第9章 对中学生的发明指导方法

探索需要法

需要和希望是发明之母。了解社会的需求和人们的希望，是寻找发明课题的重要途径。在仔细观察和充分调查的基础上，从生活、工作及学习的需要出发，根据人们的某种希望，下功夫去探索、研究，就会创造出成功的发明来。

探索人们的需要，除了要善于观察生活中的各种问题，积极了解人们对所使用物品的意见，主动调查产品在实际中应用情况以外，还可以召开“需要、希望陈述会”，请到会人员围绕一定的主题，陈述、列举自己的需要和希望，然后收集起来进行综合分析，这些希望和要求就成为发明创造的基础。

缺点列举法

在我们日常的生活中，所使用的东西不可能都是十全十美的。即使是工厂里正在生产的各种产品或是市场上正在销售的各种商品，也并不是完美无缺的，它们或多或少地存着这样或那样的缺点。可是，由于人们身上潜在的惰性的影响，对于这些东西逐渐习惯了，不以为然，很少去研究它们有什么缺点和不足。如果人们对经常使用而又十分熟悉的物品采取“吹毛求疵”的态度，并且深究它们的缺点，分析这些物品在使用时不尽合理的地方，开动脑筋，找出它们的缺点，并对这些物品存在的缺点加以改革，就会成功地搞出一项发明来。这种发明的方法就叫做缺点列举法。

用缺点列举法搞发明，关键是发现物品的缺点，如果能够围绕一种物品发现它的缺点，把所有的缺点列出来，再针对列出的缺点，提出改革设想，这项发明就容易成功了。

怎样指导学生去发现缺点呢？可以从以下四个方面入手。

（1）利用课外时间或假日到市场上去搞商品调查，然后进行分析，在调查分析的基础上，发现某些商品存在的缺点和不足。

（2）要随时留意自己日常使用的物品，它们存在哪些不足或不便之处，也应该随时留意自己周围的人们对使用某种物品的反映，以发现缺点。

（3）要敢于质疑，善于质疑。善于从物品的形态、材料、加工与使用等不同角度提出问题，发现缺点。

（4）要对物品的结构、功能等进行仔细分析，通过分析发现缺点和产生缺点的原因，并进一步寻找出改正缺点的方法。

此外，使用好缺点列举法，还要克服安于现状、得过且过的惰性心理。

组合法

把分散的、已有的物品，进行巧妙地调节，并重新恰当地进行组织合成的方法，叫做组合法。组合有以下几种方式。

（1）主体附加。在原有的物品上增加一个新附件。如在自行车上增加一个计程表，成为能计程的自行车。

（2）异类组合。把两种或两种以上不同功能的物品组合在一起。如收录机就是收音机和录音机组合而成的。

（3）同物组合。把若干个相同的物品组合起来。如把许多毛笔组合在一起成为排笔；把两个订书机组织在一起成为双排订书机。

（4）重组。分解事物原来的组织，再以新的意图重新组合起来。

组合法是一种简便易行的发明技法，小学生容易掌握和运用。但是，小学生的盲目性比较大，世界上的事物有千千万万，如果把它们一样一样地不加选择地加以组合，那是极不科学的。因此，小学生在运用组合法搞发明的时候，教师一定要指导学生明确组合的目的。通过组合要提高效率，充分利用空间；通过组合使事物互相补充，和谐一致；要注意物品之间相互的适应性，应以提高事物原有的品格为前提：通过组合，还要达到扩大用途，增加功能，增加效益和节约的目的。

