發(fā)明創(chuàng)造課的研究和實(shí)踐

羅凡華

作為一名發(fā)明創(chuàng)造課的教師，我有三個(gè)心愿：

第一，希望有1000位老師像我一樣上發(fā)明創(chuàng)造課，相信只要你去上發(fā)明創(chuàng)造課，一定比我上得好：

第二，希望能幫助1000所學(xué)校成為科技創(chuàng)新之星;

第三，希望我們上發(fā)明創(chuàng)造課的教師每年培養(yǎng)1000名學(xué)生成為小發(fā)明家，讓中國(guó)青少年的科技創(chuàng)新能力在全世界領(lǐng)先。

發(fā)明創(chuàng)造可以當(dāng)課上嗎？

中國(guó)的發(fā)明創(chuàng)造歷史悠久，然而，發(fā)明創(chuàng)造能當(dāng)課上嗎？

2001年1月5日，我在《中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)》上，看到時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理的溫家寶同志給天津市百所中小學(xué)寫的賀信，祝賀他們?cè)?999年獲得104項(xiàng)國(guó)家專利。這條消息對(duì)我沖擊很大，我想：為什么不通過給學(xué)生上發(fā)明創(chuàng)造課，讓我們這一所學(xué)校獲得的國(guó)家專利數(shù)量超過他們呢？

就這樣，我開始了上發(fā)明創(chuàng)造課的歷程：每學(xué)期給高一、高二各班上1節(jié)發(fā)明創(chuàng)造課。

發(fā)明創(chuàng)造課既無大綱，又無課本，如何讓學(xué)生掌握發(fā)明的基本方法呢？我以美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)明創(chuàng)造方法和自己長(zhǎng)期科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，經(jīng)過研究和總結(jié)，提煉出概念、特點(diǎn)、步驟、要領(lǐng)、實(shí)例、結(jié)論、思路等基本要素，以幫助學(xué)生找出發(fā)明創(chuàng)造的規(guī)律和奧妙。

剛上發(fā)明創(chuàng)造課時(shí)，學(xué)生大多以為發(fā)明創(chuàng)造是大科學(xué)家的事。于是，我告訴他們愛迪生的故事：大家都知道愛迪生是個(gè)大發(fā)明家，一生共有IOOO多項(xiàng)發(fā)明，可他是怎么發(fā)明的？卻很少有人清楚。原來，愛迪生是利用已有的發(fā)明技術(shù)，找出其中的不足進(jìn)行改進(jìn)，從而產(chǎn)生一種新的事物、新的技術(shù)。比如電燈的發(fā)明，1845年，J.W.斯塔爾首先獲得了電燈的發(fā)明專利。愛迪生在研究了斯塔爾電燈的種種缺陷后，經(jīng)過1600多種材料的實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)明出實(shí)用性很強(qiáng)的碳絲白熾燈，并使這一發(fā)明走向世界。愛迪生采用的方法叫“專利利用創(chuàng)造法”。

與此相類似的還有16種方法，如主體附加法、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造法、異類組合法、移植創(chuàng)造法，等等。在講解“主體附加法”的時(shí)候，我以汽車為例，把它作為主體，讓學(xué)生想像100年前的汽車都有哪些部件，后來人們又進(jìn)行了哪些添加？里程表、剎車燈、收音機(jī)、空調(diào)……“主體附加法”就是在一個(gè)事物上附加一個(gè)事物，從而達(dá)到彌補(bǔ)不足、消除缺陷、滿足要求的目的。每一次創(chuàng)新可能只有一點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)步，但這就是發(fā)明創(chuàng)造的過程。接下來，我讓學(xué)生在腦海里閃現(xiàn)自己熟悉的事物，然后確定一種作為主體，試著運(yùn)用主體附加法展開想像。于是有學(xué)生便以雨傘為主體，在上面附加了音樂器和電筒，變成具有播放音樂和照明功能的新型雨傘。

