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第10章 学生发明创造应注意的问题

让学生知道发明创造有什么用

发明创造是很伟大的,人类就是依靠发明创造才懂得使用工具,才懂走出洞穴成为现代人,才懂得使用火把,把光和热带给人间。发明创造使人类的许多幻想变成了现实,比如,卫星上天、火箭升空、飞船登月、克隆动物这些都是人们依靠发明创造实现的。联系前不久我国载人航天飞船成功发射并顺利回收,圆了中国人千年的飞个天梦想,靠的也是发明创造。

激发学生发明创造的理想。我们有的同学不是想发明一种飞行服,穿在身上就能自由自在地漂浮在空中;想发明一座能悬浮在白云间的华丽的别墅;发明创造的多彩光环处处闪烁,编织着一幅又一幅璀灿的图画,也许在过几十年几百年,如今的电灯、电视机、汽车、火车、飞机、电脑统统成了博物馆的古董,那时的孩子们会指着这些东西说:“那时的人真苯!”

破除创造发明的神秘感

在人们的心目中,发明创造是最神秘的事情,多人连想都不敢想,更谈不上“高攀”了。举一些我们身边的发明创造的例子,眼镜、漏勺、笔简、手电、腰带、口红……都是发明创造。说明发明创造无论大小都是伟大的。增强同发明创造打交道的勇气和信心。

鼓励学生从小发明开始

常言道:“万事开头难”,发明创造开头更难。学生学创造要从小做起,先搞一件小发明,小改革。小发明到底小到什么程度呢?如多用回形大头针。就曾经获得全国第八届青少年创造发明比赛小学组二等奖作品(江西南罗右营街小学三年级学生)。

发明创造依托“三力”

培养三种基本能力即观察力、想象力、分析能力。

(1)没有观察就看不到问题,没有问题就没有革新的对象。

例如小发明“卫生跳绳袋”,这件作品获全国发明创造比赛小学组二等奖。观察不仅仅是看到了什么,而是要从看到中想到什么。

(2)增强想象就在于摆脱习惯思维对自己的束缚。

学生要做到敢想、多想、联想、广想、幻想、深想,让创造的思维随心所欲,自由奔放,例如就洗脸异想天开:想象一种具有消毒功能的洗脸盆,想象一种能调节水温的洗脸盆,想象一种可悬浮起来的洗脸盆,想象一种可呼之即来挥之即去的洗脸盆。想象一种能使洗脸水变清洁而重复使用的洗脸盆,想象一种可大可小的洗脸盆,想象一种无形洗脸盆……想象的价值在于超越现实,超脱平凡,如果说创造力是射向未来的利箭,想像力就是箭头。

(3)提高学生的分析能力。

例如,有人想发明一种磁性笔,方便仓管员使用。产生了磁性笔这一发明构思后,接下来要引导学生分析,一是分析磁性笔的设计和制造问题;二是分析磁性笔的使用价值。正确的分析才能把发明设想引到科学创造的方向上来。

发明创造抓住“三性”

(1)新颖性。

指前所未有或与旧不同的事物。比如有个学生想发明一种“带护手罩的炒菜铲子”如果这件作品是前所未有,就具有新颖性。又如摩托车电热防风衣,与一般防风衣有所不同,也具有新颖性。对学生作品的要求是较低层次的,主要是“小改革”。

(2)先进性。

指的是同类事物相比,在某一方面或某些方面,甚至整个方面进步的事物。例如你设计的多功能手杖不但保持了传统手杖的功能与使用习惯,而且还可以作为机械手使用,还具有照相、紧急呼救等功能,手杖还设有急救药品盒,与传统手杖相比功能齐备整个都领先于现在的各种手杖。

(3)实用性。

指能被人们理解、接受、有使用意义(价值)的事物。例如你设计一种“夜光绳”,人们在日常生活中有需要,现有的条件也能制造出来,这种“夜光绳”就具有实用性。

学生创造发明立足“三小”

(1)小目标:有个学生,他要发明一种能伸出两个指头的棉手套,以便书写。还有一位学生她要发明一个线团盒,打手衣时把线团装在里面,我免线团掉到地上滚脏。这两个小朋友的发明创造目标是小目标,小目标容易实现。

(2)小问题:小问题就是发生在身边微小的人们不易觉察的问题,比如,在屋里擦玻璃时,玻璃的外面擦不到;在厨房拿油瓶,手上总是粘糊糊的;洗澡时,香皂没个合适的地方放……这些都是小问题,像这样的小问题生活中处处都有,无时不在,人人都可能碰到。只要时刻留心身边的小问题,才会从中发现创造的小目标。

(3)小设计:比如有个老大爷每天都要坐在沙发上看报纸杂志,茶几上又放满了茶具,报纸杂志看完了无处放,老大爷的孙子总想给爷爷解决这个小问题,于是他应用主体附加的方法,在沙发侧面附加了一个兜子,专供爷爷放报纸杂志。这就是发明创造的设计,小设计就是解决小问题的。

发明创造围绕“三具”

学生开展创造发明活动,可以从改革劳动工具、学习文具、生活用具开始实践,因为这些是你们熟悉常做常用的物品。

(1)劳动工具。

劳动工具很多比如锤子、剪刀、锯子、扳手、铁锹等。在使用这些劳动工具时总有不得心应手之处。比如在清洗浴室时,由于部位不同,往往需要的工具不同,要是设计一种该直就直该弯就弯的拖把,即“可弯曲的浴室拖把”也是一种发明。就却定每个人顺手可以做的发明创造。

