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科技创新的十种方法
　　有创新，才有个人、群体、社会的发展；没有创新，就没有发展。人的发展，就是认识、适应、变革、驾驭、创造客观实际（事物、环境、条件）的能动素质的提高。创造客观实际，就是创新。人的创新能力，通常是由自身的心脑功能、知识结构、思维方法决定的。心脑功能是前提，知识结构是基础，思维方法是关键。教要指导，学要训练，要学会开发创新能力。要想创新，首先应该知道创新是什么意思？什么是创新？
　　创是首次，新是刚出现，创新就是要变革现实存在的事物，使它产生首次出现的新事物。创新，就是我们通常说的发现、发明、创造、创作。首次认识是发现，首次做出是发明、创造、创作。
　　创新的内涵：变革现实与首次出现是创新这一概念的基本内涵。例如：第一个用石头块打击野兽的人，发明了一种武器。第一个吃螃蟹的人，发现了一种新食物。第一个用树枝吃饭的人，发明了筷子。第一个骑马的人，发现了一种新的交通工具。第一个用棍子支起布篷在里面休息的人，发明了帐篷。第一个把袜子和裤子连在一起的人，设计出了连体裤袜。麦哲伦第一个完成环球旅行，证明了地球是园的。伽利略第一个用实验证明了物体下落的速度跟物体的重量无关，发现了自由落体运动定律。牛顿第一个提出万有引力的思想，并推导出万有引力公式，发现了万有引力定律。爱因斯坦第一个提出相对论原理的假说，创建了相对论理论。大禹治水改堵截为疏导，汉代蔡伦改进了造纸术，宋代毕升发明了活字印刷术，马克思与恩格斯创立的辩证唯物主义哲学、政治经济学、科学社会主义的理论，列宁关于帝国主义和无产阶级革命的理论，毛泽东关于中国民主革命和社会主义革命的理论，邓小平关于中国社会主义建设的理论，都是创新的成果。
　　创新的外延：新事物有广泛的外延。现实存在的事物包括主观认识、客观事物、个人行为、社会实践、相互关系。所以，从大的方面来分析，可以从主观认识、客观事物、个人行为、社会实践、相互关系几方面探索，包含一切首次出现的事物。主观认识就是思想观念，思想观念的创新就是要改变主观认识，主要是提出、创立、接受新思想、新观念、新理论、新方法、新发现、新发明等内容。客观事物是在主观认识之外独立存在的事物，包含广泛的内容，其中对人类生存发展最重要的是物质生产条件，创新主要包括新技术、新工艺、新设备、新工具、新能源、新光源、新材料、新产品等内容。个人行为包括学习、工作、生活的全部活动，学习创新的主要内容包括学习的内容和形式、态度和方法、手段和设备、工具和用品、途径和过程，工作创新的主要内容包括工作的内容和形式、态度和方法、手段和设备、工具和用品、途径和过程，生活创新的主要内容包括物质与精神，衣食住行用的物质条件和使用方式的改善，交际休闲娱乐健身、兴趣爱好行为习惯的精神文明内容与形式的优化，等等。社会实践包括群体活动的全部内容，主要包括生产、经营、管理、营销、科研、教育、学术、艺术、文化、卫生、保健、休闲、军事、治安等等。相互关系是各种事物之间的关系，包括人与人、人与物、物与物的关系，其中对人类生存发展影响比较大的关系是生产关系和社会关系，创新的主要内容包括新体制、新机制、新制度、新组织、新机构等等。
　　由此可见，创新并不难，只要勇于实施变革现实事物的实践，造出原来没有过的新事物，就实现了创新。但是，要创造出能产生重大社会效益的新事物，除了偶然地发现、发明外，一般地都需要付出巨大的劳动。
一、综合法：就是把不同的几个东西的优点抽取出来，创造出一个新的事物。
　　例如；擦字橡皮流通了差不多一百年，美国的一个画家海曼住在费城，他在画画时一会儿用铅笔，一会儿用笔擦，十分不方便，由于集中精力搞创作经常找不到笔擦，他就在铅笔的顶端加上擦字橡皮，使用起来更方便，带橡皮的铅笔才问世。、他就申请了专利，取得丰厚的报酬。
　　又如1998年陈燕同学看到人们摘果子很不方便，他就把剪刀和鱼网组合起来，创造出"方便摘果器"，获福州市二等奖；又如95年施艳艳同学看到餐店里的调味瓶只有一、二种，他就发明了一种五味瓶，能分别装上五种调味品，获得福清市三等奖。
　　请同学们仔细观察身边事物，还有那些东西的优点综合起来，可以创造出一个新事物。
　　1、如何让老人倒着走练功不会摔倒或碰到别人？
　　2、如何让老人或盲人的手杖有多种功能？
　　3、如何改革数学老师的圆规尺子，使其更好用、更方便。
　　4、自行车能遮阳避雨吗？
　　5、你能不用空调让整座城市降温吗？
二、逆向思维法：就是要打破常规反其道而行的一种创造方法。
