發(fā)現(xiàn)與明確問題

1、膠州二中膠州二中設(shè)計的設(shè)計的一般過程一般過程發(fā)現(xiàn)與明發(fā)現(xiàn)與明確問題確問題制定設(shè)計方案制定設(shè)計方案制作模型制作模型或原型或原型產(chǎn)品的使產(chǎn)品的使用和維護用和維護測定、評估測定、評估及優(yōu)化及優(yōu)化中子的發(fā)現(xiàn)中子的發(fā)現(xiàn)英國物理學家查德威克（英國物理學家查德威克（James ChadwickJames Chadwick，1891197418911974）和法國物理學家約里奧和法國物理學家約里奧居里（居里（JCarieJCarie，1900195819001958）夫婦發(fā)現(xiàn)了同樣事實，用放射性元素釙（夫婦發(fā)現(xiàn)了同樣事實，用放射性元素釙（PoPo）所產(chǎn)生的）所產(chǎn)生的射線轟擊鈹、鋰、硼等元素，發(fā)現(xiàn)了前所未見的穿

2、透射線轟擊鈹、鋰、硼等元素，發(fā)現(xiàn)了前所未見的穿透性很強的輻射，約里奧性很強的輻射，約里奧居里夫婦誤認為這是一種能量居里夫婦誤認為這是一種能量極高的極高的射線而與偉大發(fā)現(xiàn)失之交臂。相反查德威克對射線而與偉大發(fā)現(xiàn)失之交臂。相反查德威克對這一現(xiàn)象深入研究，從理論上和實驗上證實了這是一種這一現(xiàn)象深入研究，從理論上和實驗上證實了這是一種新的粒子，即中子。新的粒子，即中子。 方形漏斗方形漏斗用漏斗往瓶子里灌液體時，因瓶口和漏斗都是圓形的，用漏斗往瓶子里灌液體時，因瓶口和漏斗都是圓形的，瓶里的空氣不易排出，液體流得很慢，所以需要一邊灌，瓶里的空氣不易排出，液體流得很慢，所以需要一邊灌，一邊提動漏斗，否則灌得

3、稍快一點兒液體就會溢出。河一邊提動漏斗，否則灌得稍快一點兒液體就會溢出。河南的王巖同學則改變了傳統(tǒng)漏斗的形狀，把漏斗下口的南的王巖同學則改變了傳統(tǒng)漏斗的形狀，把漏斗下口的圓形改成方形，使圓瓶口與方形漏斗之間留有較大的空圓形改成方形，使圓瓶口與方形漏斗之間留有較大的空隙。這樣，往瓶里灌液體時，瓶里的氣體會沿著瓶口的隙。這樣，往瓶里灌液體時，瓶里的氣體會沿著瓶口的空隙流出來，既方便了使用，又節(jié)省了時間。空隙流出來，既方便了使用，又節(jié)省了時間。雙色演示算盤雙色演示算盤珠算是我國傳統(tǒng)的計算工具，方便學習。許多學校都開珠算是我國傳統(tǒng)的計算工具，方便學習。許多學校都開設(shè)了珠算課，教師用毛算盤掛在黑板上演示

4、，但坐在遠設(shè)了珠算課，教師用毛算盤掛在黑板上演示，但坐在遠處的同學看起來有困難，因為算珠的顏色一樣，撥上撥處的同學看起來有困難，因為算珠的顏色一樣，撥上撥下容易混淆。遼寧的趙宇同學發(fā)明的下容易混淆。遼寧的趙宇同學發(fā)明的 雙色演示算盤雙色演示算盤 ，解決了這一難題。他將現(xiàn)在圓柱形算盤柱子的半腰改成解決了這一難題。他將現(xiàn)在圓柱形算盤柱子的半腰改成了了 扭曲扭曲180180度度 ，再將黑算珠背面涂上紅色，這樣，靠上，再將黑算珠背面涂上紅色，這樣，靠上的黑算珠向上推時，在半腰上就旋轉(zhuǎn)了的黑算珠向上推時，在半腰上就旋轉(zhuǎn)了180180，黑珠變成，黑珠變成了紅珠，坐在后排的同學看到色彩鮮艷的紅色，加減乘了紅

