發明創造的基礎訓練

2022-06-11 14:18:05 字數 5635 閱讀 8237

一、 小發明並不神秘

什麼是科技小發明?

發明是"首創前所未有的事物"。世界智財權組織對"發明"的定義是"發明是發明人的一種思想,這種思想可以在實踐中解決技術領域裡特有的問題。"而我國在《發明獎勵條例》中對"發明"的概念是:

"發明是一種重大的科學技術新成就,它必須同時具備下列三個條件:第一,前人所沒有的:第二,先進的;第三,經過實踐證明可以應用的。

"小發明不同於大發明,是根據兒童已有的科學技術知識和實際能力,在日常學習、生活、工作和勞動中,對那些感到不方便、不稱心的東西,加以改進、改革和創新。所以小發明是實用新型的"身邊科學"。

全國青少年科技活動領導小組對科技小發明的主要專案作了明確的規定:第一,發明,指一切具有新穎性、先進性和實用性的科技成果;第二,改進和革新,指對原有物品的形狀、構造或其他方面提出的改進技術方案;第三,新品種,指人工培育的動植物新的品種;第四,發現,是對前所未知的事物、現象及其規律的揭示。

小發明的主要特點是:第一,新。無論是發明,改進或發現,都是前所未有的或前所未知的,不是仿製或重述已有的東西,所以小發明不同於一般的科技小製作。

第二,小。小發明是兒童身邊的科學,是改進日常生活中經常接觸到的東西,而不是去搞高深的、尖端的、難以辦到的科技發明專案。如雲南玉溪市瓦窯小學用菸末等製成的"滅蚜敵"土農藥;北京市崇文區寶華里小學"氣壓熱水瓶的改進"等。

第三,實用。小發明的目的是為了應用方便,其作品要有實用價值及經濟效益和社會效益。如山東濱州市第四小學的"方便黑板",天津市武清縣段莊小學的"自來水防凍閥門"等。

第四,科學。小發明的構思、設計、製作和成果一定要符合科學道理,也不能有損於健康和道德。

總之,小發明的課題比較廣泛,也比較簡單,只要能細心地觀察周圍的事物,應用發明技法,善於發現問題,獨立思考,大膽想象,動手實踐,就不難取得發明創造的成果。小發明並不神秘。

近年來,全國各地和廣大農村的中小學校,隨著課外活動的廣泛開展,小發明活動也蓬勃興起。如上海市和田路小學,從2023年起就班班建立科技小組,開展創造發明基礎訓練,培養出不少"小發明家",取得了不少創造發明成果。四川省據2023年統計,全省各類學校普遍建立科技小組,參加活動的小學生達46萬人次,小發明作品11萬件,科學小**1700餘篇,其中51件獲全國獎,有的還獲得了國際發明獎。

參加全國青少年科學創造發明比賽獲獎的直接為農業生產服務的作品也逐年增加,顯示了農村兒童開展科技活動和勢頭。

二、 創造力是小發明的思想基礎

社會發展的歷史表明,每一項發明創造,每一種技術的突破,每一種新理論的出現,每一次經濟的迅速增長,以及每一種精神文明的進步,都是人們進行創造性勞動的成果。人類具有創造能力,能進行創造性勞動,人類才有今天這樣高度發達的物質文明和光輝燦爛的科學文化。現代的尖端技術:

電子計算機、超導技術、核電站、遺傳工程、宇宙飛船、太空梭等等,實際上是物化了的智慧型,是人們創造力發展的結果。創造力是科技發明創造的思想基礎,開展科技小發明活動要開發和培養兒童的創造力。

什麼是創造力?它有哪些主要特點?富有創造能力的兒童有哪些基本特徵?怎樣發現和培養兒童創造力?這些都是小發明活動中要研究解決的問題。

1. 什麼是創造力

創造,就是"產生新的東西"。創造力,就是人在各個領域,以不同的質和量的水平,產生新的東西(包括思想、觀點和方法)的能力。創造力也稱創造能力。

創造力不只是某種單一的智慧型,而是多種心理成分有機構成的統一體。人們完成創造性活動一般都是各種智慧型和個性特徵共同作用的結果,既需要創造性思維和想象力,集中的注意力,敏銳的觀察力,良好的記憶力;也需要進取心,自信心,好奇心,濃厚的興趣,積極的情感,堅強的意志、性格以及正確的動機。

