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科技小制作(發(fā)明)
為讓你在青少年科技創(chuàng)新活動中有所遵循，開闊視野，活躍思維，我們向你介紹搞小發(fā)明常見的幾種選題思路和創(chuàng)造技法。但愿你從中得到精神的鼓勵、方法的啟迪，產(chǎn)生研究與創(chuàng)作的靈感，會心地說一聲：“我能行！”。
一、什
么是科學小發(fā)明
一提到"發(fā)明"二字，有些同學就害怕了，那有多難??！其實創(chuàng)造發(fā)明并不神秘，有好多中小學生的發(fā)明，都在全國甚至國際上獲了獎呢！
科學小發(fā)明，是指青少年在日常學習、生活、勞動中，對那些感覺到用起來不稱心、不方便的東西或方法，運用自己學過的科學知識，設計、制造出目前還沒有的更稱心、更方便的新物品或新方法。它同"大發(fā)明"比較起來，選擇的范圍比較窄，解決的問題比較單一，使用的材料比較好找，所花的經(jīng)費也不多，所以稱為"小發(fā)明"。
小發(fā)明有沒有質(zhì)量標準呢？有。一件優(yōu)秀的小發(fā)明應具備"三性"，即新穎性、創(chuàng)造性和實用性。
1.新穎性。新穎性是指你在完成這個小發(fā)明之前，還沒有出現(xiàn)過同樣內(nèi)容或技術(shù)的產(chǎn)品。也就是說，你既在街上的商店里買不到同樣的產(chǎn)品，也沒有在書刊、廣播電視中看或聽到過介紹；同樣的發(fā)明，既沒有由他人向?qū)＠痔岢鲞^申請并記載于專利申請文件中，也沒有由他人申報參加各級發(fā)明創(chuàng)造比賽。但是，如果你在別的發(fā)明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是將原有的幾件物品巧妙地組合在一起，構(gòu)成一個新個體，增加了新的功能，那也算具有新穎性。
好客鞋
一天，魏強同學跟爸爸到一個朋友家做客，一進門就把他給難住了：主人家鋪著地毯，不換鞋顯得不禮貌。換鞋吧，腳又有臭味?；丶液?，魏強就想：如果有一種拖鞋，不用脫下腳上的鞋就能穿，那該多好！后來，他從旅游鞋上的尼龍搭扣得到啟發(fā)：將拖鞋上的鞋袢裝上尼龍搭扣，一按就搭上，一掀就拉開，要肥要瘦不就可以調(diào)節(jié)了嗎？于是他找來一雙舊拖鞋，剪開鞋袢，縫上尼龍搭扣，做成了"好客鞋"。這項小發(fā)明在第四屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽中獲得了三等獎。
其實，魏強的小發(fā)明只不過是將尼龍搭扣這項別人的發(fā)明移植到拖鞋上，但使拖鞋有了新的功能，尼龍搭扣也有了新用途，這項小發(fā)明也就具備了新穎性。
2.創(chuàng)造性。創(chuàng)造性是指小發(fā)明同原來的同類產(chǎn)品已有的技術(shù)相比，有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
方便肥皂盒
一般的肥皂盒裝點水，肥皂就會發(fā)粘，不容易取出來，肥皂的壽命也很短。天津的范平同學利用杠桿原理發(fā)明了方便肥皂盒。打開肥皂盒，肥皂就會立起來。它和同類產(chǎn)品相比，技術(shù)上要先進一些，獲得了第一屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽一等獎。
3、實用性。實用性是指該發(fā)明能夠制造或使用，并且產(chǎn)生積極的效果。小發(fā)明要能夠做成實實在在的物品，不能只是想法或設計圖紙，而且還要能夠解決生產(chǎn)生活中的實際問題。
防蟲樹裙
山西臨縣盛產(chǎn)棗子，但棗曲蟲對棗子的危害很大。劉艷同學仔細觀察棗曲蟲的生長活動規(guī)律，發(fā)現(xiàn)雌蟲要爬上樹干與雄蟲交配再殘害樹葉、樹果。他就想了一個辦法，在樹干的半腰圍一圈硬塑料片，內(nèi)層涂上除蟲藥膏，使雌蟲上不了樹。這種簡單巧妙的防蟲樹裙，實用性強，受到了棗農(nóng)的歡迎，榮獲第六屆全國青少年發(fā)明比賽一等獎。
