1、 1 小小发明与创造教学讲义 第一 章 小发明的特点 一、 小发明的主要特点 一件优秀的 小发明 应具备 “ 三性 ” ，即 新颖性、创造性和实用性。 1.新颖性。 新颖性是指你在完成这个 小发明 之前，还没有出现过同样内容或技术的产品。也就是说，你既在街上的商店里买不到同样的产品，也没有在书刊、广播电视中看或听到过介绍；同样的发明，既没有由他人向专利局提出过申请并记载于专利申请文件中，也没有由他人申报参加各级发明创造比赛。但是，如果你在别的发明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是将原有的几件物品巧妙地组合在一起， 构成一个新个体，增加了新的功能，那也算具有新颖性。 好客鞋 一天，魏强同
2、学跟爸爸到一个朋友家做客，一进门就把他给难住了：主人家铺着地毯，不换鞋显得不礼貌。换鞋吧，脚又有臭味。回家后，魏强就想：如果有一种拖鞋，不用脱下脚上的2 鞋就能穿，那该多好！后来，他从旅游鞋上的尼龙搭扣得到启发：将拖鞋上的鞋袢装上尼龙搭扣，一按就搭上，一 掀就拉开，要肥要瘦不就可以调节了吗？于是他找来一双旧拖鞋，剪开鞋袢，缝上尼龙搭扣，做成了“好客鞋”。这项 小发明 在第四届全国青少年发明创造比赛中获得了三等奖。 其实，魏强的 小发明 只不过是将尼龙搭扣这项别人的发明移植到拖鞋上，但使拖鞋有了新的功能，尼龙搭扣也有了新用途，这项 小发明 也就具备了新颖性。 2.创造性。创造性是指 小发明 同原
3、来的同类产品已有的技术相比，有突出的实质性特点和显著的进步。 方便肥皂盒 一般的肥皂盒装点水，肥皂就会发粘，不容易取出来，肥皂的寿命也很短。天津的范平同学利用杠杆原理发明了方便肥皂盒。打开肥皂盒，肥皂就会立起来。它和同类产品相比，技术上要先进一些，获得了第一届全国青少年发明创造比赛一等奖。 3、实用性。实用性是指该发明能够制造或使用，并且产生积极的效果。 小发明 要能够做成实实在在的物品，不能只是想法或设计图纸，而且还要能够解决生产生活中的实际问题。 3 防虫树裙 山西临县盛产枣子，但枣曲虫对枣子的危害很大。刘艳同学仔细观察枣曲虫的生长活动规律，发现雌虫要爬上树干与雄虫交配再残害树叶、树果。他
4、就想了一个办法，在树干的半腰围一圈硬塑料片，内层涂上除虫药膏，使雌虫上不了树。这种简单巧妙的防虫树裙，实用性强，受到了枣农的欢迎，荣获第六届全国青少年发明比赛一等奖。 二、 思维训练： 智力大考场 （ 1）有三个人去住旅馆， 住三间房，每一 间房 $10 元，于是他们一共付给老板 $30。 第二天，老板觉得三间房只需要 $25 元就够了于是叫小弟退回 $5 给三位客人。谁知小弟贪心，只退回每人 $1，自己偷偷拿了 $2，这样一来便等于那三位客人每人各花了九元， 于是三个人一共花了 $27，再加上小弟独吞了不 $2，总共是 $29。可是当初他们三个人一共付出 $30 那么还有 $1 呢？ （ 2
5、） 1 元钱一瓶汽水，喝完后两个空瓶换一瓶汽水，问：你有20 元钱，最多可以喝到几瓶汽水？ 4 第二 章 小发明的步骤 完成一件 小发明 并不是 “ 眉头一皱，计上心来 ” 这么简单 ，它要经过 选题、构思设计、制作、实践检验与改进、成功 等步骤。 1、选题： 搞 小发明 的第一步，就是要确定发明的对象，考虑研究什么问题，这就是选题。对青少年来说，应从自己所熟悉的生活实际出发，在学校、家庭及周围的生活圈中去寻找发明题材。如当你在学习、生活中遇到一些困难时，你肯定会说： “ 要是有某某东西就好了。 ” 这个你想的所要发明的东西就可作为发明对象。不过，同学们在选题时，一定要结合自己的知识水平和设计
