資源簡介

課件33張PPT。設計的一般過程有哪些？發現與明確問題制定設計方案制作模型或原型測試評估及優化產品的使用與維護長安一中 呂建群第四章 發現與明確問題
一、發現問題【案例分析】美國福特公司案例思考：
發現問題是否具有比較高的價值？如果我們人類不能發現問題，我們現在的生活會是怎樣一幅景象？提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅僅是一個數學上或實驗上的技能而已。而提出新的問題卻需要有創造性的想像力，而且標志著科學的真正進步。
——愛因斯坦【美】人的需求 問題 促使技術發展在生活中，有很多為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題。社會問題科學問題技術問題2.你都遇到過哪些問題？3.問題從何處來？要解決如何進食，所以設計出刀、叉、筷子。 為了解決清洗衣服，人們設計出了洗衣粉、肥皂等。（1）人類生存活動中必然會遇到的問題——必然碰到的土豆清洗機、龍蝦清洗機在企業進行設計工作時，問題的來源大都屬于這種。【案例分析】
浙江省有一位高中學生，設計了一個“多功能量角器”。獲得了浙江省青少年科技發明獎。她是怎樣發現了這個設計項目的呢？原來是因為做錯了一道數學題。一次數學作業本發下來，在一道題上老師劃了一個大紅叉。仔細一看是因為三角函數值查錯了。她想，可不可以不用查表就得到函數值呢？如果能將函數值刻在量角器上，不是很方便嗎？因此，她決定設計一個“多功能量角器”。經過她的刻苦鉆研和實驗，終于獲得了成功。
P79案例：新式紡紗機的誕生(詹姆斯?哈格里沃斯) 生活的點滴均可引發問題的發現。1.觀察日常生活（敏銳觀察，發現問題）思考：在日常生活中，你有過無意中發現問題的經歷嗎？【案例分析1】（2）漂浮在茶水表面的茶葉容易喝到口中怎么辦？（1）外面玻璃擦不著怎么辦？（3）怕打針怎么辦？ 無針注射器注射不用針頭，它采用超級強力特殊彈簧將藥液通過安瓿（bu)瓶形成極細的液束壓入皮膚，注射用持續時間約0.25秒，無痛，無聲，安全，快捷。對于長期注射胰島素的病人或者那些長期需要注射治療的人來說，無針注射器不但都適用，而且是一次偉大的革命。 磁力擦玻璃器茶杯（茶葉隔離網） （5）蒸鍋中的碟子拿不出來怎么辦？（4）垃圾桶桶蓋太臟怎么辦？（6）剩余食物的軟包裝口敞開怎么辦？再考考你：以下你發現了什么問題？如何解決？如圖問題：桶蓋抓手下大上小，容易打滑。關注生活，有較強的問題意識。
具有對問題價值判斷的敏感性。
勤于思考，善于聯想，具有解決問題的愿望。問題探討：善于在觀察生活中發現問題者應具備哪方面素質？“九不法則” 不合理、不科學、不順手、不節儉、不牢固、不安全、不靈活、不省力、不輕巧的地方2. 收集和分析信息(主動出擊，尋找問題)收集信息的方法有哪些？問卷調查法問卷的分類是什么？調查問卷設計的原則是什么？思考：1、問卷分類
A、開放式問卷。
B、封閉式問卷。
C、混合式問卷。2、調查問卷設計的原則
忌問卷設計得太長，問題太多，需要填答的量太大；
忌問卷中要求被調查者進行難度較大的回憶和計算；
對阻礙問卷調查的因素有明確的認識；
從多個不同的角度來考慮問卷的設計工作。詢問法：把以詢問的方式收集和獲取信息、發現問題的方法。詢問法詢問注意：1.問題的形式：封閉式 開放式 組合式2.問題的內容：
①背景問題
②核心問題
③細節問題課堂實踐：
請就保溫瓶或者熱水器的使用情況設計一份詢問提綱，通過對同學的詢問，發現問題并了解問題產生的原因。3.技術研究與技術試驗（科學探索，創造問題） 法國人愛德華·貝尼迪庫斯(Edward Benedictus) 幸
硝酸纖維素
黏合劑 將破碎的玻璃粘在一起
汽車擋風玻璃安全玻璃 你認為發現問題的方法和途徑還有哪些？ 通過技術研究、技術試驗，我們有可能從對已有技術問題的研究中發現與之相聯系的問題，從已有的研究結論中發現新的問題，也有可能在技術研究、技術試驗的過程中獲得靈感、體悟，進而發現新的問題。4.刨根究底 抓住問題 日本的本田公司就很推崇“抓住問題，追問到底”。比如，某臺機器突然不動了，他們就采用追問到底來解決。“――機器為什么不動了？”――保險絲斷了。――為什么保險會斷？――超負荷，電流過大――為什么超負荷？――軸承潤滑不好――為什么軸承會潤滑不好？――吸不上潤滑油。――為什么吸不上油？――油泵嚴重磨損。――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。應該給油泵裝過濾器。5.聯想產生問題鋸子的發明“爆米花和熱團加熱器”
美國工程師斯賓塞(Percy LeBaron Spencer)，
