科技創(chuàng)新綜合實(shí)踐活動(dòng)課程開設(shè)計(jì)劃

1、科技創(chuàng)新綜合實(shí)踐活動(dòng)課程開設(shè)計(jì)劃 按照學(xué)校科技領(lǐng)導(dǎo)小組工作計(jì)劃，平時(shí)按計(jì)劃每周星期三下午課外活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生開展課外科技活動(dòng)。具體活動(dòng)時(shí)分為七個(gè)小組：小發(fā)明組、物理興趣小組、化學(xué)興趣小組、生物興趣小組、科學(xué)小論文小組、電子計(jì)算機(jī)小組、科學(xué)繪畫小組等。每年九月舉辦“校園科技文化藝術(shù)節(jié)”?；顒?dòng)主題和宗旨：展示青春風(fēng)采，弘揚(yáng)校園文化，拓展學(xué)生素質(zhì)，服務(wù)青少年成長(zhǎng)成才。搭建一個(gè)平臺(tái)、提供一次機(jī)會(huì)、展示一技之長(zhǎng)、提高多種能力、培育一代新人。以校園科技文化藝術(shù)節(jié)為龍頭，進(jìn)一步推進(jìn)校園文化建設(shè)?？萍紕?chuàng)新綜合實(shí)踐活動(dòng)的原則和目標(biāo)：1、學(xué)生自主性原則原則：在科技活動(dòng)室里，學(xué)生根據(jù)自己設(shè)立的探究性學(xué)習(xí)課題，可以自主

2、地運(yùn)用室內(nèi)各種工具、設(shè)備、儀器等，開展各種創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)制作活動(dòng)，目標(biāo)：創(chuàng)建專門用于科技活動(dòng)室的教室，面積不宜過小。室內(nèi)有學(xué)生活動(dòng)工作臺(tái)，工作臺(tái)的排列可根據(jù)活動(dòng)的需要而改變?？萍蓟顒?dòng)室有專門作品陳列櫥窗和工具儀器柜。室內(nèi)或柜內(nèi)放著各種適合學(xué)生使用的工具、設(shè)備、儀器等。學(xué)生可自主地使用這些工具、設(shè)備、儀器。2、教師指導(dǎo)性原則輔導(dǎo)教師在學(xué)生活動(dòng)時(shí)要給予必要的指導(dǎo)。包括輔導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)制作的方案，指導(dǎo)正確的使用室內(nèi)的工具、設(shè)備、儀器，引導(dǎo)學(xué)生通過探索性活動(dòng)得出科學(xué)結(jié)果。目標(biāo)：制定科技活動(dòng)室使用規(guī)章制度。包括安排好輔導(dǎo)教師輪流管理表；輔導(dǎo)教師必須到場(chǎng)管理、輔導(dǎo)；活動(dòng)室做到定時(shí)開放；學(xué)生進(jìn)入室內(nèi)活動(dòng)

3、事先預(yù)約；科技總輔導(dǎo)員要不定期檢查活動(dòng)狀況。3、課內(nèi)外相結(jié)合原則學(xué)生的科技創(chuàng)新綜合實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)該課內(nèi)外相結(jié)合。在各學(xué)科課內(nèi)教學(xué)活動(dòng)中，注重開展普及性活動(dòng)；在探究性學(xué)習(xí)課里輔導(dǎo)學(xué)生提出探究性問題，形成實(shí)驗(yàn)制作課題。課外開展提高性活動(dòng)，在科技活動(dòng)室的實(shí)驗(yàn)和制作活動(dòng)就屬于提高性活動(dòng)。兩者要有機(jī)地結(jié)合，使教育持久地發(fā)展。目標(biāo)：有探究性課題的同學(xué)組成課外活動(dòng)興趣組，組織興趣組學(xué)生每周保證累計(jì)有一小時(shí)在探索活動(dòng)室內(nèi)開展課題實(shí)驗(yàn)或制作活動(dòng)。4、活動(dòng)安全性原則活動(dòng)的安全是第一位?；顒?dòng)室內(nèi)安放的工具、設(shè)備、儀器應(yīng)盡量選用安全、環(huán)保型。學(xué)生的知識(shí)、體力、能力等還處于學(xué)習(xí)上升階段，部分器材學(xué)生不正確使用會(huì)有一定的危險(xiǎn)

4、性，所以活動(dòng)中必須有教師在場(chǎng)幫助和指導(dǎo)。對(duì)于不正確行為，教師必須給予及時(shí)糾正。目標(biāo)：嚴(yán)格執(zhí)行活動(dòng)室的規(guī)章制度?；顒?dòng)時(shí)教師必須到崗盡責(zé)，認(rèn)真管理和輔導(dǎo)；教師要經(jīng)常向新參加活動(dòng)的同學(xué)介紹工具、設(shè)備、儀器操作方法、要領(lǐng)；提倡學(xué)生間“以老帶新”，互相合作學(xué)習(xí)。目 錄第1章 發(fā)明技法 1 1.1 缺點(diǎn)列舉法 1 1.2 希望點(diǎn)列舉法 5 1.3 設(shè)問發(fā)明法 8 1.4 聯(lián)想發(fā)明法 14 1.5 組合發(fā)明法 16 1.6 逆向思考法 21 1.7 移植發(fā)明法 23 1.8 巧妙仿生法 27 1.9 廢物利用法 31 1.10 專利發(fā)明法 35第2章全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎(jiǎng)作品精選集 40 2.1物理學(xué)-

5、水、風(fēng)力活塞式抽水泵 402.2 植物學(xué)-果品適宜儲(chǔ)藏溫度簡(jiǎn)易判定法 412.3 化學(xué)-一氧化碳清除器 422.4 計(jì)算機(jī)科學(xué)-光感筆的設(shè)計(jì)與開發(fā) 432.5 技術(shù)發(fā)明-智能飲水機(jī) 44第3章 吳忠高級(jí)中學(xué)學(xué)生作品簡(jiǎn)介 46 3.1簡(jiǎn)易凈水器 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6） 張繼旺 463.2無污染黑板擦吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）劉亞楠 473.3音樂牙刷 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）施進(jìn)洋 483.4多功能的電子狗吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）孫輝 503.5易于安裝的插座 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）孫濤 513.6鉛筆盒與書架組合 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）王改艷 523.7多功能電池安裝器 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）王立遠(yuǎn)

6、543.8關(guān)于中芯筆的改進(jìn) 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（6）岳玉寶 563.9 活動(dòng)晾衣鉤 吳忠高級(jí)中學(xué)高二（10）郭 亮 583.10各種簡(jiǎn)易拆卸車圈 吳忠高級(jí)中學(xué)高二10）吳會(huì)良 59吳忠高級(jí)中學(xué)學(xué)生科普活動(dòng)掠影 62- 66第1章 發(fā)明技法 什么叫技法、大家知道，干好什么事，都要了解這件事發(fā)生、發(fā)展的過程和規(guī)律，都要掌握干好這件事的方法。對(duì)于創(chuàng)造發(fā)明來說，這種方法和規(guī)律，就稱為技法。有了巧妙的發(fā)明方法和技能，還怕創(chuàng)造發(fā)明不成功嗎？1.1 缺點(diǎn)列舉法日本美津濃有限公司原是生產(chǎn)體育用品的一家小廠為了產(chǎn)品暢銷世界各國(guó)，廠里的開發(fā)人員到市場(chǎng)上去調(diào)查。在調(diào)查中，他們發(fā)現(xiàn)，初學(xué)網(wǎng)球者在打球時(shí)不是打不到球，就是

7、打一個(gè)“觸框球”，把球碰偏了，十分頭疼。很多人都想，要是球拍大一點(diǎn)，興許不會(huì)出現(xiàn)上述毛病。國(guó)際網(wǎng)聯(lián)規(guī)定，球拍面積必須在710平方厘米之下。美津濃有限公司就專門做了一些比標(biāo)準(zhǔn)大30%的初學(xué)者球拍。這種球拍一上市果然暢銷極了。后來他們又了解到初學(xué)者打網(wǎng)球時(shí)，手腕容易發(fā)生一種皮炎，這種病被人們稱之為“網(wǎng)球腕”，發(fā)生的原因是因?yàn)橥罅θ醯娜耍谶\(yùn)動(dòng)前沒有，在打球時(shí)發(fā)生腕震而造成的。于是，該公司又發(fā)明了減震球拍。他們用發(fā)泡聚氨酯為材料，但是經(jīng)過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)打起球來軟塌塌的，很容易疲勞。又重新進(jìn)行了試驗(yàn)，終于制成了著名的“減震球拍”，產(chǎn)品打進(jìn)了歐美各國(guó)。這里，他們運(yùn)用了什么技法呢？這種技法叫做缺點(diǎn)列舉法。什么

