4.1 发现与明确问题

第四章发现与明确问题第一节发现问题重要指标。一条线和一万美元美国福特汽车公司的一台巨型发电机出现了故障，很多人都修不好，只得请来了德国的电机专家斯坦门茨来修理。斯坦门茨来了以后，用了两天两夜的时间呆在发电机旁，这看看那听听，最后，他在发电机的顶上划了一条线。告诉修理工，将顶盖打开，将划线处的线圈减少16圈。故障果然被排除了。斯坦门茨向福特公司索要1万美元的酬金。很多人认为不值，因为故障很简单，排除也很容易。有人要求斯坦门茨列一张说明费用的帐单。斯坦门茨写道：“用粉笔画一条线1美元，知道在哪里画这条线9999美元。”帐单送到了福特的老总那里，老总看了后连连点头，很快照付了一万美元，并用重金聘用了他。设计的过程，实际上就是寻找解决某个问题的途径的过程。发现问题和提出问题是进行设计的前提，如果没有发现问题、不能提出问题，设计便无从谈起。从技术角度看，人类进步与发展的过程就是不断发现问题，不断进行设计，从而解决问题的过程。这就是发现问题的重要性。发现问题，可以挑战和拓展我们的能力，同时也有可能更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。重要指标。在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。什么是问题？1、问题的来源（1）科学方面的问题：如（天上为什么会下雨？飞机为什么能飞上天空?…..）（2）社会方面的问题：如（人口问题，劳动就业问题…）（3）技术方面的问题：如(程序设计问题、用品的设计问题…）重要指标。第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。----可以说是一切技术问题的总来源。例如:为了解决人们如何进食的问题，中国人设计出了筷子，而西方人则设计出了刀叉。又如:为了解决如何清洁牙齿的问题，人们设计出了牙刷和牙膏。帮你挤牙膏重要指标。有人说：“当汽车的速度超过200Km/h时，空气阻力的问题越来越明显。”也有人说：“我烧菜时放盐的量老是控制不好。”流线型电子显示型第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。-----大多数设计人员设计问题的基本来源。第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现的问题，并试图解决它。如:电话的发明电话的发明古人的联络方法：闪镜子、烽火、烟雾电话的发明历程：德国人赖特——美国人格雷——美国的贝尔(英国移居)1.赖特是一位德国教师。1861年，他造出了一台简易电话机，由发话器和受话器两部分组成。赖特高兴地把这一发明拿到法兰克福物理学会上表演，但是到会的权威们却毫无兴趣，认为这是小孩子的玩艺。这使赖特受到很大打击，不久就病逝了。重要指标。2.1874年，美国人格雷制造了一台比赖特电话还要灵敏些的电话机，在华盛顿当众表演。表演是成功的，但是权威们依然认为用电传送人的声音没有实用价值。格雷在众口非议中也动摇不干了。3.贝尔是治疗耳聋的医生。他的工作使他对声音如何用电来传递产生了兴趣。1876年贝尔电话研制成功。声音膜片振动电流变化声音膜片振动电流变化电磁感应电磁感应2、发现问题的途径与方法观察日常生活既有主动发现问题的意识，又掌握发现问题的方法，才能从根本上发现有价值的问题。无意观察：人们被动地接受外界的刺激，对生活中的人或物的偶然一瞥，都可能引发一个问题的发现。——具有积极敏锐，抓住问题的心态。有意观察：对于日常生活的问题还可以有目的、有计划地实行观察。即主动出击，寻找问题。知识+意识+方法=能力新式纺纱机的诞生詹姆斯•哈格里沃斯有一次无意中将家中的纺车碰翻了，他看见原来水平放置的纺车变成了垂直竖立，仍在不停地转动。从这一偶然事件中，他得到启示：既然纺车锤竖立时仍能转动，要是并排使用几个竖立的纺锤，不就可以同时纺出好几根纱吗？他说干就干，经过试验终于发明了装有8个纺锤的新式纺纱机。重要指标。思考在日常生活中，你有过无意中发现问题的经历吗？庇股挨冻怎么办？解决办法！浙江新昌中学学生贾利港同学在家劳动时发现用手剥玉米费劲，效率低，发明了家用简易玉米脱粒机，获得大家的好评。