肉眼看不見的輻射光線“將其煮熟了”微波爐德國科學家凱庫勒夢見笨分子結構
化學教授門捷列夫夢見元素周期表
埃利亞斯·豪夢見工業縫紉原理


6.做夢發現問題針孔開在針頭一端的曲針，配合使用飛梭來鎖線
每分鐘能縫250針5.聯想產生問題一、問題的來源1.必然碰到的——人類生存活動中必然會遇到的問題2.別人給出的——別人給出的問題3.主動發現的——基于一定的目的有設計者自己主動發現問題二、發現問題的途徑與方法1.觀察日常生活——敏銳觀察，發現問題2. 收集和分析信息——主動出擊，尋找問題3.技術研究與技術試驗——科學探索，創造問題4.刨根究底 抓住問題6.做夢發現問題實踐與探索寫出通過觀察日常生活，收集與分析信息、技術試驗與研究所發現的技術問題（不少于3個），并完成下表。 同學們，生活是蘊藏問題的大寶庫，在生活中，偶然遇到的一個事件、一個器物、一個現象，甚至對偶然遇見的人或事的偶然一瞥、偶然一思，都可能引發一個問題的發現。生活中從來都不缺少問題，缺少的是發現問題的眼睛！感謝大家，再見！第四章 發現與明確問題
第一節 發現問題
【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】
從學生現實生活所接觸到的發現問題和解決問題的實例，使學生了解現代工農業生產和日常生活中技術發展的新成果和未來走向。在學習發現問題的途徑方法“收集和分析信息”時，讓學生分小組詢問，完成實踐活動題目，實現教學目標，提高學生時間按能力；通過發現問題方法補充，開拓學生視野，培養學生發現問題和解決問題的能力。
【教材分析】
發現與明確問題是技術設計的首要階段，它對學生理解設計的一般過程，建立發現問題、認識問題的意識，形成對問題的敏感性，以及揭示與明確問題具有重要作用。本章是教課書分階段探討設計過程的首章，是學生確立設計項目、進入獨立設計活動的第一章，因此，是非常重要的一個設計環節。
本節內容分為以下兩小節：1.問題的來源；2.發現問題的途徑與方法。
發現問題與明確問題是設計過程的起點，而發現問題又是明確問題的前提，在知識點的內在邏輯上這兩個知識點是一種逐層遞進的關系。因此，本節內容不僅對培養和提高學生在日常生活中發現問題的能力有重要價值，而且對學生設計過程中邁好第一步有重要作用。本節學習目標之一“初步掌握發現問題的一般方法”中的“一般方法”在教材中是從途徑與方法統一的角度提出的，其中，“技術與研究與技術試驗”是一個較新的內容。本節內容，一方面注重用一些典型案例來引導學生學習和建構，另一方面注重在方法層面上對學生進行技能引領和能力培養。本節教學中情感態度與價值觀的教學目標集中體現在學生問題意識的提高和探究欲望的增強上，可以在案例教學、發現問題的途徑與方法的教學中得到實現。
發現問題是技術設計過程的首要階段，通過學習有助于提高學生的認識能力、分析能力，形成對技術設計過程中發現問題階段的實踐性感悟和理論性認識。本節課是一種在日常生活中有廣泛運用，且能形成能力遷移的課程內容。
教學時間：1課時。
【學情分析】
1．學生對“問題”并不陌生，從小到大，他們已經接觸了各種各樣的問題，但在生活中能去主動發現問題卻是少數，而且對什么是技術中的“問題”了解很少。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。這節課的意義在于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．高中學生的知識、觀察能力和理解能力都有一定的基礎，同時，他們的認知水平能夠對現象進行總結，而且對未知事物具有強烈的好奇心和探索欲望。因此，可以在老師的引導下結合自身的知識和經驗來學習本節內容。
【教學目標】
1.知識與技能
(1)明確發現問題的重要性，知道發現問題的基本來源，初步掌握發現問題的一般途徑和方法。　
(2)能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息，并進行處理。
(3)親身經歷和嘗試實踐發現問題的基本方法，拓展學生的思維，提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
2.過程與方法
　用試驗與實踐、案例分析、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，拓展學生的思維，提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。最后補充“刨根究底 抓住問題”、“聯想產生問題”、“做夢發現問題”啟發學生開拓“發現問題的途徑與方法”。
3.情感、態度與價值觀
