第四章 發現與明確問題第一節 發現問題(精選2篇)
第四章 發現與明確問題第一節 發現問題 篇1
第四章 發現與明確問題第一節《發現問題》全文下載.doc
第四章發現與明確問題
第一節發現問題
一、內容分析:
“發現問題”是江教版《技術與設計1》第四章第一節的內容,它是技術設計過程首要階段,對學生理解設計的一般過程,建立發現問題,認識問題的意識,形成對問題的敏感性,對“問題來源”、“發現問題的途徑和方法”進行系統闡述并進一步拓展,有助于提高學生認識能力和分析能力,敏睿地發現問題。
二、學情分析
1、受傳統的教育影響下的學生很少注意到自己身邊的問題和生活中的問題,普遍學生認為生活中的問題對他們來說并不重要,書本知識才是最重要的。但對于高一學生來說他們有一定的知識儲備,完全有發現問題和解決問題的能力。學生有一定的生活經歷和文化基礎,認識問題有自己的觀點,具備了發現問題的初步知識,但判斷能力較差,難以發現有設計價值的問題。
2、在傳統教育底下的學生多數是被動的接受問題,沒有主動去發現問題的意識。遇到問題總是退縮和回避。
3.學生對問題的認識總是停留在現象而沒有積極主動的通過對問題現象認識提升到問題的本質,對問題進行系統的分析。
三、知識目標:
1.明確發現技術方面問題的重要性。
2.初步掌握發現問題的一般方法。
3.了解發現問題的途徑與方法,懂得發現問題也是有章可循的。
四、能力目標:
使學生樂于觀察生活中遇到的問題,對發現和分析生活中的問題產生濃厚的興趣。在發現問題過程中進行分析問題,提出有技術設計的問題,培養學生敏銳的觀察能力和分析能力。
五、情感目標:
增強主動發現問題的意識,獨具慧眼的發現,養成觀察的習慣。
六、過程與方法:
能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息,并進行處理。
七、重點、難點
重點:掌握發現問題的途徑與一般方法。
難點:積極主動發現問題的方法。
八、教學策略:
本節書的教學主要是通過教師提出的問題和案例,學生討論分析,在分析問題的過程中讓學生體會到觀察問題的現象到掌握問題本質的提升過程中,是學生對問題的發現產生濃厚的興趣和對發現問題。
九、教學器材:直吸管`可彎曲吸管`折疊式剃須刀`電動剃須刀。
十、教學過程 教學時間:1課時
引入新課:
“在第三章的學習中,我們已經對設計的一般過程有了深刻的認識,知道了發現和確定設計項目,是設計的一般過程中的首要階段,是進行獨立設計活動的第一步,是非常重要的一個設計環節。”, “為了使同學們更深入地了解和掌握設計過程,從本章開始,我們將詳細地介紹幾個主要設計環節的有關知識。”,“首先我們來學習發現問題這一節課的內容。”
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第四章 發現與明確問題第一節 發現問題 篇2
第四章發現與明確問題
第一節發現問題
【教材版本】
通用技術必修1《技術與設計1》(江蘇教育出版社)
【設計理念】
以生活中經常遇到的話題為切入點,創設情景促進學生思考,用任務驅動的學習方式,引導學生在師生互動、自我體驗中完成本堂課的學習內容,拓展學生的思路,提高學生發現問題的能力。
【教材分析】
1.知識結構分析
本節內容由問題的來源、發現問題的途徑及方法、技術研究與技術實驗三部分組成,在知識點的內在邏輯上這三個知識點是一種逐層遞進的關系。發現問題是技術設計過程首要階段,對學生理解設計的一般過程,建立發現問題、認識問題的意識,形成對問題的敏感性。
教學時間:1課時。
2.知識發生發展過程分析
發現問題的重要性及問題的來源這兩部分內容是學習發現問題的方法的鋪墊和準備。學習的重點在于使得學生理解和掌握發現問題的方法,而由于問題的種類不同,故此可針對不同種類的問題提煉出發現的方式。這也是本節課教學重點和難點。
3.知識學習意義分析
