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点燃发明创造之火

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  破除对发明创造的“神秘感”
  
  由于传统的观念,我们对参与发明创造没有一个正确的认识,大部分青少年学生都认为发明创造属于尖端科学,需要高技术、高知识,只有科学家、发明家,工程师才能做出发明创造。因而对发明创造感到高不可攀,神秘莫测,缺乏信心,望而生畏,不敢涉足参与。针对这个问题,我们可以采用各种方式向青少年学生介绍科学家的事迹,发明家的故事,宣传往届青少年发明创造的成功例子;组织参观发明创造成果展,讲解往届青少年发明创造竞赛获奖作品的发明原理和思路,使青少年学生破除对发明创造的“神秘感”,正确认识到自己也能搞发明创造,从而积极参与活动。
  因此,在学校开展青少年发明创造和科技创新教育中,首先要破除青少年学生对发明创造的“神秘感”。我们通过介绍青少年发明创造成功的例子,讲解青少年发明创造比赛获奖作品的发明原理和思路,请发明家来校作报告等方法,使学生认识到:发明创造并不是高不可攀的,就好像树上成熟的桃子只要跳一跳就能摘到。这个“跳一跳”就是我们留心观察身边的事物,在学习工作、劳动生产和日常生活中大胆的想象、构思、创新,试制。这样做就让学生树立起了发明创造人人可为的信念。
  
  引导发现发明创造课题
  
  搞发明创造,往往是发现发明课题比解决发明课题更难。因为后者是解决技术问题,而前者是观察、思考和想象,创造的综合,所以学生往往感到无从着手。因此,我们科技辅导员如何正确引导学生捕捉灵感、引发思维、寻找发明课题成了发明创造成败的关键。
  1.应让青少年学生知道,选题时首先要考虑到社会的需要。这就应善于捕捉人们工作,生活、学习中的希望与要求,善于观察生产和生活的细节,从中选择发明创造课题。比如,在日常生活、学习工作中,越方便越好,那么,方便就是我们的一个希望点。
  我们在日常的发明创造和科技创新教育中就是从“求方便”入手来引导学生搞发明创造,我们给学生讲过这样两则故事。
  一是发明“方便面”。日本有个经营饮食小店主叫安藤的人,每天看到许多人在饭店前排长队,等吃热面条,但面条要一碗一碗地做,顾客只有焦急地等待,浪费时间,很不方便。他便想到能否做出一种开水一冲就可以吃的面条,经过三年的努力终于发明了“方便面”,后来人们又推广到方便青菜,方便干菜、方便饮料等。
  二是发明“易拉罐”。传统的玻璃罐头,打开盖子要用剪刀、螺丝起子,很不方便,后来一个小女孩从这个不方便产生创意,发明了侧拉环开启式罐头(易拉罐)。
  陆海强同学就是受到这样的启发,发明了“香皂节约防滑套”而获得第六届中国国际发明展览会银牌奖的。他在沐浴时,用香皂来清洗皮肤觉得使用时很不方便,香皂在使用过程中往往滑掉,一不小心就可能滑入便池下水道中,造成下水道堵塞和一定的损失,或是当香皂越来越少时,使用极不方便,往往到了一定小的体积人们只能放弃继续使用,造成很大的资源浪费。此外,香皂涂抹在身上后,还需另用浴巾擦拭才能起到清洁皮肤的作用。他便想到做一个专用的能节约防滑的用具,经过多次试验,发明了一种“香皂节约防滑套”。在使用香皂时,香皂透过防滑套的网络面涂抹在身上,并通过小颗粒在涂抹的同时,在网络面的摩擦作用下即起到了清洁皮肤的功效;与原来的使用情况相比,减少了涂抹后放回香皂再取浴巾擦拭这一使用过程。由于香皂放入套体内,套体密封面的外表面设有凸粒,很容易拿稳套体,在套体的收缩作用下,无论香皂用至体积变得多小或香皂见水后变得多滑都不会从套体中脱落出来,因此,香皂可以被几乎完全用尽而避免了浪费。
  我们经常引导学生:凡是不方便的东西,如果从方便的角度想一想:凡是麻烦的事情从简单的角度思一思,可能就在这过程中,产生出新的创意来。
  2.引导学生深入细致地观察,发现生活中许多事物存在的缺点,用缺点改正法来发现课题。
  在世界上尽善尽美的事物是不多见的,引导学生对我们日常使用物品、工具等多观察多思考,就会发现存在不合理、不科学,不顺手、不节俭、不牢固、不安全、不灵活、不省力、不轻巧的地方。认真地对这些缺点进行思考分析,就有可能对缺点加以改正,从而有所发现,有所创新。
  陈炳霖同学在上晚自修的时候,由于蚊子太多,为了点燃蚊香熏蚊子,烧坏了两个打火机才把蚊香点燃,两个打火机一个是他自己的一个是借同学的,为此他很恼火,他想:这打火机为什么这么容易发热呢?能不能改进它?这样,陈炳霖同学就开始了新式打火机的构思与设计。经过他多次设计和制作试验,最后,陈炳霖同学发明了“不热的液化气打火机”,这样长时间点火也不再烫手了,并延长了打火机的使用时间。在广西青少年发明创造比赛中,得到了专家评委们的一致好评,获得一等奖。
  培养青少年学生创造意识、创造思维、创造能力及个性品质以促使学生形成良好的创新素质是青少年发明创造活动的目的。因此,我们科技辅导员在引导青少年学生发现发明创造课题时应注意以下两点。
  一是所选课题稍稍高出青少年发明者本人现有的知识水平和能力,但又能通过努力能完成的。
  二是不选难度太大或没有实施条件的课题。
  从事发明创造和科技创新需要发明人具备内在的条件,即一定的知识和能力,同时需要具备一定的外在条件,如一定的资金,一定的材料、设备,这些条件如果不具备,发明创造和科技创新就可能夭折,半途而废。所以在实施制作时,我们经常引导学生要懂得根据实际情况选取一些容易找到也容易加工的代替材料。
  