當然，完成一件小發(fā)明并不是"眉頭一皺，計上心來"這么簡單，它要經(jīng)過選題、構(gòu)思設計、制作、實踐檢驗與改進、成功等步驟。
搞小發(fā)明的第一步，就是要確定發(fā)明的對象，考慮研究什么問題，這就是選題。對青少年來說，應從自己所熟悉的生活實際出發(fā)，在學校、家庭及周圍的生活圈中去尋找發(fā)明題材。如當你在學習、生活中遇到一些困難時，你肯定會說："要是有某某東西就好了。"這個你想的所要發(fā)明的東西就可作為發(fā)明對象。不過，同學們在選題時，一定要結(jié)合自己的知識水平和設計制作能力，不要空想辦不到的發(fā)明。
體裁選好后，接著是構(gòu)思設計。也就是根據(jù)基本的科學原理和經(jīng)驗，設計出選題對象的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、方法與實施方案。構(gòu)思時盡可能想出多套設計方案，再根據(jù)可行性與實用性精選出最佳結(jié)構(gòu)方案。方案以取材簡單、巧妙易行、缺點最少為好。
構(gòu)思成熟后，就可以開始制作了。制作時應盡可能利用現(xiàn)有條件，在少花錢甚至不花錢的前提下制作出精巧的作品。某些技術(shù)上的問題，可以向老師和家長請教，有時還可以找一些有關(guān)廠家?guī)椭谱鞑糠植考?/p>
小發(fā)明樣品完成后，還要進行實踐檢驗與改進。即將作品拿去使用一段時間，在使用中發(fā)現(xiàn)問題，并向家長老師和同學廣泛征求意見，看還有沒有改進或不合理的地方。然后綜合各方面的意見，對小發(fā)明加以改進。幾乎每件優(yōu)秀的小發(fā)明都是"改"出來的。
至此，你將會享受到成功的喜悅。接下來，就可申報參加各級青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽、申請專利或向報刊投稿了。參賽的申報文件主要包括組委會提供的申報表、項目說明和證明材料，其中，項目說明內(nèi)容為：發(fā)明的選題是怎樣發(fā)現(xiàn)的、發(fā)明方案是怎樣設計的、發(fā)明作品是怎樣制作的？這項發(fā)明如何體現(xiàn)出新穎性、創(chuàng)造性和實用性？你的創(chuàng)造性貢獻是什么？進一步完善該發(fā)明的建議和設想。附上外觀圖（最好還有黑白照片）、結(jié)構(gòu)圖、原理圖和其它必要的圖表資料。凡涉及醫(yī)療保健用品、動植物新品種和國家保護的動植物的小發(fā)明項目，還必須提供有關(guān)部門的證明材料。
科學小發(fā)明是一件人人能做的事，也是一項趣味無窮的實踐活動。只要大家用心觀察周圍的事物，善于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，大膽探索，動手實踐，勇于突破條條框框的束縛，就會有所創(chuàng)新，有所發(fā)明。
二小發(fā)明選題思路
1、列舉缺點找選題
學搞小發(fā)明首先就要學會選擇發(fā)明課題。
一個重要的方法，就是從學習、生活中不順當、不方便、不合意的事情著手，列舉缺點，多問"有什么缺點需要克服的？"再去尋找克服缺點的方法，這種根據(jù)現(xiàn)有物品的缺點而提出改革設想的方法稱缺點列舉法，也是選擇小發(fā)明題目的一種簡便有效的方法。
四用防觸電插座
電源插座幾乎家家都有，但它很容易觸電，對于小孩子來說特別危險，而且插上拔下很麻煩。上海的徐琛同學解剖了幾種傳統(tǒng)的電源插座，設計了一種"四用防觸電插座"，這種插座在普通插座的插孔中，加裝了兩道絕緣的活門，只有插頭同時插入兩個插孔時，才能接通電源。這樣，當小孩不注意把小手或鐵釘?shù)炔迦肴我徊蹇讜r，由于有兩道門擋著，也就不會觸電了。這項小發(fā)明榮獲了第二屆全國青少年科學創(chuàng)造發(fā)明比賽一等獎。
氣壓水瓶的改進
氣壓水瓶有缺點嗎？有！由于它的出水管直插瓶內(nèi)水底，所以每次壓水時，底部的沉淀物往往使壓出的水變渾濁。北京的張雪克同學針對這個缺點，對氣壓水瓶作了改進，他把吸水管口接了一截橡膠管，管口加一個塑料浮球，由于球始終浮在水面上，所以氣壓水瓶底部的沉淀物不會從吸管吸出。該發(fā)明獲得了第二屆全國青少年創(chuàng)造發(fā)明比賽三等獎。