發現問題是從事任何活動的起點和發端。科學合理的問題是促進事物不斷向前發展的動力。人類社會就在這樣一個不斷的發現問題和解決問題的過程中不斷發展進步。因此,發現問題對技術發展、科學研究、生產生活都具有十分重要的意義。本節的學習在于掌握發現問題的方法,培養學生探索、思考、求新的精神。
【學情分析】
1.原有認知發展分析
在高階段學生已經初步具備了分析問題解決問題的基本能力,能夠從現象中分析隱藏與其后的本質,具有歸納總結、演繹和邏輯推理的能力。
2.原有知識結構分析
發現問題對于每位同學來講似乎并不陌生,問題在我們生活當中無處不在,問題的提出是人類發展社會進步的基礎。但我們的學生對問題卻往往視而不見,問題如空氣,習以為常、不能一起足夠的重視與關注。即便能提出問題,可是從未考慮過問題的價值和意義。對問題的提出也不系統,在思維和習慣上沒有明確的方式方法。這節課的意義在于從理論上對問題的提出進行一個歸納、總結,告知學生發現問題的視角,培養學生的問題意識。
因此,學生的生活經驗、對問題的思考就成為了學生進行本節學習的知識基礎。同時,他們的認知水平能夠對現象進行總結。
3.非認知因素分析
高中學生具有強烈的好奇心和探索欲望,是他們學習的基礎。
【教學目標】
1.知識與技能
知識目標:明確發現問題的重要性,初步掌握發現問題的一般途徑和方法。
能力目標:能通過各種渠道收集與所發現問題相關的各種信息,并進行處理。
2.過程與方法
通過案例分析,使學生能夠結合自己的親身經歷和日常生活,嘗試著去發現問題,初步掌握發現問題的一般途徑和方法,在相關文獻材料的搜集和整理中能掌握信息搜集的方法和渠道,學會分析相關信息,并對其進行處理。
3.情感、態度與價值觀
深切感受發現問題對社會進步及個人發展的重要作用。
【重點難點】
1.教學重點:掌握發現問題的一般方法。
2.教學難點:調動學生創新的積極性,培養學生的問題意識,激發學生的探究欲望,提高學生分析問題的能力。
【教學資源】
本節課的教學在多媒體教室完成。通過幻燈片呈現諸多的圖片、視頻案例,借以加深學生對本節課知識的理解。
教學器材:直吸管、可彎曲吸管、折疊式剃須刀、電動剃須刀。
【教學方法】
情景教學法、小組討論、比較法
【教學過程】
引入新課:
“在第三章的學習中,我們已經對設計的一般過程有了深刻的認識,知道了發現和確定設計項目,是設計的一般過程中的首要階段,是進行獨立設計活動的第一步,是非常重要的一個設計環節。”, “為了使同學們更深入地了解和掌握設計過程,從本章開始,我們將詳細地介紹幾個主要設計環節的有關知識。”,“首先我們來學習發現問題這一節課的內容。”
第四章發現與明確問題
第一節發現問題
一、發現問題的重要性:
【案例分析】美國福特公司案例
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來修理。這位德國專家來了以后,用了兩天兩夜的時間呆在發電機旁,這看看,那聽聽,最后他在發電機的頂上劃了一條線并告訴修理工,將頂蓋打開,將劃線處的線圈減少16圈。故障果然被排除了。(酬金多少?)這位德國專家向福特公司索要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。
但福特的老總認為值。因為他發現了問題,而不在于排除故障的復雜與簡單。
發現的問題是否具有比較高的價值?
提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決問題也許僅僅是一個教學上或實驗上的技能而已。而提出新的問題、新的可能性,從新的角度去看舊的問題,都需要有創造性的想像力,而且標志著科學的真正進步。
——愛因斯坦【美】
生活并非盡善盡美,而問題所在之處恰恰是其不能滿足人類需求的地方。為了滿足需求,人們需要發現問題。從技術角度看,人類進步與發展的過程就是不斷發現問題,不斷進行設計,從而解決問題的過程。
人的需求→問題→促使技術發展
二、問題的來源
1.什么是問題?
