走出誤區(qū)一：發(fā)明不因小而不為

有人認為，發(fā)明創(chuàng)造是科學家的事情，與年齡尚小、知識淺薄的中小學生無關。實際上，發(fā)明并不神秘。國內外發(fā)明專利記錄顯示，有30%的成果系青少年所為——發(fā)明是可以學會的技能。中小學生發(fā)明的現(xiàn)狀呈現(xiàn)兩極分化：主流觀點認為，鼓勵少年兒童發(fā)明應從身邊做起；現(xiàn)實情況是，越來越多的少年兒童發(fā)明通過大量現(xiàn)代技術疊加，創(chuàng)造出新產品。這是科技進步導致的，專業(yè)的教學者們對此并不回避。

尋找身邊“小”問題

中央電化教育館電教專家楊名甲曾多次擔任青少年科技大賽的評委。他向中小學生建議，發(fā)明創(chuàng)造的題材要從生活中去尋找，要做個有心的人。如何讓教室里的垃圾桶不再一碰就倒？怎樣防止鋼筆掉地筆尖摔壞？這些都是近年來南京致遠外國語小學的發(fā)明創(chuàng)造課的課題。該校通過鼓勵學生結合生活學習實際搞發(fā)明創(chuàng)造，已有多項在國內、國際大賽上獲金獎。

致遠外國語小學一直把科技創(chuàng)新教育作為學校的特色。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和意識，教師們想到了金點子大賽。該校的發(fā)明課，第一步是降低發(fā)明創(chuàng)造的難度，讓學生先在紙上搞發(fā)明。每周，學?？茖W老師會給全校學生確定一個主題，如雨傘、夾子、衣架等等，讓學生找這些物品的使用缺陷，然后根據缺陷研究改進方法，最后把改進方法用文字和圖案在紙上表達出來，這就是所謂的“在紙上搞發(fā)明”。學校對這些“發(fā)明”進行整理，評選出最佳方案。一學期下來，排名前10的學生將獲得“金點子大王”稱號。

通過鼓勵全校學生參與，學生們展露出各種奇思妙想，比如“跌不壞的鋼筆”，就是學生發(fā)現(xiàn)鋼筆如果從課桌上落下來，因為筆頭部分比較重，總是先著地，十有八九筆尖就壞了。有學生就想到在筆尾部分加裝一個鉛塊，增加重量；而吸盤垃圾桶則是給垃圾桶底部增加一個吸盤，這樣就能防止垃圾桶一撞就倒。

這些發(fā)明創(chuàng)新主要是利用日常手段解決問題，從身邊小事發(fā)現(xiàn)問題解決問題，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和動手能力，缺點是科技含量不高。在知識爆炸的時代，沒有融入現(xiàn)代技術的發(fā)明，總顯得有些缺乏力量。

從發(fā)明創(chuàng)新到科技創(chuàng)新

“防燙傷、窒息和觸電的熱水器閥門” 獲得了全國青少年發(fā)明創(chuàng)造獎，重慶市松樹橋中學學生廖心影是這項獲批專利的發(fā)明人。一個閥門，通過水溫傳感器控制，在水溫過高時自動斷水。發(fā)明還包括漏電檢測設備和空氣質量檢測頭，如果發(fā)生了漏電和一氧化碳濃度過高，就會有指示燈和警報器及時提醒。該發(fā)明把水溫傳感裝置和電控閥門組合起來，創(chuàng)造出了新的功能性產品。

重慶北部新區(qū)人和小學校陳希賢發(fā)明的“燈用緩沖開關”，也是利用現(xiàn)代技術的功能疊加，創(chuàng)造出來的。該裝置可以延長電燈的使用壽命。陳希賢發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)電燈開關在閉合瞬間，發(fā)光原件會電流猛增、產生高熱，燈絲會被燒斷。他在開關里加上導電彈片和二極管，成本只有幾毛錢，就能使開關在閉合時，通過半波緩沖電路，避免產生高熱，從而保護原件，延長燈具壽命。這個發(fā)明還可以用在電視、冰箱上。因為成本低，節(jié)能效果好，會有很廣闊的市場前景。陳希賢的這項發(fā)明還在第25屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得了二等獎。這些小發(fā)明，使用了新材料、新技術，通過組合不同功能，產生新的功能。這稱為科技創(chuàng)新。