（1）形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望。
（2）激發主動發現問題的熱情，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
【重點難點】
1.教學重點：掌握發現問題的一般途徑與方法。
2.教學難點：親身經歷和嘗試實踐發現問題的基本方法，拓展學生的思維，提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
【教學資源】
本節課的教學在通用技術專用教室完成。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。
教學器材：直吸管、可彎曲吸管、折疊式剃須刀、電動剃須刀等。
【教學方法】
任務驅動法、實踐法、案例分析法
【教學過程】
教學內容
教師引領
學生活動
設計意圖
復習并引入新課
復習設計的一般過程的步驟。
“在第三章的學習中，我們已經對設計的一般過程有了深刻的認識，知道了發現和明確問題，是設計的一般過程中的首要階段，是進行獨立設計活動的第一步，是非常重要的一個設計環節。”, “為了使同學們更深入地了解和掌握設計過程，從本章開始，我們將詳細地介紹幾個主要設計環節的有關知識。”,“首先我們來學習發現問題。”
第四章 發現與明確問題
第一節 發現問題
聽講、思考、回顧、并回答。
使學生不自覺地進入發現問題的情景，引出課題。
發現問題的重要意義
【案例分析】美國福特公司案例
美國福特汽車公司的一臺巨型發電機出現了故障，很多人都修不好，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電機旁，這看看，那聽聽，最后他在發電機的頂上劃了一條線并告訴修理工，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少16圈。故障果然被排除了。（酬金多少？）這位德國專家向福特公司索要1萬美元的酬金。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。因為他發現了問題，而不在于排除故障的復雜與簡單。
思考：發現問題是否具有比較高的價值？如果我們人類不能發現問題，我們現在的生活會是怎樣一幅景象？
教師：提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅僅是一個數學上或實驗上的技能而已。而提出新的問題卻需要有創造性的想像力，而且標志著科學的真正進步。
——愛因斯坦【美】
從技術角度看，人類進步與發展的過程就是不斷發現問題，不斷進行設計，從而解決問題的過程。
提問：1.什么是問題？
2.你都遇到過哪些問題？
在我們生活中，我們會碰到各種各樣的，形形色色的問題。有的是科學方面的問題，有的是社會方面的問題，也有的是技術方面的問題。
引出：我們關心的是技術問題。
人的需求 問題 促使技術發展
過渡：問題是如何產生的呢？
學生思考并回答。
學生： “如果人類不能發現問題，我們就不能直立行走，制造使用工具，更不能稱自己為人類，我們只是普通的動物。
學生思考并回答。[來源:Zxxk.Com]
在生活中，有很多為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題（要求解答的題目、需要研究解決的疑難和矛盾）。
聽講思考并回答。
明確發現問題的重要性，鍛煉學生快速閱讀能力和歸納能力。讓學生深刻體會發現問題的重要意義。
問題驅動，拓展學生思維。
讓學生知道我們通用技術關心的是技術問題。人的需求產生問題，問題的解決推動技術的發展，使得人類社會走向光明和文明。
引出問題的來源。
一、問題的來源：[來源:學科網ZXXK]
一、問題的來源：
例：我們要解決如何進食，所以設計出刀、叉、筷子；為了解決清洗衣服，人們設計出了洗衣粉、肥皂等。
提問：問題怎么來？
例：當汽車的速度超過200km/h時，空氣阻力問題越來越明顯。為了解決這個問題，人們設計了外觀呈流線型的汽車。
土豆清洗機、龍蝦清洗機
提問：問題怎么來？
教師概括：在企業進行設計工作時，問題的來源大都屬于這種。
引導學生閱讀【案例分析】
浙江省有一位高中學生，設計了一個“多功能量角器”。獲得了浙江省青少年科技發明獎。她是怎樣發現了這個設計項目的呢？原來是因為做錯了一道數學題。一次數學作業本發下來，在一道題上老師劃了一個大紅叉。仔細一看是因為三角函數值查錯了。她想，可不可以不用查表就得到函數值呢？如果能將函數值刻在量角器上，不是很方便嗎？因此，她決定設計一個“多功能量角器”。經過她的刻苦鉆研和實驗，終于獲得了成功。