僅有失敗才是成功之母嗎？

俗話說：失敗是成功之母。但我認(rèn)為，成功也是成功之母。一個(gè)人如果有了一次成功的經(jīng)驗(yàn)之后，就會(huì)看到自己的實(shí)力，進(jìn)而信心大增，這對(duì)一個(gè)處于成長(zhǎng)階段的學(xué)生來說，是尤為重要的。我在舉例的時(shí)候，有意識(shí)地選取那些身邊的、價(jià)值不很高的發(fā)明實(shí)例，讓學(xué)生充分感覺到發(fā)明創(chuàng)造并不復(fù)雜，從而減輕了學(xué)生的心理壓力，有助于他們一看即明，一教即憧，一學(xué)即會(huì)。

我曾做過一個(gè)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)班54名學(xué)生，在一堂發(fā)明創(chuàng)造課上，經(jīng)過老師的啟發(fā)和引導(dǎo)，都能掌握3～4種基本創(chuàng)造方法，當(dāng)堂產(chǎn)生59個(gè)發(fā)明創(chuàng)造項(xiàng)目。

盡管學(xué)生的發(fā)明大多實(shí)用性不強(qiáng)，更談不上投入生產(chǎn)。但學(xué)生可以通過學(xué)習(xí)，打開思路、建立創(chuàng)新思維模式、找到自信，可以讓他們感到，發(fā)明創(chuàng)造其實(shí)并不神秘，只要掌握了要領(lǐng)，同時(shí)肯于動(dòng)腦，每個(gè)人都能成為發(fā)明家。如果將這種感覺和信心運(yùn)用到學(xué)習(xí)及其他工作中，就能產(chǎn)生意想不到的效果。

而發(fā)明創(chuàng)造課的實(shí)踐也使我感到，發(fā)明創(chuàng)造課是一門具有實(shí)用價(jià)值的課程，它的作用絕不僅限于出了多少成果，申請(qǐng)了幾項(xiàng)專利，其重要性在于它是對(duì)人進(jìn)行整體素質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍內(nèi)學(xué)習(xí)知識(shí)，增長(zhǎng)才干。

當(dāng)然，上發(fā)明創(chuàng)造課的作用還有很多：一是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、發(fā)明創(chuàng)造能力。在我任教的學(xué)校，有的同學(xué)因有專利證書而被保送上名牌大學(xué)，有的同學(xué)獲得了教育部“小小科學(xué)家”獎(jiǎng)。二是通過申請(qǐng)專利建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，在學(xué)會(huì)保護(hù)自己的同時(shí)，也學(xué)會(huì)尊重別人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。三是帶動(dòng)全社會(huì)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，提高全社會(huì)的創(chuàng)新意識(shí)。四是成為專利權(quán)人。體會(huì)成功，當(dāng)個(gè)小發(fā)明家享受自己的專利。

實(shí)踐也證明，學(xué)生們是歡迎發(fā)明創(chuàng)造課的。一次，在湖北興山一中講完課后，許多孩子圍著汽車不讓我走，拉著我問問題，講他們的發(fā)明構(gòu)想，我和知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的同志都熱淚盈眶。只上了短短2節(jié)發(fā)明創(chuàng)造課，學(xué)生們就這么留戀你，是他們喜歡我羅老師嗎？不是，是他們渴望科技創(chuàng)新的知識(shí)和方法。所以，我感到我們教育工作者有責(zé)任給每個(gè)學(xué)生提供發(fā)明創(chuàng)造教育。這更加強(qiáng)了我推廣發(fā)明創(chuàng)造教育的緊迫感。

