資源簡介

(共22張PPT)
第四章 發現與明確問題
一、發現問題
回顧
發現與明確問題
設計的一般過程
測試、評估及優化
制定設計方案
產品的使用與維護
制作模型或原型
收集信息
方案呈現
設計分析
方案篩選
方案構思
設計是一個“問題的求解”的過程
南京鳳凰街小學生發明了可記數雙訂書機，獲第十四屆全國發明展覽會金獎。一般的訂書機在裝訂操作時，需在本子側面上下位置各裝訂一次，不但耗時，而且不容易訂得整齊，影響了美觀。裝訂的本數多了以后，也無法自動知道所裝訂的本數。她的發明集自動訂數、聯運裝訂功能于一體，一次操作即可完成一本本子的裝訂作業，同時還可自動記錄所裝訂的本數。用兩個規格相同的訂書機、一只計數器、一塊底板、一套聯運桿、一只訂數器壓桿機械連接就制成了可計數的雙訂書機。兩個訂書機固定在底板的兩邊，計數器裝在兩個訂書機的中間。兩個訂書機能實現同步聯動，一次即可完成一本本子的裝訂操作，能自動計數所裝訂的本數，能適應各種規格的紙張裝訂，拆下聯運桿，兩訂書機也可單獨使用。
請大家思考這位小學生設計的過程。
發現問題→進行設計→解決問題
設計是一個“問題的求解”的過程
Continue…
問 題
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。
問題形形式式，有科學方面、有社會生活方面、有技術方面等。
問題是永遠存在的。
問題的種類
問題的種類 例子 備注
太陽為什么總是東升西落
為什么男女比例失調
怎樣使電熱水器更安全？
…… ……
科學問題
社會問題
技術問題
我們探索的問題
問題從哪里來？
必然碰到的
別人給出的
主動發現的
Let’s Start to Sharpen Our Brain…
問
題
的
來
源
生活（衣、食、住、行等）
需要（別人發現不足）
主動思考（開發新產品）
產生問題的三種情況：
（1）人類生存活動中必然會遇到的問題.
例如：為了解決進食問題，人們設計了叉子、筷子，西方人發明了刀叉。
1、問題的來源
生存
？
？
(2)別人給出的問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。
案例分析-----電話的發明
貝爾是治療耳聾的醫生。他的工作使他對聲音如何用電來傳遞產生了興趣。
１８７６年貝爾電話研制成功。
貝爾電話的外形
和內部結構圖
(3)基于一定的目的由設計者自己主動發現問題.
需要我們積極主動的思考、發現，推進技術的發展和創新。
1、“用心”觀察日常生活
發現問題的途徑與方法
這些問題引發了哪些發明呢？
當人們生病需要躺著用直吸管吸取杯中的飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料；
使用保鮮袋時，打開的時候比較費力；
你的父親在使用折疊式剃須刀時很不安全，常常刮破皮膚。
2、“主動出擊”收集和分析信息
3、技術研究與技術試驗
案例分析—伽利略與體溫表
300多年前的一天，意大利物理學家、天文家伽利略（1564—1642年）在威尼斯的一所大學里教書。 一天，他在給學生上實驗課，一邊操作，一邊問學生：“當水的溫度升高，特別是在達到攝氏一百度左右時，為什么會在罐內上升？” 學生回答道：“因為在這時候，體積增大了，水就膨脹上升。” “當水冷卻了呢？” “水冷卻了，體積就縮小，又會降下來的。” 學生的回答無疑是正確的，這使伽利略想到一件事——有一次，一位醫生對他懇求道：“伽利略先生，病人的體溫往往會升高，能不能準確地測出體溫，幫助診斷病情呢？” 現在，學生的回答，使他得到了一些啟發：“水的溫度發生變化，體積也隨著變化；反過來，從水的體積的變化，不是也就能測出溫度變化了嗎？” 回到實驗室后，伽利略馬上根據熱脹冷縮的原理，認真做起了試驗，他用手握住試管的底部，讓管內的空氣漸漸變熱，然后把試管的上端插入冷水之中，松開手時發現，水在試管里被慢慢地吸上一截去；再握住試管，水又漸漸從試管中被壓了下去。從水的上升下降可看出管內溫度的變化，但還看不出這種變化的程度，而且，用一恨試管跟著一盆水也太復雜了。 醫生來了，他拿了這個量體溫的試管，讓發高燒的病人握住，里面的水開始上升了，超過了人體內的正常溫度——攝氏三十六度，還在往上升..
技術試驗時發現的問題
沖眼
鉆孔
小結：如何發現問題？
觀察日常生活
（敏銳觀察，發現問題）
收集分析信息
（主動出擊，尋找問題）
技術研究和技術試驗
（研究試驗，產生問題）
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
方法六
？
？
？
夢境中發現問題
苯環
1825年 法拉第發現苯
1864年 凱庫勒確定苯的分子結構是環狀
生活中不是沒有問題，缺的只是發現問題的慧眼。需要我們積極主動的思考。
積極敏銳 抓住問題（用心觀察日常生活）
主動出擊 尋找問題（收集和分析信息）
科學探索 創造問題（技術研究和技術試驗）

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