在生活中,在很多為我們所不知而需要解答的話題,這就是問題。
要求要解答的題目。
需要研究解決的疑難和矛盾。
2.你都遇到過哪些問題?
在我們生活中,我們會碰到各種各樣的,形形色色的問題。有的是科學方面的問題,有的是社會方面的問題,也有的是技術方面的問題。
世界上第一個發明體溫計的人是誰?——科學問題
怎樣測量出人的體溫——技術問題
毒品問題,大學生就業問題,工人下崗,失業問題——社會問題
3.問題從何處來?
通過舉例,讓學生將列舉的問題進行分類——總結出學問題的三個來源。
(1)人類生存活動中必然會遇到的問題(必然碰到的)
例:我們要解決如何進食,所以設計出刀叉。叉子、筷子;為了解決清洗衣服,人們設計出了洗衣粉、肥皂等。
(2)別人給出的問題(別人給出的)
在企業進行設計工作時,問題的來源大都屬于這種。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。
(3)基于一定的目的有設計者自己主動發現問題(主動發現的)
【案例分析】
閱讀p78《電話的發明》,貝爾針對的是什么問題?這個問題從何而來?
答案: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。
第一、第二種問題的提出往往比較明確,主要是針對一般的和已有的問題提出的,而第三種問題卻是全新的,它需要我們積極主動地思考,需要我們細致入微地工作需要我們獨具慧眼的發現。這類問題的發現,一方面可以挑戰和拓展我們的能力,另一方面也有可能更好地滿足人們的需要,推進技術的發展和創新。
面對技術世界,有的人善于發現有價值的問題,有的人卻“視而不見”,這不僅是問題意識的強弱所致,也牽涉到是否掌握發現問題的方法。那么,發現問題有什么途徑與方法呢?
三、發現問題的途徑與方法
同學們,生活是蘊藏問題的大寶庫,在生活中,偶然遇到的一個事件、一個器物、一個現象,甚至對偶然遇見的人或事的偶然一瞥、偶然一思,都可能引發一個問題的發現。生活中從來都不缺少問題,缺少的是發現問題的眼睛!
p79案例:新式紡紗機的誕生
說明:生活的點滴均可引發問題的發現。
1. 敏銳觀察,發現問題——觀察日常生活
思考在日常生活中,你有過無意中發現問題的經歷嗎?
【案例分析1】
(1)屁股挨凍這么辦?
(2)鉛筆盒的進步?
(3)蒸鍋中的碟子拿不出來怎么辦?
(4)剩余食物的軟包裝口敞開怎么辦?
【案例分析2】
以下方案解決了什么問題?
(1)圖1
馬桶刷通常用痰盂盛,既占地方又不利于地面衛生清潔。
(2)圖2
解決了不宜釘鉤的光滑墻面安裝掛鉤的問題。
(3)圖3
解決了拖把的放置問題。
【案例分析3】再考考你:以下你發現了什么問題?如何解決?
左圖問題:防盜網裝于內,玻璃壞了難于修補。
解決方案:防盜網裝于外,或防盜網設計成縱向條狀。
右圖問題:桶蓋抓手下大上小,容易打滑。
解決方案:桶蓋抓手設計成上下一樣的,或大小變化不大、下小上大。
【馬上行動4】
①病人躺著用直吸管吸取杯中飲料,如果管子彎折,就喝不到飲料;
②人們在喂嬰兒食物的時候不知道冷熱,會燙著孩子;
③在使用折疊剃須刀時很不安全,常常刮破皮膚;
④怕打針怎么辦?
你知道這些問題的發現引發了哪些設計和發明嗎?
圖例答案:
① 一種自帶吸管的易拉罐
② 變色防燙碗
③ 飛利浦hq46剃須刀(雙層刀片設計剃須更舒適)
④ 無針注射器
問題探討:善于在觀察生活中發現問題者具備哪方面素質?
