第五章　学生科学试验制作指导

第五章　学生科学试验制作指导

1.学生科学实验与制作活动的意义

小实验与小制作活动是具有较强的实践性和创造性的科技教育活动，它是学校课堂教学的一个重要补充，在培养学生科学素质方面可以起到课堂教学难以起到的作用。

帮助学生加深理解自然科学知识

无论是在课堂教学还是在课外活动的教学过程中，教师都要引导学生形成一些科学概念，学制基本的科学原理。概念的形成、原理的理解，往往要从揭示事物的属性入手。不少事物的属性，只有借助实验和制作才能显露出来，才能被认识。例如，水是无色、无嗅、无味、透明的液体。这些属性单凭教师的讲述，学生很难理解，如果做一组实验，把水同牛奶、豆浆、洒精等液体作对比研究，学生就很容易认识和掌握水的这些属性。再如，揭示空气是不是一种单纯的气体。让学生做一个实验：把一根小蜡烛点燃，固定在盛有一层水的水槽里，然后将玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛点燃了一会儿后就熄灭了，烧杯里的水面上升了一截。这个小实验就说明了空气中至少有两类气体，一类是能够帮助燃烧的，另一类是不能够帮助燃烧的。这样学生就很容易认识空气不是一种单纯的气体。

培养学生的科学志趣

志趣是推动人们成才的起点，也是推动学生进行学习活动的内在动力。一个学生对某一学科有了浓厚的志趣，他们就会产生强烈的求知欲望，就会如饥似渴地学习和钻研。历史上许多有卓越成就的科学家，志趣是成才的动力之一就是对科学的志趣。

心理学认为，志趣是一个人力求接触和认识某种事物的意识倾向。志趣不是天赋的，而是在后天的生活环境和教育的影响下产生和发展起来。小实验和小制作是培养学生科学志趣的极好活动。首先，小实验和小制作能够帮助学生更好地认识自然事物和现象。自然界许多奇妙的现象，许多奥秘都可以通过小实验和小制作来揭示。学生经常进行小实验和小制作活动，不断揭示自然界的奥秘，对自然科学的志趣就可以逐步形成。其次，小实验和小制作都是趣味性较强的活动，符合小学生喜欢动手，喜欢接触新奇有趣的事物的特征，达到以趣激趣的目的。再次，小实验和小制作大都是实用性较强的活动，它和工农业生产、科学研究、日常生活实际具有密切的联系。学生通过这些活动，可以把现实与理性联系起来，这无疑对培养学生的志趣是具有积极作用的。

培养学生的动作技能

技能是指完成一定任务的活动方式。实验和制作技能属于动作技能，其动作主要是由人手的活动来完成的。动作技能有初级和高级两个阶段，前者是初步学会阶段，后者是技能形成阶段。对学生来说，不论是初级阶段还是高级阶段，都必须由学生亲自动手进行操作练习才能形成。这是其他任何教学形式所不能取代的。

小实验和小制作所涉及的实验仪器和制作工具较多，这些仪器和工具对刚刚接触自然科学的小学生来说是很陌生的。在实验和制作过程中，学生通过观察思考和动作操作，将会逐步熟悉仪器和工具的性能和使用方法，初步掌握某些技能。在实验和制作过程中，学生要手脑并用，要在操作的基本功上，技术上由学会过渡到灵活、准确、协调，甚至接近自动化的程度；更要明了该怎样，不该怎样，为什么要这样而不要那样的道理，由操作练习的机械性转变为理解性。这样，实验和制的技能就能逐步形成。

发展学生的创造精神和创造思维

在小实验、小制作活动的初级阶段，学生的操作往往以模仿为主。比如，重复教师做过的实验，复制简单的器具。但是，不要小看这些活动，它们是学生能够独立操作的先期准备，其中包含了技能、经验、思维等方面的因素。

随着活动的深入展开，小实验、小制作必然要求学生的主体的积极投入，小实验必然逐步从一般操作练习过渡到验证性实验，过渡到探索性实验，小制作也逐步由易而难，工艺逐步变得复杂，而且这种劳动逐步着上了有创造意味的色彩。在这个过程中，学生的创造精神得到了陶冶，创造性思维也必然获得很好的锻炼。

锻炼优良的心理品质

小实验和小制作并不是很容易完成的活动，它需要实验和制作者克服许多困难。因此，小实验和小制作能培养学生克服困难、坚忍不拔、百折不挠的毅力；在小实验和小制作过程中，学生都努力争取自己的实验做成功，努力使自己制作的作品美观、好用、受到教师的表扬和奖励，这能激发学生的好胜心和进取精神；小实验和小制作需要学生认真、细致、实事求事、团结协作，这对学生形成良好的学风，促进非智力因素向积极的方面发展具有重要作用。

2.学生科学实验制作活动的原则

小实验小制作活动的指导要依据一定的原则，针对活动过程的各个环节进行。

从乡镇实际情况出发，突出以农为主

我国是一个农业大国，整个国民经济稳定和发展的基础是农业。乡镇小学科技活动中操作性强的小实验小制作活动，除了要着眼于学生科学素质的培养以外，还应该研究当地的种植、养殖等状况，从乡镇实际出发，树立以农为主的思想，围绕科技兴农这一中心，开展丰富多采的小实验、小制作活动。

加强活动室和实验基地建设

小实验小制作活动的顺利开展需要一定的条件，其中尤其要重视利用学校的条件和社会力量从校内和校外两个方面加强活动阵地的建设。校内活动阵地主要是活动室，活动室一般可与自然教室共用，没有自然教室的学校，可利用一些辅助用房，也可借用某些班级的教室，另外还可以利用校园的空地建立植物实验园、动物饲养场等。校外活动阵地除了青少年科技活动中心等场所外，还应该充分利用博物馆、公园、自然保护区、工人、农场等社会力量。

