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第4章 训练学生发明创造的途径

青少年是祖国的未来,他们的科技素质和创造能力将在很大程度上决定着民族的命运。因此必须从小培养他们的科学素质,激发他们的创造热情。实践证明,开展小发明、小创造活动是一条重要有效的途径。

改变传统的观念

一提起发明创造,人们往往认为这是成人的事情,跟学生无关。原因何在呢?我认为一般人之所以不能进行发明创造,是由于他们对发明创造的原理不了解,不会运用。发明创造原理告诉人们,人人都有发明创造的潜力,关键在于如何开发和运用这种潜力。一但老师、家长和学生知道这种情况后,就不会觉得发明创造是高不可攀的,从而使思想上打消了顾虑,为开展发明创造活动奠定了思想基础。为了参加我市第一届青少年科技创新大赛,我就例举了我校的童志强同学发明的摘果机,该摘果机荣获省级三等奖,他是在一个偶然的机会产生发明设想,后制成作品的。由于这个事例,打这以后,我就收到了不少同学制作的小发明和发明设想方案。因此,可以这么说,学生完全可以搞小发明创造,关键在于教师是否会正确地加以引导。

必须符合的标准

发明创造出来的作品的标准是新颖性、实用性和先进性,这三点缺一不可。

新颖性:为了保证发明创造具有新颖性,从事发明创造的人应该查阅技术档案和专利资料,以确保自己的工作不是在简单重复前人的劳动。这对于学生来说具有一定的难度,这就需要老师的指导。教师首先要让学生搞在前人的成果上进行“改进性发明”,然后再在达到一定的水平上再搞“全新性发明”,这样使学生较容易成功。

实用性:如果一项发明创造搞出来后,对现实生活毫无用处,或者成本太高,就无法向社会进行推广,换句话说,就是没有实用性。这一点教师在指导学生搞发明创造时要特别注意。因为学生想象力虽然很丰富,但往往容易与现实脱离。

先进性:一项发明创造出来的作品必须给人带来便利或节约了资金,才具有先进性。这一点教师在指导时必须引导学生进行纵向比较,然后才能得到结论。

教会学生选题

选题是发明创造的第一步,它决定着发明创造的方向和目标,在一定程度上规定了发明创造的价值和可行性。学生搞发明创造,首先遇到的麻烦是如何选题。主要有以下两点原因:

(1)年纪小,知识少,生活范围围窄,信息又少。

如果要求他们超出自己的生活范围和能力去发现问题,搞小发明创造,是不符合学生实际情况的。只有启发引导学生在自己生活周围去发现问题,搞小发明创造才是正确的。

(2)学生不善于观察生活,更不善于发现问题,也就谈不上解决问题了(即抗小发明创造)。

教师平时要训练学生留心观察生活周围的事物,从而最终形成观察的习惯,为搞小发明创造创设了必要的条件。总之,把哪些生活中熟悉的事物有什么不方便,落后的地方提出来,即产生了选题。如有个同学发明的“防烫手热水袋”,就是他用热水袋装水的时候经常烫到手,于是就分析了原因,把原来的热水袋加以改进。因此可以说,选题并不难,只要留心生活中的事物,有什么不太“对劲”的地方,然后在分析原因,也就产生了“选题”。

教授发明创造方法

常用的发明创造的方法有缺点列举法、联想法、移植法、偶然发明法、逆向思考法等。运用这些方法的目的在于提出创造性的设想和方案,一旦创造性设想和方案产生,就可进入验证和实施阶段,最终才能形成一件发明作品。如有个同学利用缺点列举法发明的防流水菜板,就是看见妈妈在菜板上切菜时水经常流到地上,然后利用这个缺点,而产生了发明设想。所以说,让学生掌握一些常用的发明创造方法非常必要。

克服发明创造的障碍

由于发明创造涉及到的面较广,事先很难预料,再加上学生自身的特点,肯定会出现或多或少的障碍。主要表现在以下几个方面:思维定势、知识面窄、信息饱和、自我过高要求、制作(包括设计、材料)等。该怎么解决这些问题呢?方法如下:

(1)作为教师就要使学生在平时打好知识基础的同时,尽早参与发明创造活动,从中积累经验,逐渐了解发明创造的原理。

(2)学生在搞小发明创造过程中,如果遇到问题,教师要加以启发,但千万不能包办。同时注意发挥集体的力量,即共同研究、互相启发、相互补充。

(3)要经常进行发散性思维训练,从而使学生的思维活跃,不呆板。如有个同学发明的“书式黑板”,最初她是根据宾馆的旋转门而想发明一种旋转式黑板,但是放在教室里,就不切实际了。后来教师根据书的制作方法来启发她,从而发明了“书式黑板”。以上事例告诉我们:学生在发明创造过程中一但遇到自己不能解决的问题,只要教师加以适当的引导,一定会成功的。

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