她找到了這一發明課題,並明確了發明目標及這個目標的具體要求之後,就把總目標分解成了以下兩個小目標:
①怎樣才能使多人同時投籃;
②籃球架的高度是多少才適合各年級同學。
她先思考第一個問題。
有一天,她和3個同學一起去吃早點,4個人各坐方桌的一方。突然,她靈機一動,想到,如果做一個東、南、西、北4個方向都有籃球筐的球架,練習投籃不就可以提高效率4倍嗎?方黎同學運用聯想的方法,將圍方桌吃飯和她要解決的發明目標聯係起來思考,將實現第一個小目標的困難解決了。
接著,她思考第二個問題。
籃球架的高度如果按照高年級同學的身高設計,低年級同學練球就不方便;如果按低年級同學的身高設計,對高年級同學又不合適。她在家裏冥思苦想的時候,忽然看到了落地燈杆。她想落地燈杆可以調節高低,如果球架也能像燈杆一樣可升可降,不就可以適應不同年級同學的身高了嗎?正如是,她運用移植的方法,將落地燈杆的升降技術移植到籃球架上,使第二個小目標中的問題迎刃而解。
就這樣,一張多用升降籃球架設計圖在她的筆下繪好了。這項發明參加了全國首屆青少年科學創造發明比賽,榮獲了二等獎,還受到了國家體委領導的讚揚。
在小學生構思的過程中,教師要注意以下幾個問題。
(1)是注意傳授發明技法。要向他們傳授構思過程中可能要用到的發明技法,如聯想法、組合法等,以便小學生靈活運用。
(2)是注意講解有關的科學知識。要向他們講解有關的科學知識。因為小學生所擁有的科學知識畢竟有限,發明過程中的許多問題是他們現有的知識解決不了的,因此,教師要預計他們突破這一發明課題需要運用哪些科學知識,對他們還未學過的科學知識,事先必須向他們傳授。
(3)是善於啟發思考。教師要善於啟發,引起他們思考,向發明目標一步步邁進。
(4)是及時出主意戰勝困難。當小學生在活動中遇到困難時,要給他們出主意、指方向,給予他們精神上的支持,使他們增強戰勝困難的勇氣。
設計引導
設計就是按照總體構思,製定這個課題的整體圖形和各部分的圖形。
由於中小學生沒有學過機械製圖,不要求他們繪製規範的機械圖,但是可以要求他們畫出示意性的草圖,包括整體的形狀、大小、外觀和色彩等,使這項發明有一個比較完整的雛形。為了使總體設計更加完善、合理,還可以利用紙片、木材、鐵絲、泡沫塑料和膠水等材料做出一個模型,再對模型進行改進,並進一步考慮先做什麼,後做什麼,如何按各部分尺寸、形狀進行裝配,使發明的總體設計更加完善。
製作引導
按照總體設計製作出樣品。樣品不是模型,而是一件能夠實驗使用的實物。樣品的各部分功能應符合總體設計。學生在製作樣品時。教師要在技術、材料等方麵給予支持。對於製作比較困難的樣品,教師或家長還要協助,使他們能順利地將樣品製作出來。但是,千萬不能包辦代替。
評估引導
任何一件發明,隻有經過實踐的檢驗,才能判斷它是不是合格。因此,教師要指導學生對發明進行評估,看這件發明是不是合格。
如何指導學生對發明進行評估呢?首先,看這項發明是不是前所未有的。即從時間上看,提出這項發明以前是不是出現過同樣技術內容的東西或方法;從公開方式看,在國內是否公開使用過或在商店銷售過,在國內外的報紙、雜誌。書籍、廣播、電視、電影和展覽會上是否公開發表過、展示過。其次,把這項發明與其他性能類似、用途相同的東西相比較,看是不是在原有的基礎上增加了功能、改進了方法和工藝。再次,看這項發明能不能解決生產、工作和生活當中的實際問題,產生良好的社會效益。最後,看這項表明的性能、原理構造和方法等是否符合公認的科學道理,有沒有違反科學的錯誤,對環境是否會增加汙染,對人的身心健康有沒有影響等。
對發明的評價貫穿於整個發明活動之中,並不是整個發明活動的最後一步。例如,在選擇好發明課題之後,就需要考慮所研究的這個課題是否有新穎性,如果失去了新穎性,就應當放棄這個課題,重新選擇新的課題。