例如：电影摄影师在拍摄人飞上高墙，但人不可能飞那么高，他就叫人从高墙跳下，他就拍下来，到放映时他就倒着放，这样就好象人是从下面飞上去一样。又如：2001年吴陈娟学生看到套间的一般用水和马桶的水共同都排到阴沟去，浪费了大量的水，他就想办法不让一般用水流掉，设计出环保水箱，获全国三等奖。
　　请同学们仔细观察身边事物，还有那些东西用逆向思维法，可以创造出一个新事物？
　　1、你家里的电器都有通电指示灯，你逆向想一想？
　　2、工人用双手钉木模，你能让他只用单手行吗？
　　3、蓝宝石和铁矿石刚采出来很难区分，你如何区分？
　　4、街上的充气拱门会漏气，你能使其不漏气吗？
三、刨根探底法：就是在别人取得成功的基础上进一步探索，或许还会取得新成果的方法。
　　例如：18世纪末，美国的富兰克林发现了霓虹灯当电通过低压气体管时能产生美丽的色彩。
　　1838年，法拉第发现管子中的气体的辉柱并不一致，即在紧靠阴极处有一暗区，称为"法拉第暗区"。
　　19世纪后期，德国科学家普吕克尔和英国科学家克鲁斯等人，通过一系列实验发现了"阴极射线"。
　　1895年德国物理学家伦琴发现了"X射线"。
　　1896年法国物理学家贝克勒尔发现放射性。
　　1897年英国物理学家发现阴极射线就是电子，并证实了阴极射线果然带负电，并且测定了它的飞行速度和质荷比。
　　大家看看100多年来，几辈辈的科学家除了以上科学巨人外，还有卢瑟福、居里夫妇、勒纳等诺贝尔巨星，就是从这司空见惯小小的霓虹灯中创造出一项又一项科学成果。
　　1845年3月27日，在德国鲁尔地区一个人杰地灵的小镇--莱尼斯，随着"哇"的一声啼哭，伦琴来到了人世间。伦琴是个聪明而又勤奋的孩子，在读书期间，他就以优异的成绩而深受好评。从1888年起，他从国外学成回国后，担任了巴伐利亚州维尔茨堡大学物理研究所所长。正是在这个研究所期间，他独具慧眼，发现了具有极强穿透力的X射线，从而声名远播。自从担任物理所所长之后，他就一直孜孜不倦地研究着阴极射线，无论遇到多大的挫折，他始终都没有放弃。在研究过程中，伦琴发现，由于克鲁克斯管的高真空度，低压放电时没有荧光产生。
　　1894年，一位德国物理学家改进了克鲁克斯管，他把阴极射线碰到管壁放出荧光的地方，用一块薄薄的铝片替换了原来的玻璃，结果，奇迹发生了，从阴极射线管中发射出来的射线，穿透薄铝片，射到外边来了。这位物理学家就是勒那德。勒那德还在阴极射线管的玻璃壁上打开一个薄铝窗口，出乎意料地把阴极射线引出了管外。他接着又用一种荧光物质铂氰化钡涂在玻璃板上，从而创造出了能够探测阴极射线的荧光板。当阴极射线碰到荧光板荧光板就会在茫茫黑夜中发出令人头晕目眩的光亮。
　　伦琴不止一次地重复了勒那德的实验。1895年11月8日晚，劳累了一天的伦琴刚刚躺上了床，正想美美地做个梦。突然，好像有一股神奇的清风吹入了伦琴的灵魂深处，他赶紧一骨碌跳下了床，又好似有一个无形的神灵，牵引着他，他走到了他所熟悉的仪器旁，再次重复了勒那德的实验。命中注定，一项石破天惊的科学奇迹产生了。伦琴欣喜地发现，这种阴极射线能够使一米以外的荧光屏上出现闪光。为了防止荧光板受偶尔出现的管内闪光的影响，伦琴用一张包相纸的黑纸，把整个管子里三层外三层地裹得严严实实。在子夜时分，伦琴打开阴极射线管的电源，当他把荧光板靠近阴极射线管上的铝片洞口的时候，顿时荧光板亮了，而距离稍微远一点，荧光板又不亮了。伦琴还发现，前一段时间紧密封存的一张底片，尽管丝毫都没有暴露在光线下，但是因为他当时随手就把它放在放电管的附近，现在打开一看，底片已经变得灰黑，快要坏了。这说明管内发出某种能穿透底片封套的光线。伦琴发现，一个涂有磷光质的屏幕放在这种放电管附近时，即发亮光；金属的厚片放在管与磷光屏中间时，即投射阴影；而比较轻的物质，如铝片或木片，平时不透光，在这种射线内投射的阴影却几乎看不见。而它们所吸收的射线的数量大致和吸收体的厚度与密度成正比。同时，真空管内的气体越少，射线的穿透性就越高。为了获得更加完美的实验结果，伦琴又把一个完整的梨形阴极射线管包裹好，然后打开开关，然后他便看到了非常奇特现象：尽管阴极射线管一点亮光也不露，但是放在远处的荧光板竟然调皮地亮了起来。伦琴真是欣喜若狂，他顺手拿起闪闪发亮的荧光板，想吻它一下，突然，一个完整手骨的影子鬼使神差般地出现在荧光板上。伦琴顿时吓得不知所措，他不知这到底是在做梦，还是在做实验，他狠狠地在手上咬了一口，手被咬得生疼，他意识到自己不是在做梦，这一切都是真的。伦琴赶紧开亮电灯，认真检查了一遍有关的仪器，又做起了这个实验。这时，天光已经微微发亮，在重重云层下，一轮美丽的红日，即将喷薄而出，给整个人类带来她无穷无尽的光和热和爱。