第三章+發(fā)現(xiàn)與明確問題【知識(shí)精研】高中 技術(shù)蘇教版（2019）必修《技術(shù)與設(shè)計(jì)1》

設(shè)計(jì)的一般過程：1、發(fā)現(xiàn)與明確問題2、創(chuàng)意構(gòu)思3、制定設(shè)計(jì)方案4、模型和原型制作5、測試、評(píng)價(jià)和優(yōu)化6、編寫技術(shù)作品說明書本章概述

本章是實(shí)踐設(shè)計(jì)全過程的起始章。從第三章開始，直到第七章，將對(duì)第二章第三節(jié)“設(shè)計(jì)的一般過程”進(jìn)行展開呈現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)與明確問題壹

發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要。因?yàn)榻鉀Q問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。而提出新的問題卻需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。

——愛因斯坦發(fā)現(xiàn)問題壹發(fā)現(xiàn)問題與確定課題第一節(jié)設(shè)計(jì)要求和定位第二節(jié)制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃第三節(jié)一、問題的來源二、發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法三、判斷問題是否有價(jià)值四、明確問題受到限制條件第三章

發(fā)現(xiàn)與明確問題1.問題的來源1、必然遇到的

如：筷子的發(fā)明2、別人給出的

如：教育不平等3、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的

如：電話的發(fā)明問題的來源壹1、人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題問題的來源壹2、由別人給出問題，設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋求解決方案。問題：醫(yī)療資源分配不均解決方案：設(shè)計(jì)者創(chuàng)建了一個(gè)基于云計(jì)算的遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)平臺(tái)，使偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者能夠通過視頻會(huì)議獲得專業(yè)醫(yī)生的診斷和治療建議。問題：食品安全問題解決方案：設(shè)計(jì)者開發(fā)了一款智能手機(jī)應(yīng)用程序，消費(fèi)者可以通過掃描食品包裝上的二維碼來獲取食品的來源、生產(chǎn)過程和安全檢測報(bào)告。問題：教育不平等解決方案：設(shè)計(jì)者推出了一個(gè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供免費(fèi)或低成本的高質(zhì)量教育資源，使所有學(xué)生都能夠接受到優(yōu)質(zhì)的教育。問題的來源壹3、基于一定的目的由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題并試圖解決它。這類問題的發(fā)現(xiàn)，一方面可以挑戰(zhàn)和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。如電話的發(fā)明小結(jié)：一、問題的來源1、人類生存活動(dòng)中必然會(huì)遇到的問題2、由別人給出問題，設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋求解決方案。3、基于一定的目的，由設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題并試圖解決它。第一、第二種問題的提出主要是針對(duì)一般的和已有的問題提出的，而第三種問題卻是全新的，它需要我們積極主動(dòng)地思考，需要我們細(xì)致入微地工作需要我們的發(fā)現(xiàn)。1．傳說，魯班上山的時(shí)候，偶爾捋了一把野草，手一下子就被劃破了。魯班很奇怪。他把草折下來細(xì)心觀察，發(fā)現(xiàn)草的兩邊都長有許多小細(xì)齒，他的手就是被這些小細(xì)齒劃破的。由此，魯班發(fā)明了鋸。魯班的發(fā)明來源于（

）A．異想天開B．由別人給出，設(shè)計(jì)者必須針對(duì)問題尋找解決方案C．技術(shù)試驗(yàn)D．設(shè)計(jì)者自己主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題，并試圖解決它D發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法壹1.觀察日常生活2.收集和分析信息3.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法壹1、觀察日常生活

觀察法：觀察生活，發(fā)現(xiàn)需求，是設(shè)計(jì)人員所要做的第一步。

日常生活蘊(yùn)藏著豐富的問題資源，循環(huán)往復(fù)的生活內(nèi)容，偶然遇到的一個(gè)事件、一個(gè)器物、一個(gè)現(xiàn)象，甚至是對(duì)日常生活中所遇到的人、事、物、景的偶然一瞥，都可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的問題壹途徑問卷法網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法訪談法方便快捷，缺點(diǎn)信息量大，需甄別A.開放式問卷。根據(jù)自己的意愿填寫內(nèi)容

B.封閉式問卷。已設(shè)計(jì)好的答案中選擇C.混合式問卷。既有開放式又有封閉式忌：設(shè)計(jì)太長，問題多，量大，難度大；紙質(zhì)問卷和網(wǎng)絡(luò)問卷（問卷星、小程序）用同理心去把握對(duì)方的真實(shí)想法、感受（訪談注意事項(xiàng)P46）2.收集和分析信息發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法3.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)壹

通過技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)研究，我們可能從對(duì)已有技術(shù)問題的研究中發(fā)現(xiàn)與之相聯(lián)系的問題，從已有的研究結(jié)論中發(fā)現(xiàn)新的問題，也有可能在技術(shù)研究、技術(shù)試驗(yàn)過程中獲得靈感、體悟，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新問題。