曾经有人发现：1、当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中的饮料时，如果管子弯折了，就喝不到饮料；2、人们在喂婴儿食物的时候不知道冷热，会烫着孩子；3、在作用折叠式剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。•你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？请在此基础上尝试提出两个日常生活中遇到的问题。变色防烫碗剃须刀双层刀片设计剃须更舒适可弯折的吸管带温度计的或会根据温度而变化颜色材料制成的容器一种自带吸管的易拉罐重要指标。在一个五百多户的小区里有两家副食品店，生意都不错。不过，两家还是有点差距。生意好的那家每月销售额要比另一家多出三四百元，多卖出的这部分大多是被小孩们买去的。生意稍差的这家注意到了这点，便悄悄地寻找原因。货是一样的货，价也是一样的价，怎么小孩都愿意上那家去买呢？百思不得其解，于是他们只好叫自己的孙子去孩子中打探。故事---找钱哲学小孙子回来告诉他们，那家的老奶奶每次都笑着对来买东西的小朋友说：“来，找你一张新票。”不管是一元钱还是五角、一角，都是找新钱。原来如此。他们是利用了人们喜新厌旧的心理。大人虽然不像小孩那样明显，但在找钱时也很讨厌找回破旧不堪的钱币。时间一长，就会把这种厌烦心理波及到对售货员、对店家的态度上，所以一些精明的商家总是会准备好充足的零钱，以取悦顾客。故事---找钱哲学因天花的蔓延所造成的人类的不幸是令人惨不忍睹的。在不到30年的时间内，欧洲先后就曾有五位国王或皇后因天花而丧生，人们因天花难以遏制的传染而惶恐。医生琴纳迫切希望能够对天花的防治做出点努力。一天，一位少女来到琴纳的诊所看病，琴纳根据少女的症状诊断她患的是天花。但是少女解释说：“我这不是天花。我在奶牛场挤牛奶时，手指上的皮肤不慎被装牛奶的铁桶碰破了，当时没在意。后来，碰破的手指又接触到奶牛常患的痘疮上，第三天，我手上就生出了几颗小痘疮，这不是天花。有意观察——天花病疫苗的发现重要指标。几十年来，在我们奶牛场所有挤奶的姑娘中，没有一个患天花的，只是差不多都患过这种小痘疮。”听了少女的话，琴纳仿佛意识到了什么，然而又有点半信半疑。在此后近20年的时间中，琴纳一边行医一边经常到奶牛场，仔细观察奶牛生痘疮，牛痘怎样感染到人的身上，人感染了牛痘后又有哪些症状。在经过细心的观察之后，他做了详细的记载，接着就开始了在动物身上接种牛痘，然后再接种天花的试验。1796年5月17日，被称为死神的帮凶的天花从此被人类征服了。收集和分析信息文献法:对已有文献信息进行收集、分析的方法；问卷调查法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现问题的方法；询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。直接询问法间接询问法集体询问法家庭走访询问法个别询问法。询问法重要指标。收集信息的多种方法：采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。案例:日本的本田公司就很推崇“抓住问题，追问到底”。比如，某台机器突然不动了，他们就采用追问到底来解决。“机器为什么不动了？”－保险丝断了。――为什么保险会断？――超负荷，电流过大――为什么超负荷？――轴承润滑不好――为什么轴承会润滑不好？――吸不上润滑油。――为什么吸不上油？――油泵严重磨损――为什么会磨损？――是因为没有装过滤器进入了铁屑。问题到此，也就解决了。应该给油泵装过滤器。重要指标。1、问卷分类A、开放式问卷:被调查者在表格中根据自己的意愿填写相关内容。B、封闭式问卷:被调查者在已设计好的答案中选择自己最认可的一项。C、混合式问卷:在一份问卷中，既有开放式要求的栏目，又有封闭式要求的栏目。2、调查问卷设计的原则①忌问卷设计得太长，问题太多，答题量太大；②忌问卷题目难度太大；③对阻碍问卷调查的因素有明确的认识；④从多个不同的角度考虑问卷的设计。1.家长每月一共给你的零用钱一般为多少？(）A.250元以下B.250-400元C.400-600元D.600元以上2.