特性分析法

特性分析法是选定某一种物品，对其进行特性分析，并将所有特性一一列举出来，再探讨改革方法，最后形成一项有显著进步的发明的发明技法。

一般事物的特性，按词性来分包括以下三大类。

名词特性：如全体、部分、材料和制造方法等。

形容词特性：如性质、状态等。

动词特性：如功能等。

指导小学生用特性分析法进行发明，首先要使他们掌握分析事物特性的方法。怎样分析事物的特性呢？下面以一浊水壶为例为说明。

（1）名词特性。

全体：水壶

部分：壶身、壶盖、壶嘴、壶柄

材料；铝、铜、铁、不锈钢

制造方法：冲压焊接、吹胀

（2）形容词特性。

性质：轻、重、结实、变形

状态：美观、清洁

（3）动词特性。

功能：烧水、装水、倒水、贮水

其次，要组织学生围绕特性进行改革。如该物品还存在什么缺点，怎样改正这些缺点；在该物品上还增加一点什么，可以增加该物品的功能等等。

最后，要对这些改革建议进行综合，使原物品的缺点得以改正，或有新的功能增加。

检核表法

根据需要解决的问题，或者需要发明创造的对象，列出有关问题，然后一个一个来核对讨论，从中获得解决问题的方法和发明设想的技法，叫做检核表法。

（1）检核表法的使用程序是：

①对一件产品或某一个事物，从多个方面加以提问，根据不同情况得到一系列新设想；

②对所有设想逐一加以分析，产生最终解决问题的综合方案。

（2）检核内容有：

①现有的发明有无其他用途？

②现有的发明能否引人其他的创造设想，或借用、或替代？

③现有的发明是否可以改动一下？

④现有的发明能否扩大用途，延长寿命？

⑤现有的发明可否缩小、减轻、分割？

⑥现有的发明有无代用品？

⑦现有的发明能否更换一下型号和顺序？

⑧现有的发明可否颠倒过来用？

⑨现有的几种发明是否可以组合在一起？

检核表法几乎适用于任何类型与场合的发明活动，享有“创造技法之母”的美称。

智力激励法

在进行发明时，设想越多越容易成功。怎样才能获得大量的创造性设想呢？美国创造学家奥斯本首先提出了智力激励法。后来，人们又对这种方法进行补充修改，产生了一些改良式的智力激励法。

无论是正统的还是改良的智力激励法，通常都是通过一个人数不多的会议来实现。在会上，人们自由地发表看法，互相启发，从而能提出许多的设想。其具体做法有如下几种形式。

（1）奥斯本式。

参加会议的人不多于10人，以利于充分发表意见。会议的时间一般在1小时以内。会议的内容要明确。到会人员可围绕课题任意发表观点，无上下级之分，不分多数人的意见和少数人的意见。由于到会人员能够受到别人的设想的启发，并发表新产生的设想，因而会议结束时，可以得到数十个或数百个设想。

（2）默写式。

每次会议由6个人参加，每个人在5分钟之内要提3个设想。开会时，首先提出发明的题目，在对发明题目解释完毕后，让到会的人填写卡片。每张卡片上有3个编号。在第一个5分钟之内，每人在卡片上填3个设想，然后将卡片传给下边的人。在第Th个5分钟内，每个人从3个设想中得。帕发，再填上3个新设想，并把卡片传给下渡的人。依此类推，半小时一共可产生108个设想。

以卡片式。此种形式又可分为CBS法和NBS法两种。

CBS法的做法是：每次会议由3～8人组成，每人持50张小卡片，会议大约持续回小时。会议的议题明确后，最初10分钟内，到会者独立填写卡片（每张卡片一个设想）。接下来的30分钟，到会者轮流发表自己的设想，每次读一张卡片，然后由其他人提出疑问，并填写由于启发而产生的新设想。最后的20分钟，让到会者自由交流设想，并将新设想记下。

NBS法的做法是：会前明确主题。每次会议由5－8人组成，每人需将5个设想填在5张卡片上。会议开始后，每人对自己的卡片进行说明。当别人受启示而产生新设想时，应立即填在备用卡片上。全部发言结束后，将所有卡片集中分类，放在桌子上，每类卡片加一个大标题。最后讨论一次，选出可实施方案。