①關注生活,有較強的問題意識。
②具有對問題價值判斷的敏感性。
③勤于思考,善于聯想,具有解決問題的愿望。
2.主動出擊,尋找問題——收集和分析信息
組織學生閱讀教材上收集信息的多種方法(見課本圖)。
案例:鋼盔的發明。
在第一次世界大戰后,各國都對他們陣亡的士兵進行了統計,發現有相當比重的士兵因頭部中彈而死。后來各國就研制了鋼盔來保護士兵的頭部。
收集信息的途徑:文獻法、問卷法(開放式、封閉式、混合式)、詢問法
【交流活動】
p81以高一(1)孫宇同學設計臺燈為例,就“使用臺燈產生的苦惱”如何展開詢問?
【馬上行動】請就鋼筆的使用情況設計一份詢問提綱,通過對同學的詢問,發現問題并了解問題產生的原因。在使用筆的過程中有什么問題?發現這些問題,你有何設計設想?
發現問題
問題產生的原因
如何解決
筆摔過之后,就不好寫了,會漏墨。
筆尖容易開裂,裝墨水的橡膠軟管容易破。
對筆尖和吸墨管的構造和材料做改進設計
攜帶不方便,需要和紙配套使用。
快節奏的生活方式和科技的發明使數碼設備、u盤、筆記本等成為人們記錄的首選。
增加鋼筆的附加功能,如收錄音、計算、記憶等功能。
筆蓋容易掉
筆蓋和筆身是分離的,需要人工開合 。
設計一個自動蓋頭
問題存在于生活中,生活中也存在問題,問題處處在,時時有。只要同學們細心、認真觀察也可以發現問題。
3. 研究試驗,產生問題——技術研究和技術試驗
【案例分析】1閱讀p82案例,這個案例說明了什么?
這個案例說明了技術研究與技術試驗往往會觸發靈感,發現新問題,進而產生新發明。
【案例分析】2——北京順義新大橋垮塌
xx年12月,北京順義新建的鋼索斜拉橋在試驗中垮塌,好在橋離河床低,又置枯水期,僅有三人負傷。該橋設計承重量100噸,試驗時由10輛裝載沙子的車駛往橋上,總載重約60噸,可見其實際可承載重量達不到設計要求。如不經試驗而使用,后果不堪設想。
【思考】技術試驗對發現問題有什么重要作用?
在已有的技術研究中聯系和發現新問題;在技術試驗的過程中感悟和發現新問題 。
【思考】你認為發現問題的途徑與方法還有哪些?
刨根究底 抓住問題
日本的本田公司就很推崇“抓住問題,追問到底”。比如,某臺機器突然不動了,他們就采用追問到底來解決。“
――機器為什么不動了?”
――保險絲斷了。
――為什么保險會斷?
――超負荷,電流過大
――為什么超負荷?
――軸承潤滑不好
――為什么軸承會潤滑不好?
――吸不上潤滑油。
――為什么吸不上油?
――油泵嚴重磨損
――為什么會磨損?
――是因為沒有裝過濾器進入了鐵屑。
問題到此,也就解決了。應該給油泵裝過濾器。
聯想產生問題
例1:魯班由手被草的葉緣劃破這一現象產生聯想,進而發明了鋸子。
例2:既然凸透鏡能聚集太陽光來點火,那么冰不是也能取火?