提問：問題怎么來？
教師總結：
第一、第二種問題的提出往往比較明確，主要是針對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地思考，需要我們細致入微地工作需要我們獨具慧眼的發現。這類問題的發現，一方面可以挑戰和拓展我們的能力，另一方面也有可能更好地滿足人們的需要，推進技術的發展和創新。
過渡：面對技術世界，有的人善于發現有價值的問題，有的人卻“視而不見”，這不僅是問題意識的強弱所致，也牽涉到是否掌握發現問題的方法。那么，發現問題有什么途徑與方法呢？
學生思考并總結。
學生總結：（1）人類生存活動中必然會遇到的問題（必然碰到的）
學生總結：（2）別人給出的問題（別人給出的）
學生總結：（3）基于一定的目的由設計者自己主動發現問題（主動發現的）
[來源:學#科#網Z#X#X#K]
學生回顧、理解并思考。
學生聽講并思考。
通過案例分析，總結出學問題的三個來源。
通過案例分析，總結出學問題的三個來源。
通過案例分析，總結出學問題的三個來源。
形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望。激發主動發現問題的熱情，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
二、發現問題的途徑與方法
二、發現問題的途徑與方法
1.敏銳觀察，發現問題——觀察日常生活
P79案例：新式紡紗機的誕生
提問：新式紡紗機的誕生說明了什么？
思考：在日常生活中，你有過無意中發現問題的經歷嗎？
【案例分析1】
（1）外面玻璃擦不著怎么辦？
（2）漂浮在茶水表面的茶葉容易喝道口中怎么辦？
（3）怕打針怎么辦？
（4）垃圾桶桶蓋太臟怎么辦？
（5）蒸鍋中的碟子拿不出來怎么辦？
（6）剩余食物的軟包裝口敞開怎么辦？
【案例分析2】以下方案解決了什么問題？
【案例分析3】再考考你：以下你發現了什么問題？如何解決？
題探討：善于在觀察生活中發現問題者具備哪方面素質？
2.主動出擊，尋找問題——收集和分析信息
引導學生閱讀教材上“收集和分析信息”教材內容。
思考：收集信息的方法有哪些？問卷調查法問卷的分類是什么？調查問卷設計的原則是什么？（第一組完成）
實踐活動：請就保溫瓶或者家用熱水器的使用情況設計一份詢問提綱，通過對同學的詢問，發現問題并了解問題產生的原因。
3. 研究試驗，產生問題——技術研究和技術試驗
【案例分析1】安全玻璃
【案例分析2】浙大本科生一項試驗獨具創意模仿DNA雙螺旋結構的立體栽培系統，節約土地又節水.
通過技術研究、技術試驗，我們有可能從對已有技術問題的研究中發現與之相聯系的問題，從已有的研究結論中發現新的問題，也有可能在技術研究、技術試驗的過程中獲得靈感、體悟，進而發現新的問題。
【思考】你認為發現問題的途徑與方法還有哪些？
4.刨根究底 抓住問題
日本的本田公司就很推崇“抓住問題，追問到底”。比如，某臺機器突然不動了，他們就采用追問到底來解決。“
――機器為什么不動了？”
――保險絲斷了。
――為什么保險會斷？
――超負荷，電流過大
――為什么超負荷？
――軸承潤滑不好
――為什么軸承會潤滑不好？
――吸不上潤滑油。
――為什么吸不上油？
――油泵嚴重磨損
――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。應該給油泵裝過濾器。
5.聯想產生問題
魯班由手被草的葉緣劃破這一現象產生聯想，進而發明了鋸子。（視頻）
微波爐的發明。
6.做夢發現問題
德國科學家凱庫勒夢見笨分子結構
化學教授門捷列夫夢見元素周期表
埃利亞斯·豪夢見工業縫紉原理
學生思考并回答。
說明：生活的點滴均可引發問題的發現。
學生思考并回答。
【案例分析1】
（1）磁力擦玻璃器
（2）茶杯（茶葉隔離網）
（3）無針注射器注射不用針頭，它采用超級強力特殊彈簧將藥液通過安瓿（bu)瓶形成極細的液束壓入皮膚，注射用持續時間約0.25秒，無痛，無聲，安全，快捷。對于長期注射胰島素的病人或者那些長期需要注射治療的人來說，無針注射器不但都適用，而且是一次偉大的革命。
（4）腳踏式垃圾桶
（5）起碟器
（6）袋口夾
學生討論、思考并回答。
學生思考討論并回答。
學生思考討論并回答。
（1）關注生活，有較強的問題意識。
（2）具有對問題價值判斷的敏感性。
（3）勤于思考，善于聯想，具有解決問題的愿望。
學生思考并回答：
收集信息的途徑：文獻法、問卷法（開放式、封閉式、混合式）、詢問法（集體詢問、個別詢問、電話詢問、家庭走訪詢問）
