資源簡介

科技小發(fā)明講座講稿
段軍威
一、什么是科技小發(fā)明
發(fā)明創(chuàng)造指發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)新等一系列活動。都屬于創(chuàng)造范疇，但分屬于不同領(lǐng)域。
發(fā)現(xiàn)：指對前所未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律或自然產(chǎn)物的認(rèn)識和揭示。
發(fā)明：是指在人們生產(chǎn)和生活實(shí)踐中，所有新穎的、與眾不同的、具有一定社會意義和價(jià)值的創(chuàng)新成果。
創(chuàng)新：發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的創(chuàng)造性活動在技術(shù)領(lǐng)域里的應(yīng)用。
科技小發(fā)明是指青少年在日常學(xué)習(xí)、生活、勞動中，對那些感覺到用起來不稱心、不方便的東西或方法，運(yùn)用自己學(xué)過的科學(xué)知識，設(shè)計(jì)、制造出目前還沒有的更稱心、更方便的新物品或新方法。它同"大發(fā)明"比較起來，選擇的范圍比較窄，解決的問題比較單一，使用的材料比較好找，所花的經(jīng)費(fèi)也不多，所以稱為"小發(fā)明"。
二、小發(fā)明作品的“基本要求”
必須符合三性即： 新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性。
新穎性：相對本地區(qū)內(nèi)沒有出現(xiàn)過同樣的物質(zhì)產(chǎn)品或技術(shù)方法。
創(chuàng)造性：與申請日以前已有的技術(shù)相比，該發(fā)明有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
實(shí)用性：主要看它是否能夠解決人們需要解決的一些實(shí)際問題。
新穎性是指你在完成這個(gè)小發(fā)明之前，還沒有出現(xiàn)過同樣內(nèi)容或技術(shù)的產(chǎn)品。也就是說，你既在街上的商店里買不到同樣的產(chǎn)品，也沒有在書刊、廣播電視中看或聽到過介紹；同樣的發(fā)明，既沒有由他人向?qū)＠痔岢鲞^申請并記載于專利申請文件中，也沒有由他人申報(bào)參加各級發(fā)明創(chuàng)造比賽。但是，如果你在別的發(fā)明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是將原有的幾件物品巧妙地組合在一起，構(gòu)成一個(gè)新個(gè)體，增加了新的功能，那也算具有新穎性。(好客鞋)
創(chuàng)造性是指小發(fā)明同原來的同類產(chǎn)品已有的技術(shù)相比，有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。(方便肥皂盒)
實(shí)用性是指該發(fā)明能夠制造或使用，并且產(chǎn)生積極的效果。小發(fā)明要能夠做成實(shí)實(shí)在在的物品，不能只是想法或設(shè)計(jì)圖紙，而且還要能夠解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題。(防蟲樹裙)
三、 怎樣找到發(fā)明的選題（發(fā)明創(chuàng)造技法）
1、普及創(chuàng)造法：
運(yùn)用本法的發(fā)明作品，多為實(shí)用新型類型，它以現(xiàn)有的物質(zhì)產(chǎn)品為研究對象，進(jìn)行小發(fā)明、小改革，使原產(chǎn)品達(dá)到有所提高的地步?？蓺w納出九種形式：
1、加一加；2、減一減；3、擴(kuò)一擴(kuò)；
4、改一改；5、拼一拼；6、學(xué)一學(xué)；
7、代一代；8、搬一搬；9、反一反。
以上各形式可單獨(dú)運(yùn)用，也可混合運(yùn)用。
書報(bào)上的字太小，老年人看不方便，就借助放大鏡來看。放大鏡的作用，就是把字"擴(kuò)一擴(kuò)"。 原來的電視屏幕較小，看電視節(jié)目費(fèi)力，所以大屏幕彩電相繼問世。這是把屏幕的面積和電視的體積"擴(kuò)一擴(kuò)"。 很多人喜歡看圍棋比賽，但棋盤太小，不可能像看籃球一樣觀戰(zhàn)。于是，把棋盤的面積和棋子的大小"擴(kuò)一擴(kuò)"，做一個(gè)特大的棋盤掛在墻上演示比賽，讓棋迷們一飽眼福。傘是人們常用的擋雨避陽工具，有人將它的面積擴(kuò)大、再擴(kuò)大，變成了街頭巷尾設(shè)攤者使用的晴雨大傘、露天海濱浴場游客享受的太陽傘，使傘又找到了新的用途。瞧，"擴(kuò)一擴(kuò)"、"加一加"也會變得很奇妙，會引發(fā)出相當(dāng)不錯的發(fā)明。
