◇吳 婷（江蘇：南京外國語學(xué)校仙林分校）

發(fā)明，是對一種設(shè)計和一種新工藝、新產(chǎn)品、新方法的創(chuàng)造，這種創(chuàng)造可由一個發(fā)明者或由一個實(shí)驗組、實(shí)驗室或研究所做出，例如火藥的產(chǎn)生、造紙術(shù)的由來等。創(chuàng)造，是指將兩個或兩個以上概念或事物按一定方式聯(lián)系起來，主觀地制造客觀上能被人普遍接受的事物，以實(shí)現(xiàn)某種目的的行為。

發(fā)明創(chuàng)造，簡單來說就是針對某一事物進(jìn)行的一種新的設(shè)計和革新，并將其付諸生產(chǎn)或?qū)嵤６l(fā)明創(chuàng)造教學(xué)，則是指針對學(xué)生開展的、能夠使學(xué)生的發(fā)散性思維得到訓(xùn)練、促使學(xué)生產(chǎn)生新奇獨(dú)特的想法，并將其實(shí)施的教學(xué)方式。

目前，發(fā)明創(chuàng)造在國內(nèi)已經(jīng)得到普遍的嘗試。然而，經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，目前在各個學(xué)?；驒C(jī)構(gòu)，發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)更多的是以一種碎片化的方式開展，呈現(xiàn)出“東一榔頭西一棒”的面貌。這樣的教學(xué)方式不僅割裂了知識和方法的內(nèi)在連續(xù)性，也大大削弱了發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)的魅力，使教學(xué)流于表面，僅僅是“教”和“學(xué)”，而無法實(shí)現(xiàn)“改變學(xué)生思考問題、解決問題方式”的內(nèi)化目標(biāo)。

針對這一現(xiàn)狀，我對發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)進(jìn)行了一些改進(jìn)，使其教學(xué)和評價更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，并經(jīng)過長期實(shí)踐，獲得了一定的成果。下面謹(jǐn)將一些實(shí)踐方法和心得體會總結(jié)出來，以供探討。

一、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的興趣

興趣是最好的老師，針對學(xué)生開展發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)的第一步，一定是培養(yǎng)學(xué)生對發(fā)明的興趣。我常用的方法有這樣幾種。

（一）激發(fā)好奇心

好奇心是最好的老師。每個人生來就有好奇心，隨著年齡的增長，好奇心會逐漸減弱。伊恩·萊斯利在《好奇心》這本書中指出，擁有好奇心的人往往更聰明、更富有創(chuàng)造性，也更容易成功。因此，激發(fā)學(xué)生的好奇心，將好奇心的功能發(fā)揮到最大化，則成了發(fā)明創(chuàng)造的第一步。

那么，如何激發(fā)好奇心呢？我在課堂實(shí)際教學(xué)中往往從任務(wù)入手，例如拋出任務(wù)：“課桌還能具有更多功能嗎？”“怎樣解決油鍋里的熱油濺出來燙手的問題？”以任務(wù)的方式引發(fā)學(xué)生對事物的好奇心，進(jìn)而主動思考和提出解決方案。

（二）榜樣刺激法

在發(fā)明創(chuàng)造的道路上產(chǎn)生過很多優(yōu)秀的作品，例如“小鳥定量喂食器”“安全切菜板”“防燒手火柴”等等。這些作品都是由小學(xué)生構(gòu)思出來的，能夠?qū)W(xué)生起到良好的榜樣作用，他們所取得的好成績更會讓學(xué)生備受鼓勵，對自己做出發(fā)明作品更有信心。

在教學(xué)中，我常會伺機(jī)介紹一些優(yōu)秀的發(fā)明作品，利用榜樣的正向刺激作用激勵學(xué)生。這種做法也確實(shí)收到了顯著效果：學(xué)生在欣賞作品時常常會發(fā)出驚嘆聲，并積極開動腦筋參與到作品改進(jìn)中。

（三）降低難度法

發(fā)明創(chuàng)造是一件需要靈感和毅力的事，有時一件作品需要經(jīng)過多次修改、反復(fù)打磨，無法一蹴而就，這也是導(dǎo)致很多學(xué)生不能堅持搞發(fā)明的原因。大多數(shù)學(xué)生一開始都興致勃勃，摩拳擦掌地準(zhǔn)備發(fā)明一件富有創(chuàng)造性的作品，但隨著一次次失敗而逐漸喪失了信心。

我采用降低難度的方式，引導(dǎo)學(xué)生先從改進(jìn)性發(fā)明入手，針對一些現(xiàn)有的作品進(jìn)行修改，使學(xué)生更容易找到方向，成功率也更高一些。

