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青少年科技制作辅导讲座
2010-1-10 22:44:10  作者:本站站长  来源:本站原创  浏览次数:3521  打印本页 || 关闭窗口
    内容概要:
    让我们一起学创造 ...

让我们一起学创造

              

有人戏称:创造学将把人们引入一个三无世界,即:无中生有;无奇不有;无所不能。

今天,我将与大家以青少年科技创新大赛为主线,一起聊一聊“青少年科技创新”。

青少年科技创新大赛共设13个学科(分别是:数学、物理、化学、微生物学、环境科学、生物化学、医学与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、行为与社会科学。)

有哪些种类呢?

一是实物,也叫项目。它可以是前所未有的创造,也可以是对现有物品的改进。这里要注意的一点是:第一步要进行项目查新,也就是为了让我们的研究项目与其他人没有冲突,避免重复或是说提高项目命中率。比如《多功能钥匙》。

二是方案、也叫创新方案。学生想到了某个设计,创意上非常具有前瞻性,但现在没有这个能力把它做成实物。(比如技术、经费等问题)比如《对现有计算机键盘缺陷的分析和对新型键盘的研究》,该项目获全国青少年科技创新大赛一等奖,因特尔英才奖,赴美参加英特尔国际科学与工程学大奖赛。

三是科学实践活动。它是科技创新作品的一种特殊形式,与我们的研究性学习差不多,需要有活动记录作为依据。比如《探讨被树枝覆盖后的树坑对美化城市环境的作用》。《对华容县平垸行洪移民安置情况的调查》

四是科学幻想画,简称科科幻画。要求是:40*60CM,横竖构图。比如:

五是科学DV作品。这是今年新增的类型。一般要求5-10分钟。

这是类型,那么科技创新作品有哪些要求呢?总的来说,要符合“三自”“三性”原则,“三自”即是自己选题、自己设计和研究、自己制作和撰写。“三性”即是科学性、先进性、实用性。

下面我就青少年科技创造发明作一初浅的介绍:

二、发明创造最重要的原则

本质原则在于创新二字。

比如提出一个别人还没有研究过的课题,这是创新;

用与别人不同的研究方法去进行研究一个已经研究过的课题,这也是创新;

将一种理论、一个观点首次应用到实践中去,这是创新;

将已经在某一领域得到应用的理论、观点、方法和手段,应用到新的领域中去,也是创新。

即作品的独创性与新颖性。

三、发明创造的选题方法

青少年搞小发明,都苦于不知从何入手,也就是说,不知怎样去选择发明目标。其实,只要我们经常动脑筋去想,并细心观察周围每一件事物,是不难找到发明目标的。那么,我们怎样去找呢?主要从以下几个方面去寻找。

1、抓住需要

需要和希望是小发明之母。我们在经过细心的观察,充分的调查,抓住生活、学习中某一需要,作为发明目标,然后下功夫进行研究,从中获得小发明。怎样去抓住社会的需要和人们的希望,并从中选择发明创造课题,搞出新的发明呢?

第一、要善于观察生活中的细节,积极了解人们对所用物品的意见。

比如:有一个制帽厂,发现草帽不用时只能背在背上,很不方便,而且一经雨淋就会变色,影响美观。人们需要一种美观大方,结实方便的太阳帽。那么这种帽子应当是一个什么样子才好呢?除了美观、结实之外,能够折叠起来,不戴时就放进包里,这就方便了;材料最好用尼龙绸,既能遮太阳,又很轻便、结实,而且下小雨也可戴。他们想好这些问题之后,就发明了折叠式太阳帽,很受欢迎。

第二、要善于捕捉人们生活、学习、劳动中产生的希望之点,通过希望点发明出新产品。如拖把脱水器,又比如:

86年大桥中学初二学生,根据家庭晒谷又需要挡杷和抓耙,而且把抓耙加宽并在地开一尾槽,再插入带齿的木条,又当抓耙用,发明了两用耙。

2、列举缺点

找出缺点就找到了创造发明的线索。在你的生活中,肯定有一些不方便、不如意的东西,或者有一些麻烦、伤脑筋的事情,请你们把这些问题——列举出来,以这些问题作为你发明的目标,再着手研究和解决这些问题,从而获得小发明。如:带钩的汤匙、充气雨衣

穿过雨衣的人都知道雨衣的缺点,就是从雨衣上流下来的水会淋湿裤脚和鞋袜,而我们知道雨伞上流下来的水就不会这样。北京市一小学四年级学生,从这里发现雨衣有需要改进的地方。他在雨衣的底边装了一个可充气的塑料管,穿的时候吹足气,雨衣的下半截就象雨伞一样撑开了。雨衣不会贴在腿上,裤脚和鞋袜就不会淋湿。不用时把气放掉,照样可折叠存放。

一般的汤匙很容易滑入汤盘里,很不方便。浙江嘉兴的宣东文同学发现这个缺点后就考虑:如果在汤匙把的尾部的向下弯一个钩,就可以钩住碗边,用起来方便多了。于是,他发明了带钩的汤匙

