第四章-发现与明确问题

第四章发现与明确问题一发现问题1、什么是问题:2、问题的分类:生活中为我们所不知而需要解答的话题，这就是问题。科学问题、社会问题、技术问题我们技术课讨论的主要是技术问题。一问题的来源问题的种类例子备注科学问题树上的苹果为何向下落？太阳为何总是东升西落？社会问题矿难为什么屡屡发生，农民为何总拿不到工资？技术问题怎样使电热水器更安全我们关注与解决的科学问题与技术问题：科学问题：解决“是什么”和“为什么”的问题；技术问题：解决“怎么办”的问题。社会问题：解决人与社会层面上的问题；技术问题：解决纯技术层面上的问题。社会问题与技术问题：技术问题的性质莲雾黄益丰前期的失败经历资料：他1999年开始种植“莲雾”，正常情况下2001年即可投产。按照当时的市场价格：60元/公斤计算，黄益丰2001年可实现利润1000万元。但是，2001年7月，一场寒流袭击了海南，平均气温从20℃左右降到7℃到8℃。眼看着即将成熟的果实纷纷掉落，1000万的赢利也化为乌有。如果你是黄益丰，该怎么办？相关资料与知识莲雾的生物习性：莲雾，生活在20℃—25℃之间的气温下。自然状态下，每年的四月份正常开花，果熟期为7月到8月。海南省的气候资料简介：海南省四季如春，平均气温在20℃左右。日照条件优越，但每年的7月到11月之间有可能因台风影响而遭受寒流袭击。看了这两段资料，你会怎么应对和处理黄益丰失败的事件？一个台湾农民的白日梦：为海南带来“怪”水果•黄益丰是一个到海南种植果树的台湾农民。几年前，他有了一个奇怪的想法，他想让他种的果树一年365天，每天都有花开，有果采。现在他种植的莲雾实现了这个梦想。•大家都知道，春暖花开，瓜熟蒂落，这是自然规律。•问题：为什么那么多的农业科学家和技术人员没有能够做到的事情，而黄益丰能做到呢？3、问题的意义问题－－解决－－新问题－－再解决－－…由此推动技术发展和人类进步。主动发现问题的重要性1、挑战和拓展我们的能力2、更好地满足人们的需要，推进技术的发展和创新。头脑风暴训练•主题：“由水果想到的”•头脑风暴训练内容：请同学以水果作为起始物，联想它对其他相关产业可能有哪些推动和促进作用？并举例说明。•请同学们分析讨论以下几个案例，希望大家有所启发。问题：1、问题是如何产生的？2、怎样发现问题？3、怎样解决问题案例分析(一):超市进口水果与本地水果的比较小结•超市里进口水果和国产水果的摆放位置及地位不同，进口水果显得高贵和上档次。•进口水果和国产水果的价位相差较大，进口水果比国产水果贵许多。•原因分析：•外观、口感、质量、健康、营养、人们对进口水果所持的态度、运输费用、进口关税……案例分析(二):常德市澧县葡萄产业的发展与国际地位关键人物：王先荣国际地位：国际：法国葡萄；国内：新疆葡萄、澧县葡萄。主要贡献：引种240多种国外葡萄品种，从中筛选了20多个适合我国南方种植的优良品种。传统理论：国外葡萄品种，尤其是欧亚提子系列品种在传统农业理论看来不适合我国南方种植。•在被传统农业理论认为不能种植国外葡萄的澧县发展葡萄产业，你认为王先荣需要做了哪些前期准备工作？小结•了解葡萄产业的市场销售情况；•收集和分析国内外葡萄产业的相关信息；•思考引种国外葡萄品种在我国南方种植的可行性；•具体实践试验和摸索总结葡萄引种南方的相关技术要求。案例分析(三):开发农业新品种的以下方式你了解吗?小结•发现问题的一般途径与方法•1、观察生活•2、收集和分析信息•3、技术研究与技术试验•讨论：发现问题还有别的途径与方法吗？超级杂交稻的诞生之梦第一种，人类生存活动中必然会遇到的问题。这可以说是一切技术问题的总来源。1、问题的来源什么是问题？在生活中，有很多为我们所不知而需要解答的话题。问题是如何产生的呢？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。1、问题的来源第二种，由别人给出问题，设计者必须针对问题寻求解决方案。这是现在大多数设计人员设计问题的基本来源。例如，当汽车的速度超过200km/h时，空气阻力问题越来越明显。为了解决这个问题，人们设计了外观呈流线型的汽车。1、问题的来源第三种，基于一定的目的由设计者自己主动地发现问题，并试图解决它。第一种人类生存活动中必然会遇到的问题第二种别人给出的问题第三种设计者自己主动发现并想去解决的问题1、问题的来源第一、第二种问题的提出往往比较明确，主要是针对一般的和已有的问题提出的，而第三种问题却是全新的，它需要我们独具慧眼的发现。这类问题的发现，它可以挑战和拓展我们的能力，也有可能更好地满足了人们的需要，推进了技术的发展和创新。大家可以发现什么问题?2、发现问题2、发现问题对于一些人来说，打针是件痛苦事，有些人还会晕针。最近，英国的科研人员就为他们发明了一种新型无针注射器。这种新注射器简单易操作，人们甚至无需前往医院，就可以为自己注射。另外，由于该注射器不需要进入人体，因此不会造成疾病传染。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要”。这说明了发现问题在技术活动中的重要性。2、发现问题的重要性现在我给同学们举个例子，说明发现问题的价值。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来修理。这位德国专家来了以后，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。