明确问题 学案（含答案）

1、第二节第二节 明确问题明确问题 学习目标 目标层次 内容及要求 考试属性 基本要求 知道明确问题的重要性 必考 初步掌握判断问题价值的方法 能列出具体的设计要求、标准、限制 能制定一般的设计计划表 一、明确问题的内容及价值 1明确问题需从_是否明确、问题_是否明确、提 出问题的_是否明确等方面考虑。 2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_原理？ (2)迄今为止，能否确认该问题_解决？ (3)在你调查的范围里，该问题是否具有_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_问题？ (5)现有的技术条件_这个问题

2、？技术发展以后呢？ (6)解决该问题所需的投入是多少？_是否理想？ 二、明确解决问题受到的限制 1明确解决问题受到的限制主要是由两方面决定：一是设计对象的_和问题解决的 _，二是设计者的_与_。 2就设计对象而言，一方面，不同的设计对象往往具有不同的特点，其产品的功能、大小、 安全、外观、耐用性等方面的_也有所不同；另一方面，设计对象还将 可能会受到诸如成本、环境等的限制。 3问题解决者或设计者的主客观条件的限制：主观条件看，主要是其是否具有解决问题所需 要的_和_；从客观条件看，问题解决或设计的过程往往要消耗一定的人力、 _、财力以及时间，需要一定的材料、资料、仪器、_以及空间作支撑，而这

3、些资源都是有限的。 例 1 赛格威(如图 1)是一种具有自我平衡能力的运输载具。但自我平衡的实现却需要一个 高造价的精度陀螺仪，因此产品自投放市场以来销路一直不好。根据设计的一般过程评析， 你认为设计者在设计产品过程疏忽了哪个内容( ) 图 1 A技术试验 B明确问题的价值 C制作模型 D发现问题 例 2 (2014 浙江 3 月统一考试)在寒冷的冬天，人们往往紧闭门窗来保持室内的温度，小黄 同学发现这种方式会使室内二氧化碳浓度升高，空气质量下降，不利于人的健康。小黄同学 为了解决这个问题，计划设计一个自动换气装置，受到了各种主客观条件的限制，以下不属 于限制条件的是( ) A设计与制作该装置

4、的资金 B小黄设计装置的能力 C换气装置的技术要求 D门窗的数量 例 3 李明明要制定一份关于台灯设计的计划书，在制定计划书的过程中，他不需要考虑的 问题是( ) A明确的内容和要求 B时间上的安排 C要解决的问题是否明确 D完整的各个项目 为了保证设计的顺利实现，保证设计有目的、有计划地进行，需要制定设计计划。设计计划 可以采用时间进度计划表的形式来表达，也可以用设计计划书的形式来表达。 一、选择题 1在人类历史上，总是有人幻想设计“永动机”，以提供“没有本钱的能源”。“永动机” 的想法一直持续了几百年，无论是从物理的方法，还是化学的方法，都没有成功，这样的设 计失败的原因为( ) A它们不

5、符合技术的目的性 B它们不符合技术的创新性 C它们违反了基本的科学原理 D它们没有技术专利 2 明确问题内容之后， 还需确定问题是否有价值。 以下能判断一个问题的价值的方面有( ) 是否符合基本的科学原理 能否确认该问题尚未得到充分解决 是否是多个问题中的 主要问题 现有的技术条件能否解决这个问题 A B C D 3根据普通高中学生的知识水平和实际能力，你认为学生有能力解决的问题是( ) A提高减肥茶的功效 B学校教学楼离马路太近影响学习 C普通保温瓶碰翻时瓶胆易碎 D制药厂废水严重污染环境 4在产品设计过程中明确问题不需要具体考虑( ) A问题的内容 B问题的价值 C解决问题所受的限制 D构

6、思方案的筛选 5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。 下列不属于这些研究手段的是( ) A问卷调查 B设计分析 C信息收集 D调查分析 6有人发明了一种“带计时、收音”的多功能圆珠笔，这是一种比现有圆珠笔功能更多的发 明创造，后来进行了制作和试验。但“多功能圆珠笔”自发明以来，一直受到市场的冷落。 从设计的过程来看，这可能是由于设计者缺乏( ) A设计分析 B发现问题 C明确问题 D设计的交流 7一个问题的解决或一项任务的完成，除了设计对象所涉及的标准和因素的限制外，还受到 问题解决者或设计者的主客观条件的限制。其中属于主观条件的是( ) A一定的人力

