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科技小发明讲座讲稿
段军威
一、什么是科技小发明
发明创造指发现、发明、创新等一系列活动。都属于创造范畴，但分属于不同领域。
发现：指对前所未知的自然现象及其规律或自然产物的认识和揭示。
发明：是指在人们生产和生活实践中，所有新颖的、与众不同的、具有一定社会意义和价值的创新成果。
创新：发现和发明的创造性活动在技术领域里的应用。
科技小发明是指青少年在日常学习、生活、劳动中，对那些感觉到用起来不称心、不方便的东西或方法，运用自己学过的科学知识，设计、制造出目前还没有的更称心、更方便的新物品或新方法。它同"大发明"比较起来，选择的范围比较窄，解决的问题比较单一，使用的材料比较好找，所花的经费也不多，所以称为"小发明"。
二、小发明作品的“基本要求”
必须符合三性即： 新颖性、创造性、实用性。
新颖性：相对本地区内没有出现过同样的物质产品或技术方法。
创造性：与申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。
实用性：主要看它是否能够解决人们需要解决的一些实际问题。
新颖性是指你在完成这个小发明之前，还没有出现过同样内容或技术的产品。也就是说，你既在街上的商店里买不到同样的产品，也没有在书刊、广播电视中看或听到过介绍；同样的发明，既没有由他人向专利局提出过申请并记载于专利申请文件中，也没有由他人申报参加各级发明创造比赛。但是，如果你在别的发明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是将原有的几件物品巧妙地组合在一起，构成一个新个体，增加了新的功能，那也算具有新颖性。(好客鞋)
创造性是指小发明同原来的同类产品已有的技术相比，有突出的实质性特点和显著的进步。(方便肥皂盒)
实用性是指该发明能够制造或使用，并且产生积极的效果。小发明要能够做成实实在在的物品，不能只是想法或设计图纸，而且还要能够解决生产生活中的实际问题。(防虫树裙)
三、 怎样找到发明的选题（发明创造技法）
1、普及创造法：
运用本法的发明作品，多为实用新型类型，它以现有的物质产品为研究对象，进行小发明、小改革，使原产品达到有所提高的地步。可归纳出九种形式：
1、加一加；2、减一减；3、扩一扩；
4、改一改；5、拼一拼；6、学一学；
7、代一代；8、搬一搬；9、反一反。
以上各形式可单独运用，也可混合运用。
书报上的字太小，老年人看不方便，就借助放大镜来看。放大镜的作用，就是把字"扩一扩"。 原来的电视屏幕较小，看电视节目费力，所以大屏幕彩电相继问世。这是把屏幕的面积和电视的体积"扩一扩"。 很多人喜欢看围棋比赛，但棋盘太小，不可能像看篮球一样观战。于是，把棋盘的面积和棋子的大小"扩一扩"，做一个特大的棋盘挂在墙上演示比赛，让棋迷们一饱眼福。伞是人们常用的挡雨避阳工具，有人将它的面积扩大、再扩大，变成了街头巷尾设摊者使用的晴雨大伞、露天海滨浴场游客享受的太阳伞，使伞又找到了新的用途。瞧，"扩一扩"、"加一加"也会变得很奇妙，会引发出相当不错的发明。
铅笔和橡皮原来是分开的两件东西，美国威廉发明了橡皮头铅笔，这也是加一加的方法。帽子和衣服加在一起，有了带帽子的风雪大衣。
有一家音乐工业公司的技术员豪斯菲尔德，把超声检查仪与计算机图像识别两项技术组合起来，发明了能够进行人体内探测的CT扫描仪器，因而获得了诺贝尔医学奖。
当你把一样物品进行扩大面积、扩大声音、扩大距离、延长时间、延伸长度、加高高度、增加数目、增添配料等扩增处理，物品的功能和用途可能就会发生本质的变化。这种"扩一扩"、"加一加"的小发明技法叫作扩大增加法。
例1：多功能喷杆
山东张桂杰同学发明了一种"多功能喷杆"，在第三届全国青少年创造发明比赛中获一等奖。他是将原有喷洒农药的单喷杆改成相连的双喷杆，同时喷杆的张角和喷头的方向可以调节。使用这种双喷杆喷洒农药，可以同时喷两垄，既可以向一个方向喷，也可以在叶片上下对喷，因此提高了喷药效率，也节省了劳力。这项小发明也是从增加数目着手设计的。
