技术与设计-I-4-2.doc

第四章 发现与明确问题
第二节  明确问题
【教材版本】
通用技术必修1《技术与设计1》（江苏教育出版社）
【设计理念】
以生活中经常遇到的话题为切入点，创设情景促进学生思考，用任务驱动的学习方式，引导学生在师生互动、自我体验中完成本堂课的学习内容，拓展学生的思路，提高学生发现问题的能力。
【教材分析】
1.知识结构分析
本节内容，是在前一节“发现问题”的基础上展开的，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。本节是前一节内容的延伸，也是技术领域区别于其他学科领域对“问题”内涵独有的延伸，从本质上是一个有目的的细化所要解决问题的过 程，所以，明确问题是技术设计中能否成功设计的一个重要的环节，它对于指导形成具体的设计任务和后期完成其他阶段的设计起到承上启下的作用。
教学时间：1课时。
2.知识发生发展过程分析
本 节内容由“明确问题的内容与价值，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。教材内容突出了设计的内在要求，是对第三章相关内容的 展开论述和深入探讨，是学习第四章以后内容的一个非常必要的铺垫，也是形成和完成设计的必经阶段，对于学生养成良好的技术素养具有非常重要的作用。教材通 过图文并茂的案例分析和引人不断思考的“马上行动”让学生理解明确问题的重要意义，掌握明确问题内容和价值的方法，能在明确了问题内容和价值、明确了应达 到的标准和所受限制的基础上，列出具体的设计要求和设计计划。
3.知识学习意义分析
发 现问题是从事任何活动的起点和发端。问题的发现是十分关键的一步。但是，当我们提出问题后，哪些问题是明确的命题，哪些问题是有效，哪些问题对我们是具有 价值的？这就是紧接着需要解决的重要问题了，通过明确问题我们筛选出有价值有意义的问题，将其作为我们的研究方面，这样才能保证问题研究方向的正确性。
4.教学建议与学法指导说明
需要教师从生活中的场景引入，并利用媒体以及事物等形象化的教学设备创设教学情景、营造教学的环境氛围。
【学情分析】
1.原有认知发展分析
同学们通过本章第一节的学习能提出问题，可是从未考虑过问题的价值和意义。对问题的提出也不系统，在思维和习惯上没有明确的方式方法。这节课通过实际的具体事例从理论上对问题的提出进行一个归纳、总结，告知学生发现问题的视角，培养学生的问题意识。
2.原有知识结构分析
本 节内容是在学生学习了第一节发现问题后，展开学习的。上节课告诉了学生问题的三个来源，并且针对问题的这三个来源引导学生学习发现问题的方法。学生们在认 真观察生活，仔细思考后从日常生活中找到了若干问题，初步具备了发现问题的能力，掌握了发现问题的一般方法。然而，她们提出的这些问题有很大一部分是不明 确的，是不具有继续研究价值的。怎样形成有研究价值的问题呢？这也就是本节课所开展的意义所在。
3.非认知因素分析
高中学生具有强烈的好奇心和探索欲望，是他们学习的基础。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）掌握明确问题内容的方法，会分析和判断问题的价值。
（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，能就自己的设计项目制定设计计划。
2.过程与方法
通过对日常生活中常见的问题和案例分析、问题思考、课堂讨论等，激发学生的学习动力，通过不断自我总结、反思来完成学习任务。教学过程中，教师对知识不做过多讲解，重在通过学生对前节课后思考问题的实现方法进行思考，理解明确问题的重要意义和方法。
3.情感、态度与价值观
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。使学生树立正确的技术设计态度，形成严谨的技术设计思想和态度，对技术设计起到良好的引导作用。通过本节课的学习，学生应能体会到设计、发 明、创造都源于对生活的热爱和不断的探索与努力。
【重点难点】
1.教学重点
（1）掌握明确问题内容的方法，会分析和判断问题的价值。
（2）能明确解决问题受到的限制及制定具体的设计任务。
2.教学难点
（1）明确问题的内容，分析和判断问题的价值。
（2）明确解决问题受到的限制条件及制定具体的设计任务。
【教学资源】
本节课的教学在多媒体教室完成。通过幻灯片呈现诸多的图片、视频案例，借以加深学生对本节课知识的理解。
【教学方法】
本 节的教学以技术设计的过程为基本背景，以“问题”为重点展开，对“问题”的把握结合学生的原有知识和经验，结合学生的生活来进行，避免抽象地谈“问题”。 在教学过程中注重引导学生对所提出的设计项目进行仔细和反复的论证，保证此后相应的设计实践活动的顺利进行。教学方法：演示法、合作探究法、讨论法等。