克服困难，因陋就简，土法上马，解决器材问题

我国幅员辽阔，经济文化发展很不平衡。尽管有些乡镇的生活水平已步入小康，但仍有一些地区还没有很好地解决温饱问题，当地的办学条件也很艰苦，在这些学校开展小实验小制作活动，存在着缺少器材的实际困难。而活动器材又是科技活动的物质基础，传播科技知识的媒介。因此，科技辅导员要发动学生一起克服困难，因陋就简，自制简易教具或利用代用品，解决器材问题。

必须着眼于活动的全程，并有相应的方案或计划

为了充分发挥小实验小制作的功能，还必须从活动的全程出发，针对学生的心理特点和年龄特征，并以全面发展学生的科技素质为目的，制定整体活动、阶段活动及每次活动的方案或计划。

3.学生科学实验制作活动的指导

小实验与小制作活动过程的指导，包括制订活动计划，指导实际操作和活动总结等。

制订活动计划

为了加强小实验与小制作活动的计划性，保证实验与制作任务的顺利完成，必须认真周密地制订小实验与小制作活动的计划。有了计划，才能避免活动的盲目性，不致出现吃一节剥一节的状况。在制订计划时要注意以下几点。

（1）要深入了解学生。

主要了解学生对参加小实验与小制作活动的态度、基础知识水平、技能、智力等情况，特别要根据小学生的特点，从实验出发，了解他们当前的主要要求是什么，倾听他们的反映，尽量采纳他们的意见。

（2）要研究活动计划

教师在深入了解学生的基础上，要结合学校的设备和各方面的条件，根据小实验、小制作活动特点，着眼于小学科技素质的形成，认真研究活动的总体安排和具体的内容。主要包括：本学期小实验与小制作活动的目标；活动的基本情况分析；活动内容及其安排；完成活动任务的条件、困难和主要措施等。

（3）把教师的计划变成学生自己的计划

教师有了计划，就应当考虑怎样把计划变成学生自己的计划，才有利于调动学生实验和制作的积极性，才能使计划真正落到实处，变为学生的自觉要求和实际行动。

实际操作的辅导

（1）在操作内容的安排上要从简易到复杂。

学生初次操作时，缺乏认识基础，对较复杂的操作掌握比较困难，因此，应当先排简易的小实验与小制作，不妨带点机械模仿，然后逐渐过渡到复杂操作，适当加快速度。例如，分析土壤成分的实验就应先安排在沉淀、过滤、蒸发等实验之后，因为前者的实验包含后者，是复杂的实验。学生只有先学会基本的实验和制作，才能比较顺利地完成较复杂的实验和操作。

（2）以知识作基础，指导实际操作。

小实验与小制作虽然属于动作技能的范畴，但是它与基础知识是紧密联系在一起的，学生掌握了与这些活动有关的基础知识，才能比较顺利地进行操作。因此，在指导学生作与制作方法时，不能只讲操作与制作方法，而不介绍有关原理。例如，在制取氧气的实验中，教师除了要介绍操作方法外，还要讲清楚试管口为什么要略向下倾斜，加热时为什么要先预热试管，实验完毕为什么要先把导管从水中拿出来，然后再移开酒精灯，等等。学生明白了这些问题，就能更正确地进行操作。

（3）在操作前要使学生明确操作的目的要求。

教师在指导学生实验和操作前，要向学生讲清楚为什么要进行这个实验和制作，应达到什么要求，应该注意什么问题，基本过程是怎样的等等。这样学生就会在教师指导下朝着既定目标发挥自己的主动性和积极性，避免操作中的错误，避免盲目行动，并且在操作过程中，能比较自觉地根据活动的要求，随时对自己的行为作出比较恰如其分的评价。

（4）教师要进行必要的示范。

小学生的理解力比较差，而模仿力较强。他们进行小实验与小制作，在初级阶段，主要靠模仿掌握其方法。因此，每进行一个小实验或小制作，教师都应把操作中所用仪器、工具的标准名称、用途、使方法、操作步骤、注意事项交待清楚；边交待边示范。这样，才能让学生在实验或制作前头脑里形成一个动作映像，为顺利地进行操作奠定良好的基础。

学生不仅模仿力强，先入为主的识记性也很强。他们喜欢以教师为榜样，处处模仿效法。他们第一次接触到的知识，一旦掌握了，就不容易忘掉。因此，教师要特别注意示范的正确性。如果在操作示范时动作不规范，会给学生留下一个错误的印象，当这个错误的印象成为学生头脑中记忆表象后，进而形成习惯，纠正起来，将是十分困难的。

（5）安全问题。

在小实验小操作的实际操作过程中，常要用到有毒、有腐蚀性或易燃易爆的化学药品，容易破碎的玻璃仪器，还有酒精灯、电源以及一些物理器械。对这些客观条件掌握不当都可能发生事故。如果在实验中发生事故，将可能给学生身心带来无法估量的损害，同时也不利于学生志趣、情感、意志等非智力因素的发展。因此，教师在辅导过程中，要树立“安全第一”的思想，明确不安全因素的所在，一方面要尽可能选择没有危险的内容，或对不安全因素采取积极有效的措施，另一方面通过演示等形式使学生掌握规范化操作的要领，确保实际操作的安全可靠。