詢問法：把以詢問的方式收集和獲取信息、發現問題的方法。詢問法包括直接詢問法、間接詢問法；集體詢問法、家庭走訪詢問法、個別詢問法等。詢問法詢問注意： 1.問題的形式：封閉式 開放式 2.問題的內容：①背景問題②核心問題 ③細節問題
學生分小組，選組長，討論、訪談完成探究性活動。
這個案例說明了技術研究與技術試驗往往會觸發靈感，發現新問題，進而產生新發明。
聽講并思考。
聽講并思考。
看視頻《魯班學藝-鋸子的發明》。聽微波發明故事。
聽講并思考。
形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望。激發主動發現問題的熱情，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望。激發主動發現問題的熱情，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
培養學生快速閱讀、歸納和語言表達能力。開闊學生思維，培養學生知識遷移能力。培養學生運用所學的知識解決實際問題的能力。培養學生合作解決問題的能力，學會合作。
激發學生的探究欲望，提高學生分析問題的能力。培養學生運用所學的知識解決實際問題的能力。
激發學生的發散思維和學習興趣。
提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
激發學生的探究欲望，提高學生分析問題的能力。
小結
一、問題的來源：
（1）人類生存活動中必然會遇到的問題（必然碰到的）
（2）別人給出的問題（別人給出的）
（3）基于一定的目的有設計者自己主動發現問題（主動發現的）
二、發現問題的途徑與方法
（1）敏銳觀察，發現問題——觀察日常生活
（2）主動出擊，尋找問題——收集分析信息
（3）研究試驗，產生問題——技術研究和技術試驗
（4）刨根究底 抓住問題
（5）聯想產生問題
（6）做夢發現問題
同學們，生活是蘊藏問題的大寶庫，在生活中，偶然遇到的一個事件、一個器物、一個現象，甚至對偶然遇見的人或事的偶然一瞥、偶然一思，都可能引發一個問題的發現。生活中從來都不缺少問題，缺少的是發現問題的眼睛！
學生回顧并思考。
鞏固并使知識系統化。
形成和保持對技術問題的敏感性和探究欲望。激發主動發現問題的熱情，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
實踐與探究
寫出通過觀察日常生活，收集與分析信息、技術試驗與研究所發現的技術問題（不少于3個），并完成下表。
學會提出問題。自主合作優先，試驗實踐并重。
【板書設計】
第四章 發現與明確問題
第一節 發現問題
一、問題的來源：
（1）人類生存活動中必然會遇到的問題（必然碰到的）
（2）別人給出的問題（別人給出的）
（3）基于一定的目的由設計者自己主動發現問題（主動發現的）
二、發現問題的途徑與方法
1.敏銳觀察，發現問題——觀察日常生活
2.主動出擊，尋找問題——收集和分析信息
3.研究試驗，產生問題——技術研究和技術試驗
4.刨根究底 抓住問題
5.聯想產生問題
6.做夢發現問題
【教學反思】
1. 本節課因在課前對課件做了充分的準備，使運用課件教學取得較大的成功。除課本事例外，課件中還增加了許多生活中典型案例的分析，激發了學生的學習動機和興趣，學生能以飽滿的精神狀態投入到學習中，學生保持較長的注意力，具有強烈的求知欲和好奇心；運用教學課件擴充了教學容量，增強了論述的說服力，使學生切實認識到“問題無處不在”和發現問題的意義。
2.補充“刨根究底 抓住問題”、“聯想產生問題”、“做夢發現問題”利于學生掌握發現問題的途徑與方法”。
3.通過“三原則”、“四基于”構建通用技術理想課堂，發揮學生學習的主體地位，構建和諧的學習氛圍，順利實現教學目標和要求，提高了學生創新思維能力與實踐能力，提高學生發現問題的能力和知識的遷移能力。
4.教學過程中采用學生分小組討論的方式關注了全體學生，同時也培養了學生快速閱讀、歸納和語言表達能力，激發了學生的發散思維和學習興趣。激發探究欲望，主動發現問題的熱情，提高分析問題的能力，培養關注技術發展，形成對技術的積極態度和正確使用技術的意識。
[來源:學科網ZXXK]
第四章 第一節 發現問題
學習任務單
班級：_____________姓名：_________
【課堂實踐活動】請就保溫瓶或者家用熱水器的使用情況設計一份詢問提綱，通過對同學的詢問，發現問題，了解問題產生的原因，創新設計改進方案。
1.詢問提綱：
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
2.技術問題的解決
發現問題
問題產生的原因
如何解決





附表2.
