有人認(rèn)為，發(fā)明創(chuàng)造是科學(xué)家的事情，與年齡尚小、知識(shí)淺薄的中小學(xué)生無關(guān)。實(shí)際上，發(fā)明并不神秘。國內(nèi)外發(fā)明專利記錄顯示，有30%的成果系青少年所為——發(fā)明是可以學(xué)會(huì)的技能。中小學(xué)生發(fā)明的現(xiàn)狀呈現(xiàn)兩極分化：主流觀點(diǎn)認(rèn)為，鼓勵(lì)少年兒童發(fā)明應(yīng)從身邊做起；現(xiàn)實(shí)情況是，越來越多的少年兒童發(fā)明通過大量現(xiàn)代技術(shù)疊加，創(chuàng)造出新產(chǎn)品。這是科技進(jìn)步導(dǎo)致的，專業(yè)的教學(xué)者們對(duì)此并不回避。

尋找身邊“小”問題

中央電化教育館電教專家楊名甲曾多次擔(dān)任青少年科技大賽的評(píng)委。他向中小學(xué)生建議，發(fā)明創(chuàng)造的題材要從生活中去尋找，要做個(gè)有心的人。如何讓教室里的垃圾桶不再一碰就倒？怎樣防止鋼筆掉地筆尖摔壞？這些都是近年來南京致遠(yuǎn)外國語小學(xué)的發(fā)明創(chuàng)造課的課題。該校通過鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活學(xué)習(xí)實(shí)際搞發(fā)明創(chuàng)造，已有多項(xiàng)在國內(nèi)、國際大賽上獲金獎(jiǎng)。

致遠(yuǎn)外國語小學(xué)一直把科技創(chuàng)新教育作為學(xué)校的特色。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和意識(shí)，教師們想到了金點(diǎn)子大賽。該校的發(fā)明課，第一步是降低發(fā)明創(chuàng)造的難度，讓學(xué)生先在紙上搞發(fā)明。每周，學(xué)校科學(xué)老師會(huì)給全校學(xué)生確定一個(gè)主題，如雨傘、夾子、衣架等等，讓學(xué)生找這些物品的使用缺陷，然后根據(jù)缺陷研究改進(jìn)方法，最后把改進(jìn)方法用文字和圖案在紙上表達(dá)出來，這就是所謂的“在紙上搞發(fā)明”。學(xué)校對(duì)這些“發(fā)明”進(jìn)行整理，評(píng)選出最佳方案。一學(xué)期下來，排名前10的學(xué)生將獲得“金點(diǎn)子大王”稱號(hào)。

通過鼓勵(lì)全校學(xué)生參與，學(xué)生們展露出各種奇思妙想，比如“跌不壞的鋼筆”，就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)鋼筆如果從課桌上落下來，因?yàn)楣P頭部分比較重，總是先著地，十有八九筆尖就壞了。有學(xué)生就想到在筆尾部分加裝一個(gè)鉛塊，增加重量；而吸盤垃圾桶則是給垃圾桶底部增加一個(gè)吸盤，這樣就能防止垃圾桶一撞就倒。

這些發(fā)明創(chuàng)新主要是利用日常手段解決問題，從身邊小事發(fā)現(xiàn)問題解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，缺點(diǎn)是科技含量不高。在知識(shí)爆炸的時(shí)代，沒有融入現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)明，總顯得有些缺乏力量。

從發(fā)明創(chuàng)新到科技創(chuàng)新

“防燙傷、窒息和觸電的熱水器閥門” 獲得了全國青少年發(fā)明創(chuàng)造獎(jiǎng)，重慶市松樹橋中學(xué)學(xué)生廖心影是這項(xiàng)獲批專利的發(fā)明人。一個(gè)閥門，通過水溫傳感器控制，在水溫過高時(shí)自動(dòng)斷水。發(fā)明還包括漏電檢測設(shè)備和空氣質(zhì)量檢測頭，如果發(fā)生了漏電和一氧化碳濃度過高，就會(huì)有指示燈和警報(bào)器及時(shí)提醒。該發(fā)明把水溫傳感裝置和電控閥門組合起來，創(chuàng)造出了新的功能性產(chǎn)品。