实验制作活动总结

每进行一次实验或制作活动，教师都要组织学生认真总结。因为学生在活动中所获得的知识和技能，多是零星的、片断的、局部的、通过总结，可以帮助他们将所获得的知识和技能进行整理，归类并加以巩固。在一个学期内也要集中进行几次总结，进一步调动学生进行实验和制作的积极性。常用的几种总结方式有：

（1）实验表演。

邀请学校领导、家长和其他学生参加，让小组的学生向他们作实验表演。

（2）作品展览。

把小组学生自己制作的作品集中起来，放在陈列室，请教师、家长和社会各界人士来参观。

（3）竞赛。

在小组学生中进行实验操作和制作作品竞赛活动，对优胜者给予奖励。

（4）献礼和赠礼。

在有关的节日之前，安排小组学生制作一些作品，以这些作品作为礼品，献与或赠给有关人员。如在“六一”儿童节时制作一些玩具，赠给低年级的小弟弟、小妹妹；在校庆日时制作一些作品献给学校；在“教师节”时制作一些作品献给教师等。

这些总结方式符合小学生的心理特点，能充分调动小学生进行实验和制作的积极性，同时对全年有以至全校又有推广普及作用。

4.学生科学发明活动的意义

人类的进步与文明，是建立在无数发明的基础之上的。人类能不断发展，离不开发明创造。文字、纸张和印刷术的发明，使人类能够记载下自己，的历史，使历史事件和知识经验流传于世，教育和启发着后人；电灯的发明，使漫长的黑夜呈现光明，人们可以夜以继日地工作、学习和娱乐；火箭的发明，使嫦娥奔月这个神话终于变成了现实，开辟了人类探索宇宙奥秘的新纪元；电子计算机的发明，特别是微电子技术的发展和普遍应用，使人的脑力劳动获得解放，使整个社会生活发生了巨大变革，引起了新的技术革命。

在当前科学技术高速发展的时代，社会的发展、经济建设更离不开发明。发明能使人们认识世界、改造世界的能力上升到新水平，把人类社会推向更高层次的文明。创造学家奥斯本在《创造性想象》一书中指出：“一个国家的经济增长和经济实力与其人民的发明创造能力和把这些发明转化为有用产品的能力紧密相关。”美国学者伊顿指出：“在不久的将来，我们国家的最高经济利益，将主要取决于我们同胞的创造才智，而不取决于我们的自然资源。”由此可见，发明创造在经济建设中处于何等重要的地位。

中小学生是祖国的未来，科学的希望。现在的中小学生是21世纪的主人，他们将承担着使我国经济达到世界中等发达国家水平，基本实现现代化的重任。所以，我们要从小学生抓起，努力培养他们发明的创造意识、创造精神和创造能力，使他们成为建设社会主义现代化国家的后备力量。

中小学生参加发明活动，是培养他们的发明创造意识。创造精神和创造能力的较好途径。

发明活动是一项群众性活动，所有小学生都可以参加。在活动中，小学生能够明确什么是发明创造，深刻认识发明创造的意义，从而树立发明创造的意识。

发明活动是开放型活动，它不受教学大纲和教材的束缚，也不受时间、场地、设备等的限制，并且每一次活动都没有固定的答案，中小学生可以在这个广阔天地里纵横驰骋，这样有利于培养他们的创造精神。

发明活动是一项创造性活动。在发明活动过程中，需要中小学生具有多种能力，特别是创造和想象的能力。因此，通过发明活动，可以培养学生的创造能力。

发明活动还可以培养学生热爱科学技术的兴趣，克服困难、战胜困难的坚强意志，树立建设社会主义祖国的信念，养成小学生良好的科学态度，并能使学生受到审美教育、劳动教育以及团结协作、遵守纪律等方面的教育。

5.学生科学发明活动的指导

启发

启发就是通过讲清发明活动的意义，激发学生发明创造的兴趣，使他们乐意参加发明活动，自觉接受创造思维和发明技法的启蒙教育，增强创造精神和创造意识。学生的心理具体表现在：他们思想单纯、活泼、好动。幼稚、富于想象、善于联想和缺乏独立活动的能力；好表现自己，对老师和家长布置的任务总是想办法完成；对参加集体活动的热情较高。但他们的兴趣和爱好不稳定，当获得一种满足之后，会立即被其他兴趣所代替。因此，他们喜欢参加发明活动，但不能维持较长时间。

根据学生的心理特点，在组织每次发明活动时，教师都要注意启发，除了使他们明确每次活动的目的和意义之外，还要适时布置一些具体任务，尽量使一些个人活动转化为集体活动；对他们在活动中所取得的成绩，及时进行总结和表扬，使他们还不稳定的发明兴趣和爱好逐步稳定。

示范

示范就是运用发明成果作为学生学习的典范，使他们从中得到教益。

榜样的力量是无穷的。学生的好胜心较强，而且善于模仿，因此，在活动中运用一些发明成果和讲一些发明家的故事作为他们学习的典范，会对他们有很大的帮助。

发明成果最好是学生自己发明的，故事最好也是学生的发明故事。因为同是学生，年龄相仿，知识水平相当，他们容易接受，对他们的启发帮助也最大。如果用本校、本班的学生的发明成果作示范，效果更佳。

在示范过程中，教师所选用的典范最好能对本次活动有一定的指导价值。比如，这次活动主要是让学生学习“缺点列举法”，那么，作典范的发明成果最好是用“缺点列举法”所完成的。对每一件作示范的发明成果，教师都要讲清发明人是怎样想到搞这个发明的，运用了哪些发明技法，他在发明过程中遇到了哪些困难，他是如何克服这些困难的，等等。