【課后實踐與探索】寫出通過觀察日常生活，收集與分析信息、技術試驗與研究所發現的技術問題（不少于3個），并完成下表。
問題的判定
問題1[來源:Zxxk.Com]
問題2
問題3
問題4
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
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？

苯分子的發現
苯在1825年由英國科學家法拉第(Michael?Faraday,1791-1867)首先發現。此后幾十年間，人們一直不知道它的結構。苯地結構成了十九世紀的一個很大的化學之謎。當時所有的證據都表明苯分子非常對稱，大家實在難以想像6個碳原子和6個氫原子怎么能完全對稱地排列、形成穩定的分子。為了探究謎底，凱庫勒每天只睡三四個小時，工作起來就忘記了休息，黑板、地板、筆記本，甚至墻壁上，到處都是他寫下的化學結構式，但是一直沒有結果。直到有一天，凱庫勒苦思冥想，他長期以來一直想把苯分子的結構式表達出來。他想著想著，困倦了，幾乎要昏昏入睡。坐在壁爐前打了個瞌睡，原子和分子們開始在幻覺中跳舞，一條碳原子鏈像蛇一樣咬住自己的尾巴，在他眼前旋轉……他被這奇異的夢驚醒了。這珍貴的一剎那夢境，給他帶來了啟示：凱庫勒明白了苯分子是一個環，苯分子用一個六角形的環狀結構來表示不是很好嗎？ 在德國化學會成立25周年慶祝大會上，凱庫勒報告了自己發現苯環結構的經過，開玩笑地對人們說：“先生們，讓我們學會做夢吧”凱庫勒抓住這夢中的一閃念，迅即解決了這長期困擾他的問題，從而對有機化學理論做出了卓著的貢獻，成為靈感促成發明的著名事例。
有人為了更形象的描述苯地環狀結構，還用蛇環和猴環圖描述苯的環狀結構
從此，苯分子C6H6有了一種固定的權威性的表述方法。就是現在充滿了我們的有機化學教科書的那個六角形的圈圈。凱庫勒認為苯環結構是6個碳原子構成平面六邊形，每個碳原子均連接一個氫原子，環內碳碳單鍵雙鍵交替如圖：
化學教授門捷列夫夢見元素周期表
　　還有一個重要的夢發生在1869年2月，它關系到化學王國的憲法--元素周期律。當時已經發現了63種元素，科學家無可避免地要想到，自然界是否存在某種規律，使元素能夠有序地分門別類、各得其所？35歲的化學教授門捷列夫苦苦思索著這個問題，在疲倦中進入了夢鄉。在夢里他看到一張表，元素們紛紛落在合適的格子里。醒來后他立刻記下了這個表的設計理念：元素的性質隨原子序數的遞增，呈現有規律的變化。門捷列夫在他的表里為未知元素留下了空位，后來，很快就有新元素來填充，各種性質與他的預言驚人地吻合。
埃利亞斯?豪夢見工業縫紉原理
　　還有人在夢中思考做出發明。在工業化的服裝生產出現之前，人們概念里的縫紉針都是一樣的：穿線的洞開在與針尖相反的一頭，因此針穿過布料的時候，線最后才穿過。對手工縫紉來說這沒什么問題，但工業化的縫紉機需要讓線先穿過布料。當時的發明家們采用了雙頭針或多針的方法，但都效率不高。19世紀40年代，美國人埃利亞斯?豪在不能解決這個問題的困惱中入睡，夢見一幫野蠻人要砍掉他的頭或煮他來吃。關于這個細節有不同的說法，總之是處境大大的不妙，豪拼命地想爬出鍋或躲過砍刀，但被生番們用長矛恐嚇著，在這時他看到長矛的尖頭上開著孔。這個夢使他決定放棄手工縫紉的原理，設計了針孔開在針頭一端的曲針，配合使用飛梭來鎖線。1845年他的第一臺模型問世，每分鐘能縫250針，比好幾個熟練工人還快，真正實用的工業縫紉原理終于出現了。