伽利略與體溫表發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法在一次課上，伽利略與學(xué)生一起做技術(shù)試驗(yàn)時(shí)，看到水溫升高后罐內(nèi)水位就會(huì)上升，由此突然想到一個(gè)技術(shù)問題：“能不能利用熱脹冷縮的原理制造出體溫計(jì)呢?”試驗(yàn)了很多次，每次試驗(yàn)均以失敗告終，但他仍不氣餒。

有一次，伽利略用手握住試管底部，讓管內(nèi)空氣漸漸變熱，然后把試管的上端插人冰水中，松開握著的手，他發(fā)現(xiàn)，水慢慢地從試管里上升了一截；再握住試管上端，水又漸漸從試管里被壓了下去。從水的上升與下降已經(jīng)看出溫度的變化了。于是，他就把一個(gè)很細(xì)的試管裝上水，排出里面的空氣，密封住并在試管上刻了刻度，這樣，最早的可測量人的體溫的體溫表就研制成功了。二、發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法1.觀察日常生活（觀察法包括有意識(shí)觀察和無意注意）2.收集和分析信息（問卷法、訪談法、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法等）3.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)1.下列不屬于觀察生活發(fā)現(xiàn)問題從而完成發(fā)明的是（）A.魯班因被鋸齒形的草劃破手而發(fā)明了鋸B.哈格里夫斯無意中將家中的紡車碰翻了，從而改進(jìn)了紡紗機(jī)C.伽利略在實(shí)驗(yàn)中注意到試管中液體水位和溫度有關(guān)，從而發(fā)明了溫度計(jì)D.小明同學(xué)對(duì)家中臺(tái)燈不滿意，從而設(shè)計(jì)發(fā)明了符合自己使用要求的臺(tái)燈2．高二學(xué)生小張發(fā)現(xiàn)下雨天同學(xué)們把雨衣、雨傘帶入教室后，教室會(huì)顯得零亂又潮濕。于是，他為教室設(shè)計(jì)了傘架、衣架。小張發(fā)現(xiàn)問題的途徑是（

）A．搜集和分析信息B．觀察日常生活C．技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)D．調(diào)查問卷CB2.小明發(fā)現(xiàn)，媽媽打開煲湯鍋的鍋蓋時(shí)，鍋蓋上的鈕非常熱，很容易燙手，于是他模仿礦泉水瓶上的塑料方便夾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一個(gè)防燙手鍋蓋扳手，小明發(fā)現(xiàn)問題的途徑是：A.觀察日常生活 B.收集和分析信息C.技術(shù)研究和技術(shù)試驗(yàn) D.模仿法3.張三為了解決同學(xué)們座椅問題，通過問卷調(diào)查、詢問等方式了解了同學(xué)們的需求，設(shè)計(jì)出了一款移動(dòng)方便、適合分組學(xué)習(xí)的課桌椅。他發(fā)現(xiàn)問題的途徑是（)。A．收集和分析信息B．技術(shù)研究C．技術(shù)試驗(yàn)D．觀察日常生活

練習(xí)AA5.鉆頭（即麻花鉆）是機(jī)械行業(yè)中用途最廣泛和最常用的消耗工具。小張?jiān)诠S修磨鉆頭的實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)手工修磨鉆頭無依靠及參照物，影響到工作的精度和質(zhì)量，于是開發(fā)研制了“鉆頭刃磨器”成功地解決了磨鉆頭困難的問題?！般@頭刃磨器”課題的發(fā)現(xiàn)來源于：（

）

A．觀察日常生活

B．收集信息和分析信息

C．技術(shù)試驗(yàn)和技術(shù)研究

D．專家的指點(diǎn)4.某設(shè)計(jì)師在就餐時(shí)發(fā)現(xiàn)普通托盤上的酒杯很容易被碰倒，于是設(shè)計(jì)了如圖所示的卡口式酒杯托盤。該設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)問題的途徑是（）A．觀察日常生活B．技術(shù)試驗(yàn)C．技術(shù)研究D．收集和分析信息練習(xí)AC總結(jié)發(fā)現(xiàn)問題問題的來源1.人類生存必然會(huì)遇到的2.別人給出的問題3.主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的問題發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法1.觀察生活（觀察法）2.收集與分析信息（問卷法、訪談法、網(wǎng)絡(luò)調(diào)查法等）3.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)第二節(jié)

設(shè)計(jì)要求和定位一、明確問題（重點(diǎn)）二、分析和研究三、限制條件四、設(shè)計(jì)定位判斷問題是否有價(jià)值明確問題受到限制條件判斷問題是否有價(jià)值貳1.所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理

能否制造一個(gè)永動(dòng)機(jī)?2.迄今為止，該問題是否已得到充分解決

能不能用電照明？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。

能不能設(shè)計(jì)一款在深海能夠使用的手機(jī)？科學(xué)性先進(jìn)性普遍性4.在多個(gè)問題同時(shí)發(fā)生時(shí)，該問題是不是主要問題?