6、制作能力，不要空想办不到的发明。 2、构思设计： 体裁选好后，接着是构思设计。也就是根据基本的科学原理和经验 ，设计出选题对象的形态、结构、方法与实施方案。构思时尽可能想出多套设计方案，再根据可行性与实用性精选出最佳结构方案。方案以取材简单、巧妙易行、缺点最少为好。 3、制作： 构思成熟后，就可以开始制作了。制作时应尽可能利用现有条件，在少花钱甚至不花钱的前提下制作出精巧的作品。某些技术上的问题，可以向老师和家长请教，有时还可以找一些有关厂家帮助制作部分部件。 4、实践检验与改进： 小发明 样品完成后，还要进行实践检验与改进。即将作品拿去使用一段时间，在使用中发现问题，并向家长老师和同学广泛征
7、求意见，看还有没有改 进或不合理的地方。然后综合各方面的意见，对 小发明 加以改进。几乎每件优秀的 小发明 都是 “ 改 ” 出来的。 5、成功： 至此，你将会享受到成功的喜悦。接下来，就可5 申报参加各级青少年发明创造比赛、申请专利或向报刊投稿了。 参赛的申报文件主要包括组委会提供的 申报表、项目说明和证明材料 ，其中，项目说明内容为： 发明的选题是怎样发现的、发明方案是怎样设计的、发明作品是怎样制作的？这项发明如何体现出新颖性、创造性和实用性？你的创造性贡献是什么？进一步完善该发明的建议和设想。附上外观图（最好还有黑白照片）、结构图、原理图和其它必 要的图表资料。 凡涉及医疗保健用品、动植
8、物新品种和国家保护的动植物的 小发明 项目，还必须提供有关部门的证明材料。 （ 发现生物新种证明，由省以上生物科研部门开具； 培养动植物新品种证明，由省以上农科部门开具； 矿物、古生物发现证明，由省以上地质部门开具； 活体动植物携带出县参赛的，由检疫部门开具检疫证明； 国家保护动植物证明，由省以上林业主管部门开具。 ） 科学 小发明 是一件人人能做的事，也是一项趣味无穷的实践活动。只要大家用心观察周围的事物，善于发现问题，提出问题，大胆探索，动手实践，勇于突破条条框框的束缚，就 会有所创新，有所发明。 第三 章 小发明 选题思路 学搞 小发明 首先就要学会选择发明课题。 一、 列举缺点找选题
9、一个重要的方法，就是从学习、生活中不顺当、不方便、不合意的事情着手，列举缺点，多问 “ 有什么缺点需要克服的？ ”再去寻找克服缺点的方法，这种 根据现有物品的缺点而提出改革6 设想的方法称 缺点列举法 ，也是选择 小发明 题目的一种简便有效的方法。 四用防触电插座 电源插座几乎家家都有，但它很容易触电，对于小孩子来说特别危险，而且插上拔下很麻烦。上海的徐琛同学解剖了几种传统的电源插座，设计了一种“四用防触电插座”，这种插座在普通插座的插孔中，加装了两道绝缘的活门，只有插头同时插入两个插孔时，才能接通电源。这样，当小孩不注意把小手或铁钉等插入任一插孔时，由于有两道门挡着，也就不会触电了。这项 小
10、发明 荣获了第二届全国青少年科学创造发明比赛一等奖。 气压水瓶的改进 气压水瓶有缺点吗？有！由于它的出水管直插瓶内水底，所7 以每次压水时，底部的沉淀物往往使压出的水变浑浊。北京的张雪克同学针对这个缺点，对气压水瓶作了改进，他把吸水管口接了一截橡胶管，管口加一个塑料浮球，由于球始终浮在水面上，所以气压水瓶底部的沉淀物不会从吸管吸出。该发明获得了第二届全国青少年创造发明比赛三等奖。 列举物品的缺点实际上就是发现问题，而创造发明正是为了解决存 在的问题。所以，我们每发现一个缺点，提出一个问题，往往就找到了一个发明的题目。 那么，怎样研究和发现缺点呢？ 首先，要随时留意自己日常使用的物品存在哪些不足
11、或不方便之处，并善于抓住一件物品深究细挖。 伞，是大家常用的遮阳避雨的工具，似乎没有什么文章可做，可一些大 小发明 家却抓住它不放，花样日异翻新，如太阳伞、双人伞、折叠伞、母子伞、快干伞、天文伞 层出不穷。可见，一件事物有很多的发明题材可搞，而同一题材又可用各种不同的设计方案构成不同的发明。再拿钢笔来说吧，它的缺点还很多，如笔帽容易脱落或丢失，笔尖容 易堵塞，圆形笔杆容易从桌上滑落损坏笔尖，晚上停电或野外作业写字看不见 当你尽可能多地列举出某一物品的诸多缺点后，再根据你的能力，选择某一缺点或部分缺点作为研究对象，确定 小发明 课题。 针尖墨水笔防干笔帽 8 福建的王珏同学看见爸爸每次用针管笔绘
