“促进自主探究—高中物理开展课题研究的实践与探索研究”课题研究报告

③.明确解决课题问题的限制条件

【案例1】：探究：中国为什么不造航空母舰（事先布置让学生去查阅航空母舰的相关资料）

［材料］防分析专家注意到，中国仍然没有拥有航空母舰并不是因为缺少资金、技术和工业能力。有一种分析认为建造航空母舰后还需要打造一支由补给和防卫舰只组成、对旗舰进行支持的航空母舰战斗群，这样整个航空母舰工程会变得很复杂。另一种分析称，中国之所以现在没有建造航空母舰是因为其在C4ISR(指挥和控制、通信、计算机、情报、监视和侦察)环境下协调舰队的能力水平仍处在发展的初级阶段。

    综合所有这些因素，拥有航空母舰的复杂性已经超出了它所能带来的好处，但是中国目前的打算还不明朗。多数分析人士认为，中国会通过研究别国的设计方案来建造自己的航空母舰。

美国的尼米兹级航空母舰从研发（170亿）到舰载机以及最后航母的配备（护卫舰驱逐舰护航）等等总共是500亿美元你们以为什么30亿人民币就可以造航母痴人说梦。

中国两艘中华神盾就是18亿美元和人民币150亿以上，主要航母的建造还是经济的考虑，在海空军各种类（兵种武器种类）都需要发展，需要大量投入的今天，如果弄一个航母，形成一个所谓的远洋作战能力，其实是令中国海军在5年之内，除了航母，别的任何作为都不能有，就是这样造出的航母也不是什么先进的东西，恐怕要落后现有水平10年以上，没有一个国家会做这种费力不讨好的事情。

［分析］

1.  资金——并不缺（可行）

2.  设备——具备（我国已经制造出世界十万吨级的油轮）（可行）

3.  技术——具备（我国已经制造出世界十万吨级的油轮）（可行）

4.  对社会经济的影响——会造成经济紧缺（不可行）

5.  对国际形势有重要的影响——加重“中国威胁论”，不利于与周边国家的和平外交政策（不可行）

6.  还需要打造一支由补给和防卫舰只组成、对旗舰进行支持的航空母舰战斗群，这样整个航空母舰工程会变得很复杂。（不可行）

7.  中国之所以现在没有建造航空母舰是因为其在C4ISR(指挥和控制、通信、计算机、情报、监视和侦察)环境下协调舰队的能力水平仍处在发展的初级阶段。（不可行）…………

综合所有这些因素，拥有航空母舰的复杂性已经超出了它所能带来的好处，但是中国目前的打算还不明朗。多数分析人士认为，中国会通过研究别国的设计方案来建造自己的航空母舰。

我们从这个案例中可以发现，对于这样的一个问题，会有许多的限制，我们可分为以下两个方面：

1）设计对象的特点和问题解决的标准

•         设计对象的功能、大小、安全、外观、耐用性等

•         成本、环境

2）设计者的技术能力和条件

•         主观条件：知识和技能

•         客观条件：材料、资料、仪器设备及时间等

【案例2】：设计一个家庭书架

1）从设计对象角度看：

应受到哪些方面的限制？

（见右边表格）

2）从设计者角度看：

▲思考：根据自己的实际情况，分析自己进行技术设计的有利条件和不利条件。

有利条件：_______________________________。

不利条件：_______________________________。

可能的答案：

有利条件：已有初步的分析、设计的能力；资料丰富

不利条件：缺乏专业技术；无实践经验；经费；时间

（2）设定课题设计的一般要求

明确课题问题后，根据问题的价值和条件限制，可以设定对课题设计的一般要求：

①根据设计的标准

设计对象的功能、外观、材料、安全、耐用、精细度等方面的要求

②根据设计的限制

设计对象、时间、成本、环境、人员、技术、经费、对社会经济的影响（蒸汽机的发明）、对国际形势的影响（航空母舰的制造）……

【案例3】：提出对台灯问题的一般要求

1)功能：具有基本的照明功能，同时有适当的辅助功能。

2)技术指标：亮度≥300lx，不反光，不眩目，绝缘度1MΩ。

3)外观要求：美观，具有一定的装饰效果。

4)耐用性：结构稳固，经久耐用。

5)成本要求：20元以内。

请学生分析，上面的要求是否合理，是否可行。

以上要求基本合理，但有些不足之处：

美观，具有一定的装饰效果——以学生的技术水平和动手操作能力似乎难以实现。

若要求结构稳固，经久耐用那么成本２０是否足够呢？有待验证。