發(fā)明創(chuàng)造課值得推廣嗎？

然而，在推廣發(fā)明創(chuàng)造教育的過程中，我首先遭遇到了理論上的阻力。長(zhǎng)期以來，我國(guó)創(chuàng)造力理論認(rèn)為：“一是創(chuàng)造力是有層次的，科學(xué)家、藝術(shù)家、發(fā)明家的創(chuàng)造力是高層次的。而學(xué)校的青少年的創(chuàng)造力是低層次的，不會(huì)作出超越前人的發(fā)明創(chuàng)造。二是創(chuàng)造力不是單一的，創(chuàng)造是一種復(fù)雜的心理整合，是智力因素和非智力因素的結(jié)晶，是顯意識(shí)和潛意識(shí)的交融，是形象思維與邏輯思維的互補(bǔ)，是發(fā)散思維和聚臺(tái)思維的統(tǒng)一，是左腦和右腦兩個(gè)半球的溝通?！北本┮晃恢淌谝灿H口對(duì)我講：“我20年前就反對(duì)發(fā)明創(chuàng)造有方法?！币晃恢麆?chuàng)造力研究員則認(rèn)為，發(fā)明創(chuàng)造屬于技術(shù)范疇，青少年不可能有發(fā)明創(chuàng)造，即使有，也沒有意義，發(fā)明創(chuàng)造沒有具體的方法，創(chuàng)造力的培養(yǎng)沒有具體方法。還有一位著名創(chuàng)造力研究員在深圳市寶安區(qū)講課時(shí)，拿著美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)宣讀發(fā)明的定義：“發(fā)明是把靈感變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程?！?/p>

專家的責(zé)難，讓我感到迷茫。然而，我們的實(shí)踐證明，發(fā)明創(chuàng)造并不是一件神秘的事情，掌握了發(fā)明創(chuàng)造的方法，就可以有發(fā)明創(chuàng)造產(chǎn)生?，F(xiàn)在，專家、教授用“左腦和右腦兩個(gè)半球的溝通”的言語來定義發(fā)明創(chuàng)造，客觀上把創(chuàng)造神秘化了，不讓大眾去探索、去應(yīng)用。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐的成果已經(jīng)證明，創(chuàng)造是有方法的，只要掌握了這種方法，就一定有發(fā)明創(chuàng)造。而且已有成千上萬的實(shí)例證明青少年也可以作出超越前人的發(fā)明創(chuàng)造。

2002年9月至12月，我給華茂實(shí)驗(yàn)學(xué)校的106個(gè)班分別上了2節(jié)發(fā)明創(chuàng)造課，結(jié)果產(chǎn)生了1550項(xiàng)發(fā)明方案。其中133項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造符合國(guó)家專利法規(guī)定的新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性的標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)了國(guó)家專利，創(chuàng)造了一天一項(xiàng)專利的奇跡。2003年10月，在由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局、國(guó)家科學(xué)技術(shù)部等部門聯(lián)合舉辦的第十四屆全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)上，華茂實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)生的發(fā)明項(xiàng)目奪得金獎(jiǎng)l項(xiàng)、銀獎(jiǎng)1項(xiàng)、銅獎(jiǎng)4項(xiàng)，其中小學(xué)四年級(jí)薛安藝同學(xué)發(fā)明的“新型水果摘取器”不僅獲得全國(guó)發(fā)明展金獎(jiǎng)，還獲得了光華青少年發(fā)明獎(jiǎng)。

中國(guó)己加入WTO，中國(guó)己融入世界，競(jìng)爭(zhēng)的起跑線上站的是全世界的青少年，我們國(guó)家的青少年要在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，必須首先在科技創(chuàng)新上領(lǐng)先。當(dāng)代青少年建立創(chuàng)新意識(shí)、掌握創(chuàng)新方法，對(duì)國(guó)家、對(duì)民族、對(duì)未來都具有戰(zhàn)略意義。可以說，在中小學(xué)校開展發(fā)明創(chuàng)造教育是培養(yǎng)中華民族創(chuàng)新能力的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。發(fā)明創(chuàng)造課不僅能夠及時(shí)幫助善于思考的青少年捕捉智慧的火花，完成一項(xiàng)項(xiàng)立足于實(shí)踐的發(fā)明創(chuàng)造，更重要的還在于能夠幫助他們深入理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間的關(guān)系，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的社會(huì)責(zé)任感。