7、、物力、财力以及时间 B一定的材料、资料等资源 C仪器、设备以及空间 D解决问题所需要的知识和技能 8为幼儿园设计一批课桌椅，要考虑到这些课桌椅的高度要适宜，颜色要符合幼儿的心理， 这是考虑到了下列哪点的限制( ) A不同的设计对象具有不同的特点 B资金成本的限制 C设计过程人力物力的限制 D设计者技术能力的限制 9在地震等自然灾害发生后，灾民急需的是临时住所。为了满足这种需要，杨博准备设计一 套应急纸板家具，在设计分析时，不需要明确的是( ) A纸板的具体种类 B纸板家具的防水、便携、实用等要求 C发现该问题的来源 D解决问题所需要的资金 10某设计师查阅相关数据后，发现火灾中大多数人死亡的

8、原因是吸入毒性气体。于是他设 想在灭火器上增设一个附带的防毒面具，可以保护使用者。他在设计过程中需要明确解决问 题受到的限制，下列不属于该装置设计限制因素的是( ) A灭火器的技术规范 B火灾发生的原因 C防毒面具制作成本 D设计师的设计能力 11 杨博喜欢钓鱼， 可是夜间钓鱼时看不清浮漂。 他打算设计一个用于夜间钓鱼的发光浮漂。 为了节电，杨博准备在浮漂上设计一个开关，当浮漂一半没入水中时，二极管发光，其余时 间不通电发光。下列方法中能很好解决这个问题的是( ) A在浮漂上装一个声控开关 B将闭合导线局部断开，利用水作导体 C在鱼竿上装一个按钮开关 D在浮漂上装双金属片温控器 12某校准备在

9、校内安装一块较大的 LED 显示屏。为慎重起见，在动工之前专业人员会同学 校负责总务的老师进行了详尽的设计分析，以下不需要考虑的是( ) A安装的位置和高度 B该产品是否申请了专利 C是否能满足学校的使用要求 D所采购的 LED 显示屏的亮度和颜色总数 13小明同学在家看到妈妈在阳台晾晒衣服的时候很不方便，于是设计了一款自动升降的晾 衣架，但是后来发现市场上早就已经有了类似的产品并且已经申请了专利，你认为小明在判 断问题价值时没有明确的问题是( ) A没有明确该问题是否尚未得到解决 B没有明确投入与产出的比是否理想 C没有明确所提出的问题是否遵循基本的科学原理 D没有明确现有技术条件能够解决这

10、个问题 14有人为了解决旅行车块头大，不方便的问题，明确问题后，他设计出了如图 2 所示的一 款分离式旅行车，车的头部可以分离出来。以下选项不属于明确问题所需要考虑的是( ) 图 2 A问题的内容 B问题的价值 C解决问题所受到的限制 D问题解决后可能产生的新问题 15在校运动会上小明同学发现，有很大一部分同学不喜欢稳坐在看台上观看比赛，而是喜 欢更接近现场，于是在比赛项目进行的间隙有很大一部分同学会选择坐在地上，或者坐到裁 判桌子上。于是他想根据这一现象为同学们设计类似如图 3 所示的便携式的小板凳。根据你 所学的设计过程，你觉得这位同学首先要做的是( ) 图 3 A提出设计项目，明确设计要

11、求 B收集设计所需要的信息 C绘制草图 D提出解决问题的多个设想 16摆放在家里餐桌上的红酒架，如图 4 所示。从使用环境角度看，设计该红酒架应该考虑 的因素是( ) 图 4 A红酒架与餐桌风格协调 B红酒瓶存放方便，美观漂亮 C红酒瓶的规格，包括形状、尺寸、重量等 D制作材料是木材，至少能存放一瓶红酒 20 世纪初，食品商瓦尔特 杜伯纳观察来到他店里的消费者。他注意到，人们能够用手提起 来多少商品， 或者用胳膊夹起来多少商品， 这直接影响到商品的销售。 于是他有了一个创意。 他准备了一个大纸袋，用一根绳索作为加固筋兜起来，这种申请了专利的杜伯纳购物袋可以 承重 75 磅，那根绳子还兼做提手用