列舉物品的缺點實際上就是發(fā)現(xiàn)問題，而創(chuàng)造發(fā)明正是為了解決存在的問題。所以，我們每發(fā)現(xiàn)一個缺點，提出一個問題，往往就找到了一個發(fā)明的題目。
那么，怎樣研究和發(fā)現(xiàn)缺點呢？
首先，要隨時留意自己日常使用的物品存在哪些不足或不方便之處，并善于抓住一件物品深究細挖。傘，是大家常用的遮陽避雨的工具，似乎沒有什么文章可做，可一些大小發(fā)明家卻抓住它不放，花樣日異翻新，如太陽傘、雙人傘、折疊傘、母子傘、快干傘、天文傘……層出不窮?？梢?，一件事物有很多的發(fā)明題材可搞，而同一題材又可用各種不同的設計方案構(gòu)成不同的發(fā)明。再拿鋼筆來說吧，它的缺點還很多，如筆帽容易脫落或丟失，筆尖容易堵塞，圓形筆桿容易從桌上滑落損壞筆尖，晚上停電或野外作業(yè)寫字看不見……當你盡可能多地列舉出某一物品的諸多缺點后，再根據(jù)你的能力，選擇某一缺點或部分缺點作為研究對象，確定小發(fā)明課題。
充氣太陽灶太陽
能對人們極有吸引力，但目前的太陽灶造價高，工藝復雜，又笨重（50千克左右），調(diào)節(jié)也麻煩，野外工作和旅游時攜帶就不方便了。上海的連鑫等同學在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，明確了主攻方向：簡化太陽灶的制作工藝，減輕重量，減少材料消耗，降低成本，獲取最大的功率。他們首先把兩片圓形塑料薄膜邊緣粘結(jié)，充氣后就膨脹成一個拋物面，再在反光面上貼上真空鍍鋁滌綸不干膠片。用打氣筒向內(nèi)打氣，改變里面氣體壓強，隨著打氣的多少，上面一層透明膜向上凸起，反光面向下凹，可以達到自動會聚反射光線的目的。這種"無基板充氣太陽灶"只有4千克重，拆裝方便，便于攜帶，獲第三屆全國青少年科學發(fā)明創(chuàng)造比賽一等獎。
該發(fā)明實際上是多種移植的結(jié)果：他們把充氣玩具的技術(shù)，日常商品商標的不干膠貼片，凸透鏡似的拋物面結(jié)構(gòu)，移植到新的太陽灶上來，他們把課本上的光學、流體力學的原理等知識，移植到太陽灶的設計上，從而成功地完成了小發(fā)明。
蠟燭燈
蠟燭是人們常用的一種照明工具，但燭焰怕風，燭體不易固定，亮度不能控制。怎樣改進這些缺點呢？湖北監(jiān)利中學的柳國弘同學先考慮固定燭體與防風，他將蠟燭插在一個鐵筒中，罩上一個玻璃罩。他聯(lián)想到卡口式燈泡的固定方式，并借用到蠟燭燈上，安了個彈簧以使燭焰保持在燈罩的最佳中心位置。
怎樣使蠟燭不流淚呢？解決這個問題，必須不斷降低蠟燭頂部溫度，使熱量向四周傳導散發(fā)。汽車的發(fā)動機前面均有金屬散熱片，是否也可以借鑒到蠟燭燈上來呢？他在潤膚香脂金屬盒上鉆一個大孔，將剪好的散熱片剪成電扇片的形狀，在中心打一個同樣的大孔，將剪好的散熱片焊接在盒上（兩者的大孔要對齊）。
怎樣控制燭焰的亮度呢？他受煤氣爐的空氣閥的啟發(fā)，用內(nèi)外兩個帶氣窗的套圈套在一起（內(nèi)圈用散熱片下面的鐵盒，外圈用一另做的塑料圈），通過轉(zhuǎn)動氣門來控制空氣流量，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)燭焰亮度的愿望。這個發(fā)明可說是一項2"移花接木"的綜合體，燈罩是從煤油燈來的，固定方式是從卡口燈泡來的，散熱片是從汽車來的。
由此可以看出，移植法是一種很有意義的發(fā)明思路，同學們掌握得好，能搞出相當好的小發(fā)明。
運用移植法大關(guān)鍵是要擴大知識面，了解一些新技術(shù)、經(jīng)常分析一些物品或其某一結(jié)構(gòu)的原理、功能。這樣，大腦里可供移植的信息多了，你搞小發(fā)明時就可信手拈來，為你所用。
3、組 合 法
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