8、叫缺點(diǎn)列舉法？從上面的實(shí)例中，我們明白，缺點(diǎn)列舉法就是通過發(fā)現(xiàn)、發(fā)掘事物的缺陷，把它的具體缺點(diǎn)一一列舉出來，然后，針對(duì)這些缺點(diǎn)，設(shè)想改革方案，進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。缺點(diǎn)列舉法是一種行之有效的發(fā)明技法。因?yàn)槿魏问挛锒疾皇鞘赖?，總是有?yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)?；蛘撸裉炜雌饋頉]有缺點(diǎn)，但是過了一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間，它的缺點(diǎn)卻暴露出來了。為什么事物總是有缺點(diǎn)呢？（1）局限性設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往只考慮產(chǎn)品的主要功能，而忽視其他方面的問題。比如，廚房里使用的鍋，燒煮食物很方便，這是它的主要功能。但是，當(dāng)用它燒煮湯、羹類的東西，就暴露了它的局限性，因?yàn)殄伒纳峡谔珜?，不便倒入小碗。有人根?jù)這個(gè)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了“茶壺鍋”。這種鍋

9、的外形很別致，它是把上口寬的鍋與倒水方便的茶壺巧妙地結(jié)合在一起而制成，似鍋似壺，一物多用，尤其適合燒煮面食之用。（2）時(shí)間性有的產(chǎn)品剛發(fā)明時(shí)，很好看，很好用，但過些時(shí)候，看厭了，不好使了?；蛘呤?，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，它落后了。如日本商人酒井靠發(fā)明玩具小狗而發(fā)家。但是，人們看久了，沒有新鮮味了，有個(gè)個(gè)體戶便想出一籃雙狗的主意。他把兩只這樣的小狗并排放在塑料小籃中，小狗前肢搭出籃緣，姿態(tài)可愛。這個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)明奪了酒井的生意。再如熱水瓶吧!總是用鍋燒開了水，再倒進(jìn)熱水瓶去。隨著科技進(jìn)步，現(xiàn)在可用電熱器直接對(duì)熱水瓶里的水加熱、燒開，更方便了。因此，只要我們處處留神，時(shí)時(shí)觀察，產(chǎn)品的缺點(diǎn)是不難發(fā)現(xiàn)的。應(yīng)用

10、缺點(diǎn)列舉法進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明，有哪些要領(lǐng)呢？（1）敢于質(zhì)疑發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)人常有一種惰性，對(duì)于正在使用著的東西，看久了，習(xí)慣了，就認(rèn)為理該是這樣。比如家用小鐵鏟，祖祖輩輩已經(jīng)使用幾十年了，人們認(rèn)為它的結(jié)構(gòu)是天然合理的，常常看不到它的缺點(diǎn)，即使看到了，也認(rèn)為“就是這個(gè)樣”。山西太原市的中學(xué)生王剛，突破人們思維的框框，善于發(fā)現(xiàn)，敢于質(zhì)疑，大膽革新。他說：“我家有把小鐵鏟，用來鏟垃圾或蜂窩粉等東西。鐵鏟鏟了東西，但不容易端平，于是小鏟里的東西常常往下掉，總是鏟不干凈。有時(shí)，用手或掃帚壓住鏟里的東西，拿著又很別扭?！拌F鏟的缺點(diǎn)被王剛發(fā)現(xiàn)了，發(fā)明點(diǎn)選準(zhǔn)了。他便進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)。他找了一根較粗的、比小鐵鏟柄長(zhǎng)的鐵絲，一端

11、按小鐵鏟鏟面的大小，做成環(huán)形。環(huán)形的下端敲扁向下折成90角，如圖2所示。最好能在環(huán)形鐵絲邊沿裝一塊薄鐵皮，成勺形。鐵絲的另一端繞一圈后，縛在小鐵鏟把柄的端頭。這樣，當(dāng)鐵鏟鏟上東西后，用手捏緊把柄與鐵絲，使鏟與罩合攏，鐵鏟里的東西就再也掉不下來了。當(dāng)松開鐵絲時(shí)，鐵絲向上彈起，鏟里的東西很方便地倒出來。（2）調(diào)查研究列舉缺點(diǎn)我們對(duì)產(chǎn)品不可能件件都使用過，而使用過這些產(chǎn)品的人，對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)是最清楚的。因此，我們要到最有發(fā)言權(quán)的使用者那里聽取意見，并親自體驗(yàn)，了解缺點(diǎn)的癥結(jié)所在。30多年前，日本有個(gè)名叫鬼冢喜八郎的人聽他的一位朋友說：“今后體育要大發(fā)展，運(yùn)動(dòng)鞋是不可缺少的?！庇谑牵麤Q定跨入生產(chǎn)

12、運(yùn)動(dòng)鞋這一行業(yè)。他想，要在運(yùn)動(dòng)鞋制造業(yè)中打開局面，一定要做出其他廠家沒有的新型運(yùn)動(dòng)鞋。同時(shí)，他想，任何商品都不會(huì)是完美無缺的，如果能抓住哪怕針眼大的小缺點(diǎn)進(jìn)行改革，也能研制出新產(chǎn)品來。這樣，他便選了一種籃球運(yùn)動(dòng)鞋進(jìn)行研究。他先訪問優(yōu)秀的籃球運(yùn)動(dòng)員，聽他們說目前籃球鞋的缺點(diǎn)。幾乎所有的籃球運(yùn)動(dòng)員都說，現(xiàn)在的球鞋容易打滑，止步不穩(wěn)，影響投籃的準(zhǔn)確性。他還和運(yùn)動(dòng)員一起打球，親身體驗(yàn)到這一缺點(diǎn)。于是，他圍繞打滑這一缺點(diǎn)進(jìn)行革新。有一天他在吃魷魚時(shí)，忽然看到魷魚的觸足上長(zhǎng)著一個(gè)個(gè)吸盤。他想，如果把運(yùn)動(dòng)鞋底做成吸盤狀，不就可以防止打滑了嗎？他就把運(yùn)動(dòng)鞋原來的平底改成凹底。試驗(yàn)結(jié)果表明，這種凹底籃球鞋比平底

13、的在止步時(shí)要穩(wěn)得多。鬼冢發(fā)明的這種新型的凹底籃球鞋，逐漸排擠了其他廠家生產(chǎn)的平底籃球鞋，成了獨(dú)樹一幟的新產(chǎn)品。(3)做好記錄隨時(shí)備查發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)，并不就能搞出發(fā)明，有時(shí)要等待很久，聯(lián)想或靈感使你想出一個(gè)發(fā)明。因此，做好記錄，隨時(shí)備查是很重要的?？茖W(xué)家們常說，最淡的墨跡勝過最好的記憶。這話是千真萬確的，是經(jīng)驗(yàn)之談。這是說，記錄能幫助你記憶。再者，發(fā)明者對(duì)物品所列舉的缺點(diǎn)不可能都是很成熟的觀點(diǎn)，都能演繹成發(fā)明命題。然而，記錄得多了，增加了發(fā)明選題的靈活性，設(shè)計(jì)成熟方案的可能性增加了。日本有一位名叫齋藤的卡車司機(jī)，習(xí)慣于做記錄。一天行車途中，因汽油用完而向過路的汽車索油。當(dāng)時(shí)，他沒有抽油的工具，只得對(duì)著