創造性思維是創造力中的核心成分。創造性思維是在創造性活動中發生發展和表現的思維過程,它是乙個載體,把先人的科學知識和技術的結晶,通過奇妙和思維形式和方法的運用,產生新穎的前所未有的東西,無論是在科學發現、技術革新、創造發明,都離不開創造性思維過程和作用,所以創造發明的過程,實質上就是創造性思維活動的過程。創造性思維基本上分為集中性思維和發散性思維。

集中性思維也稱收斂性思維或邏輯思維形式,是利用已有的資訊,達到某種正確的結論。發散性思維也稱擴散性思維或非邏輯思維形式,就是指從各種不同方向去思考,重組過去已獲得的有關資訊,產生新的資訊。在創造性活動中,集中性思維和發散性思維是相輔相成,多層次結合,兩者都是必需的,但由於傳統教育不重視發散性思維的培養,因此需要特殊地加以訓練。

要訓練發散性思維就要研究這種思維方式的特徵。國外研究者提出發散性思維的四個特徵,即:第一,流暢性(指發散的量);第二,變通性(指發散的類別、方面和靈活程度);第三,獨特性(指發散的新穎成分、罕見程度);第四,精緻性(指發散的細節描繪)。

2. 創造力的主要特點

根據心理學家研究,認為創造力的主要特點中下。

(1)創造力是人類特有的一種心理活動

任何人都有創造的稟賦,不光是尖子人才所特有的。當然,也存在著個別差異,其差異程度在全人口中呈正態分佈,就是大多數人都具有中等水平的創造力,創造力極高和極低的人數極少。人的創造力不是先天就有的,先天的稟賦是後天發展的基礎。

創造力的稟賦雖有差異,但不能決定兒童創造力發展的水平,後天的環境、教育、訓練與兒童少年本身的努力才是創造力發展水平的決定性因素。所以創造力是可以培養的,可以通過創造性的基本訓練,開發和培養兒童創造性思維能力和創造性活動能力。

(2)智力不等於創造力

智力是側重於認識方面的綜合能力,創造力側重於創新和發現;創新離不開認識,認識卻未必包含創新。根據大量心理測驗研究結果表明:智商低的人其創造力不會高,但智商高的人其創造力也不一定很高,創造力高的人其智商都在中等以上。

由此可見,智力和創造力兩者不是包含關係,但也不是毫無關係,一定水平的智力是創造力高度發展的必要條件,所以智力教育不能代替創造力培養,在小學基礎教育中,在知識教學和技能訓練的過程中要非常重視培養的創造力。

(3)兒童創造力發展的年齡特徵

國外研究者認為兒童創造力發展的總趨勢是隨著年齡增長的,但各年齡段的發展是不平衡的。幼兒期是兒童創造力萌芽時期,3~4歲是幼兒創造性想象發展較高的時期,5歲以後有下降趨勢;小學階段學生的創造性想象,低年級比高年級豐富。由此可見,創造力的培養宜早不宜遲,應從幼兒開始就要鼓勵他們多動腦筋培養創造精神。

3. 富有創造力兒童的基本特徵

怎樣鑑別和測量兒童的創造力,這是培養創造力要研究解決的重要問題。

(1)如何鑑別創造力

自從本世紀50年代以來,美國吉爾福特等心理學家提出傳統的智力測驗不能鑑別人的創造能力之後,如何鑑別創造力引起了許多研究者的興趣,他們進行了大量的實驗和實踐,概括起來有三種鑑別途徑:①編制能鑑別創造力各種要素的測驗,其中公認較好的、應用廣泛的有《吉爾福特發散思維測驗》、《托倫斯創造性思維測驗》等。②採用一般人格量表或創造性人格量表,通過個性特徵的鑑別,來識別創造力。

