第一節發現與明確問題第三章怎樣進行設計一條線和一萬美元

美國福特汽車公司的一臺巨型發電機出現了故障，很多人都修不好，只得請來了德國的電機專家斯坦門茨來修理。斯坦門茨來了以后，用了兩天兩夜的時間待在發電機旁，這看看那聽聽，最后，他在發電機的頂上劃了一條線。告訴修理工，將頂蓋打開，將劃線處的線圈減少16圈。故障果然被排除了。斯坦門茨向福特公司索要1萬美元的酬金。很多人認為不值，因為故障很簡單，排除也很容易。有人要求斯坦門茨列一張說明費用的帳單。斯坦門茨寫道：“用粉筆畫一條線1美元，知道在哪里畫這條線9999美元。”帳單送到了福特的老總那里，老總看了后連連點頭，很快照付了一萬美元，并用重金聘用了他。發現問題的意義請問同學們：你們覺得值嗎？為什么？發現問題的意義愛因斯坦：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”一、設計問題的來源人們的需求和愿望是設計問題的來源。問題來源于以下三個方面：（1）人類生存活動中必然會遇到的問題.例如：為了解決進食，中國人設計了筷子，西方人發明了刀叉。為了防止切菜時切到手指，有人就設計了一款切菜護手器

核桃夾起針器（2）由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。例如，當汽車的速度超過200km/h時，空氣阻力問題越來越明顯。為了解決這個問題，人們設計了外觀呈流線型的汽車。有人說：“我燒菜時放鹽的量老是控制不好。”電子勺是一款帶有電子稱功能。能將調料的重量實時顯示在自帶的一個LED顯示屏上電子勺（3）基于一定的目的由設計者自己主動地發現問題。例如：電話的發明重要指標。貝爾是一位治療耳聾的醫生，他的工作自然而然的把他引向了對聲音的研究，在話筒端，貝爾使用一種膜片，聲音傳到膜片會導致膜片震動，該震動會致使電路中電流發生變化。在聽筒端，該變化的電流通過電磁作用，使聽筒膜片震動，從而產生聲波。1876年，貝爾發明了電話。貝爾的設計針對的是什么問題？這個問題從何而來？

貝爾針對的是如何讓聲音通過電傳輸的問題，是貝爾自主發現并研究解決的問題。討論：教室里的問題

走進校園的任何一個教室，下面情景隨處可見：許多高個學生只能縮著身子學習，還有學生無奈的把書本放在地上........例如：桌子1.“用心”觀察日常生活蒸鍋中的碟子拿不出來怎么辦？起碟器二、發現問題的途徑與方法.可以旋轉360°的樂高插座（非常實用，解決了插座間距無法調節的難題，還可以自由拼裝，很有趣味）日常生活中，人們生病了，有時候需要打針。對于一些人來說，打針是件痛苦事，有些人還會暈針。最近，英國的科研人員發明了一種新型無針注射器。通過高壓使液體藥品穿透皮膚噴射到皮下，消除被注射者對針頭的恐懼，消除疼痛。你知道下面這些問題的發現引發了哪些設計和發明嗎？當人生病需要躺著用直吸管吸取杯中飲料時，如果管子彎折了，就喝不到飲料。人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱，會燙著孩子在縫衣服時候，很多人遇到穿針難的問題

可彎折的吸管帶溫度計的或會根據溫度而變化顏色材料制成的容器變色防燙碗創新縫紉針2.“主動出擊”收集和分析信息問卷調查及分析

調查的題目：作為學生你喜歡什么樣的臺燈？調查的內容：從臺燈的功能、材料、色彩、價格等方面進行問題設計。問卷調查對象臺燈功能

材料

色彩

價格單一多種塑料陶瓷金屬明亮淡雅灰暗低檔中檔高檔小學生初中生高中生25045253016640102大學生臺燈問卷調查結果及分析針對于統計結果，你發現了什么問題？3.在技術研究與技術試驗中

——“尋求靈感、發現問題”

汽車碰撞試驗實驗人員將新出廠的汽車進行撞擊，觀察汽車損壞情況及駕駛室內模擬人的受傷情況，以此檢驗汽車的安全性能。能否設計一款沒有電磁輻射的手機，以確保人們的健康？

手機通過電磁波進行信息傳遞，這些電波就被稱為手機輻射，它屬于電磁輻射，這種電磁輻射是以光速傳播的，又可以通過傳輸通道間的交互作用形成污染，干擾人類的正常活動。三、明確設計要解決的技術問題1、判斷問題是否能夠解決

能否設計一款沒有電磁輻射的手機，以確保人們的健康？不符合科學原理判斷要解決的技術問題有沒有違反科學理論和違反客觀規律。否不消耗能量而能永遠對外做功的機器，它違反了熱力學第一定律，故稱為“第一類永動機”。

上述圖片屬于第一類永動機2、判斷問題是否當前可以解決解決這個問題是否超出了當前的能力與條件。當前科學技術水平當前物質條件和工作條件3、判斷問題是否值得解決投入產出比如何，社會效益如何，綜合效益如何，不符合成本效益原則的設計一般不宜考慮。是否有價值課堂小結(一)

問題的來源

1.人類生存活動中必然會遇到的問題。

2.由別人給出問題，設計者必須針對問題尋求解決方案。

3.基于一定的目的由設計者自己主動地發現問題，并試圖解決它。(二)

發現問題的途徑與方法

1.觀察日常生活。

2.收集與分析信息。

3.技術研究與技