14、橡皮管用嘴吸。人在途中，不可能就去研究發(fā)明方案，他便做了記錄。事隔很久，他看到了這條記錄，又聯(lián)想到在橡皮管上安上個(gè)泵就可以代替嘴吸了。后來，他發(fā)明了輸送汽油的蛇管泵，并獲得了發(fā)明獎(jiǎng)。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)怎樣改進(jìn)蚊香？在炎熱的夏天，討厭的蚊子，嗡嗡之聲擾人不得安寧。點(diǎn)上蚊香固然不錯(cuò)，但煙氣繚繞，很嗆人。再者，可利用蚊子的趨光性而避光，但是晚上又不能不點(diǎn)燈。最近市場(chǎng)上出售“電子蚊香”就是一塊材料制成的加熱器上放置一片含有除蟲菊脂的藥片，受熱時(shí)揮發(fā)出清香的氣味，達(dá)到驅(qū)蚊的目的。但也有缺點(diǎn)，它增加了電能的消耗。上面列舉了這些缺點(diǎn)，請(qǐng)你設(shè)法改進(jìn)一下。怎樣克服筷子難夾球形物的不足？筷子是人手的延長(zhǎng)，經(jīng)常使用筷子對(duì)

15、鍛煉小腦有好處。但筷子也有缺點(diǎn)，難夾豆子，花生之類的球形食物。你能否在這個(gè)古老的發(fā)明上再做出新的改進(jìn)？1.2 希望點(diǎn)列舉法達(dá)芬奇是15世紀(jì)的意大利人。他曾希望人們能利用自己的力量飛上天。于是，他從愿望出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種人力飛機(jī)，讓人扒在上面，手腳一齊用力，使裝有羽毛的飛機(jī)兩翼像鳥一樣，撲動(dòng)并飛翔起來。盡管他的這個(gè)設(shè)計(jì)沒有成功，但他希望用人力來實(shí)現(xiàn)飛行的愿望，經(jīng)過人們幾百年的努力，終于成功了?，F(xiàn)在的人力飛機(jī)不僅能飛起來，而且能飛過英吉利海峽。達(dá)。芬奇的愿望實(shí)現(xiàn)了。達(dá)芬奇的發(fā)明技法叫什么呢？就稱為希望點(diǎn)列舉法。希望點(diǎn)列舉法就是發(fā)明者根據(jù)人們提出來的種種希望，經(jīng)過歸納，沿著所提出的希望達(dá)到的目的，進(jìn)行

16、創(chuàng)造發(fā)明的方法。希望點(diǎn)列舉法不同缺點(diǎn)列舉法。后者是圍繞現(xiàn)有物品的缺點(diǎn)提出各種改進(jìn)設(shè)想，這種設(shè)想不會(huì)離開物品的原型，因此，它是一種被動(dòng)型的創(chuàng)造發(fā)明方法，而希望點(diǎn)列舉法則是從發(fā)明者的意愿提出各種新的設(shè)想，它可以不受原有物品的束縛，因此，它是一種積極、主動(dòng)型的創(chuàng)造發(fā)明方法?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上許多新產(chǎn)品都是根據(jù)人們的“希望”研制出來的。例如，人們希望茶杯在冬天能保溫，在夏天能隔熱，就發(fā)明了一種保溫杯。人們希望有一種能在暗處書寫的筆，就發(fā)明了內(nèi)裝一節(jié)五號(hào)電池、既可照明又可書寫的“光筆”。在研制一種新的服裝時(shí)，人們提出的希望有：不要鈕扣，冬天暖夏天涼，免洗免熨，可變花色，兩面都可以穿，重量輕，肥瘦都可以穿，脫下

17、來可作提物袋等等?，F(xiàn)在，這些愿意大多數(shù)都在日常生活中變成了現(xiàn)實(shí)。應(yīng)用希望點(diǎn)列舉法進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明，有哪些要領(lǐng)呢？（）我們的希望是指社會(huì)的希望、大眾的希望。因此，我們要向社會(huì)了解、向大眾了解他們的希望是什么？比如，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們希望有迅速傳遞住處的工具誕生。于是發(fā)明家發(fā)明了“傳呼機(jī)”。為了滿足不同人的希望，發(fā)明了中文顯示傳呼機(jī)，用漢字顯示簡(jiǎn)短電文、預(yù)報(bào)氣象；字符顯示傳呼機(jī)，以字母顯示傳呼住處急救傳呼機(jī)，供老年心臟病、高血壓患者使用，發(fā)病時(shí)可按鍵發(fā)出求救信號(hào)；紅外傳呼機(jī)，常用在餐廳餐桌上，通過發(fā)射紅外信號(hào)告訴服務(wù)臺(tái)派人去服務(wù)（）要隨時(shí)注意觀察周圍的事物，處處留心有“希望”。鄭州七中一

18、年級(jí)的溫智紅想到小孩子端涼水瓶倒水很不安全，提出了不用倒水能喝到水的發(fā)明課題：“自動(dòng)出水瓶”。他在涼水瓶上裝一個(gè)軟木塞，軟木塞上鉆兩個(gè)孔，插入兩根玻璃管，一根接近瓶底，叫出水管，另一根短的叫進(jìn)氣管。進(jìn)氣管口下頭接一根不長(zhǎng)的軟皮管，從側(cè)面切開一個(gè)毫米的口子，下頭用圓木棒堵死，這是進(jìn)氣閥。再找一個(gè)軟塑料玩具，頭上鉆一個(gè)小進(jìn)氣孔，去掉圓哨，插在玻璃管上當(dāng)作打氣的球。當(dāng)要喝水時(shí)，用指頭按住小孔，來回地捏玩具，瓶?jī)?nèi)氣壓增高，水就會(huì)從出水口自動(dòng)流出。這個(gè)發(fā)明課題就是溫智紅觀察到小孩子倒水不安全而希望能安全喝水而來的。在提希望點(diǎn)時(shí)要注意可能性和科學(xué)性，不要像科學(xué)幻想那樣脫離現(xiàn)實(shí)太遠(yuǎn)。（）可能性提希望點(diǎn)時(shí)要瞻

19、前顧后?！罢扒啊?，是指所想到的希望點(diǎn)是否已有前例。“顧后”，是指所選題目是否與當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平相適應(yīng)，自己能否有完成的可能性。著名發(fā)明家愛迪生曾運(yùn)用希望點(diǎn)列舉法選定一個(gè)嶄新課題：聲動(dòng)馬達(dá)。他設(shè)想，聲音是能量的一種表現(xiàn)形式，將噪音收集存儲(chǔ)起來，通過一個(gè)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將它轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)設(shè)想雖然合情合理，但這個(gè)選題在當(dāng)時(shí)受到技術(shù)水平的限制，卻無法實(shí)現(xiàn)。（）科學(xué)性提希望點(diǎn)要符合自然規(guī)律。超越自然規(guī)律的任何設(shè)想，都是要落空的。自古以來有許多人希望自己長(zhǎng)生不死，還有些人以“長(zhǎng)生不老藥”作為發(fā)明的研究課題。在很久以前，有人曾研究發(fā)明“永動(dòng)機(jī)”，設(shè)想在沒有溫度差的情況下，在海水里不斷吸取熱量，再把這

20、些熱量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，制成一部發(fā)動(dòng)機(jī)。試想，這些違反自然的“發(fā)明”能成功嗎？請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)希望快速畫角平分線？畫角平分線，一般的方法要利用直尺和圓規(guī)。在缺少工具的情況下怎么辦？有人將畫有角的紙對(duì)折，讓兩角邊重合，則該折痕就是角平分線。但是，這種方法不巧妙。你能想出巧妙的辦法嗎？希望使膠水在瓶中流動(dòng)得快些膠水是一種流動(dòng)性很差的膠體。當(dāng)膠水用得所剩無幾時(shí)，再用它，則要倒轉(zhuǎn)瓶子，耐心地等待它慢慢流出，令人著急。希望在不稀釋膠水的條件下，能使膠水的流動(dòng)速度快些。1.3 設(shè)問發(fā)明法設(shè)問發(fā)明法也稱聰明的辦法、檢核表法。它享有創(chuàng)造技法之母的稱號(hào)。夜光粉是一種用量少用途不大的發(fā)光材料，多用于鐘表和儀表?，F(xiàn)在有人提