选题引导

学生通过启发和示范，会产生发明的兴趣和动机，这时，教师就要引导他们寻找发明的课题。

在学生中开展的发明主要是指：学生在日常学习、生活和劳动中针对那些感到不称心、不顺手及不方便的事物和方法，运用学过的科学技术知识，创造性地设计和制作出目前没有的产品或生产方法，或对现有的产品和生产方法进行房进与革新，从而为人们的生活、工作、学习带来方便。因此，他们发明的课题种类不多，范围也较狭窄。但是，学生的想象力比较丰富，他们发现的问题，提出的发明课题却是五彩缤纷。在这众多的课题中应选择哪一个呢？一般要注意以下几点。

（1）是引导学生从日常生活和学习中寻找课题。对目前人们使用的用具、文具等，想一想怎样能提高效率？质量怎样能更好？怎样减少故障？怎样可以更安全？怎样可以使价格更便宜？怎样用起来更方便？等等。选择身边的课题，便于学生观察、分析、构思和设计。

（2）是学生发明最后的成果是能在实践中使用的实物。这不仅需要学生的构思和设计，还要小学生自己动手去制作和实验。因此，在选择课题时，要让学生充分考虑，凭自己的科学文化知识水平，能不能完成这项发明课题，能不能把这项发明的构思制作出来，以免白白浪费时间和精力。

（3）是选择发明讲题要专一。学生的发明是在科技活动课或课余时间进行的，精力和时间都很有限。因此，在一段时间里选择发明课题要专一，从一事一物去构思，从一点一滴做起。这样才容易成功。

构思引导

选准了发明课题之后，要引导学生对发明课题进行构思。构思不是一下子就能形成的，一般要经过几个步骤。第一步列出明确的发明目标，包括这个目标的具体要求。第二步剖析目标。对已确定的目标进行分解，分解成J些小目标，然后逐个解决为实现各小目标所必须解决的每一个小问题。第三步形成构思。为实现每个小目标和解决每一个小问题寻找可行的途径和办法。把可行的途径和办法进行组合，构思、制定出这项发明的总体实施计划。第四步对总体构思进行补充的修正。

例如，上海市和田路小学学生方黎，在上体育课时看到全班40几个同学只有一个篮球架练习投篮动作，这样练习投篮就需排长队。她想，如果能有一个可供几个同学一起练习投篮的球架多好啊！于是，她决定以改革篮球架为发明课题，一心想设计一个可供多人同时使用并适合各年级同学使用的篮球架。

她找到了这一发明课题，并明确了发明目标及这个目标的具体要求之后，就把总目标分解成了以下两个小目标：

①怎样才能使多人同时投篮；

②篮球架的高度是多少才适合各年级同学。

她先思考第一个问题。

有一天，她和3个同学一起去吃早点，4个人各坐方桌的一方。突然，她灵机一动，想到，如果做一个东、南、西、北4个方向都有篮球筐的球架，练习投篮不就可以提高效率4倍吗？方黎同学运用联想的方法，将围方桌吃饭和她要解决的发明目标联系起来思考，将实现第一个小目标的困难解决了。

接着，她思考第二个问题。

篮球架的高度如果按照高年级同学的身高设计，低年级同学练球就不方便；如果按低年级同学的身高设计，对高年级同学又不合适。她在家里冥思苦想的时候，忽然看到了落地灯杆。她想落地灯杆可以调节高低，如果球架也能像灯杆一样可升可降，不就可以适应不同年级同学的身高了吗？正如是，她运用移植的方法，将落地灯杆的升降技术移植到篮球架上，使第二个小目标中的问题迎刃而解。

就这样，一张多用升降篮球架设计图在她的笔下绘好了。这项发明参加了全国首届青少年科学创造发明比赛，荣获了二等奖，还受到了国家体委领导的赞扬。

在小学生构思的过程中，教师要注意以下几个问题。

（1）是注意传授发明技法。要向他们传授构思过程中可能要用到的发明技法，如联想法、组合法等，以便小学生灵活运用。

（2）是注意讲解有关的科学知识。要向他们讲解有关的科学知识。因为小学生所拥有的科学知识毕竟有限，发明过程中的许多问题是他们现有的知识解决不了的，因此，教师要预计他们突破这一发明课题需要运用哪些科学知识，对他们还未学过的科学知识，事先必须向他们传授。

（3）是善于启发思考。教师要善于启发，引起他们思考，向发明目标一步步迈进。

（4）是及时出主意战胜困难。当小学生在活动中遇到困难时，要给他们出主意、指方向，给予他们精神上的支持，使他们增强战胜困难的勇气。

设计引导

设计就是按照总体构思，制定这个课题的整体图形和各部分的图形。

由于中小学生没有学过机械制图，不要求他们绘制规范的机械图，但是可以要求他们画出示意性的草图，包括整体的形状、大小、外观和色彩等，使这项发明有一个比较完整的雏形。为了使总体设计更加完善、合理，还可以利用纸片、木材、铁丝、泡沫塑料和胶水等材料做出一个模型，再对模型进行改进，并进一步考虑先做什么，后做什么，如何按各部分尺寸、形状进行装配，使发明的总体设计更加完善。

制作引导

按照总体设计制作出样品。样品不是模型，而是一件能够实验使用的实物。样品的各部分功能应符合总体设计。学生在制作样品时。教师要在技术、材料等方面给予支持。对于制作比较困难的样品，教师或家长还要协助，使他们能顺利地将样品制作出来。但是，千万不能包办代替。