5、珠，坐在后排的同學看到色彩鮮艷的紅色，加減乘除，一目了然。此發(fā)明在第六屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比除，一目了然。此發(fā)明在第六屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽中獲一等獎。賽中獲一等獎?！鞍l(fā)現(xiàn)問題”的重要性： 美國福特汽車公司的一臺巨型發(fā)電機出現(xiàn)了故障，美國福特汽車公司的一臺巨型發(fā)電機出現(xiàn)了故障，只得請來了德國的電機專家來修理。這位德國專家來只得請來了德國的電機專家來修理。這位德國專家來了以后，用了兩天兩夜的時間呆在發(fā)電機旁，這看看了以后，用了兩天兩夜的時間呆在發(fā)電機旁，這看看那聽聽，最后，他在發(fā)電機的頂上劃了一條線。告訴那聽聽，最后，他在發(fā)電機的頂上劃了一條線。告訴修理工，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少修理工

6、，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少16圈。故圈。故障果然被排除了。這位德國專家向福特公司索要障果然被排除了。這位德國專家向福特公司索要1萬美萬美元的酬金。很多人認為不值，因為故障很簡單，排除元的酬金。很多人認為不值，因為故障很簡單，排除也很容易。但福特的老總認為值。因為他發(fā)現(xiàn)了問題，也很容易。但福特的老總認為值。因為他發(fā)現(xiàn)了問題，而不在于排除故障的復雜與簡單而不在于排除故障的復雜與簡單。問題問題:生活中為我們所不知而需要解答的話題。生活中為我們所不知而需要解答的話題。問題的種類問題的種類例子例子備注備注科學問題科學問題太陽為何總是東升西落？太陽為何總是東升西落？是什么？為什么？是什么？為什么？社

7、會問題社會問題大學生就業(yè)為什么這么難？大學生就業(yè)為什么這么難？社會現(xiàn)狀或真實情況社會現(xiàn)狀或真實情況技術(shù)問題技術(shù)問題怎樣使賽車速度更快？怎樣的椅怎樣使賽車速度更快？怎樣的椅子讓我們坐起來更舒服？子讓我們坐起來更舒服？怎么辦？怎么辦？我們重點關(guān)注與研究的我們重點關(guān)注與研究的問題是永遠存在的問題是永遠存在的 從技術(shù)的角度看，人類進步與發(fā)展的過程就是從技術(shù)的角度看，人類進步與發(fā)展的過程就是不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷進行設(shè)計，從而解決問題的過不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷進行設(shè)計，從而解決問題的過程。程。（一）人類生存活動中必然會遇到的問題（一）人類生存活動中必然會遇到的問題思考：思考：你在日常生活中遇到過哪些問題？你在日

8、常生活中遇到過哪些問題？追問：追問：你想過如何來解決這些問題了嗎？你想過如何來解決這些問題了嗎？你是如何解決的？你是如何解決的？無針注射器（一）人類生存活動中必然會遇到的問題（一）人類生存活動中必然會遇到的問題有人說：有人說：“當汽車的速度超過當汽車的速度超過200Km/h時，空氣阻力的問題越時，空氣阻力的問題越來越明顯。來越明顯?！?也有人說：也有人說：“我燒菜時放鹽的量老是控制不好。我燒菜時放鹽的量老是控制不好?！彪娮语@示型電子顯示型流線型流線型（二）別人給出問題，設(shè)計者須針對問題尋求解決方案（二）別人給出問題，設(shè)計者須針對問題尋求解決方案隱形飛機的發(fā)明隱形飛機的發(fā)明現(xiàn)代戰(zhàn)爭往往需要速戰(zhàn)速

9、決，美國防部要求使敵方的現(xiàn)代戰(zhàn)爭往往需要速戰(zhàn)速決，美國防部要求使敵方的各種探測系統(tǒng)（如雷達等）發(fā)現(xiàn)不了己方的飛機，無各種探測系統(tǒng)（如雷達等）發(fā)現(xiàn)不了己方的飛機，無法實施攔截和攻擊。法實施攔截和攻擊。（二）別人給出問題，設(shè)計者須針對問題尋求解決方案（二）別人給出問題，設(shè)計者須針對問題尋求解決方案 18761876年年3 3月月1010日，貝爾通過送話機喊道：日，貝爾通過送話機喊道：“沃沃森先生，請過來！我有事找你！森先生，請過來！我有事找你！” ” 在實驗室里的在實驗室里的沃森助手聽到召喚，像發(fā)瘋一樣，躍出實驗室，奔沃森助手聽到召喚，像發(fā)瘋一樣，躍出實驗室，奔向貝爾喊話的寢室去。他一路大叫著：向