21、出，它能有更大的用途嗎？這個(gè)設(shè)問，誘人研制成夜光紙，可以裁剪成任何形狀貼在夜間黑暗環(huán)境中，指示開關(guān)位置所在，既方便，又安全。可貼在火柴盒上、煤油燈座上、山區(qū)公路轉(zhuǎn)彎處、樓梯扶手處等等。這種發(fā)明技法叫設(shè)問發(fā)明法。設(shè)問發(fā)明法根據(jù)需要解決的問題，或需要?jiǎng)?chuàng)造發(fā)明的對(duì)象列出有關(guān)問題，然后一一核對(duì)思考，促進(jìn)創(chuàng)造發(fā)明?？梢栽O(shè)問現(xiàn)有的發(fā)明有無其他用途？能否引入其他創(chuàng)造性設(shè)想，或替代，或借用？現(xiàn)有發(fā)明可否改動(dòng)一下？可否縮小、減輕、分割？可否擴(kuò)大用途，延長(zhǎng)壽命？可否更換型號(hào)或順序？可否顛倒過來？有無替代用品？現(xiàn)有的幾種發(fā)明是否可以組合一起？從這段設(shè)問中可以獲得解決問題的方法和創(chuàng)造發(fā)明的設(shè)想。設(shè)問發(fā)明又稱檢核表法，

22、在實(shí)踐中有哪些具體方法呢？我國(guó)的創(chuàng)造學(xué)專家根據(jù)美國(guó)著名的創(chuàng)造學(xué)奠基人奧斯本的檢核表法，通過實(shí)踐和研究，總結(jié)出一套具有中國(guó)特色的檢核表法，即十二個(gè)“聰明的辦法”。（1）加一加把一件物品加大一點(diǎn)，加長(zhǎng)一點(diǎn)，加高一點(diǎn)，或者把功能增多一點(diǎn)，使物品在形態(tài)上、功能上、尺寸上有所變化，有利于使用。例如，把變通的印刷鉛字加大一點(diǎn)，成為大號(hào)字，便于老年人閱覽。把變通雨傘加大一點(diǎn)，成為海濱游泳場(chǎng)的晴雨兩用傘。鉛筆和橡皮原來是分開的兩件東西，美國(guó)威廉發(fā)明了橡皮頭鉛筆，這也是加一加的方法。帽子和衣服加在一起，有了帶帽子的風(fēng)雪大衣。X射線照相裝置同電子計(jì)算機(jī)加在一起，成為“CT掃瞄儀”，使診斷腦內(nèi)疾病和體內(nèi)癌變等具有特

23、殊效能。（2）減一減把一件物品減小一點(diǎn)、減輕一點(diǎn)、減低一點(diǎn)，使它的形態(tài)、功能發(fā)生變化。例如，電子管改成集成塊，體積縮小了。鋼鐵架帆布帳篷改為充氣塑料帳篷，重量大大減輕了。近視眼患者帶上眼鏡很不方便，發(fā)明微型隱形鏡片，裝在眼睛內(nèi)，更方便了。（3）擴(kuò)一擴(kuò)把一個(gè)物品放寬一點(diǎn)，擴(kuò)大一點(diǎn)，使它的功能產(chǎn)生明顯的變化。例如，放大鏡、顯微鏡、寬銀幕電影、投影電視，都是運(yùn)用擴(kuò)一擴(kuò)的技法。上珠算課，教師向全班同學(xué)演示怎樣撥珠運(yùn)算，制作一個(gè)大算盤，掛在黑板上，全班同學(xué)都看得清清楚楚。（4）縮一縮使一個(gè)物品的體積縮小一點(diǎn)，縮短一點(diǎn)，給人使用帶來方便，或者改變它的功能。例如，制造壓縮餅干、袖珍收音機(jī)、袖珍雨衣等，書籍的

24、縮印本、袖珍詞典等。一位醫(yī)師設(shè)想了利用氣球作為疏通血管的工具。把氣球縮得很?。ㄖ睆街挥袔缀撩祝?，把它系在一個(gè)特制的導(dǎo)管的一端插入病人的動(dòng)脈血管，當(dāng)它探到被脂肪阻塞的地方時(shí)，就給小氣球充氣，小氣球膨脹后，就擠壓清除了沉積在那里的脂肪，使血液正常地疏通。（5）變一變改變物品的形狀、尺寸、顏色、味道、音響等，引起人們新的感覺，更有使用價(jià)值，更受消費(fèi)者歡迎。例如，服裝的面料、款式、顏色、圖案的變化。圓形鉛筆變?yōu)榱切巍⒈鈭A形，不易滑手，不易從桌上滾下。圓珠筆從單色變?yōu)殡p色、三色等。（6）改一改改進(jìn)物品原來的形狀、性能、結(jié)構(gòu)，使之出現(xiàn)新形態(tài)、新的功能。例如，對(duì)雨傘的改進(jìn)。為了防止容易拿錯(cuò)，讓傘布增加顏色

25、和圖案。為了防止風(fēng)雨時(shí)傘布遮住視線，改用透明的塑料作傘布。為了撐傘時(shí)拿東西方便，設(shè)計(jì)成可戴在頭上的帽式雨傘。還有，帶“儲(chǔ)水器”的傘，帶照明的傘，等等。再如，撥環(huán)式電話機(jī)改為按鍵式電話機(jī)；單放機(jī)改為收音機(jī)；單卡改為雙卡，使產(chǎn)品朝著自動(dòng)化、微型化、效率化、輕便化、簡(jiǎn)單化、省力化方向發(fā)展。（7）拼一拼把一個(gè)物品與另一個(gè)物品拼起來。這和“加一加”有相同之處，但又不完全相同。這里指的是一種到多種規(guī)律的合并，一種到多種功能的合并。例如，有的小刀把刀、指甲剪、開啤酒瓶的起子合并在一起。有的組合家具，這樣一并可以坐，那樣一并可以睡，再一種擺弄可作寫字臺(tái)等等。（8）學(xué)一學(xué)通過學(xué)習(xí)、模仿別的產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)、顏色

26、、性能、規(guī)格、功能、動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)新的發(fā)明。例如，魯班被草劃刮破了手，他模仿茅草邊緣的小齒，發(fā)明了鋸。有一位小發(fā)明家發(fā)明了方便的淘米器。平時(shí)淘米時(shí)，倒水很麻煩，一不小心，米就會(huì)流失?？戳嗣缀Y做得密不易漏米，學(xué)著做個(gè)半圓形的鐵絲網(wǎng)，罩在淘米桶上就不會(huì)使米流失了。（9）代一代代是指代用，材料的代用，方法的代用，商品的代用。工具的代用。例如，以塑料代鋼，以噴塑代電鍍，以集裝代散裝。運(yùn)用代一代可以生產(chǎn)出許多新的產(chǎn)品。（10）搬一搬把物品的某一部件搬動(dòng)一下，產(chǎn)生一種新的物品。例如，把電視機(jī)上的拉桿天線“搬”到圓珠筆上去，發(fā)明了可伸縮的“圓珠筆教棒”。在黑板上用三角板畫圖形不方便，一位同學(xué)在三角板的三個(gè)頂角各

27、裝一個(gè)小鐵珠，這樣，當(dāng)三角板在黑板上移動(dòng)時(shí)，減小了摩擦。（11）反一反把某一事物的形態(tài)、性質(zhì)、功能反一反，發(fā)明出新的物品。許多新產(chǎn)品往往是上與下、里與外、左與右、前與后、橫與豎反一反。例如，皮革里外反一反，成為翻毛制品。平時(shí)人們穿拖鞋只能朝一個(gè)方向穿進(jìn)去，如果脫拖鞋時(shí)把拖鞋放倒了，那么，到要穿的時(shí)候，又需要把它擺正才能穿。能否做到反方向也能穿呢？日本橫山康子發(fā)明了兩面都能穿的拖鞋。這種拖鞋只是把拖鞋的十字搭攀移到中央就行了。（12）定一定定指的是規(guī)定、約定。為了解決某一問題，或改進(jìn)某一件東西，為了提高學(xué)習(xí)、工作效率和防止可能發(fā)生的事故或疏漏，需要做出一些規(guī)定。例如，為了使交通有秩序，防止事故發(fā)