评估引导

任何一件发明，只有经过实践的检验，才能判断它是不是合格。因此，教师要指导学生对发明进行评估，看这件发明是不是合格。

如何指导学生对发明进行评估呢？首先，看这项发明是不是前所未有的。即从时间上看，提出这项发明以前是不是出现过同样技术内容的东西或方法；从公开方式看，在国内是否公开使用过或在商店销售过，在国内外的报纸、杂志。书籍、广播、电视、电影和展览会上是否公开发表过、展示过。其次，把这项发明与其他性能类似、用途相同的东西相比较，看是不是在原有的基础上增加了功能、改进了方法和工艺。再次，看这项发明能不能解决生产、工作和生活当中的实际问题，产生良好的社会效益。最后，看这项表明的性能、原理构造和方法等是否符合公认的科学道理，有没有违反科学的错误，对环境是否会增加污染，对人的身心健康有没有影响等。

对发明的评价贯穿于整个发明活动之中，并不是整个发明活动的最后一步。例如，在选择好发明课题之后，就需要考虑所研究的这个课题是否有新颖性，如果失去了新颖性，就应当放弃这个课题，重新选择新的课题。

6.学生科学发明素质的培养

小发明活动没有什么固定的模式，但是发明创造的知识可以学习，发明创造的方法可以传授。只要抓住规律，开拓思路，是能够有所成就的。中、小学生首先应加强对自己创造素质的培养和锻炼。主要办法是：

要破除迷信，树立信念

发明创造既然别人能够搞成，自己也就有可能搞成，不要把它看得神秘莫测，以为只是那些少数天才发明家才能做到的事。这样树立一个立志发明创造的信念是非常重要的精神因素。

目标明确，有较强的好奇心

干什么事情，都要有个明确的目标，搞发明创造也是这样，你要搞一项什么创造，你想解决什么问题，首先应哈中有个大概的轮廓。然后根据自己确定的目标去想问题，找窍门儿，就容易成功。目标又从何处去寻呢？应该在自己的生活中去寻，从自己身边和所接触的事物中去寻。同时还要从小培养自己对事物的好奇心理，这样就可以帮助你选中目标。

善于观察，勤做记录

在第一章观察和实验活动中我们已经谈到了勤观察勤记录的重要性。在发明创造中，观察和记录也是一个重要的法则。勤观察，不仅能够认识事物，而且能够了解事物的优缺点，激发发明创造的动机。做记录，主要是指当你有了什么好的想法，好的构思时，就应该及时把它记下来，这样可以帮助你成功。“猛然想起的好主意很容易被忘掉，所以一定要随时做记录。”这是一位心理学家的教导，请你记住它。

善于联想，善于借鉴

人的生活中常常有这样的事：甲事物与乙事物看上去好像不存在什么联系，但人们可以通过借鉴甲事物的长处去改变乙事物的不足。如果你平时经常注意把耳闻目睹的事物同你确定的目标联系起来思考，进行多侧面的比较，把事物的“长处”接收过来，说不定就能解决你的疑难。

综合思考，反复讨论

搞发明创造要养成时时处处都勤于动脑子的好习惯。不仅要多一些设想，还要勤奋学习，掌握较多的知识，以便对事物进行多角度的综合思考，综合研究。当然，还要记住一句俗话：“三个臭皮匠凑成一个诸葛亮”，搞发明创造不能把自己关在小房子里冥思苦想，还要借助众人的智慧，大家的力量。你不妨把自己的某些想法、某些疑难讲给大家听，让众人反复讨论，提出意见，这样会更好些。

敢于突破，克服惰性

发明创造要敢于突破一些旧思想、旧习惯和旧势力的阻碍。人们在生活中往往有一种情性，对周围的事物和所使用的东西用惯了，看惯了，习惯了，不易发现缺点；另外也有一些人对什么都要求不高，满足现状，缺乏改革热情，这对发明创造是很不利的。因此，要想搞发明创造就得克服这些惰性。

勤于实践，亲自动手

实践出真知，发明创造离不开实践，很难设想，一个不动手脚、脱离实践的人，会搞出什么发明来。要想成功，就得勤实践，勤动手。勤动手包括勤收集情报、资料，勤试验，勤制作。

尊重科学，量力而行

发明创造本身就是科学，还要抱有科学的态度，既不能脱离实际去空想或抱侥幸心理，也不能好高骛远看不起生活中的小事。同时还要根据自己的实际能力去努力，否则是不会有什么成效的。

小发明活动的特点是新颖、合理、实用。关键在于合理。一切不尊重科学规律的“发明”设计，都是不会成功的。小学和少先队组织的任务是要通过一定的组织形式，努力启发队员们的思路，让队员们充分讨论和总结出一些摸索规律的办法，在组织这类活动时，应抓住四个环节：

（1）是要向队员们普及一些如何进行发明创造、革新的方法，启发思路，启发队员明确什么是发明创造；介绍有关样品和资料，引导大家评议和剖析，从中得到借鉴和启发。

（2）是倡导队员们深人生活，提高观察能力和发现新异现象的能力；鼓励队员们对周围的事物、日常的生活进行观察，遇到不顺手、不方便、不满意的事情，就想方设法去改革，去发明创造，而不要将就对付，得过且过。