伦琴没有时间去想别的东西。他看到，那道奇妙的光线又被荧光板捕捉到了。他又有意识地把手放到阴极射线管和荧光板之间，一副完整的手骨影子又出现在荧光板上。伦琴终于明白，这种射线原来具有极强的穿透力和相当的硬度，可以使肌肉内的骨骼在磷光片或照片上投下阴影。这时，伦琴的夫人走了过来，给伦琴披上了一件大衣，然后轻声地劝伦琴该去休息了。伦琴却一把抓住了夫人的手，放在荧光板和阴极射线管之间，荧光板上又出现了夫人那完整的手骨影子。这是事实，千真万确的事实。伦琴一下子抱住了夫人，在实验室里足足转了五个圈子，他太激动了，激动得不知如何是好，两行热泪止不住地流了下来……次日，伦琴便开始思考这一新发现的事实，他想，这很显然不是阴极射线，阴极射线无法穿透玻璃，这种射线却具有巨大的能量，它能穿透玻璃，遮光的黑纸和人的手掌。为了验证它还能穿透些什么样的物质，伦琴几乎把手边能够拿到的东西，如木片、橡胶皮、金属片等，都拿来做了实验。他把这些东西一一放在射线管与荧光板之间，这种神奇的具有相当硬度的射线把它们全穿透了。伦琴又拿了一块铅板来，这种光线才停止了它前进的脚步。然而，限于当时的条件，伦琴对这种射线所产生的原因及性质却知之甚少。但他在潜意识中意识到，这种射线对于人类来说，虽然是个未知的领域，但是有可能具有非常大的利用价值。为了鼓舞、鞭策更多的人们去继续关注它，研究它，了解它并利用它，伦琴就把他所发现的这种具有无穷魅力的射线，叫做"X射线"。
　　1895年12月28日，伦琴把发现X射线的论文，和用X射线照出的手骨照片，一同送交维尔茨堡物理医学学会出版。这件事，成了轰动一时的科学新闻。伦琴的论文和照片，在三个月内被连续翻印五次。大家共同分享着伦琴发现X射线的巨大欢乐。X射线的发现，给医学和物质结构的研究带来了新的希望，此后，产生了一系列的新发现和与这相联系的新技术。就在伦琴宣布发现X射线的第四天，一位美国医生就用X射线照相发现了伤员脚上的子弹。从此，对于医学来说，X射线就成了神奇的医疗手段
　　伦琴、柏克勒尔和汤姆生三人的伟大发现，可谓石破天惊，揭开了20世纪科学技术新纪元的序幕！从此以后，原子不可分的古老神话，被毫不留情地粉碎，科学开始了向原子更深的层次即原子核与基本粒子进军，人类认识再度进入另外一块同样迷人的辉煌地带。还有卢瑟福、居里夫妇、勒纳等科学家都不满足先人的成果而进一步刨根探底，创造一项又一项的科学成果，一个又一个的诺贝尔巨星接连不断地升起。
思考与实践：
1、从这些事例中，我们得到什么启发呢？以此为话题写篇文章，题目自拟，体裁不限。
　　2、以太阳灶为首项，你能想象出其他相关联的事物吗？
　　3、看到小孩子的学步车，你能发明出新事物吗？
四、破解法：就是找出某种事物的缺点，想办法把缺点变成优点，从而创造出一个新事物的方法。
　　例如：上海一个中学生看到升旗的绳子断了，要人爬上旗杆的末端穿结绳子，但人爬上旗杆的末随时都有生命危险，所以他就发明一个旗杆穿绳器，从而获得国际二等奖。上海和田路小学徐琛同学，看到墙上的电源插座，就想小朋友不小心将手插进去会触电的，能不能改一改，怎样改？从而激发了他创造发明一种"防触电插座"的欲望。果然，他创造成功，发明成果获得世界少年儿童创造发明比赛的最佳作品奖。
　　又如一个学生看到监考老师在拆开试卷袋十分小心，但还是拆坏了试卷袋，受到了批评。他回去后反复实验制作出"撕不坏的试卷袋"
　　思考与实践：请你仔细观察事物挑出它的缺点并加以改正，从而创造新事物。
五、发现法：就是要做生活的有心人，仔细观察事物，从而发明创造出新事物的方法。
　　例如：瓦特烧开水时仔细观察蒸汽推动锅盖，从而发明了蒸汽机；苹果从树上掉下，是人们司空见惯的事情，但牛顿由于善于仔细观察事物，善于思考从而发现了万有引力。链接瓦特、牛顿
　　1．童年时代的瓦特和茶壶的故事:一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。
　　2．蒸汽机与产业革命
　　罗尔特所著《詹姆斯"瓦特》中，曾写道："瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。"
　　3、瓦特大事年表
　　1819年在詹姆斯"瓦特的讣告中，对他发明的蒸汽机有这样的赞颂：
　　"它武装了人类，使虚弱无力的双手变得力大无穷，健全了人类的大脑以处理一切难题。它为机械动力在未来创造奇迹打下了坚实的基础，将有助并报偿后代的劳动。"
　　4、瓦特大事年表
　　1736年1月19日詹姆斯"瓦特诞生于苏格兰的格里诺克。