28、生，發(fā)明了信號(hào)燈。規(guī)定黃燈亮?xí)r，車輛停止行駛，已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)行駛；紅燈亮?xí)r，禁止車輛通行；綠燈亮?xí)r，車輛通行。再如，醫(yī)師測(cè)定病人的體溫要用溫度計(jì)，溫度計(jì)刻度的規(guī)定，是瑞典科學(xué)家攝爾休斯的一大創(chuàng)舉，他規(guī)定水結(jié)冰時(shí)的溫度（冰點(diǎn)）為零度，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度（沸點(diǎn)）為100度，中間分為100等分，每一等為1度。這就是攝氏溫度計(jì)使用的“溫標(biāo)”，記為“C”。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)請(qǐng)你觀察周圍的物品，其中哪些是用聰明的方法發(fā)明的？用了哪一種方法？這種方法對(duì)你有什么啟發(fā)？自由發(fā)明觀察周圍的物品，哪些地方需要改進(jìn)、革新？請(qǐng)你巧妙而靈活地運(yùn)用“聰明的辦法”進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。為了節(jié)省空間，增加靈活性，請(qǐng)運(yùn)

29、用“縮一縮”的方法，發(fā)明一種折疊用具。可用畫圖說明，也可以用紙板制成模型。 1.4 聯(lián)想發(fā)明法瑞士工程師喬治.德梅斯特拉爾很喜歡打獵。每次打獵回來總發(fā)現(xiàn)有一種大薊花粘在他的衣服上，粘得很緊，不易摘下。他逐漸對(duì)這種長(zhǎng)有倒刺的野花發(fā)生了興趣。有一次，他摘下一朵花放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)花上長(zhǎng)有許多小鉤子。原來是這種小鉤子緊緊地粘住了布料！由此，他聯(lián)想到，假如在布上放置一些類似的小鉤子，不就能夠?qū)善祭喂痰卣澈显谝黄饐幔拷?jīng)過反復(fù)思索，德梅斯特拉爾認(rèn)為自己的設(shè)想是符合實(shí)際的。于是，他采取分析和類比的方法，經(jīng)過8年的研究實(shí)驗(yàn)，終于制造出由兩條尼龍帶組成的尼龍搭扣。具體結(jié)構(gòu)是：在一條尼龍帶上布滿小鉤，另一

30、條上布滿小圈，將二者相對(duì)擠壓就能牢牢地粘合一起了。這項(xiàng)發(fā)明是在1957年完成的，相繼在許多國(guó)家獲得專利權(quán)這種創(chuàng)造發(fā)明技法叫聯(lián)想發(fā)明法，也叫想象法。它是把與發(fā)明對(duì)象不同領(lǐng)域中的事物與發(fā)明聯(lián)系起來的思考方法。所謂聯(lián)想，就是把頭腦中不相關(guān)的事物重新進(jìn)行組合。聯(lián)想發(fā)明法有兩種方式：（1）隨機(jī)聯(lián)想法隨機(jī)聯(lián)想不是出乎意料之中，而是出于意料之外，即人們常說的：踏破鐵鞋無覓處，得來全不費(fèi)功夫。由隨機(jī)聯(lián)想所做出的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)，通常叫做“機(jī)遇”。 北京市鐵六中黃建川同學(xué)，15歲時(shí)發(fā)明“爬樓梯車”。有一次，他看到小狗上樓梯，十分輕松、靈巧。于是，聯(lián)想到搬運(yùn)重物上樓卻十分吃力，能否把小狗上樓梯的動(dòng)作運(yùn)用到運(yùn)重物上樓梯呢

31、？經(jīng)過思考和試驗(yàn)，發(fā)明了“爬樓梯車”。狗和車本來毫不相干，他怎樣把它們聯(lián)想一塊呢？關(guān)鍵在于“爬樓梯”這三個(gè)字。狗能爬樓梯，車能不能？狗能爬樓梯的動(dòng)作，車能不能學(xué)？這些聯(lián)想推動(dòng)著董建川深入研究，他發(fā)明的“爬樓梯車”，運(yùn)重物上樓時(shí)，先把小車前輪推近樓梯，壓下扶手，前輪懸空，被橡皮筋拉起，再推進(jìn)小車，使前輪搭在上面的樓梯上；再提起扶手，后輪懸空，后輪被橡皮筋拉起，稍向前稚，爬樓梯車 使后輪搭在上一級(jí)樓梯上。這樣一級(jí)一級(jí)地爬，小車就爬上樓去了。 隨機(jī)聯(lián)想能很快地促進(jìn)一種新發(fā)明，而且往往是在沒有命題的情況下一舉構(gòu)思成功的。但是，不要由此產(chǎn)生一種誤解，認(rèn)為搞發(fā)明要靠碰機(jī)會(huì)，甚至“守株待兔”坐等“機(jī)遇”的到

32、來。俗語說得好：“機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的頭腦”。只有有心人，時(shí)時(shí)思新索奇，處處接收新信息才能捕捉轉(zhuǎn)瞬即逝的“機(jī)遇”。否則，發(fā)明的“機(jī)遇”撞到鼻尖上，也會(huì)失去的。（2）強(qiáng)制聯(lián)想法嚴(yán)格來說，強(qiáng)制進(jìn)行的聯(lián)想才可稱作一種獨(dú)立的創(chuàng)造發(fā)明的構(gòu)思方法。隨機(jī)進(jìn)行的聯(lián)想只是配合其他發(fā)明構(gòu)思方法的一種輔助手段。因?yàn)殡S機(jī)聯(lián)想不是對(duì)準(zhǔn)發(fā)明目標(biāo)有目的、有步驟地去聯(lián)想，而是偶然受到某種表象的刺激突然聯(lián)想到某一重大問題及其解決方案。強(qiáng)制聯(lián)想法是對(duì)照發(fā)明命題在構(gòu)思其具體結(jié)構(gòu)時(shí)，開動(dòng)自己的思維機(jī)器，捕捉一切與本發(fā)明結(jié)構(gòu)有關(guān)的表象和發(fā)明目標(biāo)的要求或特性聯(lián)系到一起去聯(lián)想。臺(tái)灣省少年朋友翟梅發(fā)明下雨自動(dòng)關(guān)窗戶裝置，是通過強(qiáng)制聯(lián)想法構(gòu)思成功

33、的。她的發(fā)明過程是這樣：首先通過窗戶自動(dòng)關(guān)閉這一要求聯(lián)想到彈簧門，即應(yīng)有一彈性張緊機(jī)構(gòu)，下雨前窗戶是開的，得有一控制機(jī)構(gòu)與彈性張緊機(jī)構(gòu)平衡。該控制機(jī)構(gòu)如遇下雨就變濕，結(jié)果失去控制，讓窗戶關(guān)上。什么東西干時(shí)能承受拉力，下雨時(shí)就失去拉力？由此，她聯(lián)想到衛(wèi)生紙。于是，她設(shè)計(jì)出這樣一種裝置：打開的窗戶外側(cè)用一束衛(wèi)生紙系結(jié)，內(nèi)側(cè)用一束橡皮筋張緊，這就解決了下雨自動(dòng)關(guān)窗的問題。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)就餐時(shí)，怎樣防止食物灑在衣物及地面上？就餐時(shí)使用餐巾可以避免灑落的食物污染衣褲，但不能防止污染地面（地毯）。據(jù)國(guó)外報(bào)導(dǎo)，曾發(fā)明一種胸部裝有手風(fēng)琴式折疊的圍嘴（如圖）。這種圍嘴設(shè)計(jì)新穎，對(duì)兒童十分適用，但給大人使用，不美觀

34、，看來傳統(tǒng)的餐巾不能丟。你能設(shè)法改進(jìn)嗎？這里能否用上聯(lián)想的方法？1.5 組合發(fā)明法橡皮和鉛筆是兩項(xiàng)不同的技術(shù)成果。一位貧窮的畫家威廉把它們組合在一起，發(fā)明了把橡皮包在鉛筆頭上的鉛筆。他獲得了專利。他把這個(gè)專利和專利權(quán)賣給了拉巴地布鉛筆公司，使該公司每年僅專利費(fèi)一項(xiàng)收入，達(dá)50萬美元。有一家音樂工業(yè)公司的技術(shù)員豪斯菲爾德，把超聲檢查儀與計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別兩項(xiàng)技術(shù)組合起來，發(fā)明了能夠進(jìn)行人體內(nèi)探測(cè)的CT掃描儀器，因而獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這項(xiàng)發(fā)明技法叫組合法。它是在創(chuàng)造發(fā)明中，把多種技術(shù)成果綜合在一起，構(gòu)思出新穎的設(shè)計(jì)和獨(dú)特的功能的方法。組合法是詳細(xì)構(gòu)思設(shè)想的有效途徑。有人對(duì)1900年以來的480項(xiàng)重大