（3）是鼓励队员们质疑问难，发现矛盾，寻找发明创造的目标，提出设想方案。四是指导设计，修改制作并注意培养队员不怕失败的毅力和顽强的意士。

小发明和大发明是联在一起的，今天热心于小发明的少年儿童，将来就有可能成长为真正的大发明家。

7.对小学生的发明指导方法

根据儿童的心理特点和知识水平，有关专家在进行了大量研究和实验的基础上，提出了12种儿童发明技法。这些技法比较小学生在发明创造中运用，特分别介绍。

加一加

思考方法：可在这件东西上添加些什么吗？需要加上更多时间或次数吗？把它加高一些，加厚一些，行不行？把这件东西跟其他东西组合在一起，会有什么结果？

减一减

思考方法：可在这件东西上减去些什么吗？可以减少些时间或次数吗？把它降低一些、减轻一些，行不行？可省略、取消什么吗？

扩一扩

思考方法：使这件东西放大，或使这件东西的某一部分或几部分扩展，会怎么样呢？

缩一缩

思考方法：使这件东西压缩、缩小；或使这件东西的某部分缩小，会怎么样呢？

变一变

思考方法：改变一下形状、颜色、音响、味道、气味，会怎么样？改变一下次序会怎么样？

改一改

思考方法：这件东西还存在什么缺点？还有什么不足之处，需要加以改进吗？它在使用时，是不是给人们带来不便和麻烦？有解决这些问题的办法吗？

联一联

思考方法：某个事物（某件东西或事情）的结果，跟它的起因有什么联系，能从中找到解决问题的办法吗？把某些东西或事情联系起来，能帮助我们达到什么目的吗？

学一学

思考方法：有什么事物可以让自己模仿、学习一下吗？模仿它的形状、结构，会有什么结果？学习它的原理、技术，又会有什么结果？

代一代

思考方法：有什么东西能代替另一样东西吗？如果用别的材料、零件、方法等，代替另一种材料、零件、方法等，行不行？

搬一搬

思考方法：把这件东西搬到别的地方，还能有别的用处吗？这个想法、道理、技术，搬到别的地方，也能用得上吗？

反一反

思考方法：如果把一件东西、一个事物的正反、上下。左右、前后、横竖、里外、颠倒一下，会有什么结果？

定一定

思考方法：为了解决某一个问题或改进某一件东西，为了提高学习、工作效率和防止可能发生的事故或疏漏，需要规定些什么吗？

教师在传授辅导发明技法时，不要照本宣科，花大力气去讲理论，要多例举小学生成功的发明项目用的思维方法，参考一些有关的书刊，运用小学生喜闻乐见的语言和方式以提高辅导的效果。例如，把一些发明的完成过程编成小故事，通过讲故事让小学生掌握一些发明技法。鲁班发明锯子的故事就是一例。小学生听了这个故事以后，就能懂得模仿法的基本常识。再如，组织小学生开展以某一种发明技法为主的小发明活动，使小学生在活动中自觉掌握这一种发明技法。如实不通过故事、活动等小学生喜闻乐见的方式去传授辅导发明技法，小学生就很难接受。

8.对中学生的发明指导方法

探索需要法

需要和希望是发明之母。了解社会的需求和人们的希望，是寻找发明课题的重要途径。在仔细观察和充分调查的基础上，从生活、工作及学习的需要出发，根据人们的某种希望，下功夫去探索、研究，就会创造出成功的发明来。

探索人们的需要，除了要善于观察生活中的各种问题，积极了解人们对所使用物品的意见，主动调查产品在实际中应用情况以外，还可以召开“需要、希望陈述会”，请到会人员围绕一定的主题，陈述、列举自己的需要和希望，然后收集起来进行综合分析，这些希望和要求就成为发明创造的基础。

缺点列举法

在我们日常的生活中，所使用的东西不可能都是十全十美的。即使是工厂里正在生产的各种产品或是市场上正在销售的各种商品，也并不是完美无缺的，它们或多或少地存着这样或那样的缺点。可是，由于人们身上潜在的惰性的影响，对于这些东西逐渐习惯了，不以为然，很少去研究它们有什么缺点和不足。如果人们对经常使用而又十分熟悉的物品采取“吹毛求疵”的态度，并且深究它们的缺点，分析这些物品在使用时不尽合理的地方，开动脑筋，找出它们的缺点，并对这些物品存在的缺点加以改革，就会成功地搞出一项发明来。这种发明的方法就叫做缺点列举法。

用缺点列举法搞发明，关键是发现物品的缺点，如果能够围绕一种物品发现它的缺点，把所有的缺点列出来，再针对列出的缺点，提出改革设想，这项发明就容易成功了。

怎样指导学生去发现缺点呢？可以从以下四个方面入手。

（1）利用课外时间或假日到市场上去搞商品调查，然后进行分析，在调查分析的基础上，发现某些商品存在的缺点和不足。

（2）要随时留意自己日常使用的物品，它们存在哪些不足或不便之处，也应该随时留意自己周围的人们对使用某种物品的反映，以发现缺点。

（3）要敢于质疑，善于质疑。善于从物品的形态、材料、加工与使用等不同角度提出问题，发现缺点。

（4）要对物品的结构、功能等进行仔细分析，通过分析发现缺点和产生缺点的原因，并进一步寻找出改正缺点的方法。

此外，使用好缺点列举法，还要克服安于现状、得过且过的惰性心理。

组合法

把分散的、已有的物品，进行巧妙地调节，并重新恰当地进行组织合成的方法，叫做组合法。组合有以下几种方式。

（1）主体附加。在原有的物品上增加一个新附件。如在自行车上增加一个计程表，成为能计程的自行车。

（2）异类组合。把两种或两种以上不同功能的物品组合在一起。如收录机就是收音机和录音机组合而成的。

（3）同物组合。把若干个相同的物品组合起来。如把许多毛笔组合在一起成为排笔；把两个订书机组织在一起成为双排订书机。

（4）重组。分解事物原来的组织，再以新的意图重新组合起来。

组合法是一种简便易行的发明技法，小学生容易掌握和运用。但是，小学生的盲目性比较大，世界上的事物有千千万万，如果把它们一样一样地不加选择地加以组合，那是极不科学的。因此，小学生在运用组合法搞发明的时候，教师一定要指导学生明确组合的目的。通过组合要提高效率，充分利用空间；通过组合使事物互相补充，和谐一致；要注意物品之间相互的适应性，应以提高事物原有的品格为前提：通过组合，还要达到扩大用途，增加功能，增加效益和节约的目的。