做夢發現問題
例:苯的分子式的發明
元素周期表的發現
四.小結
1.發現問題的重要性:
2.問題的來源:
(1)人類生存活動中必然會遇到的問題(必然碰到的)
(2)別人給出的問題(別人給出的)
(3)基于一定的目的有設計者自己主動發現問題(主動發現的)
3.發現問題的途徑與方法
(1)敏銳觀察,發現問題——觀察日常生活
(2)主動出擊,尋找問題——收集分析信息
(3)研究試驗,產生問題——技術研究和技術試驗
五、課后反思:
本節課因在課前對課件做了充分的準備,使運用課件教學取得較大的成功。“問題的種類”與“問題的來源”分別采用表格和圖示的方法來論述,學生一目了然,提高了教學效率。課件中增加了許多生活中典型案例的分析,擴充了教學容量,增強了論述的說服力,使學生切實認識到“問題無處不在”和發現問題的意義。補充“聯想產生問題”利于啟發學生開拓“發現問題的途徑與方法”(這里將魯班發明鋸作為“聯想產生問題”案例)
補充:
案例一:浙江省有一位高中學生,設計了一個“多功能量角器”。獲得了浙江省青少年科技發明獎。她是怎樣發現了這個設計項目的呢?原來是因為做錯了一道數學題。一次數學作業本發下來,在一道題上老師劃了一個大紅叉。仔細一看是因為三角函數值查錯了。她想,可不可以不用查表就得到函數值呢?如果能將函數值刻在量角器上,不是很方便嗎?因此,她決定設計一個“多功能量角器”。經過她的刻苦鉆研和實驗,終于獲得了成功。
案例二:還是這所中學的一位高中學生。一個暑假,她到居住在鄉下的奶媽家去看望奶媽,看見獸醫正在給小雞做閹割手術,并得知,公雞去勢可以促進生長,提高產量。“去勢可以提高產量”的結論在她的腦子中產生了強烈的反應。她馬上想到,“公兔去勢是不是也可以提高產量呢?如果可以,那奶媽家的100只長毛兔,不是就可以提高兔毛的產量了嗎?”帶著這樣的疑問,她決定“試一試”,首先學習如何識別雄兔和雌兔,然后學習怎樣選擇試驗兔,再學習給雄兔做去勢手術,并在獸醫的指導下,給三只雄兔作了去勢手術,接下來就是等待試驗的結果。74天過去了,結果也出來了,與未做手術的兔比較,產量增加7%,為了進一步驗證這個試驗結果,她又和幾個同學一起,又給10只雄兔做了手術,產量又增加了6.8%。據專家估算,這項試驗的推廣,將使新昌縣全年增加收入74萬元。這項成果被評為浙江省科技成果二等獎。
這雖然只是一項技術的發現過程,但它和設計項目的發現是完全相同的。值得我們來學習和借鑒。
案例三:也是一名高中生,他的鄰居大叔在外打工時扭傷了腿,柱著拐杖回家休養。每天看到大叔艱難地上樓、艱難地下蹲。使章曉軍同學產生了要為大叔減輕痛苦的強烈愿望。他經過分析,只要拐杖能隨著人動作的需要變化長度,讓拐杖什么時候都能起到作用,就能幫助用拐杖的人方便地完成上樓、下蹲等動作。經過多次的試驗、改進,最后終于完成了這項產品的發明。并獲得省科技發明二等獎。
在這位高中生的發明的道路上,也不是一帆風順的。他前面的兩次嘗試都失敗了。一次是“摔不破的眼鏡”,(他喜歡運動,又戴著眼鏡,經常摔破眼鏡)另一次是“可變焦的透鏡”。但是,失敗并沒有使章曉軍同學止步。他仍然用挑剔的眼光仔細地觀察日常生活中習以為常的事物,發掘它們不完善之處,尋找改進的最佳方法。就是在這種精神支持下,他終于獲得了成功。
案例四:一位中學生,在看電影的時候,看到農民用手讓玉米脫粒的時候,就想起家鄉的人用手脫粒的艱難情境,他決心要發明一個讓家鄉人民擺脫脫粒艱難的“家用玉米脫粒機”。在構思方案時,他受到農民在手工脫粒時,先用一個錐子,從玉米行縫中插入,左右晃動,把玉米粒擠下來的啟發,想出了將玉米棒放入不斷轉動的圓筒中使之脫粒的基本方法,經過多次的試驗和改進,終于制成了高效、省力的“家用玉米脫拉機”。并由學校制作成成品,送給了家鄉的鄉親們。這項設計同樣獲得了省級獎勵。