3、运用联想

世界上的事物都是互相联系的,它们之间往往有共同之处,所以只要掌握它们之间的关系,就能由此及彼,引起联想,由联想而获得成功的小发明。

用吸管给金鱼换水,这是大家熟知的,可是用嘴含住换水管吸水不好,怎样改进呢?重庆市金舒同学发现这一问题后,就联想到注射器,玩具小水枪等吸水的东西,于是,他就发明了自动抽水的塞

自动抽水塞。找一只与换水管内径差不多大小的胶塞子,穿过胶塞中心分一根结实的线,线的另一端分一个小重物。换水前,把分上线的小重物从换水管的一端放进去,另一端取出来。这样,线从换水管中穿过,胶塞塞住换水管一端。换水的时候,把带有胶塞子的一端放入水中底,用手提小重物,将胶塞子从换水管中拉出来,同时也就把管内的空气赶跑了,水也就顺着管子不断地流了出来。

 

 

4、扩展用途

我们身边有很多东西,可以经常想一下:这个东西是不是得到了充分利用?特别是那些废物,你更要留心想一想,它还能做什么用?这样,或者能有小发明。

我们用的文具盒是装有钢笔、铅笔、小刀、直尺、三角板等,挤得满满的。结果有人发明了多用尺、把直尺、三角板、半圆仪、椭圆尺都集中在一起,方便多了。做作业的时候,写错了字,做错了题,都得用橡皮擦,可擦完之后,总会留下一些渣子,需要用手拍去,既不方便又不卫生,要是有个小刷子就好了,于是就有人发明了多用橡皮擦。

平江一中85年发明的多用化学制图板,就是把化学仪器的形状图刻在一块带量角器的塑料板上,扩展了量角器的作用。获得市一等奖,省三等奖。

5、逆向思考

所谓逆向思考,就是从习惯思维方式上反向思考问题,我们从观察的现象中倒过来思考问题,常常会产生奇妙的设想,发现新的发明创造课题。

有一天爱迪生在调试电话机的受话器时,用一根短针检验传话膜片的振动。意外地发现:随着话音的强弱,接触膜片的短针会发生有规律的振动。灵机一动:既然说话声音的快慢高低能使短针产生有规律的颤动,反过来,使短针颤动,不就可以复原出声音来吗?一架原始的留声机的发明设想便在逆向思考的过程中形成了。

还有:法拉地在了解1820年奥斯特发现电流的磁效应后想道:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?为了验证这一想法,他和他的助手进行了许多次实验,直到1831年,他偶然地把一根磁捧掷在一个线圈内,引起电流的出现,原来的想法才被验证。

6、捕捉偶然发现(灵感)

踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫,这种情况在科学创造发明过程中也经常碰到。因此,许多发明者把留心意外之事作为座右铭。

在现实生活中,人们常常会有一些偶然发现。有些人会捕捉这种偶然发现,并从中获得科学发现和发明。有些人则不会捕捉偶然发现,白白错过良机。1879年,英国克鲁斯发现在阴极射线管附近的照相底片暴了光,1890年美国的兹皮德和詹宁斯,1892勒纳德和德国的一些科学家也先后发现了这一现象。但是,他们都对这些事不以为意,没有重视。1895年伦琴也发现了同样的现象,他抓住这一偶然出现的现象进行研究,终于发现了X射线,获得了1901年的首届诺贝尔奖。

 

 

 

 

 

 

四、发明创造的方法

发明创造的方法很多,也没有一个定式,具体问题具体分析。

1、    联想法

运用联想法进行发明创造,主要是要善于掌握事物之间的共同之处和彼此之间的联系,引起联想,启迪发明思路。

王学青同学在上地理课时看见老师搬地球仪很吃亏,她马上联想到自己玩的气球,气球和地球仪很相似,都是圆圆的,于是她把地球仪上的图到了气球上,发明了充气地球仪

上海和田路小学五年级学生方黎,在上体育课时看到全班四十几个同学只有一个篮球架练习投篮动作,这样练习投篮就需要排长队。她想:如果能有个可供几个同学一起练习投篮的球架多好啊!从此,她经常思考这个问题,一心想设计一个可供多人同时使用的篮球架。

有一天,她和三个同学一起去吃早点,四个人各坐方桌的一方。突然,灵机一动,想道:如果做一个东、南、西、北四个方向都有篮球圈的球架,我们上体育课练习投篮不就可以提高效率三倍吗?于是,她晚上做完作业后就开始绘制设计图,绘着绘着,篮球架的高度问题难住了她,她想:如果按照我们高年级同学的身高设计球架,学校里低年级同学练习起来就不方便,如果按低年级同学合适的高度设计,对高年级同学又不合适,她放下手中的铅笔:出神地想了起来。忽然,她的眼光一下子落到了落地灯扇上。噫,落地灯扇不是可以调节高低吗?如果球架能象灯扇一样可升降,不就解决球架适合学校里各年级同学使用的高度了吗?想到这里,她心里异常高兴,一张多用升降篮球架设计图立即在她的笔下绘好了。这项发明参加全国首届青少年科学发明创造比赛荣获了二等奖。