重慶北部新區(qū)人和小學(xué)校陳希賢發(fā)明的“燈用緩沖開關(guān)”，也是利用現(xiàn)代技術(shù)的功能疊加，創(chuàng)造出來的。該裝置可以延長電燈的使用壽命。陳希賢發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)電燈開關(guān)在閉合瞬間，發(fā)光原件會(huì)電流猛增、產(chǎn)生高熱，燈絲會(huì)被燒斷。他在開關(guān)里加上導(dǎo)電彈片和二極管，成本只有幾毛錢，就能使開關(guān)在閉合時(shí)，通過半波緩沖電路，避免產(chǎn)生高熱，從而保護(hù)原件，延長燈具壽命。這個(gè)發(fā)明還可以用在電視、冰箱上。因?yàn)槌杀镜?，?jié)能效果好，會(huì)有很廣闊的市場前景。陳希賢的這項(xiàng)發(fā)明還在第25屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中獲得了二等獎(jiǎng)。這些小發(fā)明，使用了新材料、新技術(shù)，通過組合不同功能，產(chǎn)生新的功能。這稱為科技創(chuàng)新。

重慶九龍坡區(qū)蘭花小學(xué)六年級(jí)的胡曉發(fā)明的“新型三角碗架”，就是原材料水平上的一種發(fā)明創(chuàng)造。胡曉在家?guī)图议L洗碗時(shí)發(fā)現(xiàn)，放在櫥柜里的碗會(huì)晾不干，櫥柜還會(huì)被打濕，于是發(fā)明了這款能移動(dòng)又節(jié)省空間的“新型三角碗架”。這種原材料級(jí)的發(fā)明，對(duì)生活的幫助很大，同樣獲得了國家級(jí)的青少年發(fā)明創(chuàng)造獎(jiǎng)。在青少年發(fā)明創(chuàng)造獲獎(jiǎng)作品中，這兩種發(fā)明類型雖然同時(shí)存在，但含有科技元素的發(fā)明比例逐年提高。這并非因?yàn)榻虒W(xué)難度增加，而是因?yàn)樾录夹g(shù)在生活應(yīng)用中不斷增加，自然成了新發(fā)明的一部分。專家們表示，在教學(xué)中，不追求發(fā)明的復(fù)雜性，但也不能排斥運(yùn)用新技術(shù)。

“發(fā)明”創(chuàng)造沒有年齡限制

楊名甲經(jīng)常到各地中小學(xué)校進(jìn)行科技講座，講座的題目是《發(fā)明創(chuàng)造沒有年齡的限制》。許多聽過他的講座的小學(xué)生開始在發(fā)明之路上大膽實(shí)踐。楊名甲認(rèn)為，小孩在發(fā)明創(chuàng)造，獲獎(jiǎng)機(jī)率比成年人更高，因?yàn)樾『⒌南胂罅軓?qiáng)，能在外觀創(chuàng)造上高于成年人。楊名甲經(jīng)常向孩子們介紹一些小學(xué)生的發(fā)明：可以吃的冰棒棍、抓魚手套、水瓶等，而且大多是廢物妙用?？湛蓸菲?，加工加工，改造改造，就成了手機(jī)、打火機(jī)、定時(shí)器、煙灰缸等。這些發(fā)明既保護(hù)了環(huán)境，又解決了生活中的問題。

內(nèi)蒙古烏審旗陶利中心小學(xué)學(xué)生斯慶發(fā)明的擠奶桶，在普通擠奶桶上面加上一個(gè)多功能蓋子，蓋子主要由漏斗狀受奶面、密封圈、濾網(wǎng)、防倒膜、倒奶口、放氣孔以及固定桶與蓋子的扣組成，其作用是防止牲畜碰翻奶桶將奶灑掉，防止牲畜的糞便、雜物掉入奶桶，免濾、方便。同時(shí)，拿下蓋子的奶桶還可作普通水桶用。此作品只用一個(gè)多功能蓋子就解決了擠奶時(shí)灑奶、濾奶和不衛(wèi)生等一系列問題，是家庭和小型奶牛、奶羊場的理想擠奶用具，有廣闊的市場前景。