鉛筆和橡皮原來是分開的兩件東西，美國威廉發(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。
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)探測的CT掃描儀器，因而獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。
當(dāng)你把一樣物品進(jìn)行擴(kuò)大面積、擴(kuò)大聲音、擴(kuò)大距離、延長時(shí)間、延伸長度、加高高度、增加數(shù)目、增添配料等擴(kuò)增處理，物品的功能和用途可能就會發(fā)生本質(zhì)的變化。這種"擴(kuò)一擴(kuò)"、"加一加"的小發(fā)明技法叫作擴(kuò)大增加法。
例1：多功能噴桿
山東張桂杰同學(xué)發(fā)明了一種"多功能噴桿"，在第三屆全國青少年創(chuàng)造發(fā)明比賽中獲一等獎。他是將原有噴灑農(nóng)藥的單噴桿改成相連的雙噴桿，同時(shí)噴桿的張角和噴頭的方向可以調(diào)節(jié)。使用這種雙噴桿噴灑農(nóng)藥，可以同時(shí)噴兩壟，既可以向一個(gè)方向噴，也可以在葉片上下對噴，因此提高了噴藥效率，也節(jié)省了勞力。這項(xiàng)小發(fā)明也是從增加數(shù)目著手設(shè)計(jì)的。
你知道嗎？世界上第一臺電腦有一間房子那么大，重30噸。后來，科學(xué)家使用集成元件，使電腦的體積不斷縮小，縮到電視機(jī)大小，而且功能增強(qiáng)了，從而使電腦迅速普及到千家萬戶。現(xiàn)在，又相繼出現(xiàn)了筆記本電腦、掌上電腦、可穿戴式電腦。電腦越來越精致、小巧的發(fā)展變化過程，就是逐步縮小體積、省略部分元器件的結(jié)果。
生活中我們也經(jīng)常使用一些袖珍物品，如隨身聽、袖珍小電筒、折疊雨傘、液晶小彩電等，它們都是通過"縮一縮"技法研制出來的?？s小后的東西體積小，造價(jià)低，便于搬動、攜帶，給人們生活帶來了很大方便。
運(yùn)用縮小、縮短、減少、減輕、分解、折疊、卷曲、刪減等手段進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的技法，叫做縮小省略法，也就是通常所說的"縮一縮"、"減一減"方法。這也是一種可行的發(fā)明思路。
節(jié)省木材的火柴
例2：三角形日歷
現(xiàn)在各家使用的日歷普遍呈長方形。山西的關(guān)雁龍認(rèn)為，這樣的傳統(tǒng)日歷樣子不新穎，又浪費(fèi)了紙張。他從眾多圖形中選擇了三角形，因?yàn)樗哂型庥^形狀顯得最大、能節(jié)約近50%的紙張、最易于加工等突出特點(diǎn)。于是，他將日歷芯和日歷掛牌均設(shè)計(jì)成三角形，發(fā)明了"三角形日歷"。全國只要有1/10的日歷按三角形設(shè)計(jì)生產(chǎn)，每天就可節(jié)約百萬元。他用"減少面積"的思路，敢于突破人們習(xí)慣的舊有模式，取得了事半功倍的效果。該發(fā)明在第五屆全國青少年科學(xué)創(chuàng)造發(fā)明比賽中獲二等獎，并申請了專利。
例3：折疊行李椅（省一等獎）
改一改
例4 電動摘花生機(jī)
2、希望點(diǎn)列舉法
在日常生活中，每個(gè)人都有這樣或那樣美好的愿望，如上課時(shí)，希望教師用的粉筆沒有灰塵；練字的時(shí)候，希望毛筆能自動出水；上學(xué)途中下雨，希望書包能當(dāng)傘用_……這種種希望之點(diǎn)，往往能轉(zhuǎn)化為發(fā)明的課題。
希望和需要是成功之母。在仔細(xì)觀察和充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，從生活、學(xué)習(xí)、工作的需要出發(fā)，根據(jù)你或別人的某種希望，提出你"希望"東西的樣子，再運(yùn)用自己學(xué)過的知識和別人的經(jīng)驗(yàn)，提出切實(shí)可行的辦法，這種發(fā)明思路稱為希望點(diǎn)列舉法。這就要求"小發(fā)明家"做個(gè)有心人，善于觀察生活中的細(xì)節(jié)，琢磨在自己或別人遇到某種困難時(shí)希望有什么好物品或好方法。同時(shí)，還要做個(gè)熱心人，積極了解人們對所需物品的意見，主動調(diào)查用戶心目中所希望物品的樣子和性能，再根據(jù)大多數(shù)人的急需和自己的能力確定發(fā)明課題。