　　1755年瓦特离开苏格兰，到伦敦寻求仪器制造匠的培训。他被康西尔的约翰"摩根所接纳。
　　1757年格拉斯哥大学任命瓦特为其正式："数学仪器制造师"并在校园里安排了一个车间。
　　1763-1765年瓦特在修理纽科门泵时，设计冷凝器解决效率低的问题，罗巴克把瓦特的发明用于商业上。
　　1774年瓦特将自己设计的蒸汽机投入生产。
　　1776年博尔登-瓦特蒸汽机在波罗姆菲尔德煤矿首次向公众展示其工作状态。
　　1782年瓦特的双向式蒸汽机取得专利，同年他发明了一种标准单位：马力。
　　1800年瓦特蒸汽机专利期满。与博尔登合作结束，64岁瓦特退休。
　　1819年8月25日詹姆斯"瓦特逝世，享年83岁。
　　5、新型蒸汽机的广泛使用，推动了人类社会的前进，正如恩格斯所说："蒸汽和新的工业机把工场手工业变成了现代的大工业，从而把资产阶级社会的整个基础革命化了。
　　6、由于瓦特发明了近代蒸汽机，并不断完善它，在蒸汽机的发展上作出杰出的贡献，因此被后人誉为蒸汽机的发明人。
　　依撒克"牛顿（1642－1727），英国科学家。他发现万有引力定律，建立经典力学的基本体系，在光学、热学、天文学方面都有创造性的贡献，在数学方面又是微积分的创始人之一。本文选自《中外名人成才故事"发明篇》（中国书籍出版社2001年版）。
　　三百多年前的一天晚上，一位青年坐在花园里观赏月亮。他仰望那镶着点点繁星的苍穹，思索着为什么月亮会绕着地球运转而不会掉落下来。
　　忽然，有个东西打在了他的头上，这并不很重的一击，把他从沉思中惊醒。他低头一看，原来，是一只熟透的大苹果从树上掉落下来。他捡起苹果，又一次陷入了沉思：为什么苹果不落向两旁，不飞向天空，而是垂直落向地面？这一定是地球有某种引力，把所有的东西都引向地球。青年眼睛一亮：苹果是这样，月亮也是如此，月亮一定是在地球引力的吸引下做高速运转。因为有引力，使它不能远离地球；因为有速度，使它不会像苹果一样掉落下来……夜渐渐地深了，青年手中拿着苹果，开心地笑了。他就是发现万有引力的英国科学家牛顿。这一年，他才24岁。
　　牛顿，1642年12月25日出生在英国。他爸爸是个自耕农，在他出世前两个月就死去了。他两岁起就跟着年迈的祖母过着贫困孤苦的生活。
　　牛顿在12岁的时候进入格兰镇小学读书。他从小就非常热爱科学，经常制造一些灵巧的小机械。他自己制作了一个小巧的水钟，是仿照沙漏的作法制成的。用一个小水池，使池中的水缓缓流出，水面逐渐降低，水面上的浮标就跟着逐渐下降，于是带动指针转动，指示时刻。
　　放风筝，是孩子们都喜爱的游戏。聪明的小牛顿更玩出了新花样：一天晚上，他把一只纸灯笼系在了风筝上放到天空。许多看见了空中风筝的人，都叫起来："彗星！"当人们知道天空中闪亮的是风筝上的灯笼，才恍然大悟了。
　　牛顿是个意志坚强的孩子。在学校里，当他受到大同学的侮辱时，他总是拼命反抗。他常说："无论做什么事情，只要肯努力奋斗，是没有不成功的。"正是这种顽强的精神，带领牛顿登上科学群山那一个又一个巅峰。
　　牛顿在从事科学研究工作时，常常会忘记自己和别人的存在，陷入一种"痴迷"的状态。有一次，他请朋友到家里做客。当他走出房门去拿酒时，忽然想起关于月球轨道的运算，于是就把请客的事忘到了九霄云外，自顾自地忙着计算起来。朋友知道牛顿的脾气，只好自己吃掉了盘子里的鸡，把骨头吐在了桌子上。牛顿终于计算完了，这才想起请客的事。走回桌前一看，鸡只剩下了骨头，他恍然大悟地说："我以为我还没有吃饭呢，原来已经吃过了。"
　　尽管牛顿在科学上取得了巨大的成就，却仍然十分谦虚。他曾这样说过："如果我所见的比笛卡尔（法国17世纪著名数学家、物理学家和哲学家）要远一点儿，那是因为我是站在巨人的肩上的缘故。"
　　在英国乌尔索普牛顿老家的花园里的那棵苹果树，一直被精心地保护着。1820年，这棵树死后，被分成好几段，分别在英国皇家学会等处保存了起来。这棵与科学结缘的苹果树，不仅留有牛顿严谨学风的印记，更流传着牛顿谦逊的美德。
　　以上科学家的故事告诉我们：为什么他们能在人们司空见惯的事物中做出重大的发明创造，首先是由于他对客观事物好奇，善于仔细观察事物，好问为什么，勤于思考，专心致志地寻求答案。他们热爱科学，勇于创造，以顽强的毅力，攀登并征服了一个又一个科学高峰。
　　思考与实践：
　　请同学认真观察身边的事物，看看能有什么新发现吗？
六、想象法：就是要敢于异想天开，用科学幻想创造出一种新产品的方法。
　　例如：莱特兄弟，他们少年时就异想天开要飞上天，终于发明了飞机；千百年来人们就异想天开有千里眼，顺风耳，现在都成了现实。
