个设计课题，还需要作进一步的分析，并提出具体的设计任务。我们把这个环节叫做明确问题的内容与价值。
永动机
长生不老药
雷电利用机
1、明确问题的内容与价值
问题是否明确？
分析问题表述是否明确？
——要抓住核心概念；
分析问题产生的原因是否明确？
——要抓住问题所涉及的环境；
分析提出问题的目的是否明确？
——要抓住提出问题的情境和解决问题的基础与条件。
问题是否有价值？
是否符合科学原理？
能否确定问题尚未得到解决？
问题是否有普遍的意义？
该问题是否是主要问题？
现有技术能否解决这个问题？
投入多少？投入与产出比是否合理？
是否有价值？
练 习 判断下列问题的价值： 　①能否制造出一个不需要任何能源的机械装置带动车辆运行？ ②能否下雨天不带伞但也不会淋湿身体？ 　③能否去火星上种果树？ 　④怎样才能把冬天下的雪都有效利用起来？ 　⑤能不能把水“变成”油？
案例分析1：
水变油事件——曾有人声称做了大量实验发明了水变油的技术，即水通过机器后变成了油。水变油一度被宣传为中国继古代的“四大发明”之后的第五大发明，这场闹剧已经使国家损失了四亿元。
案例分析2：台灯的设计
（笔筒的设计
书架的设计）等
2、明确解决问题受到的限制及具体的设计要求
限制主要由两方面决定：
设计对象的特点和问题解决的标准
设计者的技术能力与条件
不同的设计对象往往有不同的特点，其产品的功能、大小、安全、外观、耐用性等方面的设计标准也有所不同。如：儿童玩具、床、书架、笔筒等。
新奇的儿童床
儿童专用坐便器
一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到问题解决者或设计者的主客观条件的限制： 主观条件：是否有解决问题所需要的知识技能。 客观条件：问题的解决过程要消耗一定的人力、物力、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、设备以及空间等作支撑，而这些资源也都是有限的。
这里要考虑到中学生的实际
设计要求：
台灯的设计要求：
1、功能要求：基本的照明功能，辅助功能
2、技术指标：亮度
3、外观要求：美观
4、耐用性：结构稳固，经久耐用
5、成本要求：不高于20元
便携式小凳的设计要求：
1、结构简单、稳固、易于制作；
2、自重轻，体积小，携带方便；
3、成本不高于5元。
思考？
如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，真实填写下表：
P88
明确问题
第三课时
3、设计计划
为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划，设计计划可以更好地保证设计的有目的、有计划地进行。
a：发现与明确问题：调查需求、明确要求；
b：制定设计方案：设计分析、方案构思；
c：制作模型：绘制图样、产品制作；
d：测试、评估及优化；
e：产品的使用和维护：产品说明书；
产品设计计划
以台灯为例
为了统筹安排设计进度、合理利用设计资源，并根据时间需要及设计各个阶段的工作量和设计的难易程度，科学、合理地分配时间，还需要制定一份时间进度计划表或设计计划书。（根据a、b、c、d、e五方面）
P89—90
思考和讨论？
注意：
设计计划书时，既要根据设计的一般过程，又要结合设计的实际。比如技术试验的安排，就得根据具体需要来确定。
思考和练习一
你家新买了一套住房，如果让你进行设计装修，你将从哪些方面考虑？设计、装修新房时会受哪些主、客观条件的限制？你如何解决？如何制定一份装修计划表或计划书来确保你的工程得以顺利的实施？
思考和练习二
明确设计便携式小凳子的设计能力、设计条件和设计限制，根据情况该如何解决？请制订一份制作计划书。
思考和练习三
以小组为单位确定小组设计项目，写出设计要求和计划。（以作业的形式提交，小组内可以讨论）
　　1、通过本章的学习，树立发现问题的意识，掌握发现问题的途径和方法，可以帮助人们更好地发现有价值的问题。
2、明确问题的内容，确认问题的价值，分析和明确设计所应受到的限制和所应达到的标准，进而提出设计任务，可以保证问题的解决和设计工作的顺利进行。制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。
3、本章教学老师可根据需要安排小组讨论、课堂训练等方式组织教学。
小结

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