特性分析法

特性分析法是选定某一种物品，对其进行特性分析，并将所有特性一一列举出来，再探讨改革方法，最后形成一项有显著进步的发明的发明技法。

一般事物的特性，按词性来分包括以下三大类。

名词特性：如全体、部分、材料和制造方法等。

形容词特性：如性质、状态等。

动词特性：如功能等。

指导小学生用特性分析法进行发明，首先要使他们掌握分析事物特性的方法。怎样分析事物的特性呢？下面以一浊水壶为例为说明。

（1）名词特性。

全体：水壶

部分：壶身、壶盖、壶嘴、壶柄

材料；铝、铜、铁、不锈钢

制造方法：冲压焊接、吹胀

（2）形容词特性。

性质：轻、重、结实、变形

状态：美观、清洁

（3）动词特性。

功能：烧水、装水、倒水、贮水

其次，要组织学生围绕特性进行改革。如该物品还存在什么缺点，怎样改正这些缺点；在该物品上还增加一点什么，可以增加该物品的功能等等。

最后，要对这些改革建议进行综合，使原物品的缺点得以改正，或有新的功能增加。

检核表法

根据需要解决的问题，或者需要发明创造的对象，列出有关问题，然后一个一个来核对讨论，从中获得解决问题的方法和发明设想的技法，叫做检核表法。

（1）检核表法的使用程序是：

①对一件产品或某一个事物，从多个方面加以提问，根据不同情况得到一系列新设想；

②对所有设想逐一加以分析，产生最终解决问题的综合方案。

（2）检核内容有：

①现有的发明有无其他用途？

②现有的发明能否引人其他的创造设想，或借用、或替代？

③现有的发明是否可以改动一下？

④现有的发明能否扩大用途，延长寿命？

⑤现有的发明可否缩小、减轻、分割？

⑥现有的发明有无代用品？

⑦现有的发明能否更换一下型号和顺序？

⑧现有的发明可否颠倒过来用？

⑨现有的几种发明是否可以组合在一起？

检核表法几乎适用于任何类型与场合的发明活动，享有“创造技法之母”的美称。

智力激励法

在进行发明时，设想越多越容易成功。怎样才能获得大量的创造性设想呢？美国创造学家奥斯本首先提出了智力激励法。后来，人们又对这种方法进行补充修改，产生了一些改良式的智力激励法。

无论是正统的还是改良的智力激励法，通常都是通过一个人数不多的会议来实现。在会上，人们自由地发表看法，互相启发，从而能提出许多的设想。其具体做法有如下几种形式。

（1）奥斯本式。

参加会议的人不多于10人，以利于充分发表意见。会议的时间一般在1小时以内。会议的内容要明确。到会人员可围绕课题任意发表观点，无上下级之分，不分多数人的意见和少数人的意见。由于到会人员能够受到别人的设想的启发，并发表新产生的设想，因而会议结束时，可以得到数十个或数百个设想。

（2）默写式。

每次会议由6个人参加，每个人在5分钟之内要提3个设想。开会时，首先提出发明的题目，在对发明题目解释完毕后，让到会的人填写卡片。每张卡片上有3个编号。在第一个5分钟之内，每人在卡片上填3个设想，然后将卡片传给下边的人。在第Th个5分钟内，每个人从3个设想中得。帕发，再填上3个新设想，并把卡片传给下渡的人。依此类推，半小时一共可产生108个设想。

以卡片式。此种形式又可分为CBS法和NBS法两种。

CBS法的做法是：每次会议由3～8人组成，每人持50张小卡片，会议大约持续回小时。会议的议题明确后，最初10分钟内，到会者独立填写卡片（每张卡片一个设想）。接下来的30分钟，到会者轮流发表自己的设想，每次读一张卡片，然后由其他人提出疑问，并填写由于启发而产生的新设想。最后的20分钟，让到会者自由交流设想，并将新设想记下。

NBS法的做法是：会前明确主题。每次会议由5-8人组成，每人需将5个设想填在5张卡片上。会议开始后，每人对自己的卡片进行说明。当别人受启示而产生新设想时，应立即填在备用卡片上。全部发言结束后，将所有卡片集中分类，放在桌子上，每类卡片加一个大标题。最后讨论一次，选出可实施方案。

（4）三菱式。

在宣布了会议的议题后，花费10分钟让到会人员分别在纸上填写设想。接着，每人轮流讲述自己的1～5个设想。别人在受到启发后也可以将新设想填在卡片上。然后，每个人将自己的提案汇总，写成正式提案。正式提案写成后，到会人员可以互相提问，进一步修改提案。最后，会议主持人将每个人的提案用图解方式写在黑板上，让大家充分讨论，以便确定最佳方案。