　　链接莱特兄弟如何梦想成真
　　当俄国的康斯坦丁o齐奥尔科夫斯基仍在做着飞天梦的时候，美国的莱特兄弟已经为人类插上了翅膀，他们终于发明了飞机，使人类梦想成真，飞向了湛蓝而又广大的天空。且说1903年12月17日，池塘里结了一层厚厚的冰，刺骨的寒风直往人肉里面钻。
　　这天，来自俄亥俄州的莱特兄弟，共做了四次成功的飞行。第一次在空中只飞行了12秒，飞行距离大约是37米。最后一次飞了59秒，飞行距离大约是260米。这四次成功的飞行，在人类航空史上，写下了辉煌的一笔。因为它是人类第一次成功地实行了动力飞行，打破了比空气重的机器不能在空中飞行的断言，从而开辟了人类航空科学技术的崭新的通途。
　　莱特兄弟是修理和制造自行车的技师，他们具有丰富的机械知识。从少年时代起，他们就对飞螺旋玩具发生了浓厚的兴趣，并且自己亲自动手进行制作。他们还非常喜爱放风筝，他们自己制作的风筝，在天空飞得又高又稳。由于家里非常穷，常常是入不敷出，没有钱供他们去上大学，只能靠帮人家修理自行车来维持生计。但是，他们毫无怨言。在修自行车的时候，总是琢磨自行车的制造原理及制造方法。他们非常喜爱读书，几乎读遍了当时所能找到的所有有关飞行方面的书籍，学到了许多有关飞行的知识。这时，他们读到了报纸上发表的一则消息，大飞行家奥图o李连达尔在连续进行2000多次滑翔飞行后，所进行的又一次滑翔飞行时，突然遭遇到一股来自侧后方吹来的狂风，从而机坠人亡，英年早逝。这则消息深深打动了莱特兄弟，他们决定去继续完成李连达尔没有完成的事业。兄弟俩节衣缩食，用帮人家修理自行车所挣来的微薄的钱，去买书或买制造滑翔机的材料。正当他们把全部身心投入到飞行研究中去的时候，飞行失事的不幸消息一个接一个地传来：英国的皮查尔因试飞失事送了命；马克沁姆试飞摔成重伤，差一点送了命；法国阿德尔设计的飞机在空中解体粉碎……
　　这一连串的噩耗并没有吓倒莱特兄弟，他们特别认真地研究了李连达尔的经验和教训，刻苦钻研了俄国康斯坦丁o齐奥尔科夫斯基提出来的空气动力学理论，不断完善机械加工手段，终于在1900年制成了当时最先进的滑翔机。莱特兄弟的飞机，现在看起来，结构相当简单。它前后各有两层互相平行的翼面，还有一片竖着的小翼面伸在前面。各机翼这间由许多支柱、张线之类的东西连着，看上去很像一个笨重的"书架"。特别值得一提的是，莱特兄弟已经学会给飞机装上翼面，飞机正是靠了翼面才升到空气中去了。古时候，我们的祖先们就开始对鸟的飞行方法进行观察和研究，曾经有披上羽毛学鸟儿那样扑翼飞行，而且，也有人试造过木鸟，但最终都没有能够获得成功。因为人体的结构同鸟类是截然不同的，人的胳膊所能产生的支持身体的力量，和鸟的翅膀比起来，相对来说要小得多，所以，人没有那么大的力气扇动"翅膀"使自己飞起来。
　　看样子，扑翼这一条路是走不通了，莱特兄弟在经过无数次的探索、试验之后，最后决定，给飞机安上固定的翅膀，即机翼。从此，机翼就成了飞机的重要组成部分，它的形状比较特别：下面几乎是平直的，上面是弯曲的。飞机飞行的时候，在它上面流过的空气比在它下面流过的快，形成了压力差，下边的气压比上边的气压大。于是，翅膀下面的空气就产生了垂直向上的升力，把飞机托上空中，气流的速度越大，对翅膀产生的升力越大。兄弟俩进行了连续多次的试飞试验，从1900年到1902年，共进行了1000多次滑翔试验，终于初步掌握了操纵滑翔机的方法，并在空中成功地实现了倾斜滑行、空中转弯等高难度的滑翔动作。莱特兄弟还于1902年装制成配有活动方向舵的滑翔机，这在当时的世界上，毫无疑问是处于领先地位的。但是，莱特兄弟还觉得有一个难题没有解决，这就是，仅仅依靠无动力滑翔是不能够实现飞天梦想的，必须依靠动力才能完成真正意义上的飞行。当时，蒸汽机在人们的生活中，已经得到了广泛的运用，但是，在飞机上利用蒸汽机作为动力源，是根本不可能的，因为蒸汽机的体积太大。而内燃机则有可能帮助他们，实现这个古老的梦想。