10、貝爾喊話的寢室去。他一路大叫著：“我聽到了我聽到了貝爾在叫我！我聽到了貝爾在叫我！貝爾在叫我！我聽到了貝爾在叫我！”這樣，這樣，人類有了最初的電話，揭開了一頁嶄新的交往史。人類有了最初的電話，揭開了一頁嶄新的交往史。 18771877年，第一份用電話發(fā)出的新聞電訊稿被發(fā)年，第一份用電話發(fā)出的新聞電訊稿被發(fā)送到波士頓送到波士頓世界報世界報，標志著電話為公眾所采用。，標志著電話為公眾所采用。 18781878年，貝爾電話公司正式成立。年，貝爾電話公司正式成立。 1892年紐約和芝加哥的電話線路開通。電話發(fā)年紐約和芝加哥的電話線路開通。電話發(fā)明人貝爾第一個試音：明人貝爾第一個試音：“喂，芝加哥喂，芝

11、加哥”，這一歷史性，這一歷史性聲音被記錄下來。聲音被記錄下來。 （三）基于一定的目的由設(shè)計者自己主動地（三）基于一定的目的由設(shè)計者自己主動地發(fā)現(xiàn)問題，并試圖解決它發(fā)現(xiàn)問題，并試圖解決它1.1.“用心用心”觀察日常生活觀察日常生活在日常生活中，你有過無意中發(fā)現(xiàn)問題的經(jīng)歷嗎？在日常生活中，你有過無意中發(fā)現(xiàn)問題的經(jīng)歷嗎？生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識“用心”觀察日常生活發(fā)現(xiàn)的問題發(fā)現(xiàn)的問題：發(fā)現(xiàn)的問題：有可能引出的設(shè)計或你的設(shè)想：有可能引出的設(shè)計或你的設(shè)想：發(fā)現(xiàn)的問題：發(fā)現(xiàn)的問題：有可能引出的設(shè)計或你的設(shè)想：有可能引出的設(shè)計或你的設(shè)想：生活中不是

12、缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中飲料時，如果當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料。管子彎折了，就喝不到飲料。人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱，會燙著孩人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱，會燙著孩 子。子。3. 在使用折疊剃須刀時很不安全，常常刮破皮膚。在使用折疊剃須刀時很不安全，常常刮破皮膚。生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識天花病疫苗的發(fā)現(xiàn)天花病疫苗的發(fā)現(xiàn)思考：琴納是怎么發(fā)現(xiàn)天花疫苗的？思考：琴納是怎么發(fā)現(xiàn)天花疫苗的？他用了哪些方法？他用了

13、哪些方法？通過仔細的觀察，詳細的記錄和多次的試通過仔細的觀察，詳細的記錄和多次的試驗才發(fā)現(xiàn)了天花疫苗。驗才發(fā)現(xiàn)了天花疫苗。有意觀察有意觀察生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識2.“主動出擊、尋找問題尋找問題”收集和分析信息生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識 案例分析案例分析 鋼盔的發(fā)明鋼盔的發(fā)明 在第一次世界大戰(zhàn)后，各國都對他們陣亡的在第一次世界大戰(zhàn)后，各國都對他們陣亡的士兵進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有相當比重的士兵因士兵進行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有相當比重的士兵因頭部中彈而死。后來各國就研制了鋼盔來保頭部中彈而死。

14、后來各國就研制了鋼盔來保護士兵的頭部。護士兵的頭部。生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識 日本的本田公司就很推崇日本的本田公司就很推崇“抓住問題，追問到底抓住問題，追問到底”。比如，。比如，某臺機器突然不動了，他們就采用追問到底來解決。某臺機器突然不動了，他們就采用追問到底來解決?！皺C器機器為什么不動了？為什么不動了？”保險絲斷了。保險絲斷了。為什么保險會斷？為什么保險會斷？超負荷，電流過大超負荷，電流過大為什么超負荷？為什么超負荷？軸承潤滑不軸承潤滑不好。好。為什么軸承會潤滑不好？為什么軸承會潤滑不好？吸不上潤滑油。吸不上潤滑油。為什么吸不上油