这位德国专家向福特公司索要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。同学们认为值不值？福特公司的老总认为值。因为他发现了问题。而不在于排除故障的复杂与简单。为什么其他人没有发现问题呢？而设计的过程，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。2、发现问题的重要性3、发现问题的途径与方法（一）观察日常生活无意观察：人们被动地接受外界的刺激，通过感官去观察事物的，好似漫无目地，走马观花。但也能发现问题。问题存在于世界的每个角落，存在于生活的方方面面。我们不仅应有主动发现问题的意识，而且应掌握一些发现问题的方法。无意观察马上行动你知道这些问题的发现引发了哪些设计和发明吗？1.当人生病需要躺着用直吸管吸取杯中饮料时，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.在使用折叠剃须刀时很不安全，常常刮破皮肤。变色防烫碗一种自带吸管的易拉罐，其特征在于吸管为一可弯折吸管，插入易拉罐体内部，易拉罐顶盖中的拉盖连接着吸管扣件，吸管插入吸管扣件内。此易拉罐获得实用新型专利。飞利浦HQ46剃须刀（双层刀片设计剃须更舒适）有意观察：有目的、带着问题、用挑剔的眼光去观察；观察问题认真、深入、周密，要透过现象看本质。观察日常生活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。作为医生的琴纳，怀着一种强烈的责任感和浓厚的兴趣迫切希望能够对天花这种疾病的防治做出点努力。有一天，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。但是少女稍停片刻之后解释说：“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，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。”有意观察——天花病疫苗的发现听了少女的话，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。有意观察——天花病疫苗的发现发现问题的途径与方法（二）收集和分析信息在信息时代，种类繁多、纷至沓来、层出不穷的信息是丰富的问题之源。我们通过对文献信息、网络信息、媒体信息的收集、检索和分析，往往可以发现一些有价值的问题。（2）收集和分析信息收集信息的途径：文献法、问卷法、询问法。•文献法：对文献信息进行收集、分析的方法。•问卷法：用问卷的方式进行实际调查，获取信息、发现的问题的方法。•询问法：以询问的方式收集和获取信息、发现问题的方法。阅读:小资料1.问卷分类A.开放式问卷B.封闭式问卷C.混合式问卷2.调查问卷设计的原则不要太长、问题太多、填答量太大、难度太大马上行动(P81\P82)返回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看后请同学回答：你发现了什么问题？从中了解到什么信息？马上行动：看书81页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。（二）收集和分析信息——询问法发现问题的途径与方法（三）技术研究与技术试验技术研究、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。（三）技术研究与技术试验案例分析：北京顺义新大桥垮塌2006年12月，北京顺义新建的钢索斜拉桥在试验中垮塌，好在桥离河床低，又是枯水期，仅有三人负伤。该桥设计承重量100吨，试验时由10辆装载沙子的车驶往桥上，总载重约60吨，可见其实际可承载重量达不到设计要求。如不经试验而使用，后果不堪设想。如书本P37案例阿什塔比拉河桥的垮塌事件案例分析—伽利略与体温表体温表设计演示实验：准备一小烧杯稀释的红墨水，一支细管玻璃棒，实验时先用手紧握玻璃棒，然后松开手把玻璃棒插入水中，发现玻璃棒中有红墨水进入，导致水位上升，再紧握玻璃棒，水位会下降，玻璃棒的水被压下去，揭示了体温表的设计问题，使学生明白伽利略是如何发明体温表的。【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。学会主动发现问题敏锐观察，发现问题（观察日常生活）主动出击，寻找问题（收集分析信息）研究试验，产生问题（技术研究和技术试验）小结知识拓展与升华•发现问题的途径与方法远远不止上述几种。•关键要培养良好的技术思维品质：•培养积极主动地的发现问题的意识•深刻理解技术的根本目的和特点：•发现问题的根本目的即出发点是：更好地满足人们的实际需要。•技术问题的特点：永远没有最好，只有更好；技术问题无处不在。二、明确问题(1)问题是否明确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明确问题的内容与价值(2)问题的价值是否遵循了科学原理问题目前是否尚未解决问题是否具有普遍的意义该问题是否是主要问题现有技术能否解决这个问题解决问题所需的投入是多少?投入与产出的比是否理想?……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