　　内燃机的基本特点是让燃料在机器的气缸内燃烧，生成高温高压的燃气，利用这个燃气作为工作物质去推动活塞做功。属于内燃机的汽油机是在1876年发明的，柴油机是在1892年发明的。内燃机体积小，使用起来比蒸汽机方便多了。19世纪末，汽油机的转速约为每分钟500～800转，20世纪初，提高到每分钟1000～1500转，它已经具有安装在飞机上的可能性。1903年初，莱特兄弟为了使飞机实行动力滑翔，从而实现真正意义上的飞行，决定在滑翔机上安装汽油活塞发动机。汽油机是用汽油作燃料的内燃机，气缸里的活塞用连杆跟曲轴相连，气缸上面有进气门和排气门，气缸顶部有火花塞。汽油活塞发动机在工作的时候，活塞在气缸里往复运动。活塞从气缸一端到另一端叫做一个冲程。四冲程汽油的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。但是，莱特兄弟对于汽油机的工作原理及使用可以说是一无所知，只好从头学起。他们买来了一台废旧的汽油机，拆下来再装下去，装好了再拆下来，总算弄清了汽油机的结构。又经过无数次的试验，这才学会使用汽油机。为了搞清楚滑翔机上究竟能装多大的重量才比较合适，他们又一次次地装沙袋进行试验，这才搞清了他们的滑翔机最大载重不能超过90公斤，但当时最轻的汽油机也有140公斤重，怎么办呢？他们又去请教有关专家。精诚所至，金石为开。在这位技师的帮助下，他们终于制造出了一部四个气缸、12马力、重70余公斤的汽油发动机。接下来，他们又在滑翔机上安装了螺旋桨。当一切都准备就绪，他们便决定试飞。这是一个金风送爽、丹桂飘香的秋日，大地沉缅在丰收的喜悦之中。兄弟俩转动螺旋桨、启动汽油机、点火、给油、松开离合器，随即汽油机便突突突地运转起来，看样子，这次试飞有希望获得成功。
　　莱特兄弟缓慢地加大油门，放开了飞机制动器。飞机开始起飞，由慢变快，缓缓地向前驶去。他们想操纵飞机从滑行进入爬升状态，便把操纵杆立到了尽头，然而，这只不听话的飞机仍在地上滑行；最后，撞到了一个不大的小山上，停住了，这次试飞失败了。好在人没有出事。兄弟俩没有因为这次失败而自暴自弃，而是认真地去寻找失败的教训。经过苦苦地思索，他们终于找到了失败的原因。以前，他们只是考虑到如何减轻发动机的重量，而没有设法减轻飞机的自重。于是，他们又采用轻质木料作为飞机的骨架，用帆布作为飞机的基本材料，于1903年11月底，又研制成功一架双翼飞机，莱特兄弟给这架飞机命名为"飞行者号"。
　　"飞行者号"飞机以双层机翼提供升力，活动方向舵可以操纵升降和左右盘旋，汽油发动机推动螺旋桨，驾驶员俯卧在下层主翼正中操纵飞机。这架飞机结构非常简单，没有带外壳的机身，也没有起落架。飞机靠带轮子的小车在滑轨上起飞。加上驾驶员，飞机全部重量才只有340多公斤。在美国北卡罗纳州基蒂霍克的一片荒凉的土地上，随着一阵震耳欲聋的轰鸣声，"飞行者号"慢慢离开了地面。1米，2米……莱特兄弟俩的心都快蹦出嗓子了。在12秒钟内，他们呕心沥血研制而成的这架飞机，跌跌撞撞，像一个喝醉了酒的醉汉似地，在空中大约飞行了35米的距离，飞机超出地面1米多。试飞终于成功了，兄弟俩激动得热烈拥抱，连呼万岁，这次成功，终于实现了人类几千年来依靠机器动力飞上天空的梦想。莱特兄弟的飞机，起先没有被美国政府重视。有一次，应法国政府的邀请，莱特兄弟携带飞机去法国进行飞行表演，创造了连续飞行2小时20分23秒的新记录。这次表演成功，在法国引起了很大的轰动，法国人奔走相告，这真是"墙内开花墙外香"，它促使法国加紧研制真正意义上的飞机，法国也因此一跃而成为世界飞机制造的中心。莱特兄弟飞机飞行的成功，使定翼飞机得到了迅速的发展，在各类飞行器中始终处于领先地位。
　　第一次世界大战期间，应空中作战、侦察和运输的需要，世界上许多国家都争先恐后地研制飞机，战争期间各国共生产出各种各样的飞机近20万架。1911年，硬铝研制成功了。由于铝合金质地轻、强度大，人们很快就把它作为制造飞机的原材料。1915年，出现了铝合金的单翼机。飞机原来是木制结构，后来逐渐过渡到全金属结构。飞机的发动机和操纵系统也作了许多的改进。这样，飞机飞行的速度就越来越高，到1939年，达到了时速755.138公里，比莱特兄弟的飞机提高了几十倍。
　　1941年，英国人制成了涡轮喷气式飞机。
　　1959年，美国人制造成功波音707-321型喷气式客机，全部航程达5000公里。
　　如今，人类的航空事业已得到高速度的发展，但是，人们永远不会忘记莱特兄弟为人类实现飞天梦想所作出的巨大的努力，他们的"飞行者号"将永载史册.
　　思考练习：1、天降鸡蛋会破吗？
　　2、纸能当锅烧开水、能做桥让汽车开过你相信吗？
　　3、展开你相象的翅膀写一篇科幻文章。
七、联想法：就是迁移法，把某种事物的优点移到另一种事物上，从而创造出新的一种东西的发法。
　　例如：传统使用的锯，都是扁薄长型的金属片，而且利用人力来操作。1812年，美国一位名叫泰比达o芭碧的主妇，到她丈夫的水力磨坊中去看工人工作得到启发。她用迁移法发明了圆锯。
　　例如；有一个学生发现电风扇定时器的定时功能的好处，他就把定时器移到电热棒中，就创造出定时电热棒；移到抽水机上就创造出定时抽水机；移到煤气罐上就创造出定时煤气灶…….