（4）三菱式。

在宣布了会议的议题后，花费10分钟让到会人员分别在纸上填写设想。接着，每人轮流讲述自己的1～5个设想。别人在受到启发后也可以将新设想填在卡片上。然后，每个人将自己的提案汇总，写成正式提案。正式提案写成后，到会人员可以互相提问，进一步修改提案。最后，会议主持人将每个人的提案用图解方式写在黑板上，让大家充分讨论，以便确定最佳方案。

智力激励法的会议一般按如下步骤进行：

第一步，由会议主持人提出研究题目，明确目的要求。

第二步，参加会议的人围绕研究课题进行独立思考，将自己的设想记在笔记本上准备发言或写在卡片上。

第三步，依次发表自己的发明设想。与此同时，会议主持人和其余的人都将每个人的发明设想记录下来。

第四步，对每个人发表的发明设想大家分析、补充。与此同时，参加会议的人都根据别人的设想触发自己的灵感，记在笔记本上，准备提出更新的设想或补充。

第五步，就自己最感兴趣的设想，互相咨询，详细了解设想内容。

第六步，沉思5分钟后，再进一步依次提出新的设想和补充意见。

第七步，主持人将全部设想进行整理、归纳、拟出方案，再公布。

第八步，全体参加者对所提方案进行分析、比较，最后集中大家意见，确定最佳方案。

要使与会者全神贯注，集中注意力，充分发挥各人的智慧，必须要求他们遵守以下规则：

①参加人数以5～8人为好，最多不超过10人；

②开会时间以半小时到1小时为限度；

③主持人在召集开会前，必须向参加者明确研究的课题；参加人如有不清楚、不明白的地方，主持人应负责解释清楚，使参加者心中有数；

④参加人在明确研究目标的基础上，必须围绕议题进行广泛的联想，通过独立思考之后，尽可能多地发表自己的创造设想；

⑤在会上，任何人不许批评或指责别人提出的设想，更不要讥笑和嘲讽；

⑥鼓励任意思考，打消顾虑，大胆设想，想法越多、越新奇越好；

⑦在会上，对任何人提出的设想，都不作判断性结论，待会议结束。后，再进行整理和评论；

⑧在会上，不准私下交谈，干扰别问人的思路，发表意见的人，必须针对研究问题，集中注意力，把思路表达清楚，使参加者都明白；

⑨参加者应注意听取每个人的发言，利用别人的想法来激发自己的灵感，或结合几个人的想法，综合考虑，另提出自己创新的更好的设想；

⑩每个人提出的设想，不分好坏，一律记下来。

设问法

设问法是围绕现有的事物，以书面或口头形式提出各种问题，通过提问，发现现有事物存在的问题和令人感到不足的地方，从而找到要革新的方面，发明出新的事物来。设问法有很多，比较著名的有以下四种：

