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研究性学习之发明创造技法

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发明创造 技 法
主讲:刘小强

发明创造技法
一、发明有时好简单
二、发明创造的灵魂
三、发明创造技法

一、发明有时好简单
发明 神秘
发明 与我无缘
发明 是科学家发明家的事
总之 发明创造 难 难上加难

一、发明有时好简单



想一想,杯子上能有什么发明创造------??
这就是发明?这就是创造?我不敢相信!!!发明创造竞有这么简单?
这么简单的问题,我怎么没想到?

现在我告诉你:发明有时很简单 ,创造就在你身边。你不会不认可吧?
发明虽简单,但能做出发明的人就不简单。
发明者思想不简单,有头脑,凡事会思考,且善于思考,摆在我们面前的同样一件物品,我们经常习以为常,不会去仔细琢磨它的优缺点,一些问题也经常会出现在我们的生活中,而大多数人也并不会认真对待,寻找答案,探索真谛,发明就从我们身边溜走。

科学家的遗憾
法国化学家维勒,在科学发现上
很有成就,他发现过铝和铍两种化学
元素,并从无机物中合成了两种有机物——草酸和尿素,为举世瞩目,可是他在创造发明上也有过失误。1830年,维勒在研究墨西哥出产的一种褐色铝矿石时,发现了一种带红色的金属化合物。开始,他猜想这可能是一种未知新金属,打算进一步分析下去,但不久便转念一想,这种金属也可能是铬,因为铬的化合物大多呈红色。因此就没有创根究底,而轻易把它放下不管了。


可是,事有凑巧,此后不久,瑞典年轻的化学家肖夫斯特姆,也发现了同样的褐色铅矿石和同样红色金属化合物,开始他也以为是金属铬,但没有轻易作结论,而是继续分析矿石的化学成分,从中提炼出一种黑色粉末来,他一时还弄不清这种黑色粉末的成分,便向老师柏齐利阿斯求教。柏齐利阿斯是瑞典著名的分析化学家,对学生的发现也很重视。在老师的指导下,肖夫斯特姆终于发现了一种新元素,便用瑞典民间传说中的一位女神的名字Vanadinm来命名它,称它为“钒”。


发明有时真的很简单,发明就在我们身边!愿我们青少年个个成为小发明家,将来成为大发明家,为我们国家的繁荣昌盛做出自己的贡献。

二、发明创造的灵魂
1、创新思维是发明创造的灵魂
2、常见的创新思维方法
3、创新思维的主要障碍

1、创新思维是发明创造的灵魂
通俗地说,“想”和“算”就是思维。  创新思维是指在探索未知时积极地以独特新颖的方式和多向的角度,促使思维转化去寻获新成果的一种思维。
创新思维强调思维状态的积极性,这就要求人们发挥最大的主观能动性,千方百计地、殚思极虑地想,不达目的不罢休,这样一种思维状态才能算创新思维。
创新思维要求具有批判精神。
创新思维的精髓:非逻辑思维。

2、常见的创新思维方法
(1)同质异化思维。对熟知的问题,用不同的思路和方法进行创新处理。
(2)异质同化思维。对不同问题,用熟知的知识、方法创新处理。
(3)同向思维。顺势思考,必须如此,怎样才能更好?进行创新。
(4)逆向思维。反向思考,如果不这样,是否更好。
(5)横向思维。选择不同的立足点与进入角度,进行创新。
(6)面型思维。平面多路进行创新思考。


(7)立体思维。在多维空间思考创新。
(8)换远思维。通过变换要素,替代创新。
(9)扩散思维。从一般到个别,发散、细分。
(1 0)收敛思维。从个别到一般,聚焦放大。
(11)组合思维。把两组或两组以上的思维软件或硬件重新组合,创造新事物。
(12)分离思维。与组合相反,通过分解离散,产生新事物。
(13)移植思维。把某一领域已知事物移植于另外领域某一类事物,进行创新。
(14)对称思维。从客观事物均衡对称出发,进行创新。


3、创新思维的主要障碍—思维定势
思维定势也叫思维惯性,是指过去思维对当前思维的影响。人们把平时学习和实践中获得的知识、经验、观念和方法等要素进行积淀,并固定于大脑中,就构成了一定的思维方式。久而久之,在思维过程中就形成了固定的认识问题、分析问题和解决问题的模式,很难改变而成为定势。
思维定势的正面作用:是人们能够驾轻就熟而迅速的解决相似的问题。
思维定势的正面作用:在创新活动中,它是影响创新思维的主要思维障碍。