八、发散思维和集中性思维相结法：就是多角度思考问题，最后集中某个问题上取得突破的方法。
　　例如：爱迪生发明电灯的故事。他发明电灯时，光收集资料，就用了200本笔记本；为了找到合适的灯丝，先后用过铜丝、白金丝等一千六百多种材料，还用过头发和各种不同的竹丝，这属于发散性思维。最后别的科学家的启发下，采用了碳丝作为灯丝，创造了第一代的电灯，这是集中性思维。
　　链接爱迪生简介爱迪生是一位伟大的电学家、发明家。他生于美国俄亥俄州的迈兰，自幼就在父亲的木工厂做工，由于家庭贫困，一生只在学校读过三个月书。但他从小热爱科学，自己刻苦钻研，醉心于发明，正式登记的发明达1328种，被称为世界发明大王。他的发明创造不仅靠聪明才智，而且靠艰辛的科学实践。正如他自己所说："发明是百分之一的灵感加上百分之九十九的血汗。"
　　例子：拨蛏器
　　蛏，是我们东南沿海常见的贝类，拨开蛏壳，里面的蛏肉是十分鲜美的佳肴。但拨蛏壳取蛏肉，是一件很麻烦的事，因蛏壳很薄易碎，用徒手拨很容易把蛏壳弄破，而破蛏壳混在蛏肉里人吃时就很危险，不小心卡在喉容里那可要动大手术。
　　怎么办呢？我在平时拨蛏时一直在琢磨如何改进。开始我把蛏壳先取下，用空蛏壳插入活蛏拨蛏，（见图一）这样速度快了许多，但是，空蛏壳很容易破，还是解决不了根本问题；我又用塑料勺根的柄加工成蛏壳型状，（见图二）但塑料勺根的柄又有缺陷，厚的不好拨，薄的容易坏；我又用银加工成蛏壳型状，这样很好拨，但银做的价钱很贵；我又用铜加工成蛏壳型状，（见图三）这样很好拨，价钱也便宜，但铜也会生铜锈；最后用不锈钢加工成蛏壳型状，（见图四）
　　这样很好拨，价钱也便宜，又不会生锈。若厂家用冲床制造成本就更便宜。
　　我通过实验，用手拨每分钟只能拨7个，而且拨碎很多蛏壳，用不锈钢加工成拨蛏器每分钟能拨15个，而且没有什么碎蛏壳。我要把此拨蛏器申请专利，并加工成产品投放市场，为广大人民服务。
九、捕捉灵感法：就是怎样学会及时捕捉创造过程中瞬间灵感的方法。
　　在创造活动中，有时会碰到一种现象：人在科学、技术或文艺创作中，某些新的概念、新的设想、新的人物形象会突然产生。人们把这种现象叫做"灵感"。
　　著名科学家钱学森教授说："灵感，是人在科学或文艺创作的高潮中，突然出现的、瞬息即逝的短暂思维过程。它不是逻辑思维，也不是形象思维，这后两种思维持续时间都很长，以至人说废寝忘食。而灵感却为时极短，几秒钟，一秒钟而已。"
　　那么，灵感是不是完全不可控制呢
　　不是，肯定不是。钱学森教授说："有一点是肯定的，人不求灵感，灵感也不会来。得灵感的人总是要经过一长段其他两种思维的苦苦思索来作其准备的。所以，灵感还是人自己可以控制的大脑活动，是一种思维。"
　　既然灵感不是天生的，是一种思维，那么我们怎样才能学会捕捉灵感呢？
　　由于灵感学还不像逻辑学那样成熟。目前我们能提供的还只是经验。通常人们认为应当做到下列六点：
　　(1)长期地进行预备劳动
　　灵感不是天上掉下来的，是人脑进行创造性活动的产物。对问题的长期探讨，是捕获灵感的最基本条件。这包括要具备一定的专门知识，对要解决的问题进行过反复的思考和艰苦的探索过程，有成功的经验，更多的是失败的教训。
　　(2)珍惜灵感出现的最佳时机
　　经验告诉我们，灵感往往在经过长期紧张思索之后的暂时松弛状态下产生，比如在散步时，或者是上下班的路上，或者是赏花、钓鱼、听音乐时。
　　(3)原型启发是一条重要途径
　　有些日常的事物，对于经过长期紧张的思索之后，由于这些事物与所要解决的问题有相似之处，通过联想，给人以启发，可以找到解决问题的新方案。
　　(4)摆脱习惯性思维程序的束缚
　　按照固定的思路考虑问题，往往容易使思路闭塞和思想僵化。暂时把问题搁在一边，就可以摆脱习惯性思维的束缚。
　　(5)随时带着纸和笔
　　灵感的出现总是突然的，预料不到的。为了及时捕捉灵感，就要在灵感出现的时候立即记录下来，有时候记都来不及，就对着录音机讲述录音。
　　(6)保持乐观镇静的心情
　　焦虑不安、悲观失望、情绪波动都能降低人的智力水平，影响创造性活动的进行。心胸开阔、乐观的情绪容易使人浮想联翩，创造性思维活跃。灵感往往会这时光顾。
　　最后，还要说明一句，灵感只解决契机(指一事物转化他事物的关键)。创造性成果还要在契机到来之后经过艰苦奋斗方可获得。
　　链接阿基米德
　　古拉国王艾希罗交给金匠一块黄金，让他做一顶王冠。王冠做成后，国王拿在手里觉得有点轻。他怀疑金匠掺了假，可是金匠以脑袋担保说没有，并当面拿秤来称，结果与原来的金块一样重。国王还是有些怀疑，可他又拿不出证据，于是把阿基米德叫来，要他来解决这个难题。
　　回家后，阿基米德闭门谢客，冥思苦想，但百思不得其解。
　　一天，他的夫人逼他洗澡。当他跳入池中时，水从池中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声，灵感一下子冒了出来。他从池中跳出来，连衣服都没穿，就冲到街上，高喊着："优勒加！优勒加！（意为发现了）"。夫人这回可真着急了，嘴里嘟囔着"真疯了，真疯了"，便随后追了出去。街上的人不知发生了什么事，也都跟在后面追着看。
　　原来，阿基米德由澡盆溢水找到了解决王冠问题的办法：相同质量的相同物质泡在水里，溢出的水的体积应该相同。如果把王冠放到水了，溢出的水的体积应该与相同质量的金块的体积相同，否则王冠里肯定掺有假。
　　阿基为德跑到王宫后立即找来一盆水，又找来同样重量的一块黄金，一块白银，分两次泡进盆里，白银溢出的水比黄金溢出的几乎要多一倍，然后他又把王冠和金块分别泡进水盆里，王冠溢出的水比金块多，显然王冠的质量不等于金块的质量，王冠里肯定掺了假。在铁的事实面前，金匠不得不低头承认，王冠里确实掺了白银。烦人的王冠之谜终于解开了。
十、仿生法：就是模仿生物形"、"色"、"音"、"功能"、"结构"等从而发明创造出新事物的方法。
　　自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类生活在自然界中，与周围的生物作"邻居"，这些生物各种各样的奇异本领，吸引着人们去想象和模仿。
　　仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
　　附：部分"仿生学"实例
　　苍蝇与宇宙飞船
　　令人讨厌的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们紧密地联系起来了。