你知道吗？世界上第一台电脑有一间房子那么大，重30吨。后来，科学家使用集成元件，使电脑的体积不断缩小，缩到电视机大小，而且功能增强了，从而使电脑迅速普及到千家万户。现在，又相继出现了笔记本电脑、掌上电脑、可穿戴式电脑。电脑越来越精致、小巧的发展变化过程，就是逐步缩小体积、省略部分元器件的结果。
生活中我们也经常使用一些袖珍物品，如随身听、袖珍小电筒、折叠雨伞、液晶小彩电等，它们都是通过"缩一缩"技法研制出来的。缩小后的东西体积小，造价低，便于搬动、携带，给人们生活带来了很大方便。
运用缩小、缩短、减少、减轻、分解、折叠、卷曲、删减等手段进行发明创造的技法，叫做缩小省略法，也就是通常所说的"缩一缩"、"减一减"方法。这也是一种可行的发明思路。
节省木材的火柴
例2：三角形日历
现在各家使用的日历普遍呈长方形。山西的关雁龙认为，这样的传统日历样子不新颖，又浪费了纸张。他从众多图形中选择了三角形，因为它具有外观形状显得最大、能节约近50%的纸张、最易于加工等突出特点。于是，他将日历芯和日历挂牌均设计成三角形，发明了"三角形日历"。全国只要有1/10的日历按三角形设计生产，每天就可节约百万元。他用"减少面积"的思路，敢于突破人们习惯的旧有模式，取得了事半功倍的效果。该发明在第五届全国青少年科学创造发明比赛中获二等奖，并申请了专利。
例3：折叠行李椅（省一等奖）
改一改
例4 电动摘花生机
2、希望点列举法
在日常生活中，每个人都有这样或那样美好的愿望，如上课时，希望教师用的粉笔没有灰尘；练字的时候，希望毛笔能自动出水；上学途中下雨，希望书包能当伞用_……这种种希望之点，往往能转化为发明的课题。
希望和需要是成功之母。在仔细观察和充分调查的基础上，从生活、学习、工作的需要出发，根据你或别人的某种希望，提出你"希望"东西的样子，再运用自己学过的知识和别人的经验，提出切实可行的办法，这种发明思路称为希望点列举法。这就要求"小发明家"做个有心人，善于观察生活中的细节，琢磨在自己或别人遇到某种困难时希望有什么好物品或好方法。同时，还要做个热心人，积极了解人们对所需物品的意见，主动调查用户心目中所希望物品的样子和性能，再根据大多数人的急需和自己的能力确定发明课题。
例5：自来水防冻阀门
天津李秀红同学家乡虽装上了自来水管，但冬季院内地上的自来水管很容易受冻不出水，甚至冻裂。李秀红了解到，村里人希望有一种防止冬天水管受冻的阀门，她就将这一希望作为发明目标。
她和几个同学钻研探索产生了发明构思：如能制出一个阀门去掉自来水管内不用时的存水，使水管变成无水的空管，不就没有受冻问题了吗？她们动手绘图，设计阀体、阀芯、阀盖、弹簧垫等零件，用粉笔作模型，经过反复修改，一种具有通水、断水、回水功能的自来水防冻阀。
例6：摩托车防盗报警器
例7:打电话开家里的电器(电饭煲,空调)
例8:自动水位开关水泵
3、感官补偿法
人体是一部相当灵巧而完美的活的机器，它的主要部件--感觉器官（眼、耳、鼻、舌、手等），是摄取、存储和处理信息的重要工具，它们既有各自的独特功能，又相互配合得相当协调、默契。
然而，感官的功能并非无限，有时需要补偿。如口传音不够洪亮，不够遥远，而且转瞬即逝，于是人们发明了喇叭、麦克风、电话和录音机以补偿其功能。为了弥补肉眼视野的局限，人们发明了望远镜、电视、雷达等。人们还发明了放大镜、显微镜帮助人眼"明察秋毫"。
感官也并非时时处处都完善无缺，它的伤残或"假伤残"也需要加以补偿。如针对伤残的某些生理缺陷（聋、哑、肢残等），可用聋人电话、哑语、轮椅等代偿。即使是一些健全的人，有时因处于特殊情况致使成为"假伤残"。如两手提着重物，却逢下雨要打伞木统鱿至 手伤残"，这样就要设法用其它部位或物体来代替"假伤残"部件的功能。
感官功能的补偿或伤残的代偿，往往是导致小发明的导火线，根据这种思路选题的方法称为感官补偿法。
例9：瓜果采摘器
有位小朋友家里种了一些丝瓜，而且长势很好，只是丝瓜藤爬得高高的，不容易采摘。怎样让采摘丝瓜的手"变"长呢？他找来一根长竹竿、一只网兜和一把大剪刀，再加上螺栓、绳子、弹簧等东西，制成了"瓜果采摘器"。瞧，这么长的"手"还愁摘不到丝瓜么！
例10：钟闹灯亮
陕西的刘鹏同学每天早上闹钟一响，就得从热被窝中爬起来下床去开灯，好几次都弄感冒了。要是小闹钟一响灯就亮，那该多好啊！