你每月用于学习用品的消费(）A.20元以下B.20-50元C.50-100元D.100元以上3.你每月用于零食方面的消费()A.20元以下B.20-50元C.50-100元D.100元以上4.你平时的消费观念是：（）A.名牌是身份的象征，穿名牌当然更有自信B.花的毕竟是父母的血汗钱，学生还是应有节俭的美德C.同学们都有（如手机），我也要有，不然多丢脸。5.家长给零花钱的态度：（）A.除了必要的开支，不会随便给零花钱B.一般是要多少，给多少C.听自己说别的同学都有，就会很爽快地掏钱6.平均每个月有剩余的生活费吗？()A.经常有B.偶尔有C.少的可怜D.入不敷出7.如果你中了50万大奖，你会如何花费？调查问卷请问:右边是何种类型的问卷?高佳佳同学有关杯子的调查表（时间：地点：）问卷调查对象材料形状色彩价格纸质塑料陶瓷金属椭圆柱圆柱方柱明亮淡雅灰暗低档中档高档儿童377387512531064中学生35664799836122上班族8255659686389老人4583610451231253你发现了什么问题？从中了解到什么信息？重要指标。产品设计的市场调查和分析北京小家电市场调查报告发现问题问题产生的原因如何解决笔摔过之后，就不好写了，会漏墨。笔盖容易掉携带不方便，需要和纸配套使用。笔尖容易开裂，装墨水的橡胶软管容易破。笔盖和笔身是分离的，需要人工开合。快节奏的生活方式和科技的发明使数码设备、U盘、笔记本等成为人们记录的首选。对笔尖和吸墨管的构造和材料做改进设计。设计一个自动盖头增加钢笔的附加功能，如收录音、计算、记忆等功能。请就钢笔的使用情况设计一个询问提纲，通过对同学的询问，发现问题并了解问题产生的原因。技术研究和技术试验技术研究、技术试验是重要的技术活动，也是发现问题的途径与方法。通过技术研究、技术试验，我们有可能对已有技术问题的研究中发现与之相联系的问题，从已有的研究结论中发现新的问题，也有可能在技术研究、技术试验的过程中获得灵感、体悟，进而发现新的问题。如汽车的碰撞试验采用询问法不仅可以发现问题，而且可以了解问题产生的原因。重要指标。伽利略与体温计怎样测量出人的体温？这个问题是伽利略的朋友向伽利略提出的。伽利略于1593年制作出了世界上第一支体温表。偶然观察技术试验这个案例说明了技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而可能会产生新的发明。体温表为什么采用水银？思考常用温度计采用的液体是水银、酒精、煤油等，而体温表采用水银，这是为什么？体温表采用水银不是为了减少体温表吸热：水银的比热容比较小，但体积相同时，水银的质量较大，计算表明，同体积的水银、酒精、煤油，升高1摄氏度时，吸收的热量，接近相等。体温表和一般温度计相比，有两个特殊要求：一是要能准确到0.1摄氏度，二是要能离开人体读数。为此，体温表在构造上“有一段非常细的缩口”，但同时还必须使用水银。这是由于水银的内聚力大、不浸润玻璃，能在收缩时在缩口处断开，从而实现离开人体读数。同时，水银密度大、比同体积的酒精或煤油的惯性大，又保证它能在使用前被甩回到玻璃泡内重新使用。重要指标。技术研究与技术试验往往会触发灵感，发现新问题，进而产生新发明。请你谈谈技术试验对发现问题有什么重要作用？思考你认为发现问题的途径与方法还有哪些？做梦、联想活动等联想产生问题例：鲁班由手被草的叶缘划破这一现象产生联想，进而发明了锯子。做梦发现问题例：苯的分子式的发明凯库勒在公共马车上打盹时梦见了一条扭动着并自咬尾巴的蛇，脑子里突然灵光闪现，终于想明白了苯环结构。小结：•问题的来源：1.人类生存活动自然遇到的问题2.别人提出需要设计者解决的问题3.基于一定目的由设计者自主发现并要解决的问题•发现问题的途径和方法：积极敏锐，抓住问题（用心观察日常生活）主动出击，寻找问题（收集分析信息）科学探索，创造问题（技术研究和技术试验）心理基础方法一方法二1、鲁班上山的时候，偶尔捋了一把长在山上的一种野草，手一下子就被划破了。鲁班很奇怪，小小的一根草为什么这样锋利？他把草折下来细心观察，发现草的两边都长有许多小细齿，他的手就是被这些小细齿划破的。鲁班由被锯齿形的草划破手而发明了锯。在日常生活中，你是否也具有这种发现问题的意识？这种