例5：自來水防凍閥門
天津李秀紅同學(xué)家鄉(xiāng)雖裝上了自來水管，但冬季院內(nèi)地上的自來水管很容易受凍不出水，甚至凍裂。李秀紅了解到，村里人希望有一種防止冬天水管受凍的閥門，她就將這一希望作為發(fā)明目標(biāo)。
她和幾個(gè)同學(xué)鉆研探索產(chǎn)生了發(fā)明構(gòu)思：如能制出一個(gè)閥門去掉自來水管內(nèi)不用時(shí)的存水，使水管變成無水的空管，不就沒有受凍問題了嗎？她們動手繪圖，設(shè)計(jì)閥體、閥芯、閥蓋、彈簧墊等零件，用粉筆作模型，經(jīng)過反復(fù)修改，一種具有通水、斷水、回水功能的自來水防凍閥。
例6：摩托車防盜報(bào)警器
例7:打電話開家里的電器(電飯煲,空調(diào))
例8:自動水位開關(guān)水泵
3、感官補(bǔ)償法
人體是一部相當(dāng)靈巧而完美的活的機(jī)器，它的主要部件--感覺器官（眼、耳、鼻、舌、手等），是攝取、存儲和處理信息的重要工具，它們既有各自的獨(dú)特功能，又相互配合得相當(dāng)協(xié)調(diào)、默契。
然而，感官的功能并非無限，有時(shí)需要補(bǔ)償。如口傳音不夠洪亮，不夠遙遠(yuǎn)，而且轉(zhuǎn)瞬即逝，于是人們發(fā)明了喇叭、麥克風(fēng)、電話和錄音機(jī)以補(bǔ)償其功能。為了彌補(bǔ)肉眼視野的局限，人們發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡、電視、雷達(dá)等。人們還發(fā)明了放大鏡、顯微鏡幫助人眼"明察秋毫"。
感官也并非時(shí)時(shí)處處都完善無缺，它的傷殘或"假傷殘"也需要加以補(bǔ)償。如針對傷殘的某些生理缺陷（聾、啞、肢殘等），可用聾人電話、啞語、輪椅等代償。即使是一些健全的人，有時(shí)因處于特殊情況致使成為"假傷殘"。如兩手提著重物，卻逢下雨要打傘木統(tǒng)魷至 手傷殘"，這樣就要設(shè)法用其它部位或物體來代替"假傷殘"部件的功能。
感官功能的補(bǔ)償或傷殘的代償，往往是導(dǎo)致小發(fā)明的導(dǎo)火線，根據(jù)這種思路選題的方法稱為感官補(bǔ)償法。
例9：瓜果采摘器
有位小朋友家里種了一些絲瓜，而且長勢很好，只是絲瓜藤爬得高高的，不容易采摘。怎樣讓采摘絲瓜的手"變"長呢？他找來一根長竹竿、一只網(wǎng)兜和一把大剪刀，再加上螺栓、繩子、彈簧等東西，制成了"瓜果采摘器"。瞧，這么長的"手"還愁摘不到絲瓜么！
例10：鐘鬧燈亮
陜西的劉鵬同學(xué)每天早上鬧鐘一響，就得從熱被窩中爬起來下床去開燈，好幾次都弄感冒了。要是小鬧鐘一響燈就亮，那該多好??！
他找了一塊鐵皮剪成長方形，對折，一頭卡在鬧鐘發(fā)條的旋轉(zhuǎn)紐上，另一端伸向電燈開關(guān)，這樣，鐘一鬧，鐵皮就被鬧鐘紐帶動旋轉(zhuǎn)，從而撳動開關(guān)，燈就亮了。這個(gè)小發(fā)明中，鐘鬧帶動鐵皮旋轉(zhuǎn)，補(bǔ)償了按開關(guān)的"手"，"鐘鬧燈亮"的整個(gè)過程補(bǔ)償了腳走路的動作。
例11:長短水手
4、聯(lián)想借鑒法
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。他逐漸對這種長有倒刺的野花發(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，另一條上布滿小圈，將二者相對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，相繼在許多國家獲得專利權(quán)。
例12:轉(zhuǎn)軸視力表
例13：防雨防嗮摩托車坐墊（指甲剪）
5、逆向思考法