他找了一块铁皮剪成长方形，对折，一头卡在闹钟发条的旋转纽上，另一端伸向电灯开关，这样，钟一闹，铁皮就被闹钟纽带动旋转，从而揿动开关，灯就亮了。这个小发明中，钟闹带动铁皮旋转，补偿了按开关的"手"，"钟闹灯亮"的整个过程补偿了脚走路的动作。
例11:长短水手
4、联想借鉴法
瑞士工程师乔治.德梅斯特拉尔很喜欢打猎。每次打猎回来总发现有一种大蓟花粘在他的衣服上，粘得很紧，不易摘下。他逐渐对这种长有倒刺的野花发生了兴趣。有一次，他摘下一朵花放在显微镜下观察，发现花上长有许多小钩子。原来是这种小钩子紧紧地粘住了布料！由此，他联想到，假如在布上放置一些类似的小钩子，不就能够将两片布牢固地粘合在一起吗？经过反复思索，德梅斯特拉尔认为自己的设想是符合实际的。于是，他采取分析和类比的方法，经过8年的研究实验，终于制造出由两条尼龙带组成的尼龙搭扣。具体结构是：在一条尼龙带上布满小钩，另一条上布满小圈，将二者相对挤压就能牢牢地粘合一起了。这项发明是在1957年完成的，相继在许多国家获得专利权。
例12:转轴视力表
例13：防雨防嗮摩托车坐垫（指甲剪）
5、逆向思考法
电磁感应现象是科学法拉第一生中最重要的科学发现。大家知道１８２０年，奥斯特发现了电流的磁作用，当电流在金属丝中流动时，金属丝附近的磁针会偏向一边。不久，安培也发现带电流的导线能像磁铁一样相互作用。法拉第在了解了前人的知识后，用逆向法进行了思考。他想：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？为了验证这一想法，他和他的助手进行了多次实验。直到１８３１年，他偶然地把一根磁棒掷到一个线圈中，引起了电流的出现。法拉第发现的这一现象叫做电磁感应现象。他的这一划时代的重要发现，奠定了今天电磁学的基础，同时导致了发电机的发明。
这种发明技术法叫做逆向思考法。当人们按照常规思考问题时，常常受到经验的支配，不能全面地、正确地分析事物。而倒过来想一下，采用全新的观点看事物，却往往有所发现。
四 、创作小发明作品的步骤
完成一件小发明并不是"眉头一皱，计上心来"这么简单，它要经过选题、构思设计、制作、实践检验与改进、成功等步骤。
搞小发明的第一步，就是要确定发明的对象，考虑研究什么问题，这就是选题。对青少年来说，应从自己所熟悉的生活实际出发，在学校、家庭及周围的生活圈中去寻找发明题材。如当你在学习、生活中遇到一些困难时，你肯定会说："要是有某某东西就好了。"这个你想的所要发明的东西就可作为发明对象。不过，同学们在选题时，一定要结合自己的知识水平和设计制作能力，不要空想办不到的发明。
体裁选好后，接着是构思设计。也就是根据基本的科学原理和经验，设计出选题对象的形态、结构、方法与实施方案。构思时尽可能想出多套设计方案，再根据可行性与实用性精选出最佳结构方案。方案以取材简单、巧妙易行、缺点最少为好。
构思成熟后，就可以开始制作了。制作时应尽可能利用现有条件，在少花钱甚至不花钱的前提下制作出精巧的作品。某些技术上的问题，可以向老师和家长请教，有时还可以找一些有关厂家帮助制作部分部件。
小发明样品完成后，还要进行实践检验与改进。即将作品拿去使用一段时间，在使用中发现问题，并向家长老师和同学广泛征求意见，看还有没有改进或不合理的地方。然后综合各方面的意见，对小发明加以改进。几乎每件优秀的小发明都是"改"出来的。
至此，你将会享受到成功的喜悦。接下来，就可申报参加各级青少年发明创造比赛、申请专利或向报刊投稿了。参赛的申报文件主要包括组委会提供的申报表、项目说明和证明材料，其中，项目说明内容为：发明的选题是怎样发现的、发明方案是怎样设计的、发明作品是怎样制作的？这项发明如何体现出新颖性、创造性和实用性？你的创造性贡献是什么？进一步完善该发明的建议和设想。附上外观图（最好还有黑白照片）、结构图、原理图和其它必要的图表资料。凡涉及医疗保健用品、动植物新品种和国家保护的动植物的小发明项目，还必须提供有关部门的证明材料。
科学小发明是一件人人能做的事，也是一项趣味无穷的实践活动。只要大家用心观察周围的事物，善于发现问题，提出问题，大胆探索，动手实践，勇于突破条条框框的束缚，就会有所创新，有所发明。

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