二、教給學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的方法

很多學(xué)生對發(fā)明創(chuàng)造有著很高的興趣，卻苦于沒有方法，在搞發(fā)明的過程中屢次失敗，始終不得要領(lǐng)。其實(shí)發(fā)明也是有章法可循的，掌握了正確方法，便能事半功倍。我將以往工作中的一些技巧進(jìn)行了總結(jié)和整理，總結(jié)成發(fā)明方法，以授課的方式教給學(xué)生。以下是其中的部分發(fā)明方法。

主題附加法：以一個比較大、功能比較重要的物體為主體，以一個相對較小或功能較為次要的物體為附加物。在主體上添加附加物，便產(chǎn)生了新發(fā)明，例如帶燈的雨傘、帶橡皮頭的鉛筆等。

分割創(chuàng)造法：將物體分割開來，或是對物體進(jìn)行分格，使不同的部位承擔(dān)不同的功能，這也是一種發(fā)明創(chuàng)造方法，例如分格餐盤、鴛鴦鍋底等。

創(chuàng)新改變法：創(chuàng)新改變法就是設(shè)法改變事物的重量、長度、大小、形狀、材料、結(jié)構(gòu)、比例、原理等，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生新功能、新作用的目的。例如：皮球改變材料變成鉛球，直尺改變長度變成折疊尺，時鐘改變大小變成手表。

A+A 創(chuàng)新法：把相同的、相似的東西組合在一起產(chǎn)生新發(fā)明的方法叫自身組合創(chuàng)造法。例如：一把刀有它的基本功能，當(dāng)兩把刀相加之后，基本功能發(fā)生了變化，具有剪切的新功能，這便是剪刀；一只放大鏡+一只放大鏡=望遠(yuǎn)鏡。

反面突破法：把某種固定思維的事物逆向思考可以認(rèn)識事物的相反方面，揭示不同的現(xiàn)象，獲得不同的效果。例如：愛迪生從聲音產(chǎn)生振動的原理中，逆向思考出振動可還原聲音的創(chuàng)造，發(fā)明了留聲機(jī)。

移植創(chuàng)造法：將一種事物的制造、使用原理應(yīng)用到另一個事物上，有時也能產(chǎn)生新的發(fā)明。例如：將發(fā)泡技術(shù)移植于肥皂制造過程，發(fā)明出能浮在水面上的象牙肥皂；將發(fā)泡技術(shù)移植于雪糕制造過程，發(fā)明出雪糕冰激凌。

異想天開法：很多的發(fā)明構(gòu)想，在當(dāng)時科學(xué)技術(shù)水平還達(dá)不到制造這類東西的程度時被視為異想天開，但隨著時間的推移，日益發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了這一個又一個的構(gòu)想。異想天開法包含幾個要點(diǎn)：要大膽想象；創(chuàng)造性地改變；充分運(yùn)用紙和筆；找?guī)讉€志同道合的人組成團(tuán)隊，介紹自己在創(chuàng)作過程中的思路和心得，將各自的精華收集起來，總結(jié)歸納，共同提高。

空間聯(lián)想法：引導(dǎo)學(xué)生以某些常用空間為創(chuàng)造范圍，在空間內(nèi)搜索存在問題的事物，并加以改進(jìn)。例如以廚房為創(chuàng)造范圍，尋找廚房里不好用的物品并進(jìn)行改進(jìn)。我指導(dǎo)的學(xué)生作品“家用洗菜機(jī)”“安全切菜板”等就是這樣發(fā)明出來的。

大膽想象法：事物之間存在著各種各樣的差異，人們難以把它們聯(lián)系在一起，而我們就要大膽地把它們聯(lián)想成一個整體?，F(xiàn)在看起來無關(guān)的事物，不一定永遠(yuǎn)無關(guān)，比如酒味西瓜就是這樣創(chuàng)造出來的。大膽聯(lián)想法具有如下要領(lǐng)：經(jīng)常將各種看似無關(guān)的事物盡可能聯(lián)系在一起；抓住時機(jī)動手嘗試；在詞典中，找任意一個代表事物的詞，當(dāng)作聯(lián)想觸發(fā)詞，然后去聯(lián)想；列舉生活中要解決的一個問題，寫出與問題有關(guān)的事物5～6種。

三、對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練

發(fā)明的源頭是靈感，只有先有了靈光一閃，才有進(jìn)一步發(fā)明的可能性。而能否產(chǎn)生這種珍貴的金點(diǎn)子，其實(shí)與學(xué)生平時的思維方式有關(guān)。有些學(xué)生富有想象力，善于從不同的角度分析問題、思考問題，這樣的學(xué)生往往比較容易產(chǎn)生金點(diǎn)子。而思維方式是可以通過后天的訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)的，因此，每隔一段時間，我便會系統(tǒng)地對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，以糾正學(xué)生的思維方式。我常用的訓(xùn)練形式和內(nèi)容列舉如下。