12、。杜伯纳每年销售 100 万个这样的购物袋。完成 1718 题。 17上述材料中杜伯纳发现问题的途径和方法是( ) A调查问卷 B观察日常生活 C技术试验 D技术研究 18一个问题的解决或一个设计项目的进行，所受到的限制有( ) 设计者自身的知识和技能 设计项目的财力支持 设计标准的高低 设计项目的材料、仪器、设备 A B C D 二、非选择题 19通过对人们的需求调查发现和明确值得解决的技术问题如下，请选择最有价值的问题， 并判断自己是否具有解决这个问题的条件和能力。 (1)人们在夜晚打开门锁时， 如果附近没有灯光， 从寻找钥匙到打开门的过程， 是比较麻烦的。 (2)家中如果只有一位耳背的老

13、奶奶，如何解决她接听电话的问题。 (3)我校现在使用的黑板擦，对于擦黑板和教师的健康问题，依然没有很好的解决办法。 (4)我校个别地方“长明灯”现象还存在，如何才能有效解决？ 请写出你认为最有价值的问题(只写序号)， 并列举解决这一问题时你具有的 3 个有利条件和 3 个不利条件。 20某学校寝室的过道灯是由一个声控开关控制：当过道内的声音达到一定分贝的时候，声 控开关就能把电路闭合，使过道灯开启。声控开关闭合后延时 30 秒后自动断开，白天黑夜都 如此。 根据以上资料，回答以下问题(在“_”处填写相关内容)： (1)从上面的案例中，你发现的问题有_ _； (2)如果对过道灯控制进行重新设计，

14、你的方案为_ _； (3)你认为完成这个设计，主要受到的限制，主观条件方面有_ _； 从客观条件方面有_ _； (4)请你制定一份设计进度时间表。 答案精析答案精析 知识梳理 一、 1问题表述本身 产生的原因 目的 2(1)科学 (2)尚未得到充分 (3)普遍 (4)主要 (5)能否解决 (6)投入与产出的比 二、 1特点 标准 技术能力 条件 2.设计标准 3知识 技能 物力 设备 典例精析 例 1 B 本题考查明确问题的价值。陀螺仪价格高导致产品价格高，销路不好。设计者忽 略了产品投入太高这一点。 例 2 D 本题属于稍难题，主要考查对设计的要求、标准和限制的理解。在明确问题的内 容与价值

15、之后，需要明确解决问题所受到的限制，设计对象的特点、问题解决的标准和设计 者的技术能力与条件。小黄同学面临的主客观条件的限制有设计装置的能力、换气装置的技 术要求、设计与制作该装置的资金。门窗的数量是设计要求，而不是设计限制。 例 3 A 本题考查设计计划书的制定。要解决的问题是否明确是在发现与明确问题阶段需 要考虑的，制定计划书是在问题已经明确后才实施的。 达标检测 1C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.D 8.A 9.C 10.B 11B 12.B 13A 本题考查明确问题的价值。设计完成后发现市场上早就已经有了类似的产品并且已 经申请了专利，属于在明确问题的时候没有明确问题是

16、否尚未解决。 14D 15.A 16.C 17.B 18.D 19示例：最有价值的问题是(4)。解决此问题具有的有利条件是：学过开关控制知识； 学过电学基础知识；动手制作过电子产品。解决此问题的不利条件是：没有电工经验； 购置元件需要许多钱；改动学校的路灯需要校长同意。 20(1)声控灯在白天黑夜只要声音达到一定分贝，都亮，这样比较浪费电能 (2)为了节能， 增加光控开关，在白天光线充足的情况下就不必点亮过道灯 (3)是否具有解决问题所需要的 知识和技能，如电子技术方面的知识，自己操作技能，经验不足。 需要一定的材料、仪器、设备以及时间。 (4)(参考) 内容 时间(天) 发现与明确问题 调查需求 1 天 调查统计 0.5 天 明确要求 0.5 天 制定设计方案 收集信息 0.5 天 设计分析 1 天 方案构思 1 天 方案呈现 2 天 方案筛选 1 天 制作模型 绘制图样 1 天 模型制作 3 天 测试、评估及优化 测试 0.5 天 评估 0.5 天 优化 0.5 天 使用和维护 设计一份产品说明书 0.5 天