重慶九龍坡區(qū)蘭花小學六年級的胡曉發(fā)明的“新型三角碗架”，就是原材料水平上的一種發(fā)明創(chuàng)造。胡曉在家?guī)图议L洗碗時發(fā)現(xiàn)，放在櫥柜里的碗會晾不干，櫥柜還會被打濕，于是發(fā)明了這款能移動又節(jié)省空間的“新型三角碗架”。這種原材料級的發(fā)明，對生活的幫助很大，同樣獲得了國家級的青少年發(fā)明創(chuàng)造獎。在青少年發(fā)明創(chuàng)造獲獎作品中，這兩種發(fā)明類型雖然同時存在，但含有科技元素的發(fā)明比例逐年提高。這并非因為教學難度增加，而是因為新技術在生活應用中不斷增加，自然成了新發(fā)明的一部分。專家們表示，在教學中，不追求發(fā)明的復雜性，但也不能排斥運用新技術。

“發(fā)明”創(chuàng)造沒有年齡限制

楊名甲經常到各地中小學校進行科技講座，講座的題目是《發(fā)明創(chuàng)造沒有年齡的限制》。許多聽過他的講座的小學生開始在發(fā)明之路上大膽實踐。楊名甲認為，小孩在發(fā)明創(chuàng)造，獲獎機率比成年人更高，因為小孩的想象力很強，能在外觀創(chuàng)造上高于成年人。楊名甲經常向孩子們介紹一些小學生的發(fā)明：可以吃的冰棒棍、抓魚手套、水瓶等，而且大多是廢物妙用。空可樂瓶，加工加工，改造改造，就成了手機、打火機、定時器、煙灰缸等。這些發(fā)明既保護了環(huán)境，又解決了生活中的問題。

內蒙古烏審旗陶利中心小學學生斯慶發(fā)明的擠奶桶，在普通擠奶桶上面加上一個多功能蓋子，蓋子主要由漏斗狀受奶面、密封圈、濾網、防倒膜、倒奶口、放氣孔以及固定桶與蓋子的扣組成，其作用是防止牲畜碰翻奶桶將奶灑掉，防止牲畜的糞便、雜物掉入奶桶，免濾、方便。同時，拿下蓋子的奶桶還可作普通水桶用。此作品只用一個多功能蓋子就解決了擠奶時灑奶、濾奶和不衛(wèi)生等一系列問題，是家庭和小型奶牛、奶羊場的理想擠奶用具，有廣闊的市場前景。

天津市和平區(qū)成都道小學學生王露、史博發(fā)明了激光水平垂直測量器。激光水平測量器具采用4.5V直流供電，這種器具用的是三節(jié)紐扣電池，11支激光發(fā)生器安放在三件器具中，三只電源開關分別控制水平尺、垂直鉛墜和水平測量器的電源。該測量器具備在測量工作過程中移動測量的功能使用方便，攜帶方便，省時、省工，很容易調試，而且制作價格便宜。

北京市海淀區(qū)前進小學學生梁昭璜發(fā)明的大壓簧裝卸卡具，是小作者在觀看工人修汽車時發(fā)現(xiàn)的選題。其工作過程是：用卡式螺母夾住壓簧兩端，旋轉兩螺母間的絲杠，把彈簧壓縮，便于拆裝。有了這件工具可減輕勞動強度，提高工作效率，有推廣價值。

這些小學生從生活中觀察到問題，運用新材料、新技術、新設計解決問題，幫助大人們解決了實際問題。

未來發(fā)明家從這里出發(fā)

中國發(fā)明協(xié)會會員、成都錦城學院客座教授茅健明，是一位專門研究發(fā)明創(chuàng)造規(guī)律的學者。自從1986年開始登臺介紹《專利法》和創(chuàng)造發(fā)明以來，聽過茅健明課的人中有工、農、商各界人士，也有大、中、小學生。茅健明發(fā)現(xiàn)，教中小學生創(chuàng)造發(fā)明與教成人的方法有同也有異。