反話正說：聽課后不復(fù)習(xí)、不做作業(yè)，直接去上下一次課；下大雨時不打傘走出去；放寒假不回來，自己在外過一次春節(jié)；讓電話鈴響著，不去接；買東西后，發(fā)現(xiàn)少找了10 元錢；愛喝鮮牛奶的你，錯買了不愛喝的酸奶；走在路上，發(fā)現(xiàn)褲子破了個洞；日記本弄丟了；出門迷路了；電腦和電視都壞了。

駁你一駁：男人比女人有力氣；開卷有益；眾人拾柴火焰高；冬天比春天冷；用電腦寫作既方便又迅速；地鐵比公交車快和安全。

奇思妙想：大雁為什么向南飛？天空為什么是藍(lán)的？浪花為什么是白的？熟人見面為什么要打招呼？花朵為什么顏色不同？魚為什么生活在水里？

肯定視角：今天出門摔了一跤；疫情防控期間不能出門；自己剛配好的一副眼鏡摔碎了；在車上丟了一百元錢；工廠發(fā)生火災(zāi)；自己期末考試三門不及格。

否定視角：日用品價格降低；抽獎得了輛自行車；爸爸從處長升為局長；我撿到了一百元錢；考試得了滿分；找到了一份薪水很高的工作；爸爸給我買了一件很漂亮的衣服。

兩種視角：全球性氣候變冷；撤除所有國家的國界；每個人都可以挑選任何一種職業(yè)；廢除死刑；全國普降大雨；獲得一種魔力，想要什么就有什么。

看你行不行：讓吵鬧的小孩安靜下來；迫使化工廠遷出居民區(qū)；讓朋友主動還你錢；讓賣水果的人白送你幾個橘子。

四、對學(xué)生的發(fā)明作品進(jìn)行評價

評價在開展發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)的過程中十分重要。教師要善于利用評價對學(xué)生的正向刺激作用，通過評價了解學(xué)生在創(chuàng)作過程中的思路，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，并鼓勵其繼續(xù)努力。

評價的方式有很多種，例如：開展作品展示會、創(chuàng)新方案大賽、教師點(diǎn)評、學(xué)生互評等等?，F(xiàn)將學(xué)生互評表作為范例展示如下：

五、取得了成果

通過如此系統(tǒng)化的教學(xué)，我的發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)也取得了一些成績。現(xiàn)列舉其中的一些。

小鳥定量喂食器，發(fā)明人郝英涵，獲得獎項：南京市科創(chuàng)大賽一等獎，江蘇省中小學(xué)生發(fā)明展會，國家專利；

安全切菜板，發(fā)明人黃今，獲得獎項：南京市科創(chuàng)大賽一等獎，江蘇省中小學(xué)生發(fā)明展會，江蘇省教育頻道專訪；

防燒手火柴，發(fā)明人蔡愷文，獲得獎項：南京市科創(chuàng)大賽二等獎，棲霞區(qū)科創(chuàng)大賽一等獎，南京外國語學(xué)校仙林分校校園“小院士”。

六、體會和思考

作為一名努力奮斗在教學(xué)一線的科學(xué)教師，我并不敢因為這一點(diǎn)小小的成績而懈怠。在教學(xué)中，我也發(fā)現(xiàn)了這種教學(xué)模式存在的問題：由于課程性質(zhì)的特殊性，課堂上通常以激發(fā)學(xué)生興趣、教授發(fā)明方法、設(shè)計發(fā)明方案和思維訓(xùn)練為主，久而久之，學(xué)生容易產(chǎn)生倦怠情緒，甚至出現(xiàn)靈感枯竭的情況。為了解決這一難題，我嘗試穿插視頻學(xué)習(xí)法、動手制作模型于教學(xué)中，目前看來起到了一定的作用。

經(jīng)過長期思考，我認(rèn)為發(fā)明創(chuàng)造教學(xué)還可以從以下幾個方面進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

在校園走廊、食堂等區(qū)域設(shè)置發(fā)明作品展示架，陳列每年的優(yōu)秀發(fā)明作品，以促進(jìn)更多學(xué)生投入發(fā)明創(chuàng)造；

在科學(xué)室開辟一個角落作為“創(chuàng)新方案展板”，在展板上張貼一些學(xué)生的創(chuàng)新方案設(shè)計，讓其他學(xué)生欣賞學(xué)習(xí)，同時幫助修改完善；

學(xué)校提供一間教室作為“發(fā)明小工廠”，提供老虎鉗、鐵絲、木板等基礎(chǔ)工具，使學(xué)生在有了方案之后能夠動手試一試；

聯(lián)系其他學(xué)校，帶領(lǐng)學(xué)生相互欣賞學(xué)習(xí)發(fā)明作品，共同成長。

我認(rèn)為，中國的發(fā)明創(chuàng)造只是剛剛起步，未來還有很長的路要走。只有不斷反思、不斷修正，才能夠?qū)⒅袊膭?chuàng)新之路鋪墊得更寬更遠(yuǎn)。