　　任何科學發現都不是絕對的偶然，只有經常認真思考的人才會抓住一絲靈感，并勇于投入實驗，從而獲得成功。
珍妮紡織機，一腳“定”型
紡織機和我們的生活息息相關，顧名思義，紡織機就是對線、麻、絲等原材料進行加工并編織成布料的工具。最初的織布機是有梭的，19世紀才開始研究無梭織布機技術。20世紀70年代以來，更多新型的無梭織機陸陸續續進入市場。織機的效率大大提升，世界各國開始采用無梭織機，并配合制造設備的改造。
我們都知道，從原棉到布匹是個復雜的過程，需要很多道工序，以我國傳統棉紡織手工業為例，在明清時期，采用手搖一錠紡車，每10個小時只能紡出4兩紗，即使熟練的織工每天也只能做成10碼左右的布匹，布寬僅1尺左右。而此時歐洲進入了工業化時期，紡織技術、機械發展迅速。
????英國人約翰·凱伊發明了飛梭織布
1733年，英國人約翰·凱伊發明了織布的飛梭，織布機效率有了很大的提升，這是科技促進生產力的又一明證。然而，相較于高效的織布機，紡紗機就拖了后腿，沒有得到改進的紡車漸漸跟不上速度，棉紗供不應求，水漲船高，求購價格也隨之走高。
在這個大背景下，珍妮紡織機出現了。恩格斯曾對它做出評價：使英國工人的狀況發生顛覆性變化的第一個發明，由此可見在工業革命發展史上，珍妮紡織機有著舉足輕重的地位，這不僅僅是一架簡單的紡織工具。它的問世，給大型織布廠的出現提供了現實可能性。
有誰知道，這個影響世界歷史進程的機器是被一個男子踢出來的，一腳“定”型！這個厲害的男子叫做詹姆斯·哈格里夫斯，他是位普通工人。平日里，哈格里夫斯就愛思考，多才多藝的他不僅會做木工，還會織布。他的妻子叫做珍妮，是位紡織女工。
為了孩子們過得更好，珍妮每天很辛苦，除了繁忙的家務，她還得紡紗織布賺錢。可是紡紗機比較簡陋，盡管從早忙到晚，珍妮的紡紗量總不讓她滿意，只得干著急。
哈格里夫斯看到妻子為此發愁，開始想辦法改進珍妮的紡織機。然而，一直也沒想到合適的對策，直到1764年的一天。這一天，哈格里夫斯一下沒留神，被紡織機絆了一下，踢倒了手搖紡織機，原本水平放置的紡車錘變成了直立的狀態，但仍然沒有停止轉動。看到這一幕，哈格里夫斯并沒有上前去扶正，而且陷入了思考：紡錘豎立的時候仍然可以轉動，那么并排使用幾個豎立的紡錘，效率不就翻番了嗎？就可以同時紡很多根紗了！
有了想法，哈格里夫斯馬上動起了手，經過試驗、改進完善，最終在第二年1個紡輪帶有個豎直紡錘的新式紡織機，工作效率一下子提高了8倍。為了向自己的妻子表示謝意，哈格里夫斯將其命名為“珍妮紡織機”。后來，在這個基礎上，人們把紡錘增加到18、30，甚至100個，效率大幅提升。
????珍妮紡紗機
1768年，哈格里夫斯獲得了珍妮紡紗機的發明專利。但是珍妮紡織機有它的缺陷：紡出的紗比較細，容易斷。1769年，卷軸紡紗機問世，理查德·阿克萊特采用水力為動力，代替人工，發明的這一機器不僅節省了人力，紡出的紗結實而有韌力，克服了珍妮紡織機的缺陷。
如今，無梭織機代替有梭織機是一個發展趨勢，有梭織機噪音大、車速低、生產效率也不高，又消耗物料、安全性不佳，這種種缺點讓人們開始將精力轉移到無梭織機的研發上。
噴氣織機就是一種新型的無梭織機，利用空氣作為引緯介質，用噴射出的壓縮氣流對緯紗產生的摩擦進行牽引，把緯紗帶過鎖扣，此時噴氣產生的射流可以用來達到引緯的目的。這種織機不僅車速高，而且運轉操作簡單安全。噴氣織機是由美國人在1914年發明的，逐步的改造讓噴氣織機越發得出色，不久的將來，它會成為織機界的明星。