35、成果進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)從1950年以后，組合型的成果的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了突破型發(fā)明的數(shù)量，成為占主導(dǎo)地位的技術(shù)。組合型的技術(shù)發(fā)明使技術(shù)更加完善、成熟。組合法也有一定的規(guī)律可循。在有了某個(gè)創(chuàng)造性設(shè)想，或者謀求某種特殊功能的時(shí)候，我們可以從原理的組合、內(nèi)插式組合、輻集式組合等三種形式，從不同的角度進(jìn)行發(fā)明設(shè)計(jì)。（1）原理的組合所謂原理的組合，是指己有的技術(shù)原理為基礎(chǔ)通過巧妙的組合，創(chuàng)造出新的功能或新穎的事物的方法。例如，人體內(nèi)長(zhǎng)結(jié)石的病人很多，結(jié)石病人多有劇烈疼痛等痛苦。一般治療中采取外科手術(shù)的方法，摘除結(jié)石。但有許多結(jié)石病在手術(shù)后仍容易復(fù)發(fā)。若用藥物治療，可以排除小的體內(nèi)的結(jié)石，而較大塊的結(jié)石卻難以通

36、過服藥來化解或排除。醫(yī)生們一直在尋求著不做手術(shù)而排除人體內(nèi)結(jié)石的方法。英國(guó)一家醫(yī)療研究中心提出了一項(xiàng)不需外科手術(shù)而粉碎結(jié)石的發(fā)明。這種發(fā)明是把兩個(gè)原理巧妙地結(jié)合而得到的。一個(gè)原理是超聲波可以破碎巖石，當(dāng)然也可以破碎人體內(nèi)的結(jié)石。但如果是把超聲波加強(qiáng)到能夠破碎人體內(nèi)的結(jié)石時(shí)，人體也損壞了。用什么方法，既能破碎結(jié)石，又不損壞人體呢？他們想到了橢球內(nèi)，一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光線或波會(huì)在另一個(gè)焦點(diǎn)聚焦的原理。根據(jù)這兩個(gè)原理，他們建一個(gè)水槽，讓結(jié)石病人躺在其中，使體內(nèi)結(jié)石處于橢球內(nèi)的一個(gè)焦點(diǎn)上，在另一焦點(diǎn)發(fā)射超聲波。經(jīng)過約1分鐘的超聲波沖擊，體內(nèi)結(jié)石就會(huì)化成小碎塊，然后通過服用藥物可以排除。磁半導(dǎo)體的發(fā)明也是霍

37、爾效應(yīng)與磁阻效應(yīng)的結(jié)合。（2）內(nèi)插式組合內(nèi)插式組合，是以一項(xiàng)技術(shù)措施、方法為主，再插入其他的技術(shù)措施、方法達(dá)到新功能的組合設(shè)計(jì)方法。有人說當(dāng)今的技術(shù)有兩個(gè)特點(diǎn)，一是結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，二是操作變得越來越簡(jiǎn)單。在現(xiàn)代技術(shù)中被認(rèn)為最重要的技術(shù)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)是一個(gè)復(fù)合的技術(shù)產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)最早出現(xiàn)于1890年，由霍勒斯里發(fā)明。這臺(tái)機(jī)械的計(jì)算機(jī)能識(shí)別穿了孔的卡片，能計(jì)算，后來還能用于數(shù)據(jù)貯存和檢索。但是這臺(tái)龐大的機(jī)器的真正普及應(yīng)用是在電子學(xué)發(fā)展，特別是晶體管的出現(xiàn)以后才實(shí)現(xiàn)的。計(jì)算機(jī)專家們把晶體管技術(shù)插到霍勒里斯的計(jì)算機(jī)技術(shù)中，使計(jì)算機(jī)更快速化、更多功能和小型化，才使計(jì)算機(jī)技術(shù)變?yōu)橛绊懙浆F(xiàn)代人生活中每個(gè)方

38、面的技術(shù)。這種組合可應(yīng)用于很多小的技術(shù)產(chǎn)品。比如，用于鍛煉身體的計(jì)步鞋，就是將計(jì)步器插入到鞋底中實(shí)現(xiàn)的。將電爐插到水壺中，便產(chǎn)生了電水壺的新產(chǎn)品。將噴水的環(huán)節(jié)插入電熨斗中，出現(xiàn)了噴霧式電熨斗，等等。（3）輻集式組合輻集式組合，是選取一項(xiàng)通用的技術(shù)或通用的技術(shù)產(chǎn)品，列出它所有可能應(yīng)用的方面或所有可以與之結(jié)合的技術(shù)產(chǎn)品，以產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的方法。比如超聲波技術(shù)，是一個(gè)通用的技術(shù)手段，它現(xiàn)在己發(fā)現(xiàn)的用途有：超聲波熔化，用于熔化密度不同的金屬，能夠明顯地將密度不同的金屬分層熔出。超聲波焊接，利用超聲波裝置放出的波，引起鋁板表面發(fā)生小爆炸，除掉鋁板表面的氧化膜，然后進(jìn)行焊接。超聲波燒結(jié)，通過在燒結(jié)物上

39、加超聲波，縮短燒結(jié)時(shí)間。超聲波切削，利用超聲波加到切削刀具上，以防止切削刀具與被切割物件之間熔化、粘著。還有我們比較熟悉的超聲波攪拌，用在混凝土構(gòu)件制造中。超聲波探傷，可用于機(jī)器的整機(jī)檢查。超聲波的這些應(yīng)用是從一種應(yīng)用技術(shù)和原理輻射出去，產(chǎn)生新的發(fā)明設(shè)想。你能利用這種輻集式組合，再創(chuàng)造，發(fā)明新產(chǎn)品嗎？運(yùn)用組合發(fā)明法要注意些什么問題呢？有哪些要領(lǐng)？（）組合要有選擇性世界上的事物千千萬萬，把它一樣一樣不加選擇地加以組合是不可能的，應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)奈锲愤M(jìn)行組合，不能勉強(qiáng)湊合。如國(guó)外一家公司曾大力推銷一種收音、照相兩用機(jī)，即將收音機(jī)、照相機(jī)組裝在一個(gè)外殼里。雖然廣告宣傳如何便利、實(shí)用。但實(shí)際上，拍照時(shí)，

40、收音機(jī)毫無用處；而聽收音機(jī)時(shí)，照相機(jī)又成了累贅，并且沒有節(jié)省材料。這樣的組合是不可取的。（）組合要有實(shí)用性通過組合提高效益、增加功能，使事物相互補(bǔ)充，取長(zhǎng)補(bǔ)短，和諧一致。例如，將普通卷筆刀、盛屑盒、橡皮、毛刷、小鏡子組合起來的多功能卷筆刀，不僅能卷鉛筆，還可以盛廢屑、擦掉鉛筆寫錯(cuò)的字、可作鏡子照，大大增加了卷筆刀的功能，很有實(shí)用性。（）組合應(yīng)具創(chuàng)造性通過組合要使產(chǎn)品內(nèi)部協(xié)調(diào)，互相補(bǔ)充，相互適應(yīng)，更加先進(jìn)。山東青島市合江路小學(xué)五年級(jí)劉筱鍇同學(xué)發(fā)明保健電熱烘鞋器。當(dāng)鞋子濕了，將烘鞋器插入鞋里，可以把鞋烘干。這個(gè)烘鞋器用電熨斗芯作熱源，用銅管、銅片當(dāng)散熱器，把除臭味的藥粉填撒在散熱片之間，用尼龍襪套