狗鱼思维——拒绝变化 有一种鱼叫做狗鱼。狗鱼很富有
攻击性。科学家们做了这样一个实验:把狗鱼和小鱼放在同一个玻璃缸里,在两者中间隔上一层透明玻璃。狗鱼一开始就试图攻击小鱼,但是每次都撞在玻璃上。慢慢地,它放弃了攻击。后来,实验人员拿走了中间的玻璃,这时狗鱼仍没有攻击小鱼的行为。 这个现象被叫作狗鱼综合症。 狗鱼综合症状的特点是: ——对差别视而不见 ——自以为无所不知 ——滥用经验 ——墨守陈规 ——拒绝考虑其他的可能性 ——缺乏在压力下采取行动的能力。    这个故事告诉我们,思维定势一旦形成,有时是很悲哀的。这也是我们要不断学习新知识、新观念的原因之一。形势在不断变化,必须关注这些变化并调整行为。一成不变的观念将带来毫无生机的局面。

有笼必有鸟——心理图式
一位心理学家曾和乔打赌说:“如果给你一个鸟笼,并挂在你房中,那么你就一定会买一只鸟.” 乔同意打赌.因此心理学家就买了一只非常漂亮的瑞士鸟笼给他,乔把鸟笼挂在起居室桌子边.结果大家可想而知,当人们走进来时就问:"乔,你的鸟什么时候死了?" 乔立刻回答:"我从未养过一只鸟." "那么,你要一只鸟笼干嘛?" 乔无法解释。


后来,只要有人来乔的房子,就会问同样的问题,乔的心情因此搞得很烦躁,为了不再让人询问,乔干脆买了一只鸟装进了空鸟笼里。 心理学家后来说,去买一只鸟比解释为什么他有一只鸟笼要简便得多,人们经常是首先在自己头脑中挂上鸟笼,最后就不得不在鸟笼中装上些什么东西。


考考你----看看你的头脑中挂上鸟笼没有?
在公安局局长办公室内,公安局张局长与特警队刘队长正抽着烟在讨论追捕罪犯的作战计划,突然,一个小孩子急忙跑进办公室,喘着气对刘队长说:“不好了不好了,我爸爸和你爸爸打起来了,快回家去劝劝吧!”,请问:小孩和公安局长是什么关系?

三、发明创造技法
1、智力激励法
2.缺点列举法
3、希望点列举发明法
4、假想构成法
5.高顿思考法
6.开发新产品的—设问法
7.开发潜在创造力的--综摄法
8.类比发明法
9.信息交合法
10.创造技法之母—检核表法


另外还有
主体附加法
创新改变创造法
自身组合创造法
现有物品改造法(和田十二法)
信息交合法

主体附加法
主体附加法的原理就是在一个主体上附加一个东西,产生一个新的发明。
(       )+(         )=(        )     附加          主体        新产品
如:蜡烛为主体:+金属圈——防流泪的蜡烛                                 +灯罩——防风蜡烛                                 +玩具——玩具型蜡烛
笔为主体:+鹅毛=鹅毛笔                              +电脑=电脑笔                     +音乐=音乐笔                              +香味=香味笔                     +彩色=彩色笔                              +磁性=磁性笔                     +照明=照明笔                              +翻译=翻译笔                     +验钞=验钞笔                     +玩具=玩具笔                     +录音=录音笔

创新改变创造法
尺——加长——卷尺 
手表——加大——钟 自行车—变结构—水上自行车,冰上自行车等 气球——变重量——篮球、铅球等 圆铅笔——变形状——六角形铅笔 茶杯——变内容——磁化杯 玻璃杯——变材料——不锈钢杯 灯泡——变成分——彩色灯泡 门钮——变使用方式——斜翻门钮,平转门钮 煤气灶——变使用场所——煤气淋浴器

自身组合创造法
如杯子的例子: 功能方面:杯子—观赏—盛固体—盛液体…… 形态结构:杯子—杯体—杯盖—杯耳…… 材料方面:杯子—搪瓷—玻璃—塑料—纸…… 关联学科:杯子—电—磁—知识—刻度—分层……
经过分析和综合推断就能产生出许多新构思: 杯子+玻璃+刻度=刻度玻璃杯 杯子+电+金属=金属电热杯 杯子+塑料+磁=塑料磁疗杯 杯子+观赏+知识=观赏知识杯 杯子+杯盖+指南针=可指南带盖杯

现有物品改造法
(1)加一加 铅笔+橡皮=带橡皮头的铅笔, 电视+电话=可视电话, 功放+电视=卡拉OK机。
(2)减一减 电子管改成集成块,体积减少了,
信件直接印上邮票,就不须再贴邮票了,
隐形眼镜就让镜片减薄,减小,再减去镜架,
一个乐队用唱片代替既减少了开支,又方便点歌。

(3)扩一扩 吹风机扩大变成了烘被褥
的烘干机,
望远镜扩成又长又大的天文望远镜,
单人伞扩成了双人伞、“情侣”伞。
(4)缩一缩 袖珍词曲,袖珍收音机,袖珍电筒,袖珍雨衣,折叠伞,折叠椅。



