第3章發(fā)現(xiàn)與明確問題教案-高中通用技術地質版必修《技術與設計1》

第三章發(fā)現(xiàn)與明確問題一、教學目標1.明確發(fā)現(xiàn)問題的重要性；2.初步掌握發(fā)現(xiàn)問題的一般方法；3.能通過各種渠道收集與所發(fā)現(xiàn)問題相關的各種信息，并進行處理；4.能結合案例明確問題的內容，比較和判斷問題的價值；5.能熟練的結合案例說明明確問題的內容與價值，明確設計要求與限制因素，制定設計計劃；6.通過明確問題的內容、價值的分析討論，培養(yǎng)科學思維能力和探究能力；7.進行實際操作，培養(yǎng)制定計劃中的實際考查與評估的能力；8.通過設計計劃的制定，培養(yǎng)可行性實踐能力；9.培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)新意識，激發(fā)探究欲望和主動發(fā)現(xiàn)問題的熱情；10.培養(yǎng)環(huán)保意識，節(jié)約意識；11.培養(yǎng)以客觀事實為依據(jù)，分析解決問題的科學方法和態(tài)度；12.通過設計計劃的過程，分配任務的過程，充分發(fā)揚團隊精神，合作意識。二、教學重點1.明確發(fā)現(xiàn)問題的重要性；2.初步了解并掌握發(fā)現(xiàn)問題的方法與途徑；3.能夠明確問題的內容和價值及發(fā)展?jié)摿Γ?.明確要解決這些問題所受到的限制，以及各類國家、國際標準；5.能詳細的制定計劃書，并能合理性的分析與實踐，分工要合理，時間要分配恰當；6.能夠對計劃的過程作出一定的控制與調整。三、教學難點1.多渠道收集與問題相關的信息，并進行處理；2.對于問題的價值能夠進行合理的比較和判斷；3.能判斷計劃表與計劃書中出現(xiàn)的問題并及時修正；4.能分析計劃表與計劃書的可行性；5.能制定合理、高效的計劃表與計劃書，并能根據(jù)情況及時修正意外情況。四、教學方法講授法、任務驅動法、案例分析法、合作探究法、小組討論法。五、教學過程（一）教師通過講述技術的發(fā)展史讓學生了解發(fā)現(xiàn)問題的重要意義,如能源問題1．從理論上我們來了解相關的概念，來了解前人對此的研究。（1）問題的概念：生活中為我們所不知而需要解答的話題，這就是問題。（2）問題的分類：科學問題、社會問題、技術問題。（3）問題的意義：問題——解決——新問題——再解決——由此推動技術發(fā)展和人類進步。2．問題的來源的討論：大致可以分為三種，分別是：（1）人類生存活動中必然會遇到的問題；（2）別人給出的問題；（3）基于一定目的由設計者自己主動發(fā)現(xiàn)問題。3．發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法：案例：紡紗機的發(fā)展過程，從一開始橫的到豎的，從最原始手工的到先進的全自動紡紗機的發(fā)明，觀察起到了一個重要的作用。為此我們認為觀察日常生活：養(yǎng)成觀察的習慣，形成觀察的靈敏性；制定好觀察提綱，有計劃地實行觀察是發(fā)現(xiàn)問題的一條重要途徑。（讓學生充分發(fā)揮想象力，自由發(fā)揮，找出在教室中的技術問題，提出多種解決方案。老師通過實物展示來強化效果）我們可以發(fā)揮別人的智慧，發(fā)揮群眾的力量。同時，收集和分析信息也是一種發(fā)現(xiàn)問題的捷徑。我們可以通過文獻法、問卷法、訪談法等收集信息的途徑來方便快捷的獲取問題。最后一種，也是最難最具有創(chuàng)造力的一種發(fā)現(xiàn)問題的途徑與方法是技術研究與技術試驗，那是一種主動發(fā)現(xiàn)問題的方法。我們可以通過分析案例來了解一下“伽利略與體溫表”，我們先畫出伽利略的體溫表，通過簡單的試驗來了解一下。（二）教師通過講述博士的一條線，讓學生了解發(fā)現(xiàn)問題的重要意義愛因斯坦講過一句話：發(fā)現(xiàn)問題比解決一個問題更重要。請同學們回顧發(fā)現(xiàn)問題的來源與途徑、方法。（從學生的回答引入本課，同時激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題價值的討論）①能否設計一個能回收天空中常常出現(xiàn)的不明飛行物的產品？②怎樣才能將冬天下的雪都有效地利用起來？來看看同學們對于一個問題的內容是否明確作一點了解。通過PPT展示圖片，讓學生分組交流發(fā)言，引入本節(jié)的內容“如何明確問題”。明確問題對于技術發(fā)展有著深遠的意義，對我們生活的影響重大。從小培養(yǎng)在善于發(fā)現(xiàn)問題的基礎上明確問題的能力，是一個人前瞻性眼光的基本要求。1.明確解決問題的內容與價值。明確問題的要點：（1）問題表述本身——核心的概念；（2）問題產生的原因——涉及的環(huán)境；（3）提出問題的目的——基礎與條件。從這三方面，我們可以指向確定問題是否有價值。為此我們總結出判斷一個問題是否有價值的基本要素，可以通過它來判斷其它問題的價值。這些要素分別是：（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(fā)生時，該問題是否是主要問題？