能否坐飛機(jī)去北京買兩斤五毛錢一斤的大白菜?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？

能不能把水變成石油？6.解決該問題所需要的投入是多少，投入與產(chǎn)出之比是否理想？

能不能設(shè)計(jì)一款倒立洗頭機(jī)？主要性可能性效能性

判斷一個(gè)問題是否有價(jià)值，必須從以下哪些方面著手（

）(多選）A．所提出的問題是否遵循了基本的科學(xué)原理B．該問題是否尚未得到充分解決C．解決該問題投入與產(chǎn)出是否合理D．現(xiàn)有的技術(shù)條件能否解決這個(gè)問題ABCD

我們信息收集和調(diào)查分析（用柱狀圖、餅狀圖、折線圖、雷達(dá)圖、表格等）明確這些問題的價(jià)值，綜合考慮，多方權(quán)衡，分清主次，決定取舍。貳

二、分析和研究明確問題貳

假如要設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)燈，會(huì)受到哪些方面的限制，明確問題受到限制條件三、限制條件明確問題貳三、限制條件

設(shè)計(jì)并不是完全自由的，我們遇到的問題大多數(shù)都是很現(xiàn)實(shí)的。設(shè)計(jì)往往是在特定的情況下針對(duì)特定的對(duì)象來進(jìn)行的。這就需要我們認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一款兒童玩具，就需要考慮兒童的生理、心理特點(diǎn)。兒童喜歡明亮的顏色，所以兒童玩具要色彩鮮艷；兒童自我保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，所以設(shè)計(jì)的玩具要安全可靠。另外，設(shè)計(jì)還需要考慮設(shè)計(jì)人員自身的限制條件，如設(shè)計(jì)人員是否具備解決問題的知識(shí)和技能（主觀條件），以及成本、制造工藝、環(huán)境等其他限制條件。(客觀條件:人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間的消耗，以及材料、資料、儀器、設(shè)備和空間的支持，這些資源都是有限的。)2.由于下雨時(shí)教室里沒有地方放置雨傘，某同學(xué)擬設(shè)計(jì)一個(gè)雨傘架。他在設(shè)計(jì)分析時(shí)不必考慮的因素（

）A.傘架的使用者 B.傘的價(jià)格C.教室的環(huán)境 D.傘架的結(jié)構(gòu)1.為幼兒園設(shè)計(jì)一批課桌椅，要考慮到這些課桌椅的高度要適宜，顏色要符合幼兒的心理，這是考慮到了下列哪點(diǎn)的限制（

）A．不同的設(shè)計(jì)對(duì)象具有不同的特點(diǎn)B．資金成本的限制C．設(shè)計(jì)過程人力物力的限制 D．設(shè)計(jì)者技術(shù)能力的限制練習(xí)AB四、設(shè)計(jì)定位1、使用場景

2、使用人群

3、產(chǎn)品的功能、性能、外觀風(fēng)格、價(jià)格等基本信息思考：日常生活中水杯的使用者不同，其特點(diǎn)不同：小學(xué)生、高中生、老年人。

確定設(shè)計(jì)方案階段，我們應(yīng)在提出設(shè)計(jì)課題后，進(jìn)行設(shè)計(jì)定位，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定位不包括（

）A.產(chǎn)品使用的場景B.使用人群C.產(chǎn)品的功能D.設(shè)計(jì)的創(chuàng)新D練習(xí)第三節(jié)

制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃一、設(shè)計(jì)的分工與合作二、時(shí)間進(jìn)度表三、任務(wù)列表（注：本節(jié)自學(xué)為主）制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃叁

設(shè)計(jì)活動(dòng)的完成需要一個(gè)由調(diào)研人員、分析人員、設(shè)計(jì)人員、制作人員等組成的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。在團(tuán)隊(duì)內(nèi)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)課題的實(shí)際情況劃分為不同的任務(wù)小組，進(jìn)行分工合作。各小組之間及小組內(nèi)部成員之間應(yīng)該密切合作、交流互動(dòng)，共同完成設(shè)計(jì)工作。小組長作為本小組的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排和監(jiān)督本小組的工作進(jìn)度、人員分工及資源配置等，各小組成員依據(jù)分工，分別負(fù)責(zé)技術(shù)原理、造型設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)等工作，也可以一人承擔(dān)多項(xiàng)任務(wù)。一、設(shè)計(jì)的分工與合作叁

二、時(shí)間進(jìn)度表為保證設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，我們需要制訂時(shí)間進(jìn)度表，以科學(xué)、合理地分配時(shí)間、保證設(shè)計(jì)工作有序、高效地進(jìn)行。制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃制定設(shè)計(jì)工作計(jì)劃叁

三、任務(wù)列表任務(wù)列表是時(shí)間進(jìn)度表地一個(gè)補(bǔ)充和細(xì)化，包括每一項(xiàng)任務(wù)地起止日期、負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作地團(tuán)隊(duì)成員和完