12、完图后总要细心地把笔内的墨水洗干净，既浪费了墨水，又多花了时间。但是为了防止针管状的 笔尖里的墨水干结堵住针管，只得如此。王珏同学将这一缺点作为发明对象，进行研究，经过多次探索，终于发明了“防干笔帽”，即在笔帽内上端装上一个眼药水瓶橡胶盖。这样，把笔插入笔帽后，胶盖刚好堵住笔尖口，很好地起到了防干防堵的作用。这项巧妙实用的发明获得了第五届全国青少年发明创造比赛一等奖。 防摔钢笔 使用钢笔时还有一个缺点，这就是钢笔摔在水泥地板或其它硬物上时，笔尖容易被摔坏。海南的黎文同学根据这个缺点，对钢笔做了一些改进，很好地解决了这个难题。他将笔尖内套尾部凸出和笔胆座连接的部分挫掉，中间插进一段弹簧。经试验
13、，将钢笔的笔尖朝着水泥地板掉下来，笔尖一点也不会损坏，拿起来照样写字。这项 “防摔钢笔 “荣获第七届全国青少年发明创造比赛二等奖。 其次，可以利用节假日到商店去就某些比较熟悉的物品搞商品调查， 征求营业员、顾客对某一物品的意见，看一看又有哪些新的物品销售，使用了哪些新工艺、新材料、新方法，这既可以丰富自己的知识，学到一些好的经验，得到一些有益的启示，也可以发现某些商品之不足，从而发现和确定自己的发明课题。 第三，经常与同学、家长交流所见所闻，所感所想，从中捕捉发明的题目。 既然每一件事物或多或少存在着 一些缺点，发明课题自然俯拾皆是了。 9 随时记下自己的发现，运用“缺点列举法”选择一至两个小
14、发明课题。 二 、提出希望找选题 在日常生活中，每个人都有这样或那样美好的愿望，如上课时，希望教师用的粉笔没有灰尘；练字的时候，希望毛笔能自动出水；上学途中下雨，希望书包能当伞用 _ 这种种希望之点，往往能转化为发明的课题。 希望和需要是成功之母。 在仔细观察和充分调查的基础上，从生活、学习、工作的需要出发，根据你或别人的某种希望，提出你 “希望 “东西的样子，再运用自己学过的知识和别人的经验，提出切实可行的办法， 这种发明思路称为 希望点列举法 。 自来水防冻阀门 天津李秀红同学家乡虽装上了自来水管，但冬季院内地上的自来水管很容易受冻不出水，甚至冻裂。李秀红了解到，村里人希望有一种防止冬天水
15、管受冻的阀门，她就将这一希望作为发明目标。 她和几个同学钻研探索产生了发明构思：如能制出一个阀门去掉自来水管内不用时的存水，使水管变成无 水的空管，不就没有受冻问题了吗？她们动手绘图，设计阀体、阀芯、阀盖、弹簧10 垫等零件，用粉笔作模型，经过反复修改，一种具有通水、断水、回水功能的自来水防冻阀门诞生了，荣获第三届全国青少年创造发明一等奖。 希望列举法和缺点列举法一样，也是一种行之有效的重要选题方法。但它同缺点列举法相比，更使发明者显得灵活、主动，因为缺点发明法是围绕现有物品的缺点提出各种改进设想，一般不会离开物品的原形，而希望点列举法则是按发明者的意愿提出各种新的设想，它可以不受现有物品的限
16、制。因此，它是一种积极的、主动型的选题思路。 全方位 昆虫观察箱 自然课上，老师抓了只昆虫让同学们观察其身体结构，每位同学都要单独将昆虫标本盒仔细看一遍，还看不全昆虫的各个部位，一节课就这样你看一下我看一下结束了。河北的田江华同学看到这种情景后，并没有局限在对标本盒的改进上，而是提出了新的希望：如果有一个观察箱，把昆虫放在里面。从各个方面都可以看到昆虫的各个部位，那该 多好啊！ 他根据镜片反射的原理和观察部位与反射角度相关的原理，分别用四块、六块、八块镜面玻璃进行上下左右不同部位的组合，最后以观察范围最大的 145角组合成全方位昆虫观察箱，它可以供十几位同学从不同角度同时全方位的观察昆虫标本，既省事，有省时。该发明获得了第五届全国青少年创造发明一等奖。 当然，提出希望并不是暂时难以实现的科学幻想，更不是不
