走出误区一：发明不因小而不为

■本刊记者 何 年

走出误区一：发明不因小而不为

■本刊记者 何 年

有人认为，发明创造是科学家的事情，与年龄尚小、知识浅薄的中小学生无关。实际上，发明并不神秘。国内外发明专利记录显示，有30%的成果系青少年所为——发明是可以学会的技能。中小学生发明的现状呈现两极分化∶主流观点认为，鼓励少年儿童发明应从身边做起；现实情况是，越来越多的少年儿童发明通过大量现代技术叠加，创造出新产品。这是科技进步导致的，专业的教学者们对此并不回避。

寻找身边“小”问题

中央电化教育馆电教专家杨名甲曾多次担任青少年科技大赛的评委。他向中小学生建议，发明创造的题材要从生活中去寻找，要做个有心的人。如何让教室里的垃圾桶不再一碰就倒？怎样防止钢笔掉地笔尖摔坏？这些都是近年来南京致远外国语小学的发明创造课的课题。该校通过鼓励学生结合生活学习实际搞发明创造，已有多项在国内、国际大赛上获金奖。

致远外国语小学一直把科技创新教育作为学校的特色。为了培养学生的创新能力和意识，教师们想到了金点子大赛。该校的发明课，第一步是降低发明创造的难度，让学生先在纸上搞发明。每周，学校科学老师会给全校学生确定一个主题，如雨伞、夹子、衣架等等，让学生找这些物品的使用缺陷，然后根据缺陷研究改进方法，最后把改进方法用文字和图案在纸上表达出来，这就是所谓的“在纸上搞发明”。学校对这些“发明”进行整理，评选出最佳方案。一学期下来，排名前10的学生将获得“金点子大王”称号。

通过鼓励全校学生参与，学生们展露出各种奇思妙想，比如“跌不坏的钢笔”，就是学生发现钢笔如果从课桌上落下来，因为笔头部分比较重，总是先着地，十有八九笔尖就坏了。有学生就想到在笔尾部分加装一个铅块，增加重量；而吸盘垃圾桶则是给垃圾桶底部增加一个吸盘，这样就能防止垃圾桶一撞就倒。

这些发明创新主要是利用日常手段解决问题，从身边小事发现问题解决问题，培养了学生的创新能力和动手能力，缺点是科技含量不高。在知识爆炸的时代，没有融入现代技术的发明，总显得有些缺乏力量。

从发明创新到科技创新

“防烫伤、窒息和触电的热水器阀门”获得了全国青少年发明创造奖，重庆市松树桥中学学生廖心影是这项获批专利的发明人。一个阀门，通过水温传感器控制，在水温过高时自动断水。发明还包括漏电检测设备和空气质量检测头，如果发生了漏电和一氧化碳浓度过高，就会有指示灯和警报器及时提醒。该发明把水温传感装置和电控阀门组合起来，创造出了新的功能性产品。

重庆北部新区人和小学校陈希贤发明的“灯用缓冲开关”，也是利用现代技术的功能叠加，创造出来的。该装置可以延长电灯的使用寿命。陈希贤发现，传统电灯开关在闭合瞬间，发光原件会电流猛增、产生高热，灯丝会被烧断。他在开关里加上导电弹片和二极管，成本只有几毛钱，就能使开关在闭合时，通过半波缓冲电路，避免产生高热，从而保护原件，延长灯具寿命。这个发明还可以用在电视、冰箱上。因为成本低，节能效果好，会有很广阔的市场前景。陈希贤的这项发明还在第25届全国青少年科技创新大赛中获得了二等奖。这些小发明，使用了新材料、新技术，通过组合不同功能，产生新的功能。这称为科技创新。

重庆九龙坡区兰花小学六年级的胡晓发明的“新型三角碗架”，就是原材料水平上的一种发明创造。胡晓在家帮家长洗碗时发现，放在橱柜里的碗会晾不干，橱柜还会被打湿，于是发明了这款能移动又节省空间的“新型三角碗架”。这种原材料级的发明，对生活的帮助很大，同样获得了国家级的青少年发明创造奖。在青少年发明创造获奖作品中，这两种发明类型虽然同时存在，但含有科技元素的发明比例逐年提高。这并非因为教学难度增加，而是因为新技术在生活应用中不断增加，自然成了新发明的一部分。专家们表示，在教学中，不追求发明的复杂性，但也不能排斥运用新技术。

“发明”创造没有年龄限制

杨名甲经常到各地中小学校进行科技讲座，讲座的题目是《发明创造没有年龄的限制》。许多听过他的讲座的小学生开始在发明之路上大胆实践。杨名甲认为，小孩在发明创造，获奖机率比成年人更高，因为小孩的想象力很强，能在外观创造上高于成年人。杨名甲经常向孩子们介绍一些小学生的发明∶可以吃的冰棒棍、抓鱼手套、水瓶等，而且大多是废物妙用。空可乐瓶，加工加工，改造改造，就成了手机、打火机、定时器、烟灰缸等。这些发明既保护了环境，又解决了生活中的问题。

内蒙古乌审旗陶利中心小学学生斯庆发明的挤奶桶，在普通挤奶桶上面加上一个多功能盖子，盖子主要由漏斗状受奶面、密封圈、滤网、防倒膜、倒奶口、放气孔以及固定桶与盖子的扣组成，其作用是防止牲畜碰翻奶桶将奶洒掉，防止牲畜的粪便、杂物掉入奶桶，免滤、方便。同时，拿下盖子的奶桶还可作普通水桶用。此作品只用一个多功能盖子就解决了挤奶时洒奶、滤奶和不卫生等一系列问题，是家庭和小型奶牛、奶羊场的理想挤奶用具，有广阔的市场前景。