如《發現創造性才能的集體調查表》(fuft),對小學生進行調查,通過調查歸結出具有創造性兒童積極的個性特點為:自信心、好奇心、對複雜事物的偏好、興趣廣泛、幽默感、內省等;對創造性的消極品質有:固執、反覆無常、失禮、反抗教師支配等。

我國心理學家陳幗眉設計了《3~6歲幼兒性格調查問卷》,包括主動性、堅持性、自制力、自信心、自尊心及性格的情緒特徵,共六個方面、222項。③通過直接觀察,組織各種智力競賽、科技小發明、小製作、小**等各種活動形式,了解兒童在校內外和家庭社會上的創造性表現或成就,發現和選拔富有創造力的兒童少年。

(2)創造力的特徵

美國教育心理學家托倫斯經過大量的調查檢測,從創造力高的兒童中歸結出一些共有的特徵,有助於鑑別乙個兒童創造力的高低,選摘如下。

富有創造力兒童的基本特徵:①常常專心致志地聽人說話,細緻地觀察事物;②愛尋根究底弄清事物的來龍去脈,有較強的好奇心;③說話和作文時,能使用模擬的方法;④喜歡對權威性的觀點提出疑問;⑤常常能從乍看起來互不相關的事物中找出相互間的聯絡;⑥喜歡對事物的結果進行**,並證明自己**的準確性;⑦即使在干擾嚴重的環境下,仍然全神貫注地學習和鑽研問題;⑧解題愛提出多種方法來解;⑨發現新問題時精神異常興奮;⑩從事創造性工作時常廢寢忘食;⑾在學習上有自己關心的、獨特的研究問題;⑿經常思考問題的新答案、新結果。

4. 創造發明的基礎訓練

通過上述對創造力的理論和實際的研究,使我們明確創造力是一種綜合能力,它包含創造性思維力、觀察力、想象力、注意力、記憶力等智力因素和興趣、動機、意志、毅力、進取心、自信心、好奇心等非智力因素,以及動手操作、組織協調等能力,在諸多的因素中核心因素是創造性思維。開發和培養兒童的創造力是涉及到家庭、學校、社會環境的影響和教育,以及兒童本身的主觀方面因素的問題。這裡只著重研究在小發明活動中培養兒童的創造力問題。

開展小發明活動的目的是培養兒童的創造力,小發明活動的過程實質上就是開發和培養創造力的過程,所以要緊緊抓住培養創造力這個中心環節。創造發明要產生前所未有的,新穎獨特的東西,小發明活動要以培養創造力為前提,在起始階段要搞好創造發明的基礎訓練。如果急於求成,在兒童還沒有掌握創造性思維的方式時,就組織兒童尋找小發明課題,尋求解決問題的方案,動手搞小發明活動,結果往往事倍功半,難以奏效。

下面介紹一些創造發明基礎訓練的原則、內容和方法,作為小發明活動的入門。

(1)創造發明基礎訓練的原則

①啟發性原則。小發明不同於小製作有一定的圖紙、實物和程式作為依據和模仿、它需要標新立異,充分發揮兒童的創造性思維。在基礎訓練過程中,要採取啟發、點撥,調動他們的自覺性、積極性和創造性,以引導兒童通過獨立思考去發現問題和解決問題,不能採用灌輸、注入等方法。

②激勵性原則。激勵是激發人奮發向上、積極進取的內動力。在基礎訓練中,根據兒童好動、好奇、好學、好勝等心理特點,採用表揚、搶答、遊戲、比賽、競賽等活動形式,達到互相啟發,互相補充,產生連鎖反應,從而開發潛力,啟迪出更多的創造性設想。

③嘗試性原則。嘗試能激發兒童積極探索。為了解決某一問題獲得正確或最佳的方案,可以讓兒童嘗試提出幾個方案或解決問題的思路,然後一一予以分析比較,以求得正確的或最佳的方案。