天津市和平區(qū)成都道小學(xué)學(xué)生王露、史博發(fā)明了激光水平垂直測量器。激光水平測量器具采用4.5V直流供電，這種器具用的是三節(jié)紐扣電池，11支激光發(fā)生器安放在三件器具中，三只電源開關(guān)分別控制水平尺、垂直鉛墜和水平測量器的電源。該測量器具備在測量工作過程中移動(dòng)測量的功能使用方便，攜帶方便，省時(shí)、省工，很容易調(diào)試，而且制作價(jià)格便宜。

北京市海淀區(qū)前進(jìn)小學(xué)學(xué)生梁昭璜發(fā)明的大壓簧裝卸卡具，是小作者在觀看工人修汽車時(shí)發(fā)現(xiàn)的選題。其工作過程是：用卡式螺母夾住壓簧兩端，旋轉(zhuǎn)兩螺母間的絲杠，把彈簧壓縮，便于拆裝。有了這件工具可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，有推廣價(jià)值。

這些小學(xué)生從生活中觀察到問題，運(yùn)用新材料、新技術(shù)、新設(shè)計(jì)解決問題，幫助大人們解決了實(shí)際問題。

未來發(fā)明家從這里出發(fā)

中國發(fā)明協(xié)會(huì)會(huì)員、成都錦城學(xué)院客座教授茅健明，是一位專門研究發(fā)明創(chuàng)造規(guī)律的學(xué)者。自從1986年開始登臺(tái)介紹《專利法》和創(chuàng)造發(fā)明以來，聽過茅健明課的人中有工、農(nóng)、商各界人士，也有大、中、小學(xué)生。茅健明發(fā)現(xiàn)，教中小學(xué)生創(chuàng)造發(fā)明與教成人的方法有同也有異。

任何人初次進(jìn)行非職務(wù)發(fā)明創(chuàng)造，首先要做的是破除神秘感，消除畏懼心理，青少年也一樣。發(fā)明只是一種技能，是通過學(xué)習(xí)就能很快掌握的一種技能。茅健明輔導(dǎo)的學(xué)生中，有位叫潘波的初二學(xué)生，一開始，他對(duì)創(chuàng)造發(fā)明和申報(bào)專利感到高深莫測。通過學(xué)習(xí)后，發(fā)明新思路不斷涌出。一個(gè)多星期就有十多個(gè)好的構(gòu)思。后來，他成功地申報(bào)了一項(xiàng)專利。他激動(dòng)地對(duì)同學(xué)說，還要繼續(xù)搞幾十項(xiàng)發(fā)明。

中小學(xué)生年齡小，注意力不易集中，再加上他們閱歷少，知識(shí)積累不多，如果單純給他們講理論，很難達(dá)到預(yù)期的效果。因此，在講理論時(shí)，茅健明借助他們生活中熟悉的事例，盡量形象生動(dòng)，深入淺出地進(jìn)行講解。例如，通過士兵在碉堡里向四周射擊，焰火向四周射出耀眼光芒的例子，使他們順利地理解了什么叫“輻射”，進(jìn)而掌握“輻射思維方式”和“輻射組合法”。為了活躍學(xué)生的思維，茅健明就給他們講創(chuàng)造發(fā)明的故事，并用不斷提問的方式激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)。茅健明請(qǐng)學(xué)生介紹自己的生活見聞和體會(huì)，激發(fā)他們的創(chuàng)新靈感。通過互動(dòng)交流，茅健明將他們的思想火花上升到理性高度，進(jìn)行歸納總結(jié)。例如，茅健明在介紹“強(qiáng)制組合法”時(shí)，先請(qǐng)學(xué)員隨機(jī)說出原本是兩個(gè)不相關(guān)東西，組合成一個(gè)新的東西，讓學(xué)生們明白發(fā)明創(chuàng)造的基本方法之一就是強(qiáng)制組合不同的功能的技術(shù)和產(chǎn)品。通過以上方法，使他們能牢固地掌握學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