任何人初次進行非職務發(fā)明創(chuàng)造，首先要做的是破除神秘感，消除畏懼心理，青少年也一樣。發(fā)明只是一種技能，是通過學習就能很快掌握的一種技能。茅健明輔導的學生中，有位叫潘波的初二學生，一開始，他對創(chuàng)造發(fā)明和申報專利感到高深莫測。通過學習后，發(fā)明新思路不斷涌出。一個多星期就有十多個好的構思。后來，他成功地申報了一項專利。他激動地對同學說，還要繼續(xù)搞幾十項發(fā)明。

中小學生年齡小，注意力不易集中，再加上他們閱歷少，知識積累不多，如果單純給他們講理論，很難達到預期的效果。因此，在講理論時，茅健明借助他們生活中熟悉的事例，盡量形象生動，深入淺出地進行講解。例如，通過士兵在碉堡里向四周射擊，焰火向四周射出耀眼光芒的例子，使他們順利地理解了什么叫“輻射”，進而掌握“輻射思維方式”和“輻射組合法”。為了活躍學生的思維，茅健明就給他們講創(chuàng)造發(fā)明的故事，并用不斷提問的方式激發(fā)學生的興趣，吸引學生參與教學活動。茅健明請學生介紹自己的生活見聞和體會，激發(fā)他們的創(chuàng)新靈感。通過互動交流，茅健明將他們的思想火花上升到理性高度，進行歸納總結。例如，茅健明在介紹“強制組合法”時，先請學員隨機說出原本是兩個不相關東西，組合成一個新的東西，讓學生們明白發(fā)明創(chuàng)造的基本方法之一就是強制組合不同的功能的技術和產品。通過以上方法，使他們能牢固地掌握學習的內容。

茅健明設計了一些課堂教學游戲，將創(chuàng)造發(fā)明寓于游戲之中。游戲使得課堂氣氛十分活躍，學生的發(fā)明構思不斷涌現(xiàn)。一般50人左右的班級，在一節(jié)課中至少能產生三四十項發(fā)明構思。在茅健明指導下，中小學生有很多成功的發(fā)明誕生。如華中科技大學附小五年級學生陳韋靖和中國地質大學附中初二學生李坤通過“抽簽定位”和“說三道四”的游戲，不到半個小時就完成了發(fā)明構思。之后，陳韋靖發(fā)明的“雙口瓶”，李坤發(fā)明的“可變大容量背包”都申報了專利。

茅健明認為，創(chuàng)造發(fā)明教育的根本目的，在于讓學生學習進行創(chuàng)造的思維方式和方法。思維方式的轉變是根本的轉變。為讓學生搞發(fā)明，進行了創(chuàng)造思維訓練，改變他們原有的常規(guī)思維方式，學以致用，增長才干。學生在發(fā)明過程中自覺運用創(chuàng)造思維的方法，今后可運用到各科學習和工作之中。茅健明通過全過程教學來促進中小學生的發(fā)明能力。

首先，幫助學生完善構思。當學生有了初步的發(fā)明構思后，指導他們運用科學知識進行分析，再讓他們做市場調查，指導他們查閱資料、完善構思；鼓勵他們動手做出樣品或模型。這提高了學生學習科學文化的興趣和自覺性，還提高了學生的動手能力。第二步，鼓勵學生申報專利。在教授發(fā)明技能的同時，茅健明還對學生們灌輸《專利法》等知識產權方面的相關知識，樹立維權觀念，使之成為名副其實的發(fā)明家。茅健明的學生代夢婷是一位成績優(yōu)秀的初中女生，自從申報了第一項專利后，不僅學習更為刻苦，而且熱衷于創(chuàng)造發(fā)明。第三步，鼓勵學生積極參與社會上有關創(chuàng)造發(fā)明的活動。2004年暑假，茅健明為武漢市5所中小學校輔導的學生中，有11位學生申報了專利，隨后他們都報名參加了“首屆武漢市小發(fā)明競賽”和國家知識產權局在武漢市召開的實用專利技術與民間資本對接洽談會。孩子們在激烈的競賽講臺上侃侃而談，介紹自己的發(fā)明；在洽談會展臺前，面對全國各地的記者、廠商和參觀者，興奮地介紹自己的“產品”，從容地洽談“生意”。

這些經歷使得學生們進入創(chuàng)造發(fā)明的殿堂，并在“殿堂”里留下了自己的足跡，而不是像流星一樣，劃天而過，無影無蹤。