　　苍蝇是声名狼藉的"逐臭之夫"，凡是腥臭污秽的地方，都有它们的踪迹。苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气味也能嗅到。但是苍蝇并没有"鼻子"，它靠什么来充当嗅觉的呢 原来，苍蝇的"鼻子"--嗅觉感受器分布在头部的一对触角上。每个"鼻子"只有一个"鼻孔"与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。若有气味进入"鼻孔"，这些神经立即把气味刺激转变成神经电脉冲，送往大脑。大脑根据不同气味物质所产生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气味的物质。因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体分析仪。
　　仿生学家由此得到启发，根据苍蝇嗅觉器的结构和功能，仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。这种仪器的"探头"不是金属，而是活的苍蝇。就是把非常纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路放大后，送给分析器；分析器一经发现气味物质的信号，便能发出警报。这种仪器已经被安装在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。
　　这种小型气体分析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。利用这种原理，还可用来改进计算机的输入装置和有关气体色层分析仪的结构原理中。
　　从萤火虫到人工冷光
　　自从人类发明了电灯，生活变得方便、丰富多了。但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其余大部分都以热能的形式浪费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。那么，有没有只发光不发热的光源呢 人类又把目光投向了大自然。在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等，而且这些动物发出的光都不产生热，所以又被称为"冷光"。
　　在众多的发光动物中，萤火虫是其中的一类。萤火虫约有1500种,它们发出的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相同。萤火虫发出冷光不仅具有很高的发光效率，而且发出的冷光一般都很柔和，很适合人类的眼睛，光的强度也比较高。因此，生物光是一种人类理想的光。科学家研究发现，萤火虫的发光器位于腹部。这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的参与下，与氧化合便发出荧光。萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的过程。早在40年代，人们根据对萤火虫的研究，创造了日光灯，使人类的照明光源发生了很大变化。近年来，科学家先是从萤火虫的发光器中分离出了纯荧光素，后来又分离出了荧光酶，接着，又用化学方法人工合成了荧光素。由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充满爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。由于这种光没有电源，不会产生磁场，因而可以在生物光源的照明下，做清除磁性水雷等工作。
　　现在，人们已能用掺和某些化学物质的方法得到类似生物光的冷光，作为安全照明用。
　　电鱼与伏特电池
　　自然界中有许多生物都能产生电，仅仅是鱼类就有500余种。人们将这些能放电的鱼，统称为"电鱼"。
　　各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达220伏；非洲电鲶能产生350伏的电压；电鳗能产生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能产生高达880伏的电压，称得上电击冠军,据说它能击毙像马那样的大动物。电鱼放电的奥秘究竟在哪里 经过对电鱼的解剖研究，终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。由于电鱼的种类不同，所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，排列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。单个电板产生的电压很微弱，但由于电板很多，产生的电压就很大了。电鱼这种非凡的本领，引起了人们极大的兴趣。19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出世界上最早的伏打电池。因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做"人造电器官"。对电鱼的研究，还给人们这样的启示：如果能成功地模仿电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。
　　水母的顺风耳
　　"燕子低飞行将雨，蝉鸣雨中天放晴。"生物的行为与天气的变化有一定关系。沿海渔民都知道，生活在沿岸的鱼和水母成批地游向大海，就预示着风暴即将来临。
　　水母，又叫海蜇，是一种古老的腔肠动物，早在5亿年前,它就漂浮在海洋里了。这种低等动物有预测风暴的本能，每当风暴来临前，它就游向大海避难去了。
　　原来，在蓝色的海洋上，由空气和波浪摩擦而产生的次声波(频率为每秒8-13次)，总是风暴来临的前奏曲。这种次声波人耳无法听到，小小的水母却很敏感。仿生学家发现，水母的耳朵的共振腔里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石，当风暴前的次声波冲击水母耳中的听石时，听石就剌激球壁上的神经感受器，于是水母就听到了正在来临的风暴的隆隆声。
　　仿生学家仿照水母耳朵的结构和功能，设计了水母耳风暴预测仪，相当精确地模拟了水母感受次声波的器官。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接受到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。
　　只要我们运用其观察、思维和设计能力，对生物进行模仿，就能有所发明有所创造，这个例子是举不胜举。
　　思考与实践：请仔细观察动植物，用仿生学的原理，创造出一种新事物。
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