■山東省膠州市第一中學(xué) 崔維貞
全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽采用“三自”和“三性”原則作為評(píng)審標(biāo)準(zhǔn),其中“三自”之一就是自己選題,即選題必須是作者本人發(fā)現(xiàn)、提出的。
選題對(duì)于參賽項(xiàng)目具有重要意義,它不僅是給項(xiàng)目定題目或簡(jiǎn)單地劃定范圍,而是進(jìn)行科學(xué)研究的初步過(guò)程。一個(gè)好的選題需要作者多方思索、精心策劃,一經(jīng)選定,也就表明作者頭腦里已經(jīng)大致形成了項(xiàng)目的輪廓。
“需要是發(fā)明之母。”人們的需要就是發(fā)明創(chuàng)造的起點(diǎn)。縱觀世界科技史,從中國(guó)的“四大發(fā)明”到當(dāng)今各種高新技術(shù),無(wú)一不是因?yàn)樾枰a(chǎn)生和存在的。
大發(fā)明如此,小發(fā)明也不例外。了解社會(huì)和人們的需求是選擇發(fā)明創(chuàng)造課題的主要思路之一。通過(guò)仔細(xì)觀察、充分調(diào)查和統(tǒng)計(jì),抓住生活或?qū)W習(xí)中的某一需求,運(yùn)用一定的發(fā)明技法,下功夫去探索研究,尋找最佳的解決方案。
創(chuàng)造性是“三性”原則之一。發(fā)明就是要?jiǎng)?chuàng)造出新的事物或新的方法,雖然并不要求必須是全新的作品,但至少應(yīng)該與原有產(chǎn)品、方法有所不同,不是不假思索就可以想到的。
為了判斷自己的作品是否具有創(chuàng)造性,必須要查新,即調(diào)查市場(chǎng)上有沒(méi)有同類(lèi)產(chǎn)品,或有沒(méi)有人申請(qǐng)專(zhuān)利。若發(fā)現(xiàn)已有完全相同的產(chǎn)品,就必須在原有作品的基礎(chǔ)上繼續(xù)改進(jìn)或重新選題。
發(fā)明創(chuàng)造需要勇氣、決心,甚至要有大膽的想象,但只有這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,要使勇氣、決心和大膽想象在發(fā)明活動(dòng)中發(fā)揮作用,還得遵循可行性原則。
選題時(shí)應(yīng)考慮主、客觀條件,處理好需求與可行性之間的關(guān)系,這才是科學(xué)的、實(shí)事求是的態(tài)度。
如有的同學(xué)想發(fā)明永動(dòng)機(jī),這顯然是違背科學(xué)原理的。有的同學(xué)設(shè)想發(fā)明太陽(yáng)能飛船、防紫外線的地球罩等,這些想法雖好,但目前不具有可行性。若要發(fā)明太陽(yáng)能保溫杯、防紫外線眼鏡等,就有可能實(shí)現(xiàn)。
青少年發(fā)明作品的選題多源于他們熟悉的日常生活和學(xué)習(xí)領(lǐng)域,如涉及衣食住行、學(xué)習(xí)的各種工具和文具,各種節(jié)水、節(jié)電、節(jié)糧、節(jié)油裝置,報(bào)警安全裝置等。
“處處留心皆學(xué)問(wèn)”,只要心中有發(fā)明的欲望,并且留心觀察身邊的事物,開(kāi)動(dòng)腦筋,就會(huì)有大量的發(fā)明 “火花”從頭腦里蹦出來(lái)。
電視、報(bào)紙等媒體報(bào)道中出現(xiàn)的事件往往蘊(yùn)含著大量的發(fā)明選題。例如環(huán)保問(wèn)題——霧霾治理設(shè)施及防護(hù)設(shè)備;治安問(wèn)題——防盜搶、防詐騙裝置;市政問(wèn)題——管道、井蓋漏點(diǎn)檢測(cè)裝置等;民生問(wèn)題——新型交通工具、食品安全檢測(cè)儀器;災(zāi)害救援——地震、火災(zāi)、礦難預(yù)警救援設(shè)備等。
在工廠車(chē)間、旅游景點(diǎn)、科技場(chǎng)館、實(shí)踐基地等特定場(chǎng)所,有大量的特殊商品或陳列展品,可激發(fā)靈感,讓人發(fā)現(xiàn)課題。例如服務(wù)于盲人、聾啞人等的特殊設(shè)施和用品等。
我們可以經(jīng)常走出校門(mén),走進(jìn)一些特定場(chǎng)所參觀、考察,一方面增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)、放松身心,另一方面發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,獲得解決問(wèn)題的方法。