(2)学习文具。

学习文具大家更熟悉,例如文具盒、铅笔、直尺、三角板、卷笔刀、圆规等学习中使用的各种文具。各种各样的文具都值得大家动脑改进,哪怕只是很小很小的一点小改进,比如,改进一下卷笔刀刀片的角度,改变一下卷笔刀削笔的方法,增加尺子的一项功能等等都属于创造。

(3)生活用具。

人们日常的生活用具可谓五花八门,桌、椅、碗柜、梳子、小镜、牙刷、指甲剪、勺子、床、钟表、暖水瓶等等。其实生活中的每一件物品都可以再变一变,再改一改。如衣架就可改的可升降的衣架;可变形的衣架;防风衣架;折叠式移动衣架。又如用梳子梳理头发后,在梳齿间的头发和污垢不易清除,把梳子弄得很脏,这不是有可以改进的地方吗?

劳动工具、学习文具和生活用具,这“三具”是我们指导学生进行发明创造的广阔天地。只要我们指导学生留心观察,用心思考,总有一天会在这“三具”上做出发明创造的。

尝试发明创造的方法

(1)“加一加”创造法。

是在原有基础上加一些物体、时间、次数、重量或者将两个事物组合在一起形成新的事物的制造方法。

运用“加一加”进行发明创造,常常可以把物与物加或把事与物加,或把事与事加。

①物与物加就是把不同的物组合起来,例如笔简与钟表、鱼缸与盆景、放大镜与镊子、拖鞋与刷子、跳绳与计数器、门锁与拉手等等。

②事与物加就是把不同的事和不同的物组合起来。例如音乐与皮球、谜语与雪糕、保键与电吹风、保键与梳头、生日音乐贺言卡等。有位小朋友发明了一种“枕头叫醒机”。

③“事与事加”就是把不同的事组合起来。例如,气象与医疗,京剧与魔术,就餐与洗衣,教学与旅游等等,事与事加,就是不同的事互相渗透,互相利用,把两种不同的事融合一体,达到一件事包含两件事的目的。

(2)减一减。

“减一减”就是考虑可不可以在某些事物上减去些什么吗?可以减少环节吗?可以减轻重量吗?可以减少体积吗?

①少环节:什么是减少环节呢?有一个小朋友发明“只拧一颗螺丝的新式锁扣”。

②减轻重量。

例如,明明发明的“家用管道疏通器”,原来全部用金属材料,后来特大部分零件为尼龙,重量大的减轻,使用起来更加得心应手。

③减少体积。

什么是减少体积呢?有些发明创造本身就有体积上的限制,不能太长,也不能太小,像圆珠笔的笔杆、衣服上的扭扣、订书钉、菜刀、手表等。

例如:学生发明尖头鞋刷

(3)变一变。

主要有:变原理、变结构、变材料。

①什么是变原理呢?螺旋千斤顶“变”原理,发明设计了液压千斤顶。

学生发明了作品“按扣开关”。

②变结构:

什么是变结构呢?例如,一般沐浴器只有一个喷头,鲤城实小同学发明的多功能沐浴器把喷头分别换成海棉、刷子……

③变材料:

什么是变材料?例如,我国的象棋曾以铜、象牙这样的材料做棋子,后来以木、瓷、塑科学材料来代替,在原理和结构不就的前提下,用其他材料来替代原来的材料就换材料。

又如饮料瓶盖里面的垫片,以前是用橡胶制成的,后来用低发泡沫塑料片代替,节省了大量橡胶。

(4)反一反。

任何事物都同方向有关,方向、方法、用法,一经成为人们的既定思想、常规知识和习惯行为,就很难改变。大家如能对此进行“反一反”,把方向过来,把方法反过来,把用法反过来,说不定某个事物经你这么一反,会有新意、出奇效、生生发明创造。

“司马光破缸救人”是由“人离开水”,颠倒过来,变成“水离开人”。于是,他搬起石头破缸,使水流出来,小朋友得救了。

英国科学法拉弟,“把磁转变成电”颠倒过来,实现了“磁转变成电”,发明了世界上第一台发电机。

指导学生学习运用“反一反”的方法开展小发明,可能着重从三个方面加以引导:

①反方向;

②反方法;

③反用法。

指导过程中应注意的其他几个问题

(1)要注意谋求发明创造的巧,而不是高精尖。

(2)要注意引导学生进行一些系列化的设计。

如:椅子系列、衣架系列、各种各样的卷尺

(3)要善于发现学生发明创造的闪光点。

从学生幼稚的想法、甚至是幻想中去发现学生发明创造的闪光点。

(4)要注意解决学生制作过程中的各种困难。

如:材料、工具、仪表、工艺、制作、解说等困难。

(5)有些作品可以反复加以改进。

多角度加以改进,选择出最佳方案。

(6)要注意把握教师指导的度。

主要是方向、方法的引导,要注意引导学生自己去探索,充分考虑学生活动中的各种需要和可能,以及可能出现的困难。适度指导,恰到好处。不要包办代替,甚至以老师的思维代替学生的思维。

(7)多看相关报刊、杂志,了解相关信息,扩大视野。

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