  传授发明创造技法
  
  选定了发明创造课题后,就要想方设法使设想成为现实。但是,任何一项发明创造绝非是轻而易举的事。它从选题的确定到构思、设计、制作,都倾注了发明者的满腔热情和智慧技能。虽然发明创造没有一个现成的公式可搬,但有一定的规律和技法可循。让青少年学生掌握一些常用的技法,就可以少走弯路,尽快进入角色。
  我们在发明创造和科技创新教育活动中,通过学习借鉴别人的经验摸索出一些比较实用的方法。
  组合法:就是将两种或两种以上的技术思想或物质产品的一部分或全部分进行适当合理的结合,形成新的技术思想或者设计出新的产品。
  李健彰同学发明的“简便两用笔”,就是利用组合法把现有的水性笔、自动钢笔和橡皮等几种学习用具巧妙组合在一起,设计出一种新的产品。“简便两用笔”不仅具有原来几种用具所有的功能,还在使用时不再需要频繁调换,外出时只要携带简便两用笔就可以使用水性笔和铅笔了,给人们在学习和工作中带来了很大的方便。
  列举法:就是用列表或提纲形式,把问题展开再逐一寻找解决办法,达到创新的目的。
  黄业魁同学在提出改进便池冲水的发明创造课题后,就是把现在使用的便池的缺点都列出来,然后,认真研究找出改进便池冲水的创新点,再经过一步一步的改进,最后发明了“自动洗刷蹲式便池”。这样,在人们解手方便完后,“自动洗刷蹲式便池”里的刷子就随着冲水的水流转动,从而把粘在便池上的污浊洗刷干净。
  讨论法:就是找几个同学围绕发明创造课题自由发表看法,寻找挖掘课题的创新点。
  陈丞赓同学在提出改进圆珠笔这个发明创造课题后,就多次与发明创造小组的同学一起讨论,查找各种各样圆珠笔的优缺点,各自发表改进看法。陈丞赓同学认真归纳同学的看法,并找其他同学了解使用的情况,最后,挖掘到能否改进圆珠笔筒在更换长短不一的笔芯时也很合适这个创新点,经过逐步制作、试验、改进和完善,陈丞赓同学最后发明了“可调圆珠笔筒”。这样,在同一支圆珠笔更换长短不一的笔芯时,可以调节笔筒至适合的位置固定,避免了截短笔芯或用小纸团、小东西垫长笔芯的麻烦,也不必经常购买新的圆珠笔,只买笔芯更换就行了,节约了费用。
  常用的发明创造技法还有联想法、主体附加法、扩增法、缩省法,仿生法、代替法、分析法、还原法、类比法、观察发现法、智力激励法,逆向构思法等等。
  以上是我们多年来的一些想法和做法,目的是抛砖引玉,向各位专家和同仁求教。同时让我们通过交流把我们的科技创新教育提高到一个新的水平而共同努力。
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