41、起來。這樣的組合確是有創(chuàng)造性的。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)觀察與思考、舉出種是組合發(fā)明的物品，并指出它們是什么物品組合的？、判斷小發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)是：新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性。請(qǐng)以這“三性”判斷下列兩件發(fā)明能否成功，并說明理由。（）多功能旅行筷?？曜邮强招牡模斏霞觽€(gè)帽蓋，空筷里可以放些調(diào)味器、牙簽。（）廚房多用刀。旋下刀柄（內(nèi)裝電動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤、插頭等），在刀柄上裝上附件，可以打蛋、洗碗。刀裝上刀柄，可以切菜、刨絲、開瓶蓋、開罐頭、刨皮等。為了節(jié)省空間，增加靈活性和功能，人們發(fā)明了不少組合用具，如組合螺絲刀、組合玩具、組合家具等。請(qǐng)你也來發(fā)明一種組合用具?？僧媹D說明，也可制成模型或?qū)嵨铩?.6 逆向思考法電磁感應(yīng)現(xiàn)象是

42、科學(xué)法拉第一生中最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。大家知道年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁作用，當(dāng)電流在金屬絲中流動(dòng)時(shí)，金屬絲附近的磁針會(huì)偏向一邊。不久，安培也發(fā)現(xiàn)帶電流的導(dǎo)線能像磁鐵一樣相互作用。法拉第在了解了前人的知識(shí)后，用逆向法進(jìn)行了思考。他想：既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？為了驗(yàn)證這一想法，他和他的助手進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。直到年，他偶然地把一根磁棒擲到一個(gè)線圈中，引起了電流的出現(xiàn)。法拉第發(fā)現(xiàn)的這一現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。他的這一劃時(shí)代的重要發(fā)現(xiàn)，奠定了今天電磁學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。這種發(fā)明技術(shù)法叫做逆向思考法。當(dāng)人們按照常規(guī)思考問題時(shí)，常常受到經(jīng)驗(yàn)的支配，不能全面地、正確地分析事物。而倒過來想一

43、下，采用全新的觀點(diǎn)看事物，卻往往有所發(fā)現(xiàn)。有逆向思考進(jìn)行發(fā)明，有哪些形式和方法呢？（）方法逆向很久前，平板玻璃的制造有兩種制造方法：普通窗用玻璃制造法和厚玻璃制造法。普通窗用玻璃制造法是采用控制法或垂直向上法，伸展熔融玻璃。這種方法的缺點(diǎn)是玻璃伸展過程中容易產(chǎn)生畸變。厚玻璃制造法是將熔融玻璃鑄造成厚板，再進(jìn)行研磨和拋光。其缺點(diǎn)是質(zhì)量不易合格。英國(guó)的匹爾金頓針對(duì)這些缺點(diǎn)，在制造方法上進(jìn)行逆向思考。即應(yīng)用水平而拉伸的方法，而不采用垂直向上伸展的方法。年，他提出了浮法玻璃生產(chǎn)法。這種制造法以液態(tài)的錫的平面為平面，當(dāng)熔融玻璃由爐中流出，讓它形成帶狀漂浮在液態(tài)錫面上。由于液態(tài)錫面平整，因而制成的玻璃表面

44、也很平滑。玻璃在錫面上逐漸冷卻，并進(jìn)入退火窯，即成為光潔的玻璃。該法完全省略了機(jī)械研磨，保證了玻璃的質(zhì)量。目前，這種制法己在全世界廣泛應(yīng)用。（2）因果逆向因果逆向即從發(fā)明的結(jié)果（發(fā)明物）進(jìn)行思考，分析這項(xiàng)發(fā)明有什么特點(diǎn)，用什么具體措施實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)，最后再確定該發(fā)明的真正外觀和結(jié)構(gòu)。浙江瑞安中學(xué)生洪偉力發(fā)明“新型節(jié)水龍頭”。他從“當(dāng)停水后，若忘記關(guān)閉水龍頭，水再來時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉，防止水浪費(fèi)”這一結(jié)果出發(fā)進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)一個(gè)當(dāng)停水后水再來時(shí)能自動(dòng)切斷水流的裝置。他學(xué)習(xí)和應(yīng)用了內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)的活塞運(yùn)動(dòng)和氣缸外冷卻水套的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)停水后水再來時(shí)，水從閥體進(jìn)入空心活塞內(nèi)，利用水流動(dòng)量變化產(chǎn)生沖力

45、推動(dòng)活塞，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放水。當(dāng)水槽注滿水后，浮球上浮，通過杠桿將力傳遞到活塞，使它反向運(yùn)動(dòng)，堵住閥門口，切斷水流。廣西梧州市二輕局溫煜廉同志發(fā)明變光節(jié)電開關(guān)。為了解決燈泡的壽命問題，一般人按照正常思路，總是想解決燈絲的質(zhì)量問題，或者改進(jìn)燈泡的制作工藝。溫煜廉從分析原因入手。他分析電壓與燈光使用時(shí)間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)電壓與燈泡使用時(shí)間關(guān)系是按指數(shù)關(guān)系變化，電壓上升5%，耗電量增加11%，燈泡壽命縮短50%。假若降低燈泡兩端電壓，則可大大提高燈泡壽命。根據(jù)這個(gè)原因分析，他研究了降低電壓的辦法，從而發(fā)明了“變光節(jié)電開關(guān)”，既延長(zhǎng)燈泡壽命，又能節(jié)約用電。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)觀察與思考觀察生活中的顛倒逆反發(fā)明，舉出兩個(gè)實(shí)

46、例加以分析。如何設(shè)計(jì)一個(gè)不影響煮飯燒菜的蒸物器具？利用煮飯燒菜的熱氣來蒸熟食物，既省時(shí)間又省能源。但現(xiàn)有的蒸屜不是擱在碗上，就是擱在鍋底或鍋側(cè)凸沿上，影響了煮飯燒菜。請(qǐng)你思考一下，設(shè)計(jì)一個(gè)不影響煮飯燒菜的蒸物器具？1.7 移植發(fā)明法廣東省南雄縣南龍中學(xué)初中一年級(jí)的杜建國(guó)同學(xué)發(fā)明了“折疊玩具箱”。他是把每個(gè)箱子裝一類衣服和折疊式用具的原理移植來的。他想：家里玩具多，放在一個(gè)箱子里，往往為找一件玩具翻箱倒柜。于是想出了辦法，用三合板做了一個(gè)折疊式玩具箱（見圖示）。它和折扇差不多，每個(gè)小盒用鉸鏈連接，既能打開，又能合攏，還挺輕便。他還在每個(gè)小盒上貼上標(biāo)簽，寫上每個(gè)盒子里有什么玩具，找起來方便多了。這

47、種創(chuàng)造發(fā)明技法叫做移植發(fā)明法，也稱移植法，滲透法。這種技法是將某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的新原理、新技術(shù)、新方法、移植、應(yīng)用到或滲透到其他學(xué)科、技術(shù)領(lǐng)域中去，為解決其他學(xué)科、技術(shù)領(lǐng)域中的疑難問題提供啟動(dòng)或幫助，從而使它得到新進(jìn)展的一種創(chuàng)造發(fā)明方法。從思維的角度看，移植法可說是一種側(cè)向思維方法。它通過相似聯(lián)想、相似類比，力求從表面上看來仿佛是毫不相關(guān)的兩個(gè)事物或現(xiàn)象之間，發(fā)現(xiàn)它們的聯(lián)系。因而，它與類比發(fā)明法（簡(jiǎn)稱類比法）、聯(lián)想發(fā)明法（簡(jiǎn)稱聯(lián)想法）有著密切的關(guān)系，在很多情況下還與靈感思維有關(guān)。運(yùn)用移植發(fā)明法有哪些要領(lǐng)呢？（1）考慮從原理上移植就是說把某領(lǐng)域的原理移植到另一領(lǐng)域，做出發(fā)明。即超出原有技術(shù)

48、原理的適用范圍，來考慮使用這個(gè)原理。例如，巴斯德發(fā)表了關(guān)于有機(jī)物腐敗和發(fā)酵的研究成果后，一位英國(guó)籍醫(yī)生恍然大悟，他想，這個(gè)原理可以移植到外科手術(shù)上去。他認(rèn)為有機(jī)物腐敗和發(fā)酵是由于外來的細(xì)菌感染，而外科手術(shù)后病人傷口的化膿和潰爛也是外來細(xì)菌感染的結(jié)果。于是，他采取石碳酸消毒的辦法，終于在1865年發(fā)明了無菌手術(shù)法，這個(gè)方法使得外科手術(shù)后病人的死亡率從80%以上降低到15%。（2）靈活多樣、講究實(shí)效地從技術(shù)手段、方法上移植比如，拉鏈的發(fā)明曾被譽(yù)為影響現(xiàn)代生活的最重要的10項(xiàng)發(fā)明之一。這項(xiàng)發(fā)明是一位叫卡特遜的人為解除系鞋帶的麻煩而想到的。1893年他取得了專利權(quán)，并在“哥倫比亞博覽會(huì)”上展出。這項(xiàng)發(fā)