（5）現(xiàn)有的技術條件能否解決這個問題？技術發(fā)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？結合我們以上總結來判斷以下問題的價值，請同學們好好思考，體會問題價值應該考慮到的要素，避免做無用功。（1）能否制造一個不需要任何能源的機械裝置帶動車輛運行？（2）能否去火星上種果樹？（3）能不能把水變成油？（4）怎樣才能把冬天下的雪都有效利用起來？（5）能不能讓成人再出新的牙齒？（6）能不能讓父母隨時知道自己的孩子在哪兒，在做什么？通過以上問題的練習，同學們對于明確問題的價值有了一定的了解，接下去請同學們自己提出你認為有價值的問題，其他同學對于提出的問題來做價值判斷，并說明你的看法。（學生討論時間，教師主要是引導的作用。）結合同學們討論的結果，經過同學們的分析、點評。我們可以得出，有的問題很明確，但沒有實際研究價值，是不可能實現(xiàn)的任務，也有幾個有研究潛力現(xiàn)實與價值。2.明確解決問題受到的限制及具體的設計任務。（通過自學與分組討論我們可以歸納出限制的主要因素。）我們可以得出，限制的主要因素由兩個方面決定的：①設計對象的特點和問題解決的標準；②設計者的技術能力與條件：不同的設計對象往往有不同的特點，其產品的功能、大小、安全、外觀、耐用性等方面的設計標準也有所不同。如：兒童玩具、門鎖等。（三）制定設計工作計劃1．設計計劃為了保證設計的順利實現(xiàn)，我們需要制定設計計劃，設計計劃是為了更好地保證設計有目的、有計劃地進行，它可以通過工作程序的排列來表示。從課本中有設計計劃我們可以看出，為了統(tǒng)籌安排設計進度，合理利用設計資源，根據(jù)時間要求以及設計各個階段的工作量和設計的難易程度，科學、合理地分配時間，是非常有意義與必要的事情，它能夠讓我們更好的完成目標。當然在完成設計計劃的基礎上，需要制定一份時間進度計劃表。大家能看懂這份時間進度計劃表嗎？那些設計在各階段工作的展開是可以同時進行，而有的需要依次推進。從中同學們覺得還有什么可以改進的與完善的呢？（通過教師引導，思考方向，鼓勵學生踴躍發(fā)言，并把有代表性的意見加以評析。）同學的發(fā)言讓我們對這個問題有了進一步的深化認識，除了計劃表，我們根據(jù)需要，可以制定更詳細的進度計劃書來明確每個環(huán)節(jié)的內容，在設計計劃書的時候，既要根據(jù)設計的一般過程，又要結合設計的實際，又涉及到人員的安排，比如技術試驗的安排，就得根據(jù)具體需要來確定。2．綜合練習20世紀初，食品商瓦爾特·杜伯納觀察來到他店里的消費者。他注意到，人們能夠用手提起來多少商品，或者用胳膊夾起來多少商品，這直接影響到商品的銷售，于是他有了一個創(chuàng)意：他準備了一個大紙袋，用一根繩索作為加固筋兜起來，這種申請了專利的杜伯納購物袋可以承重75磅，那根繩子還兼做提手用。杜伯納每年銷售100萬個這樣的購物袋。1.上述材料中杜伯納發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法是（）A．調查問卷B．觀察日常生活C．技術試驗D．技術研究2.發(fā)現(xiàn)問題之后，杜伯納明確了什么問題？（）A．怎樣發(fā)明一個購物袋？B．如何增加商品的銷售量？C．怎樣使人們可以方便、輕松地購買商品？D．怎樣用繩索設計一個購物袋？（四）設計實踐慶濤是一位高一學生，想要對自己使用的自行車進行改造，在現(xiàn)有功能的基礎上增加照明功能，以方便夜間行路。他準備利用廢舊蓄電池給車燈供電。試分析慶濤完成改造的限制因素。（通過同學們的討論，教師總結，得出相關的合理化建議。）接下去，我們選擇以下最有價值的問題，并判斷自己是否具有解決這個問題的條件和能力。（1）人們在夜晚打開門鎖時，如果附近沒有燈光，從尋找鑰匙到打開門的過程，是比較麻煩的。（2）家中如果只有一位耳背的老奶奶，如何解決她接聽的問題。（3）我們學校現(xiàn)在使用的黑板擦，對于擦黑板和教師的健康問題，依然沒有很好的解決。（4）我們學校個別地方“長明燈”現(xiàn)象還存在，如何才能有效解決？請同學們寫出你認為最有價值的問題（只寫字母序號），并列舉解決其中某一個問題時你具有的3個有利條件和3個不利條件。（自主發(fā)言，將課堂知識融合在里面。）思考1，你家新買了一套住房，如果讓你進行設計裝修，你將從哪些方面考慮？設計、裝修新房時會受哪些主、客觀條件的限制？你如何解決？如何制定一份裝修計劃表或計劃書來確保你的工程得以順利的實施？思考2，明確設計便攜式小凳子的設計能力、設計條件和設計限制，根據(jù)情況該如何解決？請制訂一份制作計劃書。（通過學生的發(fā)言討論，我們總結出相關原因與解決途徑。）（五）本章綜合我們通過學習本章節(jié)，知道了技術領域中存在著各種各樣的問題。知道了問題的主要來源，樹立了發(fā)現(xiàn)問題的意識，培養(yǎng)了積極主動地發(fā)現(xiàn)問題，挑戰(zhàn)問題，拓展有價值問題的能力。掌握了一些發(fā)現(xiàn)問題的途徑和方法，學會觀察日常生活，做一個有心人，知道收集和分析信息的途徑與方法，與人的交流中增進才智，也知道進行技術研究和