撲翼架與移動電話的啟示
達·芬奇是15世紀意大利著名的美術家、科學家、工程師和哲學家,他曾經設計過一種人力飛機——撲翼架。撲翼架上裝有羽毛的撲翼,人趴在下麵用手撥動前邊的橫杆,用腳蹬後麵的一對頂板,手腳一齊用力,就會像鳥的翅膀一樣撲動,使其飛起來。用當時的科學技術來衡量,達·芬奇的這個設計是不可能實現的。但他希望用人力來實現飛行的這一美好願望,經過人們幾百年的努力,終於在20世紀的今天實現了。當人們看到天空翱翔的人力滑翔機,無不為達·芬奇在科技那樣落後的時代就能提出如此動人的美好願望而慨歎,同時也為那些為實現這一美好願望而付出辛勤勞動,使新的發明成功的科學家而自豪!
美國人莫爾斯留學法國學繪畫,深感和親友通信十分費時,迸發出用電流傳遞信息的希望,從而發明了電報機。莫爾斯電報機廣泛應用後,人們總還覺得電報隻能傳遞電碼,不能傳遞人的聲音,於是人們幻想著用電來傳遞人的聲音。美國人貝爾抓住人們的這一願望,努力學習研究,發明出了電話。隨著社會生活節奏的加快和經濟發展,人們日益需要能及時地與他人取得聯係,於是又有人發明了移動電話。這一係列發明成果,使整個世界變得越來越小。
這種根據他人或自己的美好願望,而提出課題進行發明創造的技法就叫做希望發明法,青少年常稱之為“提希望”。生活中,我們看到的許多高科技成果與小發明項目,如飛機、電視機、折疊傘、爬樓小車、充氣床等,都是人們利用這種技法發明的。
希望發明創造法的應用要領
劉鴻燕是廣東省韶關市北江中學的女學生,初二上幾何課時,老師教同學們用圓規和直尺二等分和四等分角,她都畫出來了。於是她想,老師怎麼不教我們畫三等分角呢?她試著用圓規和直尺畫起來,但是,無論如何也畫不出來。老師說,用圓規和直尺作三等分角是不可能的。劉鴻燕想,直尺和圓規作圖不能解決三等分角問題,能不能用其他方法解決呢?如果發明一件能任意等分角的儀器該多好呀!從此,劉鴻燕就萌發了製作等分角器的願望,以後,她就特別留意等分角的問題。
後來,學到等腰三角形和全等三角形定理時,劉鴻燕想,等腰三角形底邊的垂直平分線平分頂角,幾個全等的等腰三角形對應的頂角又是相等的,把它們連接起來不就可以把一個角多等分嗎?她把設想和製作方案告訴了爸爸。爸爸說她的設想很好,原理是正確的,製作也是可行的,鼓勵她大膽實踐。劉鴻燕找來透明膠片,剪成一塊塊全等的等腰三角形,再把這些三角形用各種方法連接起來,對著接好的圖樣一邊擺弄,一邊冥思苦想。有一次,她突然聯想到,這些三角形連接起來就像一把扇子,打開一把紙扇,不就看到很多等分角嗎?隨後,經過反複思考與實踐,她終於發現:沿著等腰三角形底邊上的高,開一條導向槽,用一枚大頭針配合,公共頂點的位置就可以沿著槽隨意改變。這樣,作品就從“扇子”演化成“任意等分角器”。後來,經過實際使用,不斷改進和完善,終於取得了成功。“任意等分角器”構造簡單,使用方便,等分角準確,不僅解決了三等分角的問題,而且可以二、三、四、五……任意等分角,也可以把一個圓任意等分。它獲得全國發明展覽會的金獎和世界知識產權組織頒的大獎——“青年發明者”獎。
張希是江蘇省蘇州市滄浪區實驗小學的學生,他家裏有一隻報箱,鑰匙歸他管著,每天他都要開兩次箱,看看裏麵有沒有報紙和信件。有一段時間,一連幾天他打開報箱都一無所獲,於是,他產生了一個美好願望:“要是報箱能自動告訴我裏麵是否有報紙或信件該多好啊!
”隨後,他抓住這個發明課題幹開了。通過好幾個月的課餘時間的努力,一種叫做“小狗報信信箱”終於問世了。這種信箱底部有個類似翹翹板的裝置,當郵遞員將報紙或信件放入信箱後,由於報紙或信件會將翹翹板一端壓下,而另一端上部裝配的小狗模型就會從信箱上部特設的小縫中伸出來。這樣,報箱裏是否有信件,一眼便看出來了。這項發明既有趣,又實用,它獲得了全國第一屆青少年發明比賽的一等獎。
幾位青少年的發明實踐給了我們這樣的啟示:人們總是憧憬著未來,在希望和追求中生活。
每一個希望的背後都存在著新的問題和新的矛盾。提出希望,就是發現和提示創新的方向和目標。同時,將希望轉化為明確的發明創造課題,並獲得成功,發明人還必須具備不獲成功,決不罷休的堅強毅力。
對於“提希望”的發明創造選題技法,有一首歌謠是這樣概括的:
長江後浪推前浪,發明創造我們上,
精心選題不畏難,動動腦子“提希望”。
人們想象鳥兒飛,萊特兄弟向前闖,
發明飛機上藍天,譜寫曆史新篇章;
電視機、折疊傘,爬樓小車充氣床。
“希望”發明真不少,生活天天大變樣!