天津市和平区成都道小学学生王露、史博发明了激光水平垂直测量器。激光水平测量器具采用4.5V直流供电，这种器具用的是三节纽扣电池，11支激光发生器安放在三件器具中，三只电源开关分别控制水平尺、垂直铅坠和水平测量器的电源。该测量器具备在测量工作过程中移动测量的功能使用方便，携带方便，省时、省工，很容易调试，而且制作价格便宜。

北京市海淀区前进小学学生梁昭璜发明的大压簧装卸卡具，是小作者在观看工人修汽车时发现的选题。其工作过程是∶用卡式螺母夹住压簧两端，旋转两螺母间的丝杠，把弹簧压缩，便于拆装。有了这件工具可减轻劳动强度，提高工作效率，有推广价值。

这些小学生从生活中观察到问题，运用新材料、新技术、新设计解决问题，帮助大人们解决了实际问题。

四川省仁寿县一中的发明创造课 图/何湘涛

未来发明家从这里出发

中国发明协会会员、成都锦城学院客座教授茅健明，是一位专门研究发明创造规律的学者。自从1986年开始登台介绍《专利法》和创造发明以来，听过茅健明课的人中有工、农、商各界人士，也有大、中、小学生。茅健明发现，教中小学生创造发明与教成人的方法有同也有异。

任何人初次进行非职务发明创造，首先要做的是破除神秘感，消除畏惧心理，青少年也一样。发明只是一种技能，是通过学习就能很快掌握的一种技能。茅健明辅导的学生中，有位叫潘波的初二学生，一开始，他对创造发明和申报专利感到高深莫测。通过学习后，发明新思路不断涌出。一个多星期就有十多个好的构思。后来，他成功地申报了一项专利。他激动地对同学说，还要继续搞几十项发明。

中小学生年龄小，注意力不易集中，再加上他们阅历少，知识积累不多，如果单纯给他们讲理论，很难达到预期的效果。因此，在讲理论时，茅健明借助他们生活中熟悉的事例，尽量形象生动，深入浅出地进行讲解。例如，通过士兵在碉堡里向四周射击，焰火向四周射出耀眼光芒的例子，使他们顺利地理解了什么叫“辐射”，进而掌握“辐射思维方式”和“辐射组合法”。为了活跃学生的思维，茅健明就给他们讲创造发明的故事，并用不断提问的方式激发学生的兴趣，吸引学生参与教学活动。茅健明请学生介绍自己的生活见闻和体会，激发他们的创新灵感。通过互动交流，茅健明将他们的思想火花上升到理性高度，进行归纳总结。例如，茅健明在介绍“强制组合法”时，先请学员随机说出原本是两个不相关东西，组合成一个新的东西，让学生们明白发明创造的基本方法之一就是强制组合不同的功能的技术和产品。通过以上方法，使他们能牢固地掌握学习的内容。

茅健明设计了一些课堂教学游戏，将创造发明寓于游戏之中。游戏使得课堂气氛十分活跃，学生的发明构思不断涌现。一般50人左右的班级，在一节课中至少能产生三四十项发明构思。在茅健明指导下，中小学生有很多成功的发明诞生。如华中科技大学附小五年级学生陈韦靖和中国地质大学附中初二学生李坤通过“抽签定位”和“说三道四”的游戏，不到半个小时就完成了发明构思。之后，陈韦靖发明的“双口瓶”，李坤发明的“可变大容量背包”都申报了专利。

茅健明认为，创造发明教育的根本目的，在于让学生学习进行创造的思维方式和方法。思维方式的转变是根本的转变。为让学生搞发明，进行了创造思维训练，改变他们原有的常规思维方式，学以致用，增长才干。学生在发明过程中自觉运用创造思维的方法，今后可运用到各科学习和工作之中。茅健明通过全过程教学来促进中小学生的发明能力。

首先，帮助学生完善构思。当学生有了初步的发明构思后，指导他们运用科学知识进行分析，再让他们做市场调查，指导他们查阅资料、完善构思；鼓励他们动手做出样品或模型。这提高了学生学习科学文化的兴趣和自觉性，还提高了学生的动手能力。第二步，鼓励学生申报专利。在教授发明技能的同时，茅健明还对学生们灌输《专利法》等知识产权方面的相关知识，树立维权观念，使之成为名副其实的发明家。茅健明的学生代梦婷是一位成绩优秀的初中女生，自从申报了第一项专利后，不仅学习更为刻苦，而且热衷于创造发明。第三步，鼓励学生积极参与社会上有关创造发明的活动。2004年暑假，茅健明为武汉市5所中小学校辅导的学生中，有11位学生申报了专利，随后他们都报名参加了“首届武汉市小发明竞赛”和国家知识产权局在武汉市召开的实用专利技术与民间资本对接洽谈会。孩子们在激烈的竞赛讲台上侃侃而谈，介绍自己的发明；在洽谈会展台前，面对全国各地的记者、厂商和参观者，兴奋地介绍自己的“产品”，从容地洽谈“生意”。

这些经历使得学生们进入创造发明的殿堂，并在“殿堂”里留下了自己的足迹，而不是像流星一样，划天而过，无影无踪。