【教学过程】
新课引入：
通 过上节课的学习，我们已经知道问题存在于生活中，生活中也存在问题，问题处处在，时时有。只要同学们细心、认真观察就可以发现问题。但是发现了问题，只是 初步有了一个设计的方向，到底能不能够确定为一个设计课题，并提出具体的设计任务，还需要作进一步的分析，这就是我们这节课要学习的内容——明确问题。
第二节  明确问题
讲授新课：
一、明确问题的内容与价值：
1.什么叫做明确问题？
　　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。
2.明确问题的内容与价值
（1）问题明确的内容部
采用各种方法可以发现很多问题，但这些问题有时可能是模糊不清的，需要我们进一步加以明确。
马上行动：判断以下两个问题是否明确，并说明理由。
A.能否设计一个能回收天空中常常出现的不明飞行物的产品？
B.怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来？
C.如何设计一款适合所有人群使用的手机？
明确问题需从问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确等方面考虑。
①要抓住核心概念———问题表述本身是否明确
②要抓住问题所涉及的环境———问题产生的原因是否明确
③要抓住提出问题的情景和解决问题的基础和条件———提出问题的目的是否明确
问题明确之后，这个问题有没有必要去解决？怎么判断呢？明确了问题的内容之后，还需确定问题是否有价值。
（2）问题的价值
判断一个问题是否有价值，必须从以下问题着手：
①所提出的问题是否遵循了基本的科学原理？
②迄今为止，能否确认该问题尚未得到充分解决？
③在你调查的范围里，该问题是否具有普遍意义？在更广的范围内，这个问题是否有意义？
④在多个问题同时发生时，该问题是否是主要问题？
⑤现有的技术条件能否解决这个问题？技术发展以后呢？
⑥解决该问题所需的投入是多少？投入与产出的比是否理想？
① 有无科学与技术的有关规定，技术不能违背科学原理。第②③⑥与我们设计的产品有关，第②是研究问题是否得到充分解决，还有没有投入力量与经费进一步解决的 必要；③⑥与技术的经济性有关，即产品能不能卖出去，需要量多大，能不能有经济效益的问题。第④是看问题是否是最紧要最关键最重要。第⑤与是否有能力解决 有关。
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    手机信号塔附近居民患癌率比其他地方居民高四倍。能否设计出没有电磁辐射的手机，以确保人们的健康？
⑤    能不能把水“变成”油？
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。
马上行动：试判断“怎样才能将冬天下的雪都有效地利用起来”这一问题的价值。
3.明确问题内容与价值的其他形式：
信息收集  调查分析
明确问题的内容与价值，除了需要进行一些主观的分析外，还可以借助于一些研究手段(如信息收集、调查分析等)来进行。这样，既可以深化对问题的认识，进一步明确问题的内容与价值，又可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。

案例分析：孙宇等同学台灯设计项目。
讨论：孙宇等四组同学借助信息收集、调查分析等手段明确学生台灯问题的内容与价值的过程是否合理?谈谈你的认识。

注：有关调查问卷，课文中已有两处提及学生也有了一定的基础。这里可直接让学生进行评析，使学生在评析中深化认识。
注：资料统计结果的图表有很多种，可放开处学生联想归纳、创造。与此同时，要注意统计中的分析与判断，以便为设计过程的后续奠定思想基础。
我们学习需要老师、教师、书本、多媒体等，同样我们进行技术设计也需要一定的资源，但资源往往是有限的。所以对于设计来说，这些都会成为限制因素。因此，明确了一个问题的内容和价值之后，要想解决问题，我们还需要考虑一些限制条件。
二、明确问题受到的限制及具体的设计任务
问题和设计受到的限制主要由两个方面决定的：
（1）设计对象的特点和问题解决的标准——客观条件。
（2）设计者的技术能力与条件——主客观条件。
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。
思考：根据自己的实际情况，分析自己进行技术设计的有利条件和不利条件。
有利条件：_____________________________________________。
不利条件：_____________________________________________。