案例五.南京的很多紅旗出租車后座空調出風口經常會壞,因為經常被客人用腳踩。到了下雨天就會把泥留在上面不易清理,而且他們也沒時間清理,時間一長就壞了。一位紅旗轎車出租車司機針對問題發明了車后座空調出風口蓋子,正對出風口處的小窗口上的蓋子處挖出一塊可開合。到了夏天天熱蓋子就開著,平時不用就合上,有效地解決了問題。
這幾個案例還說明:人人都可以進行設計,人人都可以有所發明,每個人都有創造的潛能。這個結論,不僅是實踐的總結,它還得到了基因理論理論的支持。我們人類的祖先,在開始從動物界分離出來的時候,其實也不比其它高等動物聰明多少。但是,隨著人類不斷地發明和創造。人的大腦就更加發達。這種發達的大腦,必然通過基因和遺傳,在每個人的身上積淀起深厚的創造潛能。人在青少年時期,正是這種創造潛能最活躍的涌動期。好奇心、敏感性、躍躍欲試的勇氣就是這種涌動最明顯的體現。但是,好奇心容易在日復一日的司空見慣的氛圍中窒息;敏感性容易在“事不關己”的惰性中麻木;而躍躍欲試的勇氣則容易在對權威的過于迷信中消亡。許多人的創造潛能就是這樣被沉埋于心底,長期塵封甚至霉爛掉了。因此,要將人的創造潛能化為現實創造,就要在青少年時期激發其好奇心,維護其敏感性,鼓勵其敢試的勇氣。我們開設通用技術課,就是要為同學們揭開蒙在創造上的神秘面紗,讓大家知道創造是每個人都可能的,而且從某種意義上看,創造又是十分簡單的。我們要鼓勵同學們積極動腦,勇敢地動手,嘗試著去發明,去創造,并最終拿出成果來。我體會,這應該是我們在高中開設技術課程的最根本的目的,這也是技術素養的重要內容。
舉例六:在xx年9月,ibm公司員工狀告公司的案件。
ibm公司是全球有名的大公司,被人們稱之為“藍色的巨人”,該公司對待自已的員工就像對待自已的親屬一樣,但就是在這樣的一個公司,為什么會出現這樣的情況呢?原來在ibm公司無塵車間工作過的員工,他們通過調查發出他們患癌癥而死亡的比率是常人的4倍,他們新生兒畸形率是常人的8倍,為什么出現這樣的情況,原來在無塵車間工作時他們就要經常接觸到一種化學物質,該化學物質對人體有毒,而該公司對員工隱瞞這種情況。
文獻法
詢問法:集體詢問、家庭詢問、電話詢問、個別詢問。
案例七:日本的本田公司就很推崇“抓住問題,追問到底”。比如,某臺機器突然不動了,他們就采用追問到底來解決。“機器為什么不動了?”-保險絲斷了。――為什么保險會斷?――超負荷,電流過大――為什么超負荷?――軸承潤滑不好――為什么軸承會潤滑不好?――吸不上潤滑油。――為什么吸不上油?――油泵嚴重磨損――為什么會磨損?――是因為沒有裝過濾器進入了鐵屑。問題到此,也就解決了。應該給油泵裝過濾器。
以日本的本田公司就很推崇“抓住問題,追問到底”為案例說明:采用詢問法不僅可以發現問題,而且可以了解問題產生的原因。
案例八:“天花病疫苗的發現” 因天花的蔓延所造成的人類的不幸是令人慘不忍睹的。在不到30年的時間內,歐洲先后就曾有五位國王或皇后因天花而喪生,人們因天花難以遏制的傳染而惶恐。作為醫生的琴納,懷著一種強烈的責任感和濃厚的興趣迫切希望能夠對天花這種疾病的防治作出點努力。有一天,一位少女來到琴納的診所看病,琴納根據少女的癥狀診斷她患的是天花。但是少女稍停片刻之后解釋說:"我這不是天花。我在奶牛場擠牛奶時,手指上的皮膚不慎被裝牛奶的鐵桶碰破了,當時沒在意。后來,碰破的手指又接觸到奶牛常患的痘瘡上,第三天,我手上就生出了幾顆小痘瘡。這不是天花,幾十年來,在我們奶牛場所有擠奶的姑娘中,沒有一個患天花的,只是差不多都患過這種小痘瘡。"聽了少女的話,琴納仿佛意識到了什么,然而又有點半信半疑。在此后近20年的時間中,琴納一邊行醫一邊經常到奶牛場,仔細觀察奶牛生痘瘡,牛痘怎樣感染到人的身上,人感染了牛痘后又有哪些癥狀。在經過細心的觀察之后,他做了詳細的記載,接著就開始了在動物身上接種牛痘,然后再接種天花的試驗。1796年5月17日,被稱為"死神的幫兇"的天花從此被人類征服了。
分析:琴納是怎么發現天花疫苗的?他用了哪些方法?