④趣味性原則。興趣是個性心理特點的表現,它具有強烈的吸引性和鮮明的情感反映,從而產生高度的吸引力、注意力去探求問題的奧秘。趣味是較興趣更進一層的心理活動,這些要**的問題,不僅會使兒童感到興趣,而且是回味無究的。

(2)創造發明的基礎訓練內容與方法

①"用途列舉"訓練。這是訓練發散性思維的流暢性、變通性、獨特性和精緻性特徵的思維方式。如要求兒童在5分鐘內說出"紅磚"的所有可能的用途,兒童會列舉出:

造房屋、鋪路、造橋、築花壇等多種用途。若侷限在"建築材料"範圍內列出許多用途,雖算有流暢性,但缺乏變通性;如能列出可以壓紙、當槌子用、墊桌子腳等,就說明字等獨特性的見解,應予鼓勵表揚。在活動之前,科技輔導員可以準備幾種常見的物品,如回型針、小橡皮、大頭針、牙刷、圓規、尖嘴鉗等,採用口頭搶答、小組輪流回答、限時書面回答等方式進行發散性思維訓練。

②"功能挖掘"訓練。這也是培養擴散性思維能力的方式。每一種物品都具有一種主要功能,任何物品的功能總是有一定的結構來保證。

如鉛筆的主要功能是用來寫字,它具有鉛芯和圓木條兩部分結構。如果鉛芯沒有了,主要功能消失了,就成為廢物。現在要求兒童挖潛,懂得"廢物利用",有助於培養創造性思維,又能深入分析、了解物品的"功能——結構",開啟創造發明的思路。

基礎訓練時可要求每人帶一二件廢品,先由各人分析自己帶來的廢品原有的主要功能和結構,提出挖掘潛能的設計方案,並組織討論方案的可行性,然後每人根據可行性的方案製作一件"廢物利用 "的物品。這樣,經過幾次反覆訓練,不僅提高了創造性思維能力、也培養了動手製作的能力。③"詞語聯想"訓練。

科學技術的許多創造發明往往是由聯想引起的,如日本發明家田熊常吉在改裝鍋爐的"水流和蒸汽迴圈"時,聯想到"人體血液迴圈",發明了"田熊式鍋爐",提高了10%的效率。通過詞語聯想進行創造發明的基礎訓練,簡便易學,收產快。例如,冬天——茶杯,採取聯想把它串連起來,中間環節越少越好,可聯想為:

冬天——結冰——茶杯碎了。這樣,用木頭 ——書本,點火——開門,魚——皮球、士多啤梨——西瓜、風——牛等題目進行訓練,以開闊思路提高聯想思考的能力。

發明創造的示例

周平儒 四川省平昌中學教科室四川平昌 636400 發表及獲獎情況簡介 發表 編號 284,國級,國內範圍發行,湖南師範大學主辦,在 中學生理化報 高二生物版 2005年9月23日11版上刊登。鬼斧神工 是驚嘆天公造化之偉大,巧奪天工 則是讚美人類創造能力之無窮。每一位中學生都蘊藏著強大的創造潛力,...

發明創造思維

以創造的思維來解決身邊的問題 以創造的思維來解決身邊的問題 問題1 舊塑膠袋再利用 當今世界,白色汙染 橫行,塑膠袋雖然方便了我們,但是它是難分解物,在相當一段時間裡沒法消除,以至於,天上飛的,地表覆蓋的,土裡埋的都是塑膠袋,這就很困擾我們,那麼我們能不能再利用它們呢?利用舊塑膠袋做成寶寶的圍嘴,製...

發明創造小故事

傘的發明據說魯班在鄉間為百姓做活,媳婦雲氏每天往返送飯,遇上雨季,常常挨淋。魯班在沿途設計建造了一些亭子,遇上下雨,便可在亭內暫避一陣。亭子雖好,總不便多設,而且春天孩兒臉,一日變三變,夏季雷陣雨,說來就來,以至 迅雷不及掩耳 雲氏突發奇想,要是隨身有個小亭子就好了 魯班聽了媳婦的話,茅塞頓開。這位...