8.對中學生的發明指導方法

探索需要法

需要和希望是發明之母。了解社會的需求和人們的希望,是尋找發明課題的重要途徑。在仔細觀察和充分調查的基礎上,從生活、工作及學習的需要出發,根據人們的某種希望,下功夫去探索、研究,就會創造出成功的發明來。

探索人們的需要,除了要善於觀察生活中的各種問題,積極了解人們對所使用物品的意見,主動調查產品在實際中應用情況以外,還可以召開“需要、希望陳述會”,請到會人員圍繞一定的主題,陳述、列舉自己的需要和希望,然後收集起來進行綜合分析,這些希望和要求就成為發明創造的基礎。

缺點列舉法

在我們日常的生活中,所使用的東西不可能都是十全十美的。即使是工廠裏正在生產的各種產品或是市場上正在銷售的各種商品,也並不是完美無缺的,它們或多或少地存著這樣或那樣的缺點。可是,由於人們身上潛在的惰性的影響,對於這些東西逐漸習慣了,不以為然,很少去研究它們有什麼缺點和不足。如果人們對經常使用而又十分熟悉的物品采取“吹毛求疵”的態度,並且深究它們的缺點,分析這些物品在使用時不盡合理的地方,開動腦筋,找出它們的缺點,並對這些物品存在的缺點加以改革,就會成功地搞出一項發明來。這種發明的方法就叫做缺點列舉法。

用缺點列舉法搞發明,關鍵是發現物品的缺點,如果能夠圍繞一種物品發現它的缺點,把所有的缺點列出來,再針對列出的缺點,提出改革設想,這項發明就容易成功了。

怎樣指導學生去發現缺點呢?可以從以下四個方麵入手。

(1)利用課外時間或假日到市場上去搞商品調查,然後進行分析,在調查分析的基礎上,發現某些商品存在的缺點和不足。

(2)要隨時留意自己日常使用的物品,它們存在哪些不足或不便之處,也應該隨時留意自己周圍的人們對使用某種物品的反映,以發現缺點。

(3)要敢於質疑,善於質疑。善於從物品的形態、材料、加工與使用等不同角度提出問題,發現缺點。

(4)要對物品的結構、功能等進行仔細分析,通過分析發現缺點和產生缺點的原因,並進一步尋找出改正缺點的方法。

此外,使用好缺點列舉法,還要克服安於現狀、得過且過的惰性心理。

組合法

把分散的、已有的物品,進行巧妙地調節,並重新恰當地進行組織合成的方法,叫做組合法。組合有以下幾種方式。

(1)主體附加。在原有的物品上增加一個新附件。如在自行車上增加一個計程表,成為能計程的自行車。

(2)異類組合。把兩種或兩種以上不同功能的物品組合在一起。如收錄機就是收音機和錄音機組合而成的。

(3)同物組合。把若幹個相同的物品組合起來。如把許多毛筆組合在一起成為排筆;把兩個訂書機組織在一起成為雙排訂書機。

(4)重組。分解事物原來的組織,再以新的意圖重新組合起來。

組合法是一種簡便易行的發明技法,小學生容易掌握和運用。但是,小學生的盲目性比較大,世界上的事物有千千萬萬,如果把它們一樣一樣地不加選擇地加以組合,那是極不科學的。因此,小學生在運用組合法搞發明的時候,教師一定要指導學生明確組合的目的。通過組合要提高效率,充分利用空間;通過組合使事物互相補充,和諧一致;要注意物品之間相互的適應性,應以提高事物原有的品格為前提:通過組合,還要達到擴大用途,增加功能,增加效益和節約的目的。