(5)联一联 剃须与刮须联在一起的多功能剃须刀
多功能的车床
电动车既可以电动也可以脚动
(6)学一学 模仿升降功能就有了可升降篮球架
研究蝙蝠的飞行原理发明了雷达
研究了鱼在水中的游动发明了潜艇

(7)变一变
圆珠笔单色变双色或三色
瓜子向奶油味、酱油味、怪味、辣味的多品种变化
闹钟变为无声的振动
(8)改一改 雨伞过去多为黑色,太单调,现在改成花色繁多,
伞柄也一改过去,有了折伞,便于收藏,
伞布遮住视线,改成了透明塑料做伞布。
收录机单卡改成双卡,单功能改变成多功能。

玩一玩:故事新编


(9)代一代
曹冲是用石头等量替代大象,
餐巾纸代替手帕等。
(10)搬一搬
利用振动原理,可产生振动,振动输送,
利用激光,制成激光武器,激光唱片,激光防伪。


(11)反一反 正反可穿的衣服,
汽车的反光镜,
电动机反过来用就成了发电机。
(12)定一定 药水瓶已印上刻度,贴上标签,注明每天服用几次,什么时间服用,服用几格;
交通路口的红绿灯。

信息交合法
中国思维魔王许国泰所创造的信息交合法就是进行组合创造的很好的工具。信息交合法实施步骤:
把物体的总体信息分解成若干要素,然后把这种物体与人类各种实践活动相关的用途要素分解,把两种信息要素用坐标法连成信息标x轴与y轴,两轴垂直相交,构成“信息反应场”,每个轴上的各点的信息依次与另一轴上的信息交合从而产生新的信息。



美术 铁画 y轴是曲别针的若干信息,
音乐 胡琴码 音符 x轴是与曲别针相关的人
电 导线 类实践要素,信息标两轴相
磁 指南针 交产生信息场
文字 A B C
化学 铁元素
物理 弹簧 砝码
数学 数字 符号
曲别针 材 体 长 截 颜 弹 硬 弧 直 重
质 积 度 面 色 性 度 度 边 量

回形针的故事

用信息交合法设计新式家俱
我们先列举有关家俱的信息:床、沙发、桌子、衣柜、镜子、电视、电灯、书架、录音机等。
然后,用一根标线将它们串起来了,形成一根信息标。
为了形成信息反应场,从每一个信息处引出两条信息射线,这些信息射线两两根交时会得到许多交点(对于本例有36个交点,如图)。


沙发
桌子
衣柜
镜子
电视
电灯
书架
录音机


我们用一根信息标串连已有家用产品信息:台灯、风扇、电视、书桌、钢笔等。
用另一根信息标串连与此不同类型的信息:驱蚊、提神、散热、催眠、灭蝇等。
将两信息标相交组成坐标系,再引出信息射线形成信息反应场(如图)。

钢笔
书桌
电视
风扇
台灯
台历
驱蚊
提神
散热
催眠
灭蝇

山药

药材类
肉禽类
肠衣类
水产类
水果类
形状类
人参
当归
枸杞
首乌
食用塑
高温纸
羊肠衣
猪肠衣
黄鳝
鱿鱼
河虾
海米
苹果
柑橘
蜜桃
雪梨
芒果
管状
方体
圆盘
球形
卡通






牛肉
牛耳
蹄筋
牛尾
牛舌
牛肠
牛肉
海米火腿肠、虾仁火腿肠、益智肠、月桂肠、香蕉肠、红枸肠、菠萝肠、山楂肠等20余种

作用非凡的热水瓶 1、摔不破的暖瓶:
2、可以出冷热水的热水瓶。
3、挤不破的热水瓶。  4、可以取暖或降温的热水瓶。 5、净化水质的热水瓶。 6、有药效功能的热水瓶。 7、定时的热水瓶。 8、太阳能的热水瓶。                        
9、红外遥控移动(供病人使用的热水瓶)。                   10、磁化水的热水瓶。                    
11、自动加水烧水的热水瓶。                                                              12、声控移动的热水瓶。               
13、可以按温度出水的热水瓶。               14、可折叠的热水瓶。……

创 意 赏 析

发明题材 1、学生用品 书包、文具盒、课桌、笔、讲义夹、 圆规、尺、凳 2、针对“雨伞”的某些不足,进行系列改进 3、用“可折叠”对各类物品进行改进 4、为方便盲人使用对各类物品进行改进 自选一件物品利用各种创新方式进行尝试,包括功能,附加物,使用方便等等
作业:



故事新编

龟兔赛跑
骄傲
帮助
环保
科技
工具
道路
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