49、明一下子吸引住一位叫霍克的年輕軍官。他決定建一個(gè)拉鏈廠，并雇用了卡特遜。沒想到拉鏈機(jī)的組裝并非易事，卡特遜畏難而罷休。霍克經(jīng)過19年的周折，裝好了拉鏈機(jī)，卻沒有人想用這東西做鞋帶。這說明想到運(yùn)用移植法是不容易的。但是后來，有家服裝店的老板，把拉鏈移植到圍腰式錢包上，一下子生意興隆了。他又把拉鏈用到飛行服上，賣給了空軍，很受歡迎。1930年法國(guó)經(jīng)濟(jì)不景氣，什么產(chǎn)品都不好銷，而服裝設(shè)計(jì)師夏巴列夫卻因?qū)⒗溣迷谂酵馓咨隙鴷充N市場(chǎng)。另一家服裝店老板因?yàn)閷⒗溣迷谘澴由希乖摰杲?jīng)營(yíng)活躍起來?；艨嘶?9年時(shí)間完成的發(fā)明，卻因沒有找到合適的用途而沒有銷路。而這些服裝廠巧妙地把這項(xiàng)技術(shù)移植到服裝的某些部

50、位，實(shí)現(xiàn)了服裝制作的革新，振興了經(jīng)濟(jì)。可見靈活、有效地移植是多么的富有價(jià)值。（3）多種移植的結(jié)合上海市五十一中小發(fā)明組連鑫等同學(xué)發(fā)明充氣太陽(yáng)灶。他們把充氣玩具的技術(shù)、日常商品的不干膠貼片，移植到太陽(yáng)灶上來；把課本上的知識(shí)：帕斯卡原理移植到新型太陽(yáng)灶的設(shè)計(jì)中去，采用了原理、技術(shù)、原料的多種移植方法。他們?cè)诖_定課題后，一天在兒童玩具店玩，看見了充氣玩具救生圈，它充氣后就鼓脹成一個(gè)大圓圈。他們想，假如將兩片圓形塑料薄膜邊緣粘結(jié)，充氣后會(huì)不會(huì)膨脹成一個(gè)拋物面呢？如果可以，拋物面的加工量可大大減少，而且又輕。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，充氣后在底面貼上真空鍍鋁滌綸不干膠片，結(jié)果得到手掌般大小的聚焦斑點(diǎn)，很燙。他們又想到，

51、帕斯卡原理講到，在密閉的容器里，器壁受到的氣體的壓強(qiáng)是均勻的。既然如此，它形成的拋物面肯定是均勻的，聚焦效果更好。后來他們又用塑料管和鋁合金管加工后成框架、支架，無基板充氣太陽(yáng)灶就創(chuàng)造出來了。這個(gè)充氣太陽(yáng)灶的核心氣囊，氣囊的底面上貼有反射膜。利用充氣壓力使底面形成很好的聚光反射鏡，把陽(yáng)光聚集在鍋底上。氣囊的上面是一層透明塑料膜，可以防塵、防水，保護(hù)反射膜。詳見圖解。這種充氣太陽(yáng)灶很輕，只有4千克，用料又省，鏡面工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)只有相同功率的其他形式太陽(yáng)灶的20%左右。（4）輻射能力要強(qiáng)，善于從“看來無關(guān)”的事物中尋找啟示和線索例如，發(fā)現(xiàn)二硫化鉬作潤(rùn)滑劑就是如此。一個(gè)人踩到丟棄在路上的香蕉皮使他滑

52、倒，這是眾所周知的常識(shí)。香蕉皮為什么滑溜呢？想到這個(gè)問題的人也許不多，把它當(dāng)作一個(gè)問題去研究的人，可能更少。有人用顯微鏡加以觀察，發(fā)現(xiàn)它有幾百個(gè)薄層構(gòu)成，層與層間可以滑動(dòng)。據(jù)此，有人推斷，如果能找到類似結(jié)構(gòu)，就可由此發(fā)現(xiàn)性能優(yōu)異的潤(rùn)滑劑。在對(duì)許許多多的物質(zhì)進(jìn)行研究后，人們終于發(fā)現(xiàn)二硫化鉬和石墨的結(jié)構(gòu)完全類似于香蕉皮的結(jié)構(gòu)。石墨早已被用作潤(rùn)滑劑，二硫化鉬卻是通過這種移植方法被發(fā)現(xiàn)的。它具有極薄的層結(jié)構(gòu)，厚度為0.1微米，僅為香蕉皮層厚的二百萬分之一，其易滑性相當(dāng)于香蕉皮的二百萬倍，它的熔點(diǎn)高達(dá)1800。常用潤(rùn)滑劑黃油只能在150以下的條件下使用，二硫化鉬在400溫度下使用也不成問題，是一種良好的

53、耐熱性潤(rùn)滑劑?？梢?，留意、探究“日常小事”，有時(shí)也可引出新發(fā)現(xiàn)，這對(duì)于我們從事技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)來說，是有啟示作用的。請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)隨身錢包如何防盜人人都注意保護(hù)錢包。有的人將錢包穿在皮帶上，有的人在錢包上拴一根繩系在身上，有的人把錢包堂而皇之地系在腰上成腰包。這些方法行之有效，但稱不上巧妙。于是，有人研制出電子報(bào)警皮夾。當(dāng)皮夾離開人體一段距離，人體攜帶的電子報(bào)警器就報(bào)警。然而，這種報(bào)警器不是體積過大，就是價(jià)格偏高。請(qǐng)你利用移植發(fā)明法，發(fā)明一種防盜錢包。1.8 巧妙仿生法地球上的生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)貨過程中，通過自然選擇，形成了許多卓有成效的器官或形態(tài)，其結(jié)構(gòu)的精巧和可靠達(dá)到了令人難以置信的地步。例如

54、，螳螂能在0.05秒的瞬間，計(jì)算出眼前小昆蟲的速度、方向和距離，并能將其一下子捕獲。蝙蝠是靠超聲波定位的，蝙蝠的超聲波定位器只有幾分之一克，但是它能精確地導(dǎo)向，蝙蝠能依靠它迅速捕到昆蟲，上萬中蝙蝠在一個(gè)山洞里飛翔互不碰撞。生物具有各種豐富多彩的功能，具有復(fù)雜和精巧的機(jī)構(gòu)，其奇妙程度是難以想象的。我們能否把生物的這些功能、機(jī)構(gòu)運(yùn)用到技術(shù)發(fā)明上去呢？有一門仿生學(xué)的科學(xué)，它就是把各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機(jī)理作為生物模型進(jìn)行研究，希望在技術(shù)發(fā)明中能夠利用這些原理和機(jī)理，實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計(jì)并制造出更好的新型儀器、機(jī)械等。在實(shí)用發(fā)明中，仿效生物系統(tǒng)的功能、機(jī)理制造出產(chǎn)品的方法，就叫做仿生法。讓我們舉幾例來說明這種仿生法在創(chuàng)造發(fā)明中的作用。（1）人造海豚皮的說明海豚在游泳時(shí)能輕而易舉地超過快速航行的船只。原因在哪呢？科學(xué)研究表明，海豚不僅有一個(gè)理想的流線型體形，而且還有特殊的皮膚結(jié)構(gòu)。海豚的皮膚分兩層：外層薄而富有彈性，其下面是乳頭層和刺狀層。乳頭下面有稠密的膠原纖維和彈性纖維聯(lián)系，其間充滿脂肪。海豚皮膚的這種結(jié)構(gòu)有許多作用，從快速流動(dòng)來說，它起消振器的作用，使水流引起的振動(dòng)減弱，防止湍流的形成和液流的破壞。人們依照海豚皮的這種功能和結(jié)構(gòu)，研制成一種人造海豚皮，這種人造海豚皮由三層橡膠組成，表皮層