通過(guò)閱讀報(bào)刊雜志、查詢(xún)專(zhuān)利文獻(xiàn)和專(zhuān)利公報(bào)等形式,搜索現(xiàn)有產(chǎn)品的最新信息,根據(jù)其適用的范圍和特點(diǎn),選擇合適的發(fā)明課題。
例如萬(wàn)能鑰匙設(shè)計(jì)、風(fēng)力自行車(chē)設(shè)計(jì)(自行車(chē)后帶有很大的風(fēng)帆)、自行車(chē)看書(shū)架的設(shè)計(jì)(一邊騎自行車(chē)一邊看書(shū))、二戰(zhàn)游戲卡牌設(shè)計(jì)(勝負(fù)可能與事實(shí)相反)。
體育彩票中獎(jiǎng)規(guī)律研究(彩票中獎(jiǎng)只有概率沒(méi)有規(guī)律)、“水變油”設(shè)計(jì)、“輕功”水上行走研究(看到影視作品中“水上飛”的鏡頭而引發(fā)的念頭)。
(1)選題過(guò)大。例如21世紀(jì)海峽兩岸關(guān)系研究、中國(guó)足球運(yùn)動(dòng)員素質(zhì)研究、噪聲控制研究、我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究、恐怖組織與其社會(huì)關(guān)系研究等。
學(xué)生郝一霖在第32屆山東省青少年科技創(chuàng)新大賽上展示其作品“智能限高架”
(2)選題過(guò)難。汽車(chē)防碰撞緩沖裝置、夾竹桃毒性研究(毒性研究需要在專(zhuān)門(mén)的藥物研究所用一系列專(zhuān)門(mén)的設(shè)備才能進(jìn)行)。
(3)知識(shí)儲(chǔ)備不足。例如中國(guó)相聲與外國(guó)幽默研究(選擇該選題的學(xué)生從小喜歡說(shuō)相聲,但對(duì)外國(guó)幽默幾乎一無(wú)所知,能獲取這方面信息的渠道也非常少,以致研究不下去)、我國(guó)股票市場(chǎng)異常波動(dòng)的研究等。
(4)選題抽象。例如不同品牌電池的性能研究、中外電影風(fēng)格比較研究、某中學(xué)師生道德水平調(diào)查研究等。
萬(wàn)能鑰匙設(shè)計(jì)→多用鎖具設(shè)計(jì),風(fēng)力自行車(chē)設(shè)計(jì)→助力自行車(chē)設(shè)計(jì),自行車(chē)看書(shū)架的設(shè)計(jì)→無(wú)臂殘疾人看書(shū)架設(shè)計(jì),二戰(zhàn)游戲卡牌設(shè)計(jì)→現(xiàn)代立體戰(zhàn)爭(zhēng)游戲卡牌設(shè)計(jì)。
體育彩票中獎(jiǎng)規(guī)律研究→體育彩票回報(bào)概率建模設(shè)計(jì),“水變油”設(shè)計(jì)→提高水煤氣效率研究,“輕功”水上行走研究→水上行走器設(shè)計(jì)(在中央電視臺(tái)全國(guó)青少年科技創(chuàng)新之星電視大獎(jiǎng)賽中,該成果獲優(yōu)勝獎(jiǎng))。
(1)選題過(guò)大的轉(zhuǎn)化
21世紀(jì)海峽兩岸關(guān)系研究→膠州市市民對(duì)兩岸關(guān)系愿望走向調(diào)查,中國(guó)足球運(yùn)動(dòng)員素質(zhì)研究→中國(guó)青少年足球訓(xùn)練存在問(wèn)題調(diào)查研究。
(2)選題過(guò)難的轉(zhuǎn)化
汽車(chē)防碰撞緩沖裝置→對(duì)現(xiàn)有汽車(chē)防碰撞裝置缺陷的調(diào)查,夾竹桃毒性研究→利用夾竹桃滲出液滅蟲(chóng)的試驗(yàn)研究。
(3)知識(shí)儲(chǔ)備不足選題的轉(zhuǎn)化
中國(guó)相聲與外國(guó)幽默比較研究→中國(guó)相聲藝術(shù)發(fā)展障礙研究,我國(guó)股票市場(chǎng)異常波動(dòng)的研究→2018年膠州市股民回報(bào)率調(diào)查。
(4)選題抽象的轉(zhuǎn)化
不同品牌電池的性能研究→9種5號(hào)干電池性?xún)r(jià)比實(shí)驗(yàn)研究,中外電影風(fēng)格比較研究→中美電影道白風(fēng)格比較研究,某中學(xué)師生道德水平調(diào)查研究→某中學(xué)師生利他行為調(diào)查研究。
學(xué)生作品
①新型咖啡盤(pán)
②新型小區(qū)樓宇空氣凈化系統(tǒng)
③多功能路面減速系統(tǒng)
④新型隔離錐桶
⑤新型智能分類(lèi)垃圾桶