篮球架,因方桌吃饭,落地灯扇,表面上看起来是毫不相干的事物,可方黎同学没有放过,透过现象看到了事物的本质,找出了他们之间的联系,终于获得了成功。

2、    加减法

在我们的生活实际当中,有不少发明创造就是利用加减法完成的,比如,普通灯泡只有一组灯丝,灯丝烧坏之后,这个灯泡就没有用了,有人用增加部件的方法,在灯泡里安几组灯丝,灯头是可以旋转的活动灯头,当一组灯丝烧坏后,旋转活动灯头,又会接通另一组灯丝,使灯泡仍然发亮。再如,有些职工上班路程比较远,需要乘车、换车,每上一次车就得买一张票,能不能减少买票的次数呢?公共交通公司想出了让乘客买月票的办法,每月交一次钱,凭着贴有照片和当月交款证的公共交通月票,上车就不用再买票了,这样就省去了乘客和售票员不少买票和售票的时间。

3、    扩缩法

运用扩缩法进行发明创造。一般是把整个物体扩大或缩小。

要经常携带的物品可考虑将它缩小,如袖珍收音机等等就属于这一类发明。

大的公用品可以缩小成个人日用品的可以将它缩小,如挂钟缩小成手表,热水瓶缩小后变成了保温杯。

采用扩缩法进行发明创造,还可以从折叠,卷绕等方向进行思考,

现在居民的住房还比较紧张,家俱放不下,不少人就在折叠上打主意,发明了折叠饭桌、折叠椅子、折叠床、折叠沙发等,即保持了原来物品的功能,又节省了住房的面积。

尺子也是一样,人们用卷绕的方法发明了皮卷尺、钢卷尺等,增大了尺子的功能。

4、    改变法

漏斗的下端一般都是圆形的,使用这种漏斗往瓶子里灌液体时,因瓶口和漏斗贴紧了,瓶里的空气不易排出,液体流入很慢,甚至流不下去,因此,需要一边灌,一边提动漏斗,使漏斗与瓶口之间有个空隙,挺麻烦,河南省洛阳市第二中学王岩同学采取改变形状的方法,发明了一种新漏斗,解决了这个问题,他把漏斗上端的形状由圆形的改成为方形的,那么,往瓶里灌液体时,瓶里的气体就会从瓶口的空隙中跑出来,液体也就流得很畅快,再也不用提取漏斗了。

5、    模仿法

模仿大自然中的生物和自然现象。如:鲁班的锯,飞机、雷达。

传说,鲁班在被带剌的叶子划了皮肤以后,模仿叶子边缘的小齿发明了锯子;意大利的达·芬奇曾根据鸟类和蝙蝠的飞翔,设计了扑翼机,在现代社会中,人们根据蝙蝠能发出超声波,以利在夜间飞行的特性,发明了雷达;仿照企鹅在雪地中快速前进的方法,制造了适合于在雪地行走的越野跑车。

在人类的发明创造活动中,有许多成功的发明创造往往是从模仿开始,然后再进入独创的。

6、    移植法

中国古代有句成语,叫做他山之石,可以攻玉世界上的事特尽管有多样性,但也有统一性。如果把一个领域中的成果移植到某个新的领域,常常能打开思路,创造新成果。

老师上课需要一支教棒,可带教棒上课很不方便,有人把电视机的天线移植到圆珠笔上,做成教棒圆珠笔,既可以用来写字,又可以作教棒使用。

外出旅行的人要带一个面盆,可面盆的体积较大,不便于携带。上海市大同中学刘凡同志想发明一种便于携带的旅行面盆,一天,偶然看到一个铁皮匣子,是由十字状铁皮将四壁向上围成的,他想:我能不能移植一下这种方法呢?他将五块薄板封在双层塑料布中,同时将相邻两角用揿钮揿上,五块板就围成了一个斗状面盆,就这样,一个新的折叠式旅行面盆发明了。

7、    集思法

通过集体的智慧和相互的启发而激发创造力的方法(小组运用)。通过一个人数不多的会议,让人家围绕发明目标提出各种创造性的设想或方案的发明创造方法。

集思法是一种通过集体的智慧和相互的启发而激发创造力的方法。此法适合于发明小组运用,集思法的集体过程各有不同,一般是这样进行的:

()确定小组成员。挑选有创造性的,对某一方面的问题有研究的人组成集思组,人数510人为好,太多了,会影响思维效率;太少了,会影响创造性。

()提出各种新设想,不成熟的也不要紧,它们会激发思路,引起联想。

()能过交流得到新的启发,进一步提出新设想。

()对提出的各种新设想加以分析比较,选择出最有效果,最切实可行的方法。

集思法能使人的大脑处于兴奋状态,而且能够互相启发,互相激励,互相补充,产生连锁反应,因而容易激励出新的设想。

发明创造的方法很多,他们不是孤立的,是互相联系的,我们在创造发明过程中,不仅要会根据具体情况选择不同的发明创造方法。而且要会综合运用这些方法,只有这样,才能够较顺利地搞发明创造。

 

 

 

 

 

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