（1）5W2H法：

就是从7个方面去设问，这7个方面的英文第一个字母恰好是5个W和2个H。

①为什么需要革新（WHY）？

②什么是革新对象（WHAT）？

③从什么地方着手（WHERE）？

④什么人来承担革新任务（WHO）？

⑤什么时候完成（WHEN）？

⑥怎样实施（HOW）？

⑦达到怎样的水平（HOWMUCH）？

（2）七步法：

第一步，确定革新的方针；

第二步，收集有关资料数据，作革新的准备；

第三步，将收集的资料数据进行分析；

第四步，将自由思考产生出来的各种各样的创造性设想一一记录下来，并构思出革新方案；

第五步，提出实现革新方案的各种创造性设想；

第六步，综合所有有用的资料和数据；

第七步，对实现革新方案的各种创造性设想进行评价，筛选出切实可行的设想。

（3）行停法：

行停法是通过“行——扩散思维（提出创造性设想）”与“停——集中思维（对创造性设想进行冷静的分析）”的反复交叉进行的设问方法。其具体步骤如下。

行——想出与所需要解决的问题相关连的地方。

停——对比进行详细的分析和比较。

行——对解决问题有哪些可能用得上的资料。

停——如何方便地得到这些资料。

行——提出解决问题的所有关键处。

停——决定最佳解决方法。

行——尽量找出试验的方法。

停——选择最佳试验方法。

……直至发明成功。

（4）八步法：

①认清环境；

②设定问题范围与定义；

③收集解决问题的创造性设想；

④评价比较；

⑤选择最佳方案；

⑥初步设计；

⑦实地试验；

⑧追踪研究。

信息交合法

信息交合法就是一个由多维信息标组成全方位信息反应场，在这个反应场中，信息和信息交合产生新信息的发明方法。具体实施步骤如下：

（1）定中心。

将新研究的事物、物体或产品圈起来，确定它的位置。如：研究笔，则将笔圈起来，并把它作为一个多维坐标的中心。

（2）划标线。

根据中心信息的需要，通过坐标的中心，划几条坐标线，准备串起有关信息序列。如：构造、功能。材料等等。

（3）注标点。

就是在信息标上注明有关信息点，如笔杆、笔帽、装饰、赠品……

（4）相交合。

以一条线上的信息为母本信息，以另一条标线上的信息为父本信息，相交可产生子信息。即新信息、新产品、新品种。如塑料与装饰交合为塑料装饰笔，再与温度交合，则为表示温度的塑料笔。

利用信息交合地进行发散思维时，要注意如下三个基本要求：

①整体分解原则。即把系统整体按一定程序进行分解。首先根据目标的要求划分出不同的层次，按层次得到要素，一直分到需要的层次为止。

②信息交合原则。先要重视本体交合，即事物本身要素的交合；其次是打破原有功能的框框，引人不同类知识的信息标，进行大范围的“边缘交合”。

③结晶筛选原则。对组合中出现的千万个新品种，应根据评价的结果进行筛选。筛选时要注意新品种的实用性、经济性、易生产性和审美价值。

移植法

在发明创造中，将某个领域内原理、技术、方法、材料和结构引用到另一个领域内进行研究的方法，就是移植法。

移植法有两条途径，一条是将原理、方法应用于具体事物；另一条是为解决正在研究的问题，寻求可以移植的原理、方法。这两条途径的思考程度是不一样的。

（1）是将原理、方法应用于具体事物，思考方法如下：

①已知的原理或方法；

②列出这个已知原理或方法能产生的具体功能；

③列出现实生活中需要这些功能的事物；

④提出各种应用原理或方法的设想；

⑤检验这些设想。

（2）是为解决问题寻求原理、方法，思考步骤如下：

①提出对未来发明品的要求；

②明确需要解决的关键问题；

③列出在现实生活中能解决这个问题的各种装置；

④提出各种移植设想；

⑤检验这些设想。

扩展用途法

扩展用途法就是把一个现有事物的用途扩展到多方面用途，使其发挥更大作用的发明技法。

扩展用途法在发明的实际运用中，没有一种固定的思考程序，其思维方式是扩散型的，应该把握的重点是针对某一事物为了扩展用途而进行发散思维，引发出大量的创造性构想、评价，找出可行性最大的构想，努力使之实现。

（1）事物用途的扩展，常有以下几种方式：

①直接将某种东西运用到另一类事物中去，作用不变；

②在某种东西为主体的情况下，增添附加装置，用途不变，达到功能增加的目的；

③把某种东西同其他东西进行巧妙地组合，功能互相渗透。

（2）运用扩展用途法去发明要注意以下几点：

①经常思考一种物品在不同的场合下会有什么新的用途，是产生新发明的简便方法。

②从一种物品所具有的用途，去扩展它的新用途，也可能会有新的发明产生。

③经常注意研究废弃物品的新用途，也是取得发明成功的有效方法。

④对原有物品的性能稍加改变，扩展这种物品的新用途，也可产生新的发明。