马上行动：假如要设计一个家庭书架，你认为从设计对象角度看应受到哪些方面的限制？
马上行动：如果你自己动手制作一盏台灯，请考虑各种限制因素，填写下表（略）。
讨论：高一（1）班孙宇同学对台灯设计所提出的一般要求是否合理？是否具有可行性？
　 　我们学习了明确问题的前两个知识点，知道了明确问题的内容的重要性，了解了确认问题的价值的几种方法，分析了明确问题受到的限制及具体的设计任务，问题 明确了，设计对象也就确定了，接下来我们就可以着手项目的设计了。但为了保证设计的顺利实现，我们需要制定设计计划。这就是我们这节所要学习的内容——设 计计划。
三、设计计划
1.设计计划
设计计划可以更好地保证设计有目的、有计划地进行，它可以通过工作程序的排列来表示。
案例分析：孙宇制定的一份台灯设计计划
2.时间进度计划
为了统筹安排设计进度，合理利用设计资源，并根据时间要求以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，在完成设计计划的基础上，还需要制定一份时间进度计划表。设计各阶段工作的展开有的可以同时进行，有的需要依次推进。
案例分析：孙宇制定的一份台灯设计时间进度计划表
思考：你认为孙宇的台灯设计计划和时间进度计划表安排得合理吗?如果不合理，如何改进？
3.设计计划书
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。
马上行动：下表为孙宇准备制作台灯的设计计划书，请帮助他填写完整。
小结：
一、明确问题的内容与价值：
1.什么叫做明确问题？
2.明确问题的内容与价值
3.明确问题内容与价值的其他形式：信息收集  调查分析
二、明确问题受到的限制及具体的设计任务
问题和设计受到的限制主要由两个方面决定的：
（1）设计对象的特点和问题解决的标准——客观条件。
（2）设计者的技术能力与条件——主客观条件。
三、设计计划

1.设计计划
2.时间进度计划
3.设计计划书
三、本章总结
技术领域中存在着各种各样的问题。知道问题的来源，树立发现问题的意识，积极主动地发现问题可以挑战和拓展人们的能力。掌握一些发现问题的途径和方法，学会观察日常生活、收集和分析信息、进行技术研究和技术试验，可以帮助人们更好地发现问题，发现有价值的问题。
　 　明确问题的内容，确认问题的价值，可以为分析问题解决的条件及实现的可行性、提出设计要求奠定基础。分析解决问题所受到的主客观条件的限制，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。
练习：
列出设计一个适合你自己的家庭书架的设计要求和结合第三章设计的一般过程，说明你打算如何实施你的这个设计的计划（时间进度），并分析一下此设计可能受到哪方面的限制。
综合实践：
1.如果请你设计制作一个笔筒，请分析一下此设计所应受到的限制。
2.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来确保你的工程得以顺利的实施？
3.全班同学分成若干组，每组从日常生活中发现一个问题，分析解决这个问题的有效途径及方法。每两组组成一对，以己方为正方、对方为反方，分别就所发现的问题展开辩论，重点论证以下问题：
(1)各组发现问题的价值所在；
(2)明确各问题，确定其能否上升为一个设计项目；
(3)讨论各设计实现所受到的限制。经过辩论，明确所要解决的问题，最终制定相应的设计计划。
4.阅读以下材料。
郁闷的一天
小明今天上课迟到了。
昨 天爸爸去外地出差，妈妈又在医院值夜班，小明怕今早起不来，昨晚临睡前，拿出了新买的闹钟，设定好了闹铃的时间。早上5点钟闹铃就响了，小明醒来一看，时 间还早，就又睡下了。可是这一觉睡过了头。要是闹钟能够设定每隔一段时间就自动提醒，那该多好啊!从床上爬起来，急急忙忙从冰箱里取出这冻水饺放进锅里 煮，却发现水饺冻成一团，怎么都分不开了。背上书包，赶紧开门，却怎么也旋不开防盗门上那个开锁的旋钮。匆匆忙忙骑上自行车，发现轮胎是瘪的!这轮胎天天 漏气，唉，若有不漏气的轮胎该多好!上了一辆公交车，发现IC卡刷不了了，原来刷卡机“罢工”了，小明没带零钱，这下完了，只能走到学校去了。……
(1)小明遇到了一些什么问题?问题产生的原因是什么?有没有解决办法?                        
(2)确定一个时间段(一天、一周、一月)，回顾一下，自己遇到了一些什么问题? 问题产生的原因是什么?有没有解决办法?
(3)能否从上述问题中明确一些问题，并在此基础上提出一个设计项目?如果能，请制定相应的设计计划。
5.根据自己的生活经验，在进行一定的调查研究之后，明确一个值得解决的问题，提出设计的标准及所受的限制，同时制定出设计计划，并注意将此项目作为学习以后各章一以贯之的作业内容。