智力激励法的会议一般按如下步骤进行：

第一步，由会议主持人提出研究题目，明确目的要求。

第二步，参加会议的人围绕研究课题进行独立思考，将自己的设想记在笔记本上准备发言或写在卡片上。

第三步，依次发表自己的发明设想。与此同时，会议主持人和其余的人都将每个人的发明设想记录下来。

第四步，对每个人发表的发明设想大家分析、补充。与此同时，参加会议的人都根据别人的设想触发自己的灵感，记在笔记本上，准备提出更新的设想或补充。

第五步，就自己最感兴趣的设想，互相咨询，详细了解设想内容。

第六步，沉思5分钟后，再进一步依次提出新的设想和补充意见。

第七步，主持人将全部设想进行整理、归纳、拟出方案，再公布。

第八步，全体参加者对所提方案进行分析、比较，最后集中大家意见，确定最佳方案。

要使与会者全神贯注，集中注意力，充分发挥各人的智慧，必须要求他们遵守以下规则：

①参加人数以5～8人为好，最多不超过10人；

②开会时间以半小时到1小时为限度；

③主持人在召集开会前，必须向参加者明确研究的课题；参加人如有不清楚、不明白的地方，主持人应负责解释清楚，使参加者心中有数；

④参加人在明确研究目标的基础上，必须围绕议题进行广泛的联想，通过独立思考之后，尽可能多地发表自己的创造设想；

⑤在会上，任何人不许批评或指责别人提出的设想，更不要讥笑和嘲讽；

⑥鼓励任意思考，打消顾虑，大胆设想，想法越多、越新奇越好；

⑦在会上，对任何人提出的设想，都不作判断性结论，待会议结束。后，再进行整理和评论；

⑧在会上，不准私下交谈，干扰别问人的思路，发表意见的人，必须针对研究问题，集中注意力，把思路表达清楚，使参加者都明白；

⑨参加者应注意听取每个人的发言，利用别人的想法来激发自己的灵感，或结合几个人的想法，综合考虑，另提出自己创新的更好的设想；

⑩每个人提出的设想，不分好坏，一律记下来。

设问法

设问法是围绕现有的事物，以书面或口头形式提出各种问题，通过提问，发现现有事物存在的问题和令人感到不足的地方，从而找到要革新的方面，发明出新的事物来。设问法有很多，比较著名的有以下四种：

（1）5W2H法：

就是从7个方面去设问，这7个方面的英文第一个字母恰好是5个W和2个H。

①为什么需要革新（WHY）？

②什么是革新对象（WHAT）？

③从什么地方着手（WHERE）？

④什么人来承担革新任务（WHO）？

⑤什么时候完成（WHEN）？

⑥怎样实施（HOW）？

⑦达到怎样的水平（HOWMUCH）？

（2）七步法：

第一步，确定革新的方针；

第二步，收集有关资料数据，作革新的准备；

第三步，将收集的资料数据进行分析；

第四步，将自由思考产生出来的各种各样的创造性设想一一记录下来，并构思出革新方案；

第五步，提出实现革新方案的各种创造性设想；

第六步，综合所有有用的资料和数据；

第七步，对实现革新方案的各种创造性设想进行评价，筛选出切实可行的设想。

（3）行停法：

行停法是通过“行——扩散思维（提出创造性设想）”与“停——集中思维（对创造性设想进行冷静的分析）”的反复交叉进行的设问方法。其具体步骤如下。

行——想出与所需要解决的问题相关连的地方。

停——对比进行详细的分析和比较。

行——对解决问题有哪些可能用得上的资料。

停——如何方便地得到这些资料。

行——提出解决问题的所有关键处。

停——决定最佳解决方法。

行——尽量找出试验的方法。

停——选择最佳试验方法。

……直至发明成功。

（4）八步法：

①认清环境；

②设定问题范围与定义；

③收集解决问题的创造性设想；

④评价比较；

⑤选择最佳方案；

⑥初步设计；

⑦实地试验；

⑧追踪研究。

信息交合法

信息交合法就是一个由多维信息标组成全方位信息反应场，在这个反应场中，信息和信息交合产生新信息的发明方法。具体实施步骤如下：

（1）定中心。

将新研究的事物、物体或产品圈起来，确定它的位置。如：研究笔，则将笔圈起来，并把它作为一个多维坐标的中心。

（2）划标线。

根据中心信息的需要，通过坐标的中心，划几条坐标线，准备串起有关信息序列。如：构造、功能。材料等等。

（3）注标点。

就是在信息标上注明有关信息点，如笔杆、笔帽、装饰、赠品……

（4）相交合。

以一条线上的信息为母本信息，以另一条标线上的信息为父本信息，相交可产生子信息。即新信息、新产品、新品种。如塑料与装饰交合为塑料装饰笔，再与温度交合，则为表示温度的塑料笔。

利用信息交合地进行发散思维时，要注意如下三个基本要求：

①整体分解原则。即把系统整体按一定程序进行分解。首先根据目标的要求划分出不同的层次，按层次得到要素，一直分到需要的层次为止。

②信息交合原则。先要重视本体交合，即事物本身要素的交合；其次是打破原有功能的框框，引人不同类知识的信息标，进行大范围的“边缘交合”。

③结晶筛选原则。对组合中出现的千万个新品种，应根据评价的结果进行筛选。筛选时要注意新品种的实用性、经济性、易生产性和审美价值。

移植法

在发明创造中，将某个领域内原理、技术、方法、材料和结构引用到另一个领域内进行研究的方法，就是移植法。

移植法有两条途径，一条是将原理、方法应用于具体事物；另一条是为解决正在研究的问题，寻求可以移植的原理、方法。这两条途径的思考程度是不一样的。

（1）是将原理、方法应用于具体事物，思考方法如下：

①已知的原理或方法；

②列出这个已知原理或方法能产生的具体功能；

③列出现实生活中需要这些功能的事物；

④提出各种应用原理或方法的设想；

⑤检验这些设想。

（2）是为解决问题寻求原理、方法，思考步骤如下：

①提出对未来发明品的要求；

②明确需要解决的关键问题；

③列出在现实生活中能解决这个问题的各种装置；

④提出各种移植设想；