特性分析法

特性分析法是選定某一種物品,對其進行特性分析,並將所有特性一一列舉出來,再探討改革方法,最後形成一項有顯著進步的發明的發明技法。

一般事物的特性,按詞性來分包括以下三大類。

名詞特性:如全體、部分、材料和製造方法等。

形容詞特性:如性質、狀態等。

動詞特性:如功能等。

指導小學生用特性分析法進行發明,首先要使他們掌握分析事物特性的方法。怎樣分析事物的特性呢?下麵以一濁水壺為例為說明。

(1)名詞特性。

全體:水壺

部分:壺身、壺蓋、壺嘴、壺柄

材料;鋁、銅、鐵、不鏽鋼

製造方法:衝壓焊接、吹脹

(2)形容詞特性。

性質:輕、重、結實、變形

狀態:美觀、清潔

(3)動詞特性。

功能:燒水、裝水、倒水、貯水

其次,要組織學生圍繞特性進行改革。如該物品還存在什麼缺點,怎樣改正這些缺點;在該物品上還增加一點什麼,可以增加該物品的功能等等。

最後,要對這些改革建議進行綜合,使原物品的缺點得以改正,或有新的功能增加。

檢核表法

根據需要解決的問題,或者需要發明創造的對象,列出有關問題,然後一個一個來核對討論,從中獲得解決問題的方法和發明設想的技法,叫做檢核表法。

(1)檢核表法的使用程序是:

①對一件產品或某一個事物,從多個方麵加以提問,根據不同情況得到一係列新設想;

②對所有設想逐一加以分析,產生最終解決問題的綜合方案。

(2)檢核內容有:

①現有的發明有無其他用途?

②現有的發明能否引人其他的創造設想,或借用、或替代?

③現有的發明是否可以改動一下?

④現有的發明能否擴大用途,延長壽命?

⑤現有的發明可否縮小、減輕、分割?

⑥現有的發明有無代用品?

⑦現有的發明能否更換一下型號和順序?

⑧現有的發明可否顛倒過來用?

⑨現有的幾種發明是否可以組合在一起?

檢核表法幾乎適用於任何類型與場合的發明活動,享有“創造技法之母”的美稱。

智力激勵法

在進行發明時,設想越多越容易成功。怎樣才能獲得大量的創造性設想呢?美國創造學家奧斯本首先提出了智力激勵法。後來,人們又對這種方法進行補充修改,產生了一些改良式的智力激勵法。

無論是正統的還是改良的智力激勵法,通常都是通過一個人數不多的會議來實現。在會上,人們自由地發表看法,互相啟發,從而能提出許多的設想。其具體做法有如下幾種形式。

(1)奧斯本式。

參加會議的人不多於10人,以利於充分發表意見。會議的時間一般在1小時以內。會議的內容要明確。到會人員可圍繞課題任意發表觀點,無上下級之分,不分多數人的意見和少數人的意見。由於到會人員能夠受到別人的設想的啟發,並發表新產生的設想,因而會議結束時,可以得到數十個或數百個設想。

(2)默寫式。

每次會議由6個人參加,每個人在5分鍾之內要提3個設想。開會時,首先提出發明的題目,在對發明題目解釋完畢後,讓到會的人填寫卡片。每張卡片上有3個編號。在第一個5分鍾之內,每人在卡片上填3個設想,然後將卡片傳給下邊的人。在第Th個5分鍾內,每個人從3個設想中得。帕發,再填上3個新設想,並把卡片傳給下渡的人。依此類推,半小時一共可產生108個設想。

以卡片式。此種形式又可分為CBS法和NBS法兩種。

CBS法的做法是:每次會議由3~8人組成,每人持50張小卡片,會議大約持續回小時。會議的議題明確後,最初10分鍾內,到會者獨立填寫卡片(每張卡片一個設想)。接下來的30分鍾,到會者輪流發表自己的設想,每次讀一張卡片,然後由其他人提出疑問,並填寫由於啟發而產生的新設想。最後的20分鍾,讓到會者自由交流設想,並將新設想記下。

NBS法的做法是:會前明確主題。每次會議由5-8人組成,每人需將5個設想填在5張卡片上。會議開始後,每人對自己的卡片進行說明。當別人受啟示而產生新設想時,應立即填在備用卡片上。全部發言結束後,將所有卡片集中分類,放在桌子上,每類卡片加一個大標題。最後討論一次,選出可實施方案。

(4)三菱式。

在宣布了會議的議題後,花費10分鍾讓到會人員分別在紙上填寫設想。接著,每人輪流講述自己的1~5個設想。別人在受到啟發後也可以將新設想填在卡片上。然後,每個人將自己的提案彙總,寫成正式提案。正式提案寫成後,到會人員可以互相提問,進一步修改提案。最後,會議主持人將每個人的提案用圖解方式寫在黑板上,讓大家充分討論,以便確定最佳方案。