15、？為什么吸不上油？油泵嚴重磨損油泵嚴重磨損為什么會磨損？為什么會磨損？是因為沒有裝過濾器進入了鐵屑。問題到此，也就解決了。是因為沒有裝過濾器進入了鐵屑。問題到此，也就解決了。應該給油泵裝過濾器。應該給油泵裝過濾器。生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識生活中不是缺少問題，而是缺少發(fā)現(xiàn)問題的意識詢問法詢問法刨根究底刨根究底 抓住問題，探究原因抓住問題，探究原因3、“科學探索，發(fā)現(xiàn)問題科學探索，發(fā)現(xiàn)問題” 技術(shù)研究與技術(shù)試驗技術(shù)研究與技術(shù)試驗在已有的技術(shù)研究中聯(lián)系和發(fā)現(xiàn)新問題在已有的技術(shù)研究中聯(lián)系和發(fā)現(xiàn)新問題在技術(shù)試驗的過程中感悟和發(fā)現(xiàn)新問題在技術(shù)試驗的過程中感悟和發(fā)現(xiàn)新問題案例分析伽利略與體

16、溫表閱讀閱讀P82P82案例，案例，這個案例說明這個案例說明了什么？了什么？【思考】【思考】 你認為發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法還有哪些？你認為發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法還有哪些？聯(lián)想產(chǎn)生問題例1：魯班由手被草的葉緣劃破這一現(xiàn)象產(chǎn)生聯(lián)想，進而發(fā)明了鋸子。例2：既然凸透鏡能聚集太陽光來點火，那么冰不是也能取火？做夢發(fā)現(xiàn)問題例：苯的分子式的發(fā)明凱庫勒元素周期表的發(fā)現(xiàn)門捷列夫二、明確問題二、明確問題明確問題的內(nèi)容與價值明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計任務設(shè)計計劃1、明確問題的內(nèi)容與價值、明確問題的內(nèi)容與價值l問題是否明確 問題表述本身問題表述本身 問題產(chǎn)生的原因問題產(chǎn)生的原因 提出問題的目的提出問題的目的l問題

17、的價值 科學的原理科學的原理 問題目前有沒有解決問題目前有沒有解決 問題是否有普遍的意義問題是否有普遍的意義 做法：主觀分析、研究手段（信息收集、調(diào)查分析）做法：主觀分析、研究手段（信息收集、調(diào)查分析）2、明確解決問題受到的限制及具體、明確解決問題受到的限制及具體的設(shè)計要求的設(shè)計要求l限制主要由兩方面決定：設(shè)計對象的特點和問題解決的標準設(shè)計者的技術(shù)能力與條件 不同的不同的設(shè)計對象設(shè)計對象往往有不同的特點，其產(chǎn)品的功能、往往有不同的特點，其產(chǎn)品的功能、大小、安全、外觀、耐用性等方面的設(shè)計標準也有所不同。大小、安全、外觀、耐用性等方面的設(shè)計標準也有所不同。如：兒童玩具、床、書架、筆筒等。如：兒童玩

18、具、床、書架、筆筒等。新奇的兒童床新奇的兒童床兒童專用坐便器兒童專用坐便器3、設(shè)計計劃、設(shè)計計劃lP89-90思考和練習一 你家新買了一套住房，如果讓你進行設(shè)計你家新買了一套住房，如果讓你進行設(shè)計裝修，你將從哪些方面考慮？設(shè)計、裝修新裝修，你將從哪些方面考慮？設(shè)計、裝修新房時會受哪些主、客觀條件的限制？你如何房時會受哪些主、客觀條件的限制？你如何解決？如何制定一份裝修計劃表或計劃書來解決？如何制定一份裝修計劃表或計劃書來確保你的工程得以順利的實施？確保你的工程得以順利的實施？一、發(fā)現(xiàn)問題一、發(fā)現(xiàn)問題(一一) 問題的來源問題的來源(二二) 發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法 二、明確問題二、明確問題一、你在使用鋼筆時發(fā)現(xiàn)的問題一、你在使用鋼筆時發(fā)現(xiàn)的問題二、你在刷牙時發(fā)現(xiàn)的問題