提到織布機，就不得不說一下編織機，織布機是把材料加工為布料，而編織機就沒那么復雜了，只是將線織成衣物即可。和大部分媽媽們拿著棒針重復性的動作原理相同，只不過換成了機器。據考證，在公元前幾世紀前，地球上就有了針織物品。古人就已開始用鉤子和棒針進行編織，不過效率極低，直到16世紀后半時期，毛線織品才在歐洲大陸盛行。
編織機的發明也是為了解放婦女，編織工作的確是枯燥無味的。這次的發明者又是一位男士，他還有一個身份——傳教士！令人詫異吧？傳教士不好好做本職工作，宣傳神道，來紡織界摻和什么？
這位英國傳教士叫威廉·李，生活在伊麗莎白時代。此時的人們排斥新教，這對于威廉來說并不是什么好事，本身不善言辭的他在結束學業后，回到了故鄉——卡爾文頓，開始平淡的傳教生涯。沒事的時候他就窩在家里，陪著天天舞動著棒針編織的妻子，時間一久，他看夠了揮舞的棒針，也挺煩了棒針發出的聲音，卻苦于無處可去，只得想辦法。想的多了，他有了個念頭：如果有機器代替會不會避免耳目之災？既然用機器，就可以加大工作量，用數百根小針來代替一根大針，再用許多鉤子把編結的環狀物提起來放在毛線上面，一次就能打一排呢！機器又不怕累！
于是傳教士在家里開始了創業路，經過3年的努力，終于在1589年，他成功制作出了第一臺手動腳踏的編織機。這就是現代編織機的始祖。威廉欣喜若狂，認為揚名、生財近在眼前！他收起了經書，放棄了職業，帶著機器前去宮廷謁見伊麗莎白女王，可惜女王并不感冒。
即使威廉后期進行改進并四處游說，最終也沒功成名就，1610年，在巴黎絕望而逝。然而，編織機并沒有被埋沒很久，機械化針織廠的承辦讓它一下子火了起來，起初只是編織襪子，慢慢延伸到衣褲、帽子、圍巾等織物。
????現代編制機
如今的橫機和圓機都沿襲了威廉的編織機的原理，隨后，各種紋板式提花編織機、電子提花編織機、折疊的編織機、全塑型編織機等各種類型的編織機層出不窮，隊伍不斷擴大，為人類的編織事業做出了貢獻。
微波爐
　　微波爐最早的名稱是“爆米花和熱團加熱器”(Popcorn and Hot Pockets Warmer)，它的發明純屬偶然，源自一個武器研發項目。微波爐的發明者是美國自學成才的工程師珀西·勒巴朗·斯賓塞(Percy LeBaron Spencer)，二戰爆發后，他在一家公司從事雷達技術開發。這項技術在當時聽起來很像具有科幻色彩，其實只是一種具有探測功能的磁電管，可以發射高強度輻射光束。
　　顯然，就像身邊朋友給他起的外號，斯賓塞喜歡吃甜食。他或許還是個奇怪的盲目崇拜者。一天，他在實驗室做實驗時，一塊巧克力棒粘在了短褲上。斯賓塞注意到，當他運行磁控管時，褲子上的巧克力棒融化了。一般人可能認為，是他身上的體溫降巧克力融化，斯賓塞沒有按照這種邏輯思維去判斷這件事，相反，思維敏捷的他給出了一個更為科學的解釋：肉眼看不見的輻射光線“將其煮熟了”。
　　事實上，在場大多數軍事專家可能就夢想將這些射線應用到戰場上。但是，同科學史上每一位發明家一樣，斯賓塞對他的發現充滿了好奇，將其作為一種新奇事物看待。他利用這種裝置讓雞蛋爆裂，還去烤爆米花。
　　斯賓塞繼續實驗磁電管，最后，他用箱子將其包裝起來，作為一種烹飪美食的新工具推向市場。最早上市的微波爐大約有6英尺(約合1.8米)高，重達750磅(約合340公斤)，做必須用冷水冷卻。在之后的歲月里，技術人員不斷縮小微波爐的尺寸，今天，微波爐已成為我們日常生活中的一部分。

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