茅健明設(shè)計(jì)了一些課堂教學(xué)游戲，將創(chuàng)造發(fā)明寓于游戲之中。游戲使得課堂氣氛十分活躍，學(xué)生的發(fā)明構(gòu)思不斷涌現(xiàn)。一般50人左右的班級(jí)，在一節(jié)課中至少能產(chǎn)生三四十項(xiàng)發(fā)明構(gòu)思。在茅健明指導(dǎo)下，中小學(xué)生有很多成功的發(fā)明誕生。如華中科技大學(xué)附小五年級(jí)學(xué)生陳韋靖和中國地質(zhì)大學(xué)附中初二學(xué)生李坤通過“抽簽定位”和“說三道四”的游戲，不到半個(gè)小時(shí)就完成了發(fā)明構(gòu)思。之后，陳韋靖發(fā)明的“雙口瓶”，李坤發(fā)明的“可變大容量背包”都申報(bào)了專利。

茅健明認(rèn)為，創(chuàng)造發(fā)明教育的根本目的，在于讓學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行創(chuàng)造的思維方式和方法。思維方式的轉(zhuǎn)變是根本的轉(zhuǎn)變。為讓學(xué)生搞發(fā)明，進(jìn)行了創(chuàng)造思維訓(xùn)練，改變他們原有的常規(guī)思維方式，學(xué)以致用，增長才干。學(xué)生在發(fā)明過程中自覺運(yùn)用創(chuàng)造思維的方法，今后可運(yùn)用到各科學(xué)習(xí)和工作之中。茅健明通過全過程教學(xué)來促進(jìn)中小學(xué)生的發(fā)明能力。

首先，幫助學(xué)生完善構(gòu)思。當(dāng)學(xué)生有了初步的發(fā)明構(gòu)思后，指導(dǎo)他們運(yùn)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，再讓他們做市場調(diào)查，指導(dǎo)他們查閱資料、完善構(gòu)思；鼓勵(lì)他們動(dòng)手做出樣品或模型。這提高了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)文化的興趣和自覺性，還提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。第二步，鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)專利。在教授發(fā)明技能的同時(shí)，茅健明還對(duì)學(xué)生們灌輸《專利法》等知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的相關(guān)知識(shí)，樹立維權(quán)觀念，使之成為名副其實(shí)的發(fā)明家。茅健明的學(xué)生代夢婷是一位成績優(yōu)秀的初中女生，自從申報(bào)了第一項(xiàng)專利后，不僅學(xué)習(xí)更為刻苦，而且熱衷于創(chuàng)造發(fā)明。第三步，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與社會(huì)上有關(guān)創(chuàng)造發(fā)明的活動(dòng)。2004年暑假，茅健明為武漢市5所中小學(xué)校輔導(dǎo)的學(xué)生中，有11位學(xué)生申報(bào)了專利，隨后他們都報(bào)名參加了“首屆武漢市小發(fā)明競賽”和國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在武漢市召開的實(shí)用專利技術(shù)與民間資本對(duì)接洽談會(huì)。孩子們在激烈的競賽講臺(tái)上侃侃而談，介紹自己的發(fā)明；在洽談會(huì)展臺(tái)前，面對(duì)全國各地的記者、廠商和參觀者，興奮地介紹自己的“產(chǎn)品”，從容地洽談“生意”。

這些經(jīng)歷使得學(xué)生們進(jìn)入創(chuàng)造發(fā)明的殿堂，并在“殿堂”里留下了自己的足跡，而不是像流星一樣，劃天而過，無影無蹤。