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是科學(xué)法拉第一生中最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。大家知道１８２０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時(shí)，金屬絲附近的磁針會偏向一邊。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１８３１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。而倒過來想一下，采用全新的觀點(diǎn)看事物，卻往往有所發(fā)現(xiàn)。
四 、創(chuàng)作小發(fā)明作品的步驟
完成一件小發(fā)明并不是"眉頭一皺，計(jì)上心來"這么簡單，它要經(jīng)過選題、構(gòu)思設(shè)計(jì)、制作、實(shí)踐檢驗(yàn)與改進(jìn)、成功等步驟。
搞小發(fā)明的第一步，就是要確定發(fā)明的對象，考慮研究什么問題，這就是選題。對青少年來說，應(yīng)從自己所熟悉的生活實(shí)際出發(fā)，在學(xué)校、家庭及周圍的生活圈中去尋找發(fā)明題材。如當(dāng)你在學(xué)習(xí)、生活中遇到一些困難時(shí)，你肯定會說："要是有某某東西就好了。"這個(gè)你想的所要發(fā)明的東西就可作為發(fā)明對象。不過，同學(xué)們在選題時(shí)，一定要結(jié)合自己的知識水平和設(shè)計(jì)制作能力，不要空想辦不到的發(fā)明。
體裁選好后，接著是構(gòu)思設(shè)計(jì)。也就是根據(jù)基本的科學(xué)原理和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出選題對象的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、方法與實(shí)施方案。構(gòu)思時(shí)盡可能想出多套設(shè)計(jì)方案，再根據(jù)可行性與實(shí)用性精選出最佳結(jié)構(gòu)方案。方案以取材簡單、巧妙易行、缺點(diǎn)最少為好。
構(gòu)思成熟后，就可以開始制作了。制作時(shí)應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有條件，在少花錢甚至不花錢的前提下制作出精巧的作品。某些技術(shù)上的問題，可以向老師和家長請教，有時(shí)還可以找一些有關(guān)廠家?guī)椭谱鞑糠植考?br/>小發(fā)明樣品完成后，還要進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)與改進(jìn)。即將作品拿去使用一段時(shí)間，在使用中發(fā)現(xiàn)問題，并向家長老師和同學(xué)廣泛征求意見，看還有沒有改進(jìn)或不合理的地方。然后綜合各方面的意見，對小發(fā)明加以改進(jìn)。幾乎每件優(yōu)秀的小發(fā)明都是"改"出來的。
至此，你將會享受到成功的喜悅。接下來，就可申報(bào)參加各級青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽、申請專利或向報(bào)刊投稿了。參賽的申報(bào)文件主要包括組委會提供的申報(bào)表、項(xiàng)目說明和證明材料，其中，項(xiàng)目說明內(nèi)容為：發(fā)明的選題是怎樣發(fā)現(xiàn)的、發(fā)明方案是怎樣設(shè)計(jì)的、發(fā)明作品是怎樣制作的？這項(xiàng)發(fā)明如何體現(xiàn)出新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性？你的創(chuàng)造性貢獻(xiàn)是什么？進(jìn)一步完善該發(fā)明的建議和設(shè)想。附上外觀圖（最好還有黑白照片）、結(jié)構(gòu)圖、原理圖和其它必要的圖表資料。凡涉及醫(yī)療保健用品、動植物新品種和國家保護(hù)的動植物的小發(fā)明項(xiàng)目，還必須提供有關(guān)部門的證明材料。
科學(xué)小發(fā)明是一件人人能做的事，也是一項(xiàng)趣味無窮的實(shí)踐活動。只要大家用心觀察周圍的事物，善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，大膽探索，動手實(shí)踐，勇于突破條條框框的束縛，就會有所創(chuàng)新，有所發(fā)明。

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