小发明家的课堂

谁能成为发明家呢?是不是要等到学习了许多知识之后,才能搞发明 呢?这是常常困扰着那些爱动脑筋、爱琢磨问题的青少年朋友的问题。事实上,回答这些问题并不难。

爱迪生是世界著名的发明家,他一生有太多太多的发明,他的发明改变了我们每个人的生活,推动了整个社会生产力的发展。“设想一下,假如 20 世纪的文明中,没有爱迪生的那些发明,我们的世界将是怎样一种情景,我们就可以稍微清楚地看到,他对人类的造福是何等地伟大⋯⋯”

然而,如此伟大的发明家,他最初最早的发明是什么?下面这个真实的故事,可能会给朋友们一点启示。

爱迪生 4 岁时,他的脑袋里像装了一部飞转的提问的机器。他对什么都好奇,没完没了地问这问那。一天,不知他又对什么发生了兴趣,缠着妈妈问个不停。

“妈妈,咱们住的这地方叫什么州呢?” “俄亥俄州,在美国的东北部。”

这里为什么叫米兰镇呢?“当初人们取名时,就叫它米兰。如果当初人们叫它休伦,那现在这个地方也许就叫休伦了。”

“那第一个管这儿叫米兰的人是谁呢?” “说不清楚了。不过,第一个称这里是米兰的就是这个镇名的发明者。” “噢,这就是发明者!那么,我给咱家取个名,我就成了发明者了?” “是的,小发明者。”

从此,4 岁的小发明者,带着满足和好奇,怀着对世界、对生活的爱, 不知疲倦地开始了一生的探索和发明。

怎样进行发明?

第一步要选择小发明的题目和内容。因为它关系到发明能否成功,成功后有多大的实用价值。当然进一步的问题是,发明的成果是否能得到人们广泛的接受,换句话说,此项发明是否会起到良好的效益。许多同学爱动脑子, 常常被一个问题所吸引,废寝忘食地思考,当然这是很好的习惯,对科学的研究应该有这种锲而不舍的精神。但是如果你选定的研究题目本身就是脱离实际的、根本办不到的,甚至是违反科学规律的。那么,即使你花费了许多的时间和精力去研究和实验,最终还是不能达到预想的效果。发明永动机,

不就是很好的例子吗?

怎样才能找到比较合适的发明题目呢?

首先在生活中要做个有心人。在日常生活中,我们常常遇到一些操作不便、令人厌烦,甚至常会带来许多麻烦的用具。比如,气动热水瓶,它的诞生是为了解决儿童使用普通热水瓶不安全的问题而研制生产的。儿童用普通热水瓶容易将热水瓶打翻,因为控制不好出水量,很容易被热水烫了手脚。显然气动热水瓶解决了这个问题,儿童不需使热水瓶倾斜,就可以使热水流出,另外出水量也比较容易控制。但是气动热水瓶又出现了新的麻烦。一是要用力才能将水压出,对孩子来说一只手的力气不够,就得双手同时用力压。这样盛水杯只好放在桌子上了,由于壶嘴离杯口距离太长,水流出来后往往向四周发散,溅到杯子外面,甚至溅到孩子身上。二是用气压瓶压出的水很浊,水碱太多,不能马上喝,要等一段时间,这也使人感到很不方便。能发现生活的不便不是很困难的事,重要的是动动脑子,随时做些记录。许多人对不好使的用具,有这样或那样问题的物品,随手丢掉,不想办法改进它的设计、提高它的性能,当然就不会有新的发明。

发明不在大小,只要是通过自己的思考,提出解决问题的方法或设计是合理的,并取得了好的效果,那么这就是发明了。

发明的题目不是凭空想出来的,它来源于生活。你在家里、学校、或是做任何事情的时候,要善于观察和发现,慢慢养成习惯,做到眼勤、手勤、嘴勤。用不了太长的时间,你就会积累相当数量的有实用价值的问题。你的问题、感受,或是改进的方案、想法等要随时记在纸上。因为,许多问题不可能马上找到解决的方法,有些问题甚至不能马上找到原因,需要经过一段时间思考,请教老师或是专业人员帮助。记好笔记是很重要的,它既可以帮助自己回忆和思考,也可以给别人思考的线索和信息。

其次,要将你所列的问题进行分析思考并及时记录下来。因为,在你确定发明题目时,不能完全凭自己的感觉、自己的兴趣,而要依据你已有的科学知识和你的直觉判断,特别对缺乏实际动手经验的同学来说尤其重要。用知识分析问题时,要力求把解决问题的思路理清楚:根据你学过的什么道理, 根据现有的什么条件,经过你的设计、改进的方案去实施,应该有什么现象出现,获得怎样的结果。

经过多次、反复地思考,会锻炼你的逻辑判断能力,这也是一种科学的思维方法。侧重因果关系的推理判断,应注意重点放在原理和主要部件的构造上,在细节上不必太花精力。通过上述的分析思考,就可以比较客观、合理地找出几个确有可能解决的问题。

最后,在分析思考的基础上,用手头可以找到的材料,粗粗地实验一下, 估计一下实际操作中可能遇到的麻烦和问题,以及处理的方法和对策。在有了一定的实际操作经验和思考判断之后,确定进行的题目,将成功的可能性最大限度地保留,其余的先放一放。

如果同时有几个问题都可能解决,那么究竟先选择哪个好呢? 供你取舍的原则是:

  1. 实际而且最需要,最有用。

  2. 材料容易找到,做起来比较容易。

  3. 整个操作过程安全。

  4. 尚未被别人解决或至今为止还没有解决好。

发明的第二步是进行实际制作。题目确定之后。就要着手确定具体制作方案,包括各零件的材料、形状、尺寸、加工方法以及各零件组合成一体时, 相互间的衔接方式。

对完成的设计方案,一定要仔细地核查,对每一个数据要反复验算,确实保证设计中没有遗漏、矛盾、不详之处。这一过程也许很繁琐,但是千万不可忽视。以往有这样的教训,设计思想是可行的,实施过程中没有详尽地设计好,光凭着想当然去做,结果零件做出来之后,不合适,反复地改,或是零件之间配合不行。总之,每个环节粗心疏漏,都可能影响发明的效果。所以,为了保证不返工,节省时间和精力,最好先把零件的草图画出来,所有尺寸都标好,零件的装配图也不可缺少。这些工作都完整无误地完成之后, 就可以开始进行单一零件的制作和加工了。

最后,还要对整体结构进行调试和美化。制作过程中,要本着安全、牢固的原则,同时也要考虑到美观大方。

常用的材料:

布(棉、麻、毛、化纤、塑料布等) 纸(软纸、硬纸、金属箔、吹塑纸等) 塑料板及管(含有机玻璃等)

三合板、五合板、绝缘纤维板(不敷铜、单面或两面敷铜的) 铁丝、铅丝等。