出于解救天花病患的目的,主動從少女的話中發現了問題“幾十年來,在我們奶牛場所有擠奶的姑娘中,沒有一個患天花的,只是差不多都患過這種小痘瘡。” 他通過仔細的觀察,詳細的記錄和多次的試驗才發現了天花疫苗。
案例九:“關鍵期理論的發現” 性學家勞倫茨在偶然中發現他的一只小鴨子沒有跟著母鴨子走,帶著這樣的疑問,他做了個實驗,把剛出生的小鴨子跟母鴨子分離,他就在小鴨子的身邊走來走去,結果發現這只小鴨子永遠也學不會跟隨母鴨子,反而跟隨他。 別小看這小鴨子,它們使勞倫茨獲得了諾貝爾獎-據此提出了關鍵期理論,即小鴨子的這種先天學習(他稱之為“印刻”現象)只在其出生后一個短暫的關鍵期內發生,一旦形成就不會改變,并形成永久性依戀。如果錯過這一時期,就不再出現這么好的學習時機。
[案例]
郁悶的一天
小明今天上課遲到了。
昨天爸爸去外地出差,媽媽又在醫院值班。小明怕今早起不來,昨晚睡前,拿出新買的鬧鐘,設定好鬧鈴的時間。早上5點鐘鬧鈴就響了,小明醒來一看,時間還早,就又睡下。可是這一覺睡過了頭。要是鬧鐘能夠設定每隔一段時間就自動提醒,那該多好啊!
從床上起來,匆匆忙忙從冰箱里取出速凍水餃放進鍋里煮,卻發現水餃凍成一團,怎么都分不開。背上書包,趕緊開門,卻怎么也旋不開防盜門上那個開鎖的旋扭。
匆匆忙忙騎上自行車,發現輪胎是癟的!這輪胎天天漏氣,哎,要是有不漏氣的輪胎該多好!
上了一輛公交車,發現ic卡刷不了,原來刷卡機“罷工”了,小明沒帶零錢,這下完了,只能走到學校去了。
……
回答發現的問題
苯在1825年由英國科學家法拉第(michael faraday,1791-1867)首先發現。此后幾十年間,人們一直不知道它的結構。苯地結構成了十九世紀的一個很大的化學之謎。當時所有的證據都表明苯分子非常對稱,大家實在難以想像6個碳原子和6個氫原子怎么能完全對稱地排列、形成穩定的分子。為了探究謎底,凱庫勒每天只睡三四個小時,工作起來就忘記了休息,黑板、地板、筆記本,甚至墻壁上,到處都是他寫下的化學結構式,但是一直沒有結果。直到有一天,凱庫勒苦思冥想,他長期以來一直想把苯分子的結構式表達出來。他想著想著,困倦了,幾乎要昏昏入睡。坐在壁爐前打了個瞌睡,原子和分子們開始在幻覺中跳舞,一條碳原子鏈像蛇一樣咬住自己的尾巴,在他眼前旋轉……他被這奇異的夢驚醒了。這珍貴的一剎那夢境,給他帶來了啟示:凱庫勒明白了苯分子是一個環,苯分子用一個六角形的環狀結構來表示不是很好嗎? 在德國化學會成立25周年慶祝大會上,凱庫勒報告了自己發現苯環結構的經過,開玩笑地對人們說:“先生們,讓我們學會做夢吧”凱庫勒抓住這夢中的一閃念,迅即解決了這長期困擾他的問題,從而對有機化學理論做出了卓著的貢獻,成為靈感促成發明的著名事例。
有人為了更形象的描述苯地環狀結構,還用蛇環和猴環圖描述苯的環狀結構
從此,苯分子c6h6有了一種固定的權威性的表述方法。就是現在充滿了我們的有機化學教科書的那個六角形的圈圈。凱庫勒認為苯環結構是6個碳原子構成平面六邊形,每個碳原子均連接一個氫原子,環內碳碳單鍵雙鍵交替如圖:
苯的凱庫勒式: