开发科技创新教育的德育功能

第一篇：开发科技创新教育的德育功能

开发科技创新教育的德育功能 开创思想道德建设新思路

【摘要】 德育工作给人一种“虚无缥缈”的感觉，特别近些年来，由于学生家长知识水平、家庭教育方式的影响，特别是社会大环境的感染，使德育工作更显苍白无力。很多时候，我们是在应付和处理着学生中的突发事件，还有些时候我们是在静静地等待和喋喋不休地讲着道理。这些年暴露给我们的是德育的实效性差，针对性、主动性不强。

在新形势下，如何加强和改进未成年人思想道德建设，学校德育工作又如何有效地进行学生科学素养的培养？是摆在国人面前的严峻问题。近几年，科技教育研究出现许多成果。从国外有关对于德育理论研究和实践中，有不少是为发挥科技教育中的德育功能提供了理论指导。人本主义道德教育理论的“儿童为主体”的思想，班杜拉等人“人与环境互动性”理论，柯尔伯特的道德认知发展理论等研究，为进行科技教育的德育功能开发，提供了不少借鉴。从国内看，顾志跃同志著的《科学教育概论》提供了不少有新意的见解，具有很高的理论参考和指导价值。由李骏修主编的《中小学生科技教育的实践与思考》，对中小学开展科技教育，在实践上提供了具体的措施。《中国青少年科学技术普及活动指导纲要》为学校开展科技教育与德育相结合，培养学生科学精神的研究提供了指导。因此，本文试图论述随着人类社会的发展及对人才的全面要求，学校教育应回归生活，贴近学生实际，充分关注科技教育的德育功能，将科技教育与德育有机地整合起来，从而进一步加强和改进未成年人思想道德建设，开拓德育教育新思路。

【关键词】 科技创新教育 德育教育 素质教育 整合 德育工作给人一种“虚无缥缈”的感觉，特别近些年来，由于学生家长知识水平、教育方式的影响，特别是社会大环境的感染，使德育工作更显苍白无力。很多时候，我们是在应付和处理着学生中的突发事件，还有些时候我们是在静静地等待和喋喋不休地讲着道理。这些年暴露给我们的是德育的实效性差，针对性、主动性不强。

在新形势下，如何加强和改进学生思想道德建设，学校德育工作如何有效进行学生科学素养的培养？是摆在国人面前的严峻问题。近几年，科技教育研究出现许多成果。从国外有关对于德育理论研究和实践中，有不少是为发挥科技教育中的德育功能提供了理论指导。人本主义道德教育理论的“儿童为主体”的思想，班杜拉等人“人与环境互动性”理论，柯尔伯特的道德认知发展理论等研究，为进行科技教育的德育功能开发，提供了不少借鉴。从国内看，顾志跃同志著的《科学教育概论》提供了不少有新意的见解，具有很高的理论参考和指导价值。由李骏修主编的《中小学生科技教育的实践与思考》，对中小学开展科技教育，在实践上提供了具体的措施。《中国青少年科学技术普及活动指导纲要》为学校开展科技教育与德育相结合，培养学生科学精神的研究提供了指导。因此，随着人类社会的发展及对人才的全面要求，学校教育应回归生活，贴近学生实际，充分关注科技教育的德育功能，将科技教育与德育有机地整合起来，从而进一步加强和改进未成年人思想道德建设，开拓德育教育新思路。

一、将科技教育与德育相整合，培养科学人文精神教育

开展科技教育活动应提倡科学精神、人文精神的结合。培养科学素养的核心是培养学生的创新能力；在学校德育中，应当体现科学教育；应把科技活动和培养学生人生观联系起来，训练学生养成观察、思索、分析、质疑、交流、讨论的习惯，着力培养学生的想象力；开展科技教育与德育相结合的活动要本土化，充分利用校园现有的科技环境、人文、社会资源条件，防止为创新而创新。一方面要营造一种科学的气氛；另一方面是激励学生好好学习，将来能在科学上作出成就，为国家作出贡献。

二、将科技教育与德育相整合，促进科学与艺术的融合

我们积极挖掘科技教育的德育功能，让学生观察科技景点和人文景点，采访、收集有关资料，应用已有知识去分析，使他们实现从“知其然”到“知其所以然”的认识深化，在升旗仪式上学生进行“喷水池的遐想”、“院士精神”等演讲，运用语言表达思想情感，以语言文字建构审美意想，集中反映真善美的内在联系。引导学生以吸纳百川科学人文的胸襟，领悟人间“真、善、美、新”的真谛。学生在科技景点和人文景点的熏陶下，以亲身实践体验探索美、发现美、创造美。校园要注重对科技景点和人文景点的功能开发，这样不仅美化校园，更是体现“真、善、美、新”统一的求实的育人氛围，美化学生的心灵。

三、将科技教育与德育相整合，在学科教学中培养创造个性

良好的个性是个体全面发展的重要组成部分，也是学生施展创造力的保障。我校在实践中以科技教育为特色的校园环境，给学生创设一个积极向上、自我教育、自我发展、崇尚创新的心理氛围，不仅使学生形成良好的自我调节和控制系统，而且促进了学生创造个性的发展。

科技教育内容知识面广、科学性强，与各学科具有紧密和显著的互补性，能活化学科科学知识，提高综合运用知识的能力。现有各门学科不仅具有科技教育的丰富内容，而且各学科中渗透的科技教育内容既是渐进的、相对独立的，又是相互联系的，他们构成了科技教育的启蒙基础体系。充分挖掘学科教育中的科技教育内涵，是小学开展科技教育的坚实基础。学生正处于学习知识的年龄阶段，而学科学习占据了大部分时间。因而，在学科学习中发展学生的创造个性显然十分重要。学校对学生的教育，课堂教学是主渠道，学科渗透是关键。如何挖掘教材中的科技教育德育内容，在科技教育中渗透德育，我们的做法是充分挖掘教材中的科学知识、科学意识、科学态度及科学思维方法，使科技教育和德育有机结合，使学生既增强了科技知识和能力，又提高了思想水平和基础道德。比如在教六年级语文《琥珀》一课时，教师组织学生观看琥珀形成的录像，同时进行严密的科学思维的教育；再如四年级语文学科教师在上《蝙蝠与雷达》一文时，列举了许多仿生事例，使学生深入浅出了解什么叫仿生科学，并悟出了科学就在身边，科学要靠人去发现、去创造。我们十分重视各学科间科技教育内容的相互沟通，使各学科教师能齐头并进、相互联通进行科技教育。如自然和美术教师合作，组织学生创作叶贴画，自然教师指导学生采集识别植物叶子，美术教师指导学生利用叶子的天然形状组合成巧夺天工的图案，请语文教师为它写歌词，音乐教师为这幅画谱曲。这样各科联合进行科技教育渗透，效果很好，使科技教育真正落实于各科教学之中。在自然科教学中结合世界著名科学家的画像，激发对科学家的敬佩，促进学生培养顽强的毅力，正确认识和评价科学探索中的人格力量，学习科学家不屈不挠、坚持不懈地探索真理、为真理献身的精神。培养学生建立正确的科学价值观念，树立坚定的科学信念等科学的态度。在品德与社会教学中，结合《三湘院士风采录》中18位院士的事迹介绍，学习他们克服困难，执著追求真理的毅力；培养学生广泛兴趣和善于观察的能力，养成独立思考的习惯。

四、充分利用社区资源优势构建科技教育社区网络，推进科技教育中的德育工作 科技教育内容丰富，形式多样，领域广泛，可从学校延伸至社区和家庭，有着广泛的教育空间。

1、充分利用学校周边社区资源，开展各种科技活动，并与创建学校特色相结合。我校地处城郊，是醴陵市养殖、蔬菜和花木基地，学生家长多为养殖、种菜和花木培植研究人员。因此，我校凭借着独特的地理位置，利用丰富的社区资源对学生进行生物等各种科技德育教育。通过参观、访问，请有关人员来校讲座等“大手拉小手”活动，不仅使学生了解到课堂以外更广泛、更深入的科技知识，而且在与其接触中，学生感受到科学的探索、研究精神与谦虚、谨慎的科学态度。

2、以科技教育为突破口实施素质教育，构建科技教育社区网络。我校和村委会及村办几个企业联系实现“共建共育”基地，积极开展各种科技社区实践活动。学校定期组织学生参观、访问、考察，开展社会实践，带领学生走出校门，参观考察醴陵市政建设新成就，既是必要的科技教育实践，又是极好的爱国主义教育活动。我们以科技教育为主题，安排组织学生开展了一系列参观、考察活动，如游览醴陵“仙山”电视塔、参观先农坛博物馆（醴陵市撤县建市二十年成果展、醴陵名人展……等）。还带领学生去春游和秋游，让孩子们投身大自然的怀抱，认识大自然，探索科学的奥秘。通过活动激发学生热爱祖国、热爱家乡、热爱科学的情感，有计划、有目的地从社会实践活动中接受科技教育，能收到较好效果。

五、开展丰富多彩的科技教育活动，寓教于乐，渗透德育

我校将科技教育与课外活动、校外教育、班队活动、读书活动等相结合，积极组织开展各项科普活动，寓科技教育于活动中，通过丰富多彩的科技活动来培养学生的集体主义精神、热爱劳动的品德、脚踏实地的作风，收到了显著的效果。

1、以科技教育为突破口，渗透德育，提高学生的行为规范和道德品质素质。有计划地开展学术讲座、科普报告、参观考察、科技竞赛、作品展示等活动，为逐步培养学生科学的人生观、世界观、价值观奠定坚实的基础。

2、以开展各类主题活动来促进德育的顺利进行。以“面向全体学生，关注学生的整体素质和个性的和谐发展，培养特长，成效显著”为指导思想，在全校开展各类主题教育。如在军训活动中，以“我是一名光荣的人民子弟兵”为主题，开展爱国主义教育；在每年的春、秋游社会实践活动中，都有不同的主题，如今年我们是以“情系2008北京奥运与环保——可爱的动植物”为主题，制定活动方案，内容涉及：儿歌编唱、书画摄影、自然、科技、英语、健康与环保及文明礼仪等学科教育；劝说“地下„六合彩‟”、拒绝“法轮功”、“珍爱生命，拒绝毒品”……等等。通过一系列的活动提高了学生的行为规范和社会责任感，学校的环境卫生、校风校貌等得到了进一步的提高。

3、以读书活动为抓手，开展德育工作。我校在教室紧张的情况下，设立了阅览室，管理规范、科学。虽然课程安排比较紧张，学校仍开设了阅读时间，全体师生共同参与红领巾读书活动，读科技书，讲中外科学家的故事，收集科学家的名言……。同学们通过大量的课外阅读，丰富了知识，扩大了识字量，语文学习效果明显提高。如去年我校举行办了以“文明·礼貌·卫生·健康”为主题的读书节活动，且成效显著：汤思恒同学获湖南省少年儿童读书征文竞赛二等奖（醴陵市唯一最高奖励获得者），罗艳阳老师获省优秀指导奖；我们今年读书活动的主题就是“做诚信人，办诚信事”，该校为了指导学生写好征文，帮助学生挖掘创作题材，相继开展了知识竞赛、演讲比赛、手抄报竞赛、社会实践等形式多样、内容丰富的课外活动，为征文活动顺利开展，营造了浓厚的学习氛围。达到了活动育人的效果，并取得显著成效：有肖婷同学的作文获全国青少年五好小公民主题教育“做诚信人，办诚信事”读书实践征文活动二等奖，刘思敏、唐依玲和刘璐等3位同学获全国三等奖，朱蕾获醴陵市小学组一等奖；其指导教师苏月园获本次活动辅导二等奖，罗艳阳和王友泉等2位教师获辅导三等奖。学校也因此获得教育部关心下一代工作委员会、全国青少年主题教育组委会颁发的2007年度全国青少年五好小公民主题教育“知荣明耻树新风”读书征文活动集体奖；获株洲市教育系统关心下一代工作先进集体。学生、家长和教师称：活动使我们了解了诚信的基本内容，懂得了诚信是做人的基本准则，增强了法律意识和诚信意识，提高了思想道德素质和守法、守规的自觉性，影响深远。学校把科技教育和德育紧密结合起来，推动了学校素质教育的不断提升与发展。

4、结合重大活动，渗透科技德育教育内容。

①、充分利用“北京绿色奥运”的契机，以“办奥运，学英语”为突破口。了解新科技英语，通过课堂教学、课外活动、学生交流科技信息、家庭共学、小品、制作科技手抄报、评选“科技英语小博士”等活动，即激发了学生学习科技英语的兴趣，又磨练了学生不怕困难、积极探索、敢于向困难挑战的精神。

②、根据学生实际情况，积极开展以培养学生学习习惯为突破口的“争当学习标兵”的活动，以教师为主导，学生为主体，培养学生科学的学习方法和学习技能。

③、与少先队活动相结合。科技教育自身的特点赋予它的实践性。因此，以丰富多彩的少先队活动为载体，寓科技教育于少先队活动之中，是提高科技教育实效性的有效途径。开展节日科教活动。为使学校科技教育富有时代性，少先队大队部及时收集、整理了与科技教育紧密相连的有关节日，如世界气象日、地球日、世界电信日、世界环境日、国际保护臭氧日、世界生物多样性日等，结合开展相应的专题教育活动，如结合世界环境日，开展“小村民保洁系列活动”，在活动中队员们的实践能力得到了培养，责任感得到了增强。

办好科普月、科技节。在科普活动月中，少先队大队部坚持开展“科技七个一”系列活动：读一本科普小读物、讲一个科技小故事、交一个科技大朋友、学一项科技小本领、做一件科技小制作或小发明、写一篇科技小论文、编一份科技手抄报，将动手与动脑、知识与实践、课内与课外、学习与游戏结合起来。每年十一月份，我校都要举行科技节，进行系列性科技活动比赛，展示科技教育的成果，培养学生良好的科学素质和心理素质。

5、班队活动。班队活动是学校进行科技教育的重要阵地。我们把科技教育和少先队工作紧密结合，设计了符合学生实际、学生喜爱的主题系列活动，如“漫游科学世界”、“雏鹰插上科学的翅膀”、“绿色植物知多少”、“科学之谜讨论会”等，学生在这些活动中受启迪，得到教育。抓好主题鲜明的传统节日，开展内容丰富的活动，让学生人人参与，使学生在活动中得到教育。我们注重培养学生的动脑动手能力，大队部设立了《科学遐想》信箱，鼓励孩子们展开想象的翅膀。队员们积极开动脑筋，争着提出一条条小创造、小发明的设想。对于低年级的学生，我们也从实际出发，指导他们学做小风车、小降落伞，观察种子发芽、四季变化等，诱发他们学习科学知识的兴趣，培养他们爱思考、爱动手的良好习惯。

6、建设好科技活动兴趣小组。为满足每位学生的兴趣爱好需要，建议学校建立课内外科技兴趣小组，科技辅导员定时、定点、定内容辅导，让每位学生各找其需，各显所能。课内是普及型的，课外是扩展型的；校内是普及型的，校外是扩展型的；校级是扩展型的，班级是普及型的。积极组织学生开展科技小制作、科技小发明、科学小实验、科技小论文等“四小”活动，激发学生的科学兴趣，培养科技创新能力。2006年由校长余进勇老师组织学生实施的科技活动《用莴苣汁液替代洗洁精除油污实验研究》是醴陵市唯一获湖南省第26届青少年科技创新大赛一等奖获得者，并且是株洲地区唯一送全国青少年科技创新大赛参评的科技作品。2009年上学期5件科技作品被醴陵市选送参加株洲市青少年科技创新大赛参评有2件获一等奖，3件获二等奖；其中2件一等奖作品又被株洲市选送参加湖南省第30届青少年科技创新大赛，1件获省一等奖送全国参评获三等奖（醴陵市唯一的一件作品参加全国比赛），另1件获省三等奖。

7、开设双休日科技俱乐部，是学校开展科技教育阵地的延伸。家长常常反映：我的孩子做完作业，没事干就去游戏室、网吧。怎么办？如何引导学生过好双休日？我们建议学校建立双休日科技俱乐部，充分利用双休日充裕的时间，有目的、有计划地开展以科技教育为主题的活动，让学生的聪明才智得到充分地发挥和拓展。我相信这一创举将受到广大家长、学生的欢迎，社区的赞扬。

六、充分发掘环境育人在科技德育中的作用

环境对学生是一种熏陶和教育，为了充分发挥环境在科技教育中的作用，可对整个校园的布置作一番精心设计和安排。如校园美丽而整洁；在一簇簇绿叶、一丛丛鲜花中，悬挂着一块块浅黄色的薄塑料片小标牌——注明了植物的名称和认养的班级。走廊里，有中外科学巨匠的大幅画像。展览橱里，陈列着粉笔画的小帆船、小军舰，张贴着孩子们兴趣盎然地参加科技活动的一幅幅彩色照片，一张张科技竞赛的奖状……。让整个校园充盈着科技教育的浓郁气氛。总之，科技教育必须以育人为根本，以提高学生的科学素养为目的，也就是我们要带着学生学习做人，引导学生在集体的科技活动中学会与人合作，学会尊重他人……。我们将密切关注科技教育的德育功能，锐意进取，不断创新，努力加强和改进学生思想道德建设工作的针对性、主动性和实效性，为实现醴陵教育强市事业实现新的跨越式发展做出应有的贡献。

第二篇：浅谈科技教育与德育功能的密切联系

浅谈科技教育与德育功能的密切联系

一、德育要把握时代的脉搏

二十一世纪是高科技激烈竞争的时代，是新技术革命高速发展的时代。现代社会已进入综合创造的时代，“知识经济”已见端倪。知识经济是在工业经济基础上发展起来的，基于最新科技和人类知识精华的经济形态。它以不断创新的知识为主要基础，是一种知识密集型、智慧型的新经济形态

。由此，国际教育界认为，二十一世纪将是“创造教育世纪”。江泽民主席多次指出“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达不竭的动力。……没有创新能力的民族，难能屹立于世界民族之林。”信息时代，一切竞争都可归结为人才的竞争，而人才竞争的关键是创造力的竞争。面向二十一世纪的教育一定要培养出能在现有知识基础上进行开拓、发明和创新的人才。这是时代的呼唤，社会的需要，是历史赋于培养跨世纪人才的学校的重任。“人才”之首是人的素质，而正确的思想方法、人生观、价值观，高尚的思想道德品质和健全的人格又是构成人才素质的核心因素，是学生能否成才的首要问题。

因此，探索创造教育与德育的关系，是一个在理论和实践上都很有意义的课题。创造教育是以创造性人格、创造性思维、创造性技法三位一体的开发学生创造力的教育。德育是国家教育方针明确规定好范文版权所有的一种教育，在国家制定的《德育大纲》中对德育的目标、内容与实施途径已做了规范的阐述。

二、探究创造教育与德育的内在联系，强化创造教育的德育功能。

美国教育家杜威认为：“应该使道德的目的在教学的一切领域，无论什么课题，处于普遍和统治的地位”。我们以杜威的观点总结学校的实践，可以看到创造教育与德育之间有一条紧密联系的纽带。几年的创造教育实践，我们坚持溶德育于创造教育中，促进了创造教育的发展；同时，创造教育的开展又为搞好学校的德育工作做出了不可替代的贡献。下文试图从几个方面侧重阐述创造教育对德育的促进作用。

㈠、创造教育的实践是形成正确“育才观”的一种途径

现代社会对人才的需求是多层次、多规格的，未来的社会将是创造性人才大有可为的社会。而大脑生理学研究表明：从人脑的构造上看，创造思维能力的强弱与人的智力个体差异、性别、年龄并没有直接关系。因此，各种层次的学生，都有创造潜力可以开发。基于这个认识，我们对学生的生源情况作了全面客观的分析：由于地理位置的原因，我校生源的文化课基础差、学生的求知欲望不强。如果依照传统教育的陈旧框框来办教育，则势必难以培养出社会所需的人才，升学率也难有大的提高。然而，我们的学生并不笨，他们的学习成绩差，主要是学习基础差，学习习惯不良，求知欲望不强等因素造成的。这在很大程度上可通过教育改革来解决。创造教育的实施有利于激发学生的求知欲望，培养学生学习研究知识的良好思维品质，促进学业的上进。因此，我校把办学思路定位为“人皆有才，皆可成才”。校长杨西方同志时常教导我们教职员工：没有教不好的学生，只有不会教的老师。考虑到当时的一些实际困难（如师资问题、教研基础问题等），我们就把创造教育的工作重点暂时放在课外科技活动上，初步构建了以科技活动为中心的创造教育体系，并把创造教育作为德育工作的重要载体，与德育工作紧密地联系起来。

由于德育面对的是全体学生，特别是在后进生相对较多的情况下，怎样去认识学生，如何正确对待学生，就成为对学生进行德育教育首先要解决的问题。多年来，我校的德育工作逐渐形成了转化后进生的优势和传统，其中创造教育活动做出了独特的贡献。德育大纲指出：“各种科技活动是促进学生身心健康发展、培养良好的道德情操的重要途径”，让有“毛病”的学生参加创造发明活动，就是创造条件让其充分发挥自身的特长，让其充分认识自身的价值，树立起抬头做人的自信心。在活动中不断完善他们的品质，培养他们良好的道德修养，逐步改正他们的缺点，使他们转化为各方面都表现良好的学生。例如，有一位不爱学习却爱惹事生非的初中学生，他喜欢科技活动，有强烈的自我表现欲望，迫切要求参加科技兴趣小组。老师对他不是拒之门外，而是约法三章：⑴不打架；⑵认真听课；⑶按时完成作业。他参加小组活动后，不但搞出了获奖作品，而且逐步改掉了自己的毛病。创造教育的实践证明，从某种意义上说，学校没有差生，只有差异。

随着创造教育的深入开展，我们对传统教育的弊端认识的更加清楚了。众所周知，著名物理学家爱因斯坦就读中学时曾被校方开除出校，就因为他爱提问题，爱思考，老师不喜欢他，说他“生性怪癖”“不守纪律”“想入非非”等。无独有偶，我校有一学生，因不守纪律，上课爱提问爱讲话，平时有点想入非非，与同学关系也不是很好，初中曾被列入老师重点帮助对象。所幸的是，他并没有爱因斯坦在中学时那样的遭遇。老师发现了他不凡的创造潜力和善于动脑动手的特点，允许他参加了科技发明小组。结果，他不负师望，搞出

第三篇：科技创新与创新德育

科技创新与创新德育

我校创办于1904年，至今已历百年风雨。如何让这所百年老校在新的历史发展时期焕发出新的光彩，如何为学校的发展确立新的生长点，这是我们面临的重大课题。从2008年起，我们坚持“一切为了学生的发展”的指导思想，确立“为孩子的成功积聚力量”的办学理念，构建了全员参与、全面实施、全程进行的现代化素质教育系统工程，走出了一条卓有成效的“科技创新促创新德育”的教育新路。

一、以创新教育为核心，为学生生命成长奠基

泰戈尔说：“教育的目的是应当向人类传送生命的气息。”人的生命是教育的基石，教育是直面人的生命，为了提高人的生命质量而进行的社会活动，是以人为本的社会中最体现生命关怀的一种事业。而生命的质量只有通过不断地自主学习、探究、体验，自主塑造个性品质，增强生命的力量才能得到提高。开展创新教育是符合学生生命成长规律的，学习、体验创新的过程将激扬学生生命潜能，让学生个性飞扬，形成主动进取、勇于探索、开拓创新的个性品质，让学生终身发展受益。

当前世界教育改革的共同目标正是培养学生的创新素质，培养大批具有创新素质的人才。为此，我们着重研究与实践了在基础教育领域，特别是在德育方面，如何培养学生的创新意识、创 新精神和创新能力的问题。

（一）确立“健康、博雅、创新、践行”的德育理念 西山小学将素质教育定位于培养富有创造潜能和创新精神的现代型儿童，为人的现代化夯实基础。学校面向现代型儿童（包括“创新精神”、“初步的民主素养”、“独立意志”、“竞争意识”、“合作习惯”、“善于表达和与人沟通的能力”以及“处理现代信息的基本能力”等等）构建创新课程模式和现代课堂教学模式，以创新精神作为现代型儿童的内核，并以基本的信息素养作为现代型儿童的外壳。为此，我们确立了“健康、博雅、创新、践行”的德育理念。

健康：我们关注学生的身体健康，更关注学生的心理健康，培养学生的健全人格。

博雅：让学生全面接受中西文化的熏陶，积累丰富的学识，培养高雅气质、优雅举止。

创新：引导学生增强创新意识，坚定创新志向，发展创新能力，培养开拓、求真、探索、挑战、冒险、负责等创新精神。

践行：引导学生参与实践、体验，培养良好的行动力。健康、博雅是基础，创新是重点和灵魂，践行是实施路径。学校努力创造有利于创新人才培养的良好环境，使每个学生都能充分地开发生命潜能，激发学习成长的主动性，实现全面发展。

（二）把培养创新人格放在教育的首位

创新人格，就是培养和发展有利于创新或富有创造性的人格 特质，是创新素质内在的自然倾向性。培养学生创新人格是创新教育的根本。这是因为，创新教育本质上是一种文化和人格教育，具备了良好的创新人格素质，就使创新活动有了自主、自发、自然的动力性。因此，我们把培养创新人格放在教育的首位。培养创新人格，就是要培养学生高度的社会责任感和崇尚科学、热爱真理、追求进步的品质；培养学生强烈的求知欲和坚忍不拔的毅力；培养学生“敢为天下先”的勇气和科学怀疑、理性批判的精神；培养学生开放的心态以及团结协作的精神。

（三）为创新人才成长搭建平台

创新人才的培养需要实践、体验、成长的平台，更需要有平等、信任、宽容、进取的氛围。为此，我们进行有意识的校园文化建设，体现在课堂教学、课外活动、教风学风、师生关系、物质和精神的校园环境中，并透过这些方面对学生的创新人格发展产生直接或间接的、有意识的或潜移默化的持久影响。

例如，我们调整教与学的关系，要求教师放下权威架子，用尊重、平等的情感去感化学生，把真诚的微笑洒向学生，建立一种民主、和谐、平等的新型师生关系。其次，教师还应用创新性教学原则和方法，启迪学生动手动脑，主动探索，使教学过程成为学生创新能力不断发展的过程。教学中，我们培养学生“敢为天下先”的勇气和科学怀疑、理性批判的精神，始终把发展独立思考和独立判断的能力放在首位，鼓励学生“勇于挑战老师，敢于质疑书本”。现在，学生积极提出怀疑和自己的主张，已成为 我校课堂的一种常态。

又例如，我们通过思品课、主题队会，用爱国科学家的感人事迹和为人类进步做出杰出贡献的伟大科学家的成长历程，教育引导学生，把服务于民族的进步、国家的发展，服务于人类社会的整体利益作为创新活动的出发点和根本归宿，最大程度地激发学生追求真理、献身科学的持久热情。

学校通过开展读课外书、创意小发明、养蚕体验、头脑风暴、辩论大赛等活动，让学生从小关注现实生活，关注最新的科技信息，激发思维碰撞，利用掌握的科学知识解决生活难题；通过开展体育竞赛、组织“领袖训练营”、自护救灾演练、科技探索活动等，从小灌输协作的意识，感受“团结就是力量”；通过与英国、香港、新加坡等国家和地区的名校结成姊妹学校，组织学生开展国际间交流活动，汲取东西方文化之精华。学校还筹资几十万元建成了小爱迪生俱乐部、机器人培训基地等，为孩子们的创新提供了实践和体验的平台。

我们没有传统的说教式德育，有的是辩论会上的智慧碰撞，科学实验中的兴趣盎然，田径场上的顽强拼搏，校园舞台上的自信与阳光，安全演练中的沉着与干练……道德情操的培养，优良品质的形成，行为习惯的转化，创新型人才的成长，一切都在我们搭建的成长平台中，“润物细无声”般悄然进行。

二、以科技创新为特色 谱写西山小学校本德育新篇 素质教育的核心就是培养人的创新和实践能力。我们的德育 工作应致力于引导学生培养创新意识，树立创新精神，发展创新能力，塑造创新人格。

德育大纲指出：“各种科技活动是促进学生身心健康发展、培养良好的道德情操的重要途径”，科技创新教育蕴涵着丰富的德育内容和德育时机。为了开发孩子的思维潜能，激发少年儿童的想象力和创造力，我校针对中小学科技教育的薄弱环节，进行了相应的教育调整，全面启动了科技创新教育工程，把提高学生的科学素养和创新能力作为学校德育工作的创新点。

（一）构建管理网络

加强学校科技教育的组织领导。我校在全体教师中明确了“把科技创新教育打造为学校第一品牌”的理念，成立了由校长亲自挂帅的科技教育领导小组；精心制订了创建科技教育特色的实施方案，从科技特色的目标和内容，基本策略和途径，保障措施等方面进行了全方位的精神和物质准备；充分发挥科技教育领导小组的主导作用，加强对科技活动相关工作的协调与指导。

强化科技工作队伍的组织建设。学校建立了一支热情高、能力强的专兼职结合的科技创新辅导员团队。富有科技教育教学经验的周郭旺老师担任专职科技总辅导员，班主任担任各班科技辅导员，兼职辅导员中有教科学、计算机、美术的，也有教语文和数学的，还聘请了多位校外科技辅导员。教师间学科背景的不同，使他们可以互相借鉴、取长补短，从而保证了学校科技活动的丰富性和专业性。加大科技教育经费的投入力度。学校2009年投入18万元，2010年投入20万元，2011年投入近20万元，用于小爱迪生俱乐部、机器人培训基地、顺德区科普基地的设备完善更新和科技制作及创意大赛等活动开支，为科技创新活动的开展提供了有力的保障。

（二）加强课题引领

几年来，学校通过专题研究，引领科技课程的实施。在实施《STS（科学、技术和社会）课程应用研究》和《小学生科技创新教育的研究》等课题研究的过程中，我们应用STS课程理论，探索出以活动为载体发展小学生科学素养的STS活动课程体系，把课程分为普及参与型、实践探究型、探索研究型三种类型。

我校的以种植园为主题的校园科技活动模式在省内外推广。科研课题《STS（科学、技术和社会）课程应用研究》获得顺德区科技进步二等奖。

（三）开发课程资源

我们依托顺德工业化进程为学生发展提供的广阔的课程资源，在强调学校教育与社会生活整合的今天，我们将现代科学技术和丰富的社会人文内容引入课堂，将魔术、养蚕、孵小鸡、创意等内容引入课程，编写了养蚕校本教材，形成了魔术活动课程、养蚕活动课程、孵小鸡活动课程，生活创意活动课程等，丰富了科技创新教育校本课程资源。

我校开发的“人人参与实践、个个享受快乐”的普及类型 活动课程不但在我校如火如荼地开展，也被兄弟学校借鉴，还辐射到重庆、深圳等学校。

（四）丰富活动课程

班队活动——学校把科技教育和少先队工作紧密结合，设计了符合学生实际、学生喜爱的主题系列科技活动。在一二年级，学校以科普教育和科学小故事为载体，教育学生养成遇事动脑筋、勤思考的好习惯；在三四年级，通过以小制作为主的实践活动，培养学生的动手、动脑的能力；在五六年级，主要以科技创新活动为载体，培养学生的创新精神。

兴趣活动——学校成立了“小爱迪生俱乐部”和以科技类为主体的科技兴趣小组二十余个，如船模、航模、车模、电子、无线电测向等，调动一切师资力量，提高兴趣小组的活动质量，培养了一大批科技活动积极分子。这些“小科迷”们在科技兴趣小组里学习制作船模、车模、遥控船舰航行、操纵飞机模型，利用无线电进行测向，学习科学养花种草，体验科技的快乐，激发对生活的热爱。

网络教育活动——西山小学组建了科技活动资源网站，让学生们上网查询，阅读著名科学家献身科学、潜心研究、为人类造福的感人故事；了解使用家用电器的一般常识；知道消防灭火逃生自救小知识；初步接触有关能源、环境等知识，大大开阔了视野。学校还开发了西山小学养蚕网、振唐科技网和创意大赛专题栏目，为科技创新教育的实施提供了广阔的平台。书刊阅读活动——学校引导学生广泛阅读内容有趣、文字浅显的科技书刊，从中学习丰富的科技知识。要求学生在阅读其他书刊时，留心学习书刊中的科技知识，课余假日经常收看、收听电视台、电台播放的科普专栏节目。

社会实践活动——学校建立了科技教育社会实践点，有计划地组织学生参观、访问、考察，从中进行科技教育。学校经常让孩子们通过投身大自然的怀抱，认识大自然，探索科学的奥秘；通过各种社会实践激发热爱祖国、热爱家乡、热爱科学的情感。

（五）创建特色活动

1、养蚕活动——了解生命成长历程，珍爱生命

在广东省农科院和顺德区科协的支持下，学校着手实施《养蚕活动与培养学生科学素养的实践研究》课题，成立学校养蚕指导中心，在校园网上开辟了“养蚕俱乐部”。每年春季，在全校学生中开展别开生面的养蚕实践研究活动。

我们首先让学生在养蚕活动中亲历科学探究性学习，去观察、发现、探索；其次从亲历养蚕活动中培养学生良好的科学态度，如细致、坚持；再从自我感受中培养学生正确的科学思维方式。孩子们通过养蚕活动，不仅获得了必要的科学素养，还得以认识自然生命的可爱和可贵，变得更为敏感有情意，更能够用心聆听大自然生命的呼吸，学会珍惜生命，关爱生命。

2、创意大赛——激发生命潜能，尊重个性发展

为从基础教育阶段开始培育创意、创新、创造的理念，激发 少年儿童的想象力和创造力，在有关部门的关心和支持下，我们制定了以建立智能机器人训练活动基地、成立西山小学爱迪生俱乐部和开展“创意未来，智汇西山”学生创意大赛为主要内容的科技教育规划。2009年、2011年我校先后举办了两届“创意大赛暨国际校际邀请赛”，得到师生和家长的积极支持，也得到海内外众多学校的极大关注和热情参与。

两次大赛共收到了机器人作品、动漫作品、生活创意作品、科幻绘画、未来城市设计、新新人类设计等各类创意作品4000多件，选出优秀作品1000余件面向社会开放展示，参观人数达4万多人次，引起了广泛的社会反响。中央电视台、中央人民广播电台、《南方日报》《广州日报》《南方都市报》等媒体从不同的视角全方位对此进行了报道。

创意大赛的举办，对我校德育工作所产生的影响是深远的。这不仅仅是一场比赛，它培育了一种理念，鼓励孩子们走没有走过的路，鼓励充满智慧的思维与行为；为孩子们创造了一个快乐的创意空间，创建了一个自我表现的平台。同时，也为他们参与国际文化交流，开阔国际化视野提供了一个良好的机会。在此过程中，学生学习与人合作，学习与人交流，学生面对困难，学会关注生活。学生的个性发展得到充分的尊重，自我价值得以实现，生命意志得到锻炼。

四、科技创新成为西山小学校本德育的全新标杆

学校科技创新教育的实施进一步拓展了德育空间，全面落实 了德育目标，不仅提高了学生的科学素养和创新能力，学生的综合素质上了一个新台阶，也通过科技创新教育的实践，使学生逐步形成开拓进取、勇攀高峰、战胜困难、坚韧不拔的品质。

近三年来，我校参与科技创新活动的学生达100%，有小制作成果的学生达80%，全校学生懂得最基础的科学知识达到95%。师生21人次在全国、省、市、区的科技活动竞赛中获奖，获得9项实用新型发明专利，10多件创意作品正在专利申请中。

具体成果有：

1、观察体验型科技活动案例：《胶袋升空的研究》《乒乓球历险记》等，在《珠江商报》进行报道。

2、教师优秀论文：《养蚕小活动、科学大世界》《以种殖园活动促进学生学习方式变革的初步尝试》收录在中国教育出版社《教改之路》得到了省内外同行的好评,以种植园为主题的校园科技活动模式得到了推广。

3、“西山小学养蚕网”，获第二届全国中小学特色网站一等奖。

4、课题《STS（科学、技术和社会）课程应用研究》获顺德区科技进步二等奖。

5、“西山小学首届创意大赛暨国际校际邀请赛”获第25届佛山市青少年科技创新大赛实践活动一等奖及优秀组织奖。

6、顺德区经济促进局、顺德区科协在西山小学挂牌建立了顺德区青少年科技教育基地。

7、中央电视台少儿频道《快乐体验》栏目组来到我校，就艺术与科技活动的开展拍摄了两个专题节目，其中《神奇有趣的科学》节目介绍了我校“小爱迪生俱乐部”的同学积极动脑、动手参与科学体验，探索科学奥秘的故事。

8、我校五年级学生何昭阳、胡芷颖两位小发明家带着他们的创意作品走进了河南卫视《创意时代》节目，获得“创意骑士”大奖及20000元创意奖金。

9、许多学生的科学素养在研究过程中物化为科技成果，主要有：

（1）罗盛楚制作的“教学视频显微镜”，获第二届全国中小学劳技创新作品邀请赛金奖。谢砾制作的“拉链未合报警装臵” 获第三届全国中小学劳技创新作品邀请赛金奖。

（2）西山小学呈现了“专利小雏鹰”成群起飞的喜人景象。学生曾蔚等8人获得了9项实用新型发明专利，它们是 “吸汗香熏型枕头”、“溺水报警指示装臵”、“ 自动开合的电饭煲”、“ 自动降温电饭煲”、“多层床” 和“发光照明锁匙”，为此国家知识产权局特地在我校举行了证书颁发表彰大会。

（3）科技绘画、摄影作品《世界和平控制中心》获广东省第19届青少年科技创新大赛科技绘画一等奖；《我发明了动物语言翻译机》等获三等奖。

学校的科技创新教育促进了学生科学素质的提高，科学素质的形成则使学生的综合素质更加全面、更加丰富，孩子们的进取 心、责任感、求知欲、意志力、合作精神等良好品质都在科技创新活动中潜移默化。尤其是让有“毛病”的学生参加创造发明活动，就是创造条件让其充分发挥自身的特长，让其充分认识自身的价值，树立起抬头做人的自信心。在活动中不断完善他们的品质，培养他们良好的道德修养，逐步改正他们的缺点，使他们转化为各方面都表现良好的学生。

卓有成效的科技创新教育成为我校继传统的体育、艺术教育特色后最引人瞩目的创新德育品牌，成为了西山小学德育建设新的标杆。

科技创新校本德育对学校教育教学工作全局起到了良好的引擎和带动作用。近三年来，学校被评为“全国中小学特色网站一等奖”、“广东省小学德育课程教学方式研究实验学校”、“广东省现代教育技术实验学校”、“广东省中小学生知识产权教育试点学校”、“广东省巾帼文明岗”。

在看到成绩的同时我们也清醒地认识到，伴随着社会的发展，学校德育工作的难度将不断加大，培养具有国际化视野的现代型儿童任重道远，我们要继续完善创新教育体系，将开展科技创新教育与人文教育有机整合，形成高品味、高质量、科学规范、特色鲜明的德育工作新格局，让学生终身发展受益。以“大笔壮怀著宏篇，挚爱情深育栋梁”的气概，锐意创新的精神，义无反顾地把科技创新教育进行到底，打造学校创新德育的品牌特色，使学校再上新台阶。

第四篇：科技教育创新

科技教育创新

参加2010年世界科技教育大会侧记

2010年6月28日～7月2日，国际科学教育协会理事会(ICASE)在爱沙尼亚塔尔图举办了2010年世界科技教育大会，中国科协应邀组团参加大会。会议期间，中国科协代表团举办了中国科协专题报告分会场活动(CAST Symposium)，向与会的世界各地代表介绍了中国科协组织的有代表性的科技教育活动的开展情况，与来自世界各地的科技教育专家、学者、一线教师进行了广泛接触，了解了世界范围内科技教育的现状，领略了世界领先的科技教育方式，结识了众多科技教育界的新朋友。

一、ICASE概况

ICASE，全称为International Council of Asso― ciations for Science Education，于1973年4月在美国马里兰大学成立，是一个将科学教师协会、科学教育协会以及科学教育机构等众多学术组织聚集在一起的、世界性的大型框架性组织，也可视为联合国教科文组织(UNESCO)在科学教育领域内的一个非政府组织；除了定期的刊物和通讯，诸如此次科技教育大会及论坛之类的聚会也是ICASE交流的主要渠道。ICASE的宗旨是在全球范围内扩展并改善青少年的科技教育。ICASE拥有庞大的旨在促进区域间以及国际间交流与合作的科技教育协会、研究所、基金会和团队组织网络。ICASE与超过60个国家和地区的60余个会员组织积极合作，在促进全世界人民科学素质发展方面发挥着重要作用。

过去三年来，ICASE与联合国教科文组织合作，由欧洲的8所大学及ICASE相关成员组成课题组，开发了以提高科学素质为目的的普及性相关性科学教育课程套件PARSEL(有关PAKSEL，可参见本刊2009年第8期《通过教育讲授科学与通过科学活动实现教育――PARSEL，一套新编科学教育案例》――编者注)，主要用于科学课程的课堂教学，该套件已经译成多种文字，可在网上免费下载。

2008年，ICASE与中国广西师范大学合作，建立了ICASE资源中心，可以举办科技教师培训。ICASE前任主席Janchai Yingprayoon教授目前受聘广西师大作为客座教授。与广西师大罗星凯教授联手举办面向各国科技教育工作者的培训活动。本届世界科技教育大会也邀请了罗星凯教授出席并就ICASE资源中心相关情况进行报告。

ICASE现任主席为爱沙尼亚人杰克?霍尔布鲁克(Jack Holbrook)，他认为ICASE应当继续努力推动的工作包括：提高全民科学素质；向科技教育界和全社会推动通过科学实现教育的理念；提高学生对科学的兴趣和投身科学工作的动力；科技教育为可持续发展服务：探究科技教育中的形成性评价方法。

本届世界科技教育大会期间。还进行了下一届ICASE主席和候任主席的选举。尼日利亚科学教师协会的Ben Akpan当选为下一届ICASE主席(任期从2011～2014年)；美国全球保护环境学习和观测计划(GLOBE项目)负责人TeresaKennedy当选为候任主席(任期从2014年开始)。

二、ICASE 2010大会概况

此次在爱沙尼亚塔尔图举办的2010世界科技教育大会是继2003年在马来西亚槟城(Penang)和2007年在澳大利亚珀斯(Perth)举办的世界范围的科技教育盛会之后的第三届。本届大会有来自爱沙尼亚、美国、芬兰、澳大利亚、尼日利亚、新西兰、中国、英国，以及联合国教科文组织的十余位专家到会并为与会代表奉上了十余场精彩的主题演讲，除此以外，来自爱沙尼亚、尼日利亚、美国、英国、澳大利亚、马来西亚、中国、中国台湾、新西兰、以色列、土耳其、葡萄牙、拉脱维亚、瑞典、德国、芬兰、菲律宾、泰国、日本、韩国、巴西、斯洛伐克、罗马尼亚、巴布亚新几内亚等超过40个国家和地区的200余位科技教师、相关组织代表为与会代表介绍了各自从事的科技教育工作，共同搭建了一座国际间交流的大舞台。

在6月29日举行的开幕式上，爱沙尼亚教育与研究部部长托尼斯?卢卡斯宣布大会开幕并致欢迎辞。随后，本届大会总召集人塔尔图大学教授米娅，兰尼克美、ICASE现任主席杰克。霍尔布鲁克也先后致辞，向所有与会者表示欢迎。开幕式尾声的时候，会场现场唱起了由塔尔图大学带来的男声小合唱，让与会者领略了爱沙尼亚风格的歌曲，为开幕式平添了一道别样的风景。本届大会由塔尔图大学科学与教育系科学教育中心主办，由ICASE、塔林大学、塔林大学技术学院以及爱沙尼亚科学教师协会协办，并得到了爱沙尼亚教育与研究部、阿基米德基金会、爱沙尼亚贸促会、塔尔图天文台、EMT通信公司等的大力协助。

教育是在国家发展过程中起到关键促进作用的因素，这一因素已被看作是公平、人权、宽容以及知识社会的基础的价值体现。创新之于科技教育已经被视为一个国家发展的基本要素。世界科技教育大会是政策制定者、课程开发者、科学家、科技教师、科技教育工作者、科技教师协会等齐聚一堂的盛会。本届世界科技教育大会的主题是“科技教育创新――研究?策略?践行”，核心仍是科学素质――一项被视为缔造灵动思维和创新的社会公民以及向知识社会跃迁的核心要素。本届大会关注以下三个方面：

(1)研究 关注科学教育与科学学习的研究，包括基于研究基础的课程发展，用于指导课堂教学的行动研究，科学教育评估方法的有效性等。

(2)策略 关注研究、政策和实践之间的相互关联及其在科学教育方面的运用，阐述科学和科学教育的本质，学生成绩评估指标和标准。教师专业发展的网络和伙伴关系等问题。

(3)践行 重视学生的需求，例如采用情境教学和关注社会科学事件，确立更广泛的科学教育目标，发展基于能力的课程模式、课堂教学实践和基于互联网的学生活动，促进形成性评估等。

本届世界科技教育大会期间，共组织了主题演讲、主题发言、工作室、海报展示等多种形式的交流体验活动。中国科协代表团主持了6月29日下午的“中国科协专题报告分会场活动”。此外。来自中国人民大学附属中学的孙欣老师和曾在2002年获得Intel杰出教学奖的上海市普陀区教育学院叶佩玉老师也先后在29日和30日分别在各自的主题发言会场介绍了自己在科技教育教学中的实践经验(两位老师的发言摘要请参见本文附录――编者注)，每场都有很多参会者前来聆听来自中国的声音。

奉届大会期间的主题演讲都非常吸引参会者的热情参与，主办方邀请来做主题演讲的专家来自不同的国家和地区，但都共同关心世界范围内的有关青少年的科技教育问题，演讲者或严肃、或幽默，辅以大量的实践案例和现场演示。屡屡

让参会者沿着他们的思路畅想，并为科技教育的美好未来充满绚丽的憧憬„„

美国生物科学课程研究会的执行董事Rodger W.Bybee博士主要探讨科技教育发展面临的革新与挑战。他提出：要在课程资源设计时重视科学素质和技术素质两个方面。要认识到技术的基本原则，要在课程中讨论有关工程的问题；在课程中使用个体化、社会化、全球性的话题来与科学和技术的特征建立联系；将科学和技术的能力提升作为学生学习成果之一，包括学生能在复杂问题中确认科学的和技术的组成部分，能解释科学现象，描述有关技术的解决方法，能用科学的证据和技术的信息来交流结论和讨论建议等。

来自爱沙尼亚的脑科学研究者Mart Saarma教授为大家进行了一个关于脑科学知识的专题讲座。讲座涉及两个内容，一是关于神经组织退化疾病帕金森病的防治和治疗，一是科技教师专业发展中的教育教学知识。由于报告人的研究背景，讲座内容围绕帕金森病的脑机制、治疗和预防等展开，基本没有涉及教育的内容。主办方安排这个讲座的目的在于提醒与会者：把教育和脑科学结合起来，是当今科技教育的一个趋势和下一个热点，人类正在努力通过脑科学研究，找到人类思维和学习的机理，以帮助人类更好地理解学习，更好地发展教育。

美国全球保护环境学习和观测计划(GLOBE)负责人Teresa Kennedy教授在大会上介绍了GLOBE项目的发展情况。GLOBE项目力求通过使用全球共享数据来拓展世界范围内学生的基于探究的学习，促进学生和科学家之间的合作，建立强大的网络社区。对科学感兴趣的青少年可以上传或利用网站上提供的真实科学数据。进行研究活动。截止到2010年，已经有111个国家加入该网络。

在本届大会中，有不少报告和讨论主题是围绕信息与通信技术(ICT)应用的。研究人员指出：ICT技术在科学教育领域的使用，一方面是基于课程的，为教师提供课程资源；另一方面是基于学生的，为学生提供更丰富的数据和研究平台。在课堂上使用ICT技术可以促进学生的主动学习，模糊课堂与社区的界限，促进资源和交流方法的改变，可以提供新的不同的数据和分析工具，提供更新信息的方法。IC丁技术在科技教育的全球化进程中起到了非常重要的作用。科技教育的全球化也将是科技教育的下一个热点。

7月2日，本届世界科技教育大会的最后一天，大会发布了一项有关科技教育政策的宣言，宣言集合了大会有关促进现代化科技教育方面的建议。“宣言将通过联合国教科文组织以及I－CASE传递到世界各地。”本届大会总召集人塔尔图大学教授米娅，兰尼克美如是说。这些建议将有助于一些国家得以以旁观者的视角关注国家发展，并降低其在全球知识传播过程中被世界遗忘的可能。

7月2日下午，为期5天的第三届世界科技教育大会由爱沙尼亚国会发言人额内，厄戈马宣布闭幕。“让我们共同相约2013年的马来西亚，科技教育必定会有更大的成就!”

三、中国科协专题报告分会场活动(CAST Symposium)

本届世界科技教育大会特别增设中国科协专题报告分会场(CAST Symposium)，说起这一分会场的设立，要追溯到2009年。

2009年9月，ICASE主席杰克，霍尔布鲁克先生在访华期间拜会了中国科协程东红书记，他提出在2010年的世界科技教育大会上可举办一个关于中国科协促进公众、特别是青少年科学素质发展的分会场，向来自世界各国的参会者介绍中国科协在这方面所做的卓有成效的工作。程东红书记对此建议给予了肯定的答复。

2010年6月29日。中国科协专题报告分会场活动在爱沙尼亚塔尔图按计划举行，来自中国科协青少年科技中心、中国青少年科技辅导员协会、上海市科协、北京大学、东南大学的科技教育工作者和专家为来自世界各地的参与者介绍了中国科协的青少年科技教育工作、科技辅导员相关活动，以及目前在中国开展的科学教育和非正规科学教育特色项目。下午三点半，中国科协代表团成员全部来到塔尔图大学IOsSl楼405房间，在上一场主题发言活动结束后，快速对会场进行了简单布置，张贴了相关活动海报，将各种各样的活动宣传手册、案例资料、项目介绍等摆放在会场门口，调好了专题演讲需要的文件及设备。作为中国科协在国外世界级专题大会上的亮相，每位成员脸上都流露出一丝紧张外加亮相前的兴奋。

下午四点半，中国科协专题报告会准时开始，代表团团长彭希作为专题活动的主持人，简短介绍了中国科协和中国科协青少年科技中心的相关情况及组织的各项重要科普活动，并播放了相关视频短片。其后，代表团成员轮番上阵，各自从自己工作的侧面对部分重点活动作了详细介绍。

中国科协青少年科技中心的项目主管曾筝作了题为《“科技馆活动进校园”项目三年发展历程》的介绍，阐述了在项目框架下我国科技馆和学校科学教育衔接方面进行的有益探索和尝试，促进了科技馆教育功能的发展、非正规教育人员能力建设等。从听会者的积极提问中不难发现，科技教师对这种非正规科学教育案例非常感兴趣。会后，美国伊利诺科学技术研究中心的Led，cnngl教授还详细询问了该项目的有关细节，并简单介绍了她在美国所开展的一个类似研究项目，表达了进一步合作的意愿。

第二位报告人是来自北京大学生命科学院，研究生物化学与分子生物学的昌增益教授，昌教授在青少年科技创新人才培育工作方面有着丰富的经验。他主要介绍了北京青少年科技俱乐部中的工作，即科技专家共同努力为国内高中生提供在实验室进行科学研究和接受优秀科学家指导的经验与体会。昌教授的演讲风趣幽默、案例翔实，受到了国际代表的一致认可与好评，纷纷表示要积极借鉴昌教授介绍的青少年科学俱乐部的工作模式与科学家联系并共同开展工作。帮助学生更有效地学习科学，理解科学的本质。

东南大学的叶兆宁博士是第三位报告人，叶博士长期从事幼儿园、小学阶段未成年人的科学教育研究与实践――“做中学”儿童探究式科学教育。她在报告中阐述了自2001年以来，我国“做中学”科学教育项目的发展历程、教学内容特色、教师培养方式等重要方面，使与会代表从一个侧面了解了我国探究式科学教育的研究和实践经验。

第四个报告以上海市未成年人科学教育推广项目的创新与实践为例，阐述了我国科学教育工作中科学界与教育界密切合作、紧密联手的工作特色，报告人是来自上海市未成年人科学教育推广项目办公室的项目主管李法瑞。通过对“科教联动”的未成年人科学教育推广模式内涵与组织架构进行分析，帮助国际代表理解上海市初高中科学教育推广项目、上海市“做中学”科学教育推广项目的实施过程中，机制建设、教学素材开发、师资团队培养、网络平台搭建、项目成效测

评等具体的方法与策略。

中国青少年科技辅导员协会、《中国科技教育》杂志副主编毕晨辉作了最后一个专题报告：《提高科技辅导员素质和能力，培养高素质的创新人才》。通过讲解，参会代表比较全面地了解了中国青少年科技辅导员协会的宗旨及各项主要工作，协会组织的一系列形式多样的有关科技辅导员的科技教育项目，翔实的科技教育资源素材引发了听众的广泛兴趣。

所有参加中国科协专题报告活动的报告人都用精彩的ppt演示以及英语口述，博得了现场听众的掌声。ICASE现任主席杰克?霍尔布鲁克亲临专题活动现场，认真听取每一位演讲者的发言，并就感兴趣的话题与大家进行了讨论。I－CASE前任主席Janchai Yingprayoon教授以及来自英国、美国、泰国、俄罗斯、以色列、马来西亚等多个国家的学者和一线教师光临专题报告活动现场，在认真听取每位报告人的发言后，即席就中国在青少年科学教育活动方面的话题进行讨论。由于提问踊跃和讨论热烈，这次专题报告会一直延迟到19：00才最终结束。

本次中国科协专题报告会在紧密围绕“青少年科学与技术教育创新”这一框架主题下依次进行了五个专题报告，既有科技界与教育界联手开展青少年科技教育，促进青少年科学素质提高的政策性推动示范项目，又有科学家直接参与青少年创新能力培养的成功经验和实践；既有关于教师科技教育能力建设的组织和培训工作，又有在学前教育和基础教育阶段开展的学生创新能力培育教育活动。还有校外科普场馆积极参与校内科学教育的示范项目。不同的题材、不同的做法、不同的方面，丰富的案例、翔实的数据使得整个专题报告会的内容与ICASE组织关心的重点更具相关性，因而也在一定程度上为同与会者进行交流、探讨合作奠定了基础。

中国科协专题报告会很好地展示了科协组织校外科技教育活动的过程、方法与特色，使得本届世界科技教育大会主题更加丰富多样，吸引了众多国家参会代表更多关注校外教育工作领域，进一步促进校外与校内教育的衔接与交流。会后，彭希团长向杰克。霍尔布鲁克教授提出建议：“非正规科学教育是目前科技教育发展的重要趋势，在促进公民科学素质发展方面发挥着不可替代的作用，建议以后的ICASE大会除了课堂教育外，应该更多关注非正规教育的研究、政策和实践。”

这次专题报告会是一次积极参与国际相关组织活动的有益尝试，为今后继续在科技教育方面加强与世界各国的交流、在国际组织中扮演更加积极的角色提供了经验。

四、收获与感触难得的学术交流机会

在了解国际科技教育的发展趋势方面，本届ICASE大会是一次非常难得的学术交流机会，它创造条件帮助各国的科技教育研究者、一线教师了解国际科技教育界的发展动态，并提供平台让大家就某些主题进行深入探讨。从本次大会，特别是大会特邀的主题发言中，能深刻体会到科技教育发展的趋势：科技教育需要不断进行教育改革，需要以实证和实践的方法研究科技教育问题；科学教育和技术教育是密切相关的两个部分，科学教育需要包含技术教育，并把两者结合在一起；科技教育研究者将越来越多地关注脑科学的发展，关注神经科学研究对教育的启示；信息与通信技术在科技教育的全球化上起到了非常重要的作用，科技教育的全球化也将是科技教育的下一个热点。参加本次大会，中国科协代表团成员能够明显感觉到国内科技教育的不断发展，同时也体会到中国科技教育研究水平与国际上的差距。更好地发挥中国青辅协的作用

除了中国科协专题报告分会场的主题是聚焦于校外教育之外，本届ICASE科技教育大会中所有的大会报告、分会场主题都聚焦于学校教育、课堂教育，各国研究者和教师更关心如何将科技教育的理念转化为日常的课堂教学行为。因此，大家在发言中都非常关注怎样让学生在课堂上开展“真正的学习”、“学习真正的科学”。根据这一情况，我们建议今后在继续积极向ICASE宣传介绍中国科协组织的校外青少年科技教育活动的同时，让中国青少年科技辅导员协会在与ICASE的合作交流方面发挥更积极的作用，组织协调广大科技教师，利用协会的平台支持会员教师的理论研究和创新性课堂科技实践活动：主动联系I－CASE，追踪国际科技教育发展动态，帮助我国科技教师开阔视野，对外宣传我国科技教师的理论研究和教学实践，更好地在国际舞台中宣传我国科技教育工作的成果。值得借鉴的国际会议组织形式

在国际会议的组织方面，这次大会也有许多值得借鉴的地方。本届大会会务工作组织得当，简约行事。由于是国际会议，参会代表来自四十余个国家和地区，会议代表的注册工作非常重要。会议主办方采取提前收取参会注册费用的方法，在会议举行前就基本确定了参会规模，为大会的总体正常运行奠定了基础。会议主办方还为参会人员安排了多家宾馆供选择，当参会人员抵达时，只需由在机场设立的引导人员指引方向，其余全凭参会者自行前往。会议期间只有若干大学生志愿者负责在会场大厅回答参会者咨询，所有的会务、会场、就餐和户外考察的信息都印制在会议指南上，参会者自行查询。还有一个小的细节，由于会议指南是提前印刷的，正式会议期间有大约10个报告的会议室、报告顺序、发言人有所调整，组委会也采取最简便的方法――给每位参会者加印一张更正说明。这种简约的会务方式增强了研讨会的学术交流气氛，让参会者感觉到弹性和自由度。此外，大会大多采取冷餐会的交流形式也可以借鉴。冷餐会，就是每人发一杯饮料，不设桌餐，餐点自助取食。在此种情况下，参会者可以一边就餐。一边浏览张贴的海报，与论文作者进行深入的切磋，也可以跟来自不同国家、不同地区的教师就感兴趣的问题进行交流。在冷餐会上，已经没有了领导、专家和普通教师的界限，每个参会者都可以充分表达自己的观点，自由讨论。这种交流方式一方面节省人力、物力、财力，另一方面可以获得更广泛的交流获益，一举多得。

第五篇：校本课程开发方案-青少年科技创新教育-校本课程

校本课程开发方案-青少年科技创新教育-校本课程

 科技创新教育校本化的实践研究(启东

市大江中学 文云全)

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2010-5-6 浏览(562)【大 中 小】

 科技创新教育校本化的实践研究

启东市大江中学 文云全

摘要：学校科技创新教育的有效推行要求科技创新教育实现校本化，不仅要在内容上找准“切入点”，在师资上进行特色教师培养，在管理上规范化和制度化，在评价上个性化和过程化。本文以“星点评定呈现目标评价”、“科技发明切入创新内容”、“角色扮演培养特色教师”、“科协建设促进规范管理”几点尝试，探索科技创新教育校本化的途径与方法，以期能更好地适应创新型人才培养的要求。

关键词：科技创新教育；校本化

科技创新教育的目的是培养创新型人才。由于受到传统教育观念、应试教育思想、功利化思想等诸多因素干扰，科技创新教育推行起来困难重重。作为实施创新教育的主要责任部门，学校对科技创新教育的态度往往是“说起来重要，做起来次要，忙起来不要”，有的学校为了装点门面，开设一些所谓的科技创新课程，搞了一些“素质教育”活动，表面上轰轰烈烈，热热闹闹，其实不过是花架子，既没有科学性，也没有系统性，根本不可能达到创新型人才培养的目的。学校科技创新教育在内容、管理、师资和评价等方面均迫切需要研讨。现就科技创新教育校本化的几点尝试与大家分享，以期能更好地适应创新型人才培养的要求。

星点评定呈现目标评价

高尔基说：“一个人追求的目标越高，他的才力就发展得越快，对社会就越有益。”制定客观科学和具有激励功能的课程目标和过程性评价机制是实施科技创新教育的关键。

1．任务驱动，目标激励。为提升学生对科技创新教育的期望值，从而自然地激起浓厚的兴趣，目标任务制定要适合不同学生的年龄和个性特点，不要过于简单，也不要过于高远；同时要给学生发展留下空间和可能性，不要过于具体，也不要过于抽象。如在课程综述时，可在介绍课程中，通过以往学生技术创新成功的案例介绍，让学生初步了科技创新的概况，理解了本课程开设的意义和价值，明确了课程要求和努力方向，初步感受了创新的魅力，建树兴趣，从而让学生产生“冲动”，“我也要完成一项创新作品”的目标油然而生。当然，这“创新作品”的“创新性”是相对的，对每个学生来说既不“简单”，又不“高远”；既不“具体”，也不“抽象”。

2．星点评定，指标分解。科技创新课程评价参考标准简要概括分为“四大板块，15项评价指标，50个星点”。定性与定量考核评价相结合。四大板块为：“创新品质”、“创新知识”、“创新技能”、“创新成果”。15项评价指标有：思想境界，对科技创新的作用认识深刻；道德品质，对科技创新的两面性积极关注；纪律法规，对科技创新的法律规章严格遵守；创新历史，了解人类科技创新历史；创新过程，熟悉创新与设计的一般流程及要领；创新方法，掌握科技创新的常用方法；学科应用，将创新融合运用于各学科中；选题技能，善于从生产、生活、工作等多方面选题；设计技能，能对解决方案进行完整直观清晰设计；操作技能，掌握常用制作技巧与探究实践方法；表达技能，能撰写研究报告并清楚有创意地表达；过程感受，有成功体验和创新故事文章；参赛获奖，参加各级各类科技比赛；申请专利，发明作品申请专利；成果发表，创新成果在校级及以上发表。每一指标为3至5个星点不等，总星值为50，达30星点以上(含30星点)为合格。

3．过程记录，活性评价。学生建立学会创新成长记录袋（册），作为过程记录与评价载体。定期开展通过技术与创新成长记录（册）袋的展示评比，交流分享。评价时主要根据学生的上课、收获与感悟、作品、发言、活动表现、作业、文章、证书等进行评定。评价的方式可采用：综合考查、抽查、口头表述、过程检查、书面材料、现场操作、统计等。不同指标评定，可根据需要选择不同的评价方式。评价流程为三步：自评，互评，校评，对合格者颁发科技创新课程合格证书。此证书和“学会创新成长记录册”一起装进学生档案，将来无论大江中学的学生走到哪里，人们都能从档案中发现他们的创新能力和创新成果。通过实践，收到良好效果。

科技发明切入创新内容 通过科技创新教育培养学生的创新精神和实践能力，需要有好的“切入点”。实践证明，以科技发明为突破口开展创新教育是一条好路子。

1．拓展形式，活动种类多方式新。活动形式直接影响活动效果，在以科技发明为突破口的创新教育中，有培养学生动手能力的科技发明与制作活动，有展示学生科技发明成果的“异想天开”活动、“研究启东、发展启东”科技活动、科技创新知识竞赛活动、科技发明作品征集比赛活动等。“大江中学科技发明先锋队”、“大江中学科学技术协会”等排出了活动安排表，由相关教师进行辅导，学生进行各种创新实践，动手动脑，全方位锻炼提高，取得了较好效果。

2．创设环境，保障创新教育活动有序开展。为了扎实有效地开展科技发明教育活动，学校在加强对科技教育活动领导的同时，也十分注意为科技教育活动创设环境。一是制度环境建设，确保科技教育活动正常有序地开展。为保证学校科技教育活动的正常开展，学校制订了较为完善的宏观规划。除了具体安排每学年的科技活动内容外，还明确了大力投入科技教育资金，逐步完善科技教育奖励制度，改革科技教育教学评价制度等措施，激发了师生参与科技发明活动的热情。二是硬件环境建设，激励学生广泛参与科技发明活动。学校在经费极其紧张的情况下，仍然十分重视财力投入，先后建起了科技楼、综合楼，开辟了科技创作室、研究性学习活动室、多媒体教室等，办好校刊《扬帆大江》、校报《大江潮》、“大江之声”广播站，不断更新教育教学手段。除此之外，还充分利用校园环境的导向、激励和育人的功能，在校图书馆、教学楼、科技楼等处，布置了古今中外的科学家、发明家、艺术家的画像及其激励学生成才的名言，营造出科技发明教育的良好氛围。充分利用学校科技陈列室，展示学校在科技发明上取得的成果，组织学生参观、学习，对全校学生进行实实在在的创新教育，激发学生参与科技发明活动的积极性。

3．合理安排，把创新教育活动落到实处。学校的科技教育发明活动主要分为三类：一类是定期课程，如劳技课、制作课、实验课等；一类是不定期活动，如研究性学习、科普知识讲座、专利知识讲座等；再一类是举办科技节或利用科技发明比赛活动，开展创造发明、科学论文、电脑机器人、科学幻想绘画、技术创新方案设计、电子技师等活动。

4．加强辅导，激发学生发明创造的欲望。科技发明教育活动课程对培养学生的兴趣、开发学生的思维是十分有益的。但是，要真正使学生学会发明，教师辅导是必不可少的。校科技辅导教师主要是利用了“三大阵地”对学生进行辅导。一是利用好课堂。课堂是向学生传授理论知识和进行思想教育的最佳场所。因此，校科技辅导教师都十分善于用古今中外科学家的业绩及当今全国发明家的事迹，教育学生破除陈旧观念，以浅显、通俗、实际、易行的方法引导、帮助学生克服畏难情绪，激发学生创造发明的欲望。二是利用好各种科技活动。学校每学期都有一到两次“科技发明设想设计作品征集比赛”活动。在活动中，教师都十分注意保护学生发明的设想、设计，从不轻率下断语，也不轻易打退票，而是和学生一道认真探讨，仔细研究，充分论证设想、设计的可行性、可操作性和适用性。对于实在难以成功的，也想方设法向学生解释说明。三是利用好创新制作的过程。有许多创新设想、设计，表面上是可行的，但在具体实践中，却遇到了许多困难。如朱健华同学在发明“快速充气救生衣”的过程中，他为了找到快速发泡的配方，跑上海、奔苏州、问亲友、访专家，查阅了《化工大字典》，反复做了几十次实验，才找到了合适的配方。中途他曾有好几次要打退堂鼓，但在辅导老师和家长的鼓励和指导下，终于获得了成功。他在总结时说：“真没想到，制作一件发明作品，会经历这样多的困难，但是在战胜困难的过程中，我确实学到了不少东西，懂得了许多道理。”

角色扮演培养特色教师

科技创新教育校本化的关键是教师的特色化。“特色”，《现代汉语词典》解释为“事物所表现的独特的色彩、风格”。特色教师，是指在教育教学过程中所表现出来的有独特个性风貌和风格的教师。知名教育家蔡元培先生曾说，特色教师是学校的宝贵财富，学校的特色、学校在社会上的影响往往是靠特色教师的努力而形成的。特色教师是与学校办学特色共生发展的。那么，特色教师在学校科技创新教育中应扮演什么角色呢？

1．特色的引领者。特色教师是学校的财富，同时特色教师也应该是学校的先锋，在办学特色的形成和发展过程中起模范带头作用。特色教师要把目光放远些，敢于毛邃自荐，积极向学校领导建言献策，勇挑重担，敢为人先，大胆实践，不怕失败，不怕嘲讽，坚定信念，动员、团结一切可以利用的力量，把学校办学特色的形成和发展作为自己的一份责任和使命。2．活动的设计者。科技创新教育的实施需要以特色活动为载体，特色活动的设计直接影响科技创新教育的进度和效度。特色教师作为科技创新教育活动的直接参与者，应该首先而且必须从特色活动的设计着手。特色活动的设计需要充分认识活动的目的意义与预期效果，充分了解活动对象的特点和需求，充分发挥活动资源的效能，充分掌握活动变量的影响因素。活动方案的设计是影响活动成败的关键环节。3．“趣”的激发者。兴趣是最好的老师，但在科技创新教育过程中，兴趣不是随随便便就能来的，而且光有兴趣也是不够的。其实“趣”应该有三个层次：乐趣、兴趣、“渔趣”，即从感观入手，产生心动，然后行动，获得成功的喜悦，层层递进。科技创新教育活动的效果在很大程度上取决于“趣”被激发的程度。例如在科技发明科技创新教育中，可以引导学生不断实践，体验“趣”的三个层次：感受新奇，体味发明创造的乐趣；破除神秘，建树发明创造的兴趣；实践行动，享受发明创造的“渔趣”。“趣”的激发，火把的点燃，需要特色教师正确引导，巧妙引导，有效引导。4．过程的调控者。科技创新教育活动往往需要打破常规，不断创新，开拓进取，所以往往会遇到各种意外情况。特色教师设计了活动方案，激发了乐趣、兴趣和“渔趣”，还得应对各种变化，在具体实施过程中加以调控，发现新情况，分析新需要，研究新方案，解决新问题。同时，在调控过程中，要一切从实际出发，对预设方案进行修正、完善和补充，使科技创新教育活动达到预期目标。5．探究的先行者。“特色”的独特性和创新性决定了学校办学特色的形成和发展不可能有完全现存的路可走，必然要进行探究。作为科技创新教育的引领者和实践者，特色教师必定是科技创新教育探究的先行者。探究可以是研讨、反思、教研，也可以是课题研究等形式。6．校本的开发者。办学特色一定具有鲜明的校本特征。科技创新教育活动的实践经验和做法，需要不断总结和提升。同时针对办学特色发展的需求，不断拓展科技创新教育活动的内容和形式，搜集编写科技创新教育相关资料，甚至制作必要的道具等。这些都是特色教师应该进行的校本开发活动。7．品牌的宣传者。酒好也怕巷子深。办学特色是学校的品牌，同样需要加强宣传。宣传是为了更好地发展。作为特色教师，除了在科技创新教育中参与策划和监管外，还得在对外宣传方面做好文章，这样可以使本校科技创新教育活动得到更多的关注和支持，从而有更好的发展。

科协建设促进规范管理

中学建设学校科协，让科技教育组织化、制度化、正常化，有利于学校对科技教育活动的组织管理，有利于教师对科技教育活动的指导实施，有利于学生积极参与科技教育活动，从而有效地发展科技教育，更好地培养新时期中学生的科学精神和创新能力，为学生的全面发展和终身发展服务。

1.中学建设学校科协，有利于实现对科技教育的专门化管理。中学建设学校科协，构建科技教育“绿色通道”，毫无疑问离不开上级科技领导、教育行政和社会力量保驾护航。中学有了作为人民团体的学校科协，可以直接得到民政部门的支持，可以更好地与政府、环保、工会、企业等其它相关部门进行沟通与联系，得到他们的指导和更多更新的信息，科技教育发展更快更好。如在由大江中学科协组织的高士其创新大赛、青少年创意大赛等活动中，江苏省科协、知识产权局、发明协会，南通市科技局、科协，启东市科技局、科协、教育局等有关领导亲临比赛现场视察和指导。江苏省知识产权局黄志臻副局长视察大江中学后欣然命笔“尊重知识产权，崇尚创新精神”；原省人大主任储江参观大江中学后题词“小发明大有作为”。南通市、启东市有关领导多次来大江中学现场办公，商讨策略，提供支持，并积极为学校搭设展示平台，利用经贸洽谈会等契机大力推出师生科技创新成果。

中学建设学校科协，让学校“一把手”校长或分管校长担任科协领导，可以对科技教育进行专门化管理，更有效地保障学校科技教育活动的开展。大江中学科协实行会长负责制，由一把手校长担任会长，分管科技的副校长任副会长。校长都把切实做好与深入推进科技教育作为重要的任期目标。开展科技活动有了专门的组织机构，管理更方便，组织更有序，策划更专一，过程更完整，效果更突出。启东市大江中学在学校财力较为薄弱的情况下，每年都要划出不小比例的科技教育经费，专款专用，让学校科协活动得到管理层面的有力保障。

2.中学建设学校科协，有利于打造强有力的科技教师队伍。中学建设学校科协，能加强科技教育师资队伍建设。大江中学科协成立后，科技教师的职权更明确，奖惩更分明，积极性更高，针对性更强，参与面更广；科技活动形式更灵活，活动内容更丰富，活动范围更宽广；与其它科技教育部门和同类学校接触交流更直接，得到信息更多更新更快，有了更丰富的科技创新源泉。大江中学成立了以优秀理科教师为主体的科技创新教研组，将科技教师列入学校科协领导机构，设立专职和兼职科技教师岗位，制定相应考核奖励方案等，对科技教师的考核与其他教师平等，并加大了对科技辅导获奖教师的奖励力度。作为全市“先进知识分子群体”，他们中有省中学第一位高级科普师，有数位市、县学科带头人、骨干教师。科技教师的来源涉及多门学科，除了理化生，还有政史地，音体美，信息等。如南通市历史骨干教师施辉，同时也是大江中学科协副秘书长，优秀科技辅导教师，他说：“我也是比较创新的。”这支队伍就是这样，他们经常开展“头脑风暴”等一类活动，许多崭新的观点、方案、智慧就在相互碰撞中生成。

3.中学建设学校科协，有利于营造更加良好的科技教育氛围。中学建设学校科协，能为师生参与科技教育活动营造更加良好的氛围。大江中学科协成为崭新的科技活动平台，科协“章程”明确了科协宗旨和遵循的方针、组织机构和各部门工作职责、会员权利和义务；教师和学生共同参与管理，下设秘书处、科普部、创新成果部和志愿者服务部。参与科协的师生有一种归宿感，更有集体荣誉感，更有利于团结协作精神的培养。每届发展的新会员举行入会宣誓仪式，让会员进一步增强科技意识，激发创新热情，明确参加科技活动的目的和意义，更加明确参加科技活动的重要性，更加珍惜每次提升自己的机会，加倍努力，全面发展，更好成长。大江中学科协会员入会宣誓誓词如下：我志愿加入大江中学科学技术协会，坚决拥护科协的领导，遵守科协的章程，执行科协的决议，履行会员的义务，严守协会的纪律，勤奋学习，积极创新，勇攀科学技术高峰，为校为国争光，为把自己培养成为创新型人才而努力奋斗！

4.中学建设学校科协，有利于让科技教育活动更为丰富和有序。中学建设学校科协，为科技教育进一步制度化、正常化起到强有力的组织保证作用，学校能更有序地组织开展丰富的师生喜闻乐见的科技教育活动。大江中学科协成立后，科技活动种类更多、方式更新了。有培养学生动手能力的科技发明与制作活动，有展示学生科技创新成果的“异想天开”、“创意大赛”、“研究启东、发展启东”科技活动、科技创新知识竞赛活动、科技创新作品征集比赛活动等，开展“我的校园我设计”主题科技竞赛活动、“敢想敢做”发明竞赛活动、“高士其青少年科技创新大赛”，“青少年创意大赛”等等。“大江中学科技发明先锋队”、“大江中学电子技师协会”、“大江中学机器人俱乐部”等排出了活动安排表，由相关教师进行辅导，学生进行各种创新实践，动手动脑，全方位锻炼提高，取得了较好效果。开展这样的科技教育活动后，学生中出现了“四多”：即爱学习的多了，善动脑的多了，勤观察的多了，常动手的多了。获得江苏省亿利达青少年发明奖的沈赫男同学感慨地说：“科技发明活动，不但可以作为紧张学习之余的一种调节，而且又启迪我们的智慧，培养我们对事物入微观察的本领和对问题思考决断的能力，大大促进了我们对其它各门功课的学习。”

5.中学建设学校科协，有利于开展校本课程的研究与实践。中学建设学校科协，不仅有利于学校科技实践活动的开展，而且有利于对科技教育活动进行研究。实践新课程，开发校本课程资源，是新时期课程改革的要求。通过科协组织，能更有效地将科技教育实践与理论研究结合，开发、建设由多种（项）常规性活动组成的校本课程。大江中学科协与学校教务处协同组织，将科技校本课程纳入教学计划，有固定的课时分配，让科技校本课程常态化，使全体学生都能形成基本的科技创新素质。大江中学科协还与学校教科室协作，开展多项科技教育课题的研究。如“青少年科技教育基地的开发与辐射研究”、“科技校本课程的开发与学校特色发展研究”、“培养新世纪创新人才的途径和方法研究”等，组织编写了科技校本教材资料《学会发明》、《机器人创新》和《扬帆大江－青少年科技教育信息》等，其中《学会发明》被评为江苏省优秀校本课程一等奖。

6.中学建设学校科协，有利于实现科技教育与学科教学的平衡发展。

中学建设学校科协，通过科协与学校的协同管理，能坚持“两手都要硬”、“两条腿走路”，在平衡中求发展。大江中学注意处理好科技创新教育与课程改革的关系，努力使学生在科技活动中养成的“自主、合作、探究”精神渗透到新课程的实践之中；注意处理好科技创新教育与高考的关系。高考一定会体现新课程精神，而科技创新教育，又完全符合新课程精神。事实上，创新点子多、成果大的班级（学生），高考成绩也好；而近几年，学校高考与师生科技创新齐头并进，不断履高攀新。这大大消除了家长的疑虑和阻力。如，朱健华同学的父亲由不理解到支持，最后和儿子一起赴上海、去苏州，寻购所需化学用品，一时传为美谈……

总之，学校科技创新教育的有效推行要求科技创新教育实现校本化，不仅要在内容上找准“切入点”，在师资上进行特色教师培养，在管理上规范化和制度化，在评价上个性化和过程化。实践证明，以“科技发明切入创新内容”、“星点评定呈现目标评价”、“角色扮演培养特色教师”、“科协建设促进规范管理”的做法，能给学校科技创新教育校本化途径与方法以参考，在一定程度上更好地适应了创新型人才培养的要求。

科技创新综合实践活动校本课程(1)

吴忠高级中学科技活动小组 组编

主编：马建国 编委：杨学刚 苏志国 周凤琴

2007年6月

前 言

吴忠高级中学一直重视青少年科技创新活动，将科技活动列入了教学日程。学校组织科技辅导员学习《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和《中华人民共和国科学技术普及法》等文件，统一思想提高认识，依法实施科普活动。同时，学校提出要求：要把科技活动经常化，要把科技活动教学化，要把科技活动课题化。提出了较前沿的办学特色，以学生可持续发展为本，让每一个学生在创造实践中成长，培养二十一世纪具有综合能力的创造性人才。根据学校发展规划，学校今年对科技活动投入大量人力和物力，在实验教学楼内，设置了科技活动室，配置了电脑、简单机械加工工具、科普图书等。以促进学校科技活动的开展。本订购科技报刊十几种，投放资金约二万元；新购科普图书近百册，投入资金近五千元。以科技创新教育为载体进一步推进深化素质教育。明确向教师提出：减轻学生负担，向45分钟要质量：面向全体学生，为每一个学生的成功创造条件。创设让学生施展才华的时间和空间。构建让学生张扬个性的舞台。要求学生既要全面发展，又要学有特长。全面发展是基础，学有特长是根本，发挥个性是手段，培养创造才能是目的。活动主题和宗旨：展示青春风采，弘扬校园文化，拓展学生素质，服务青少年成长成才。搭建一个平台、提供一次机会、展示一技之长、提高多种能力、培育一代新人。以校园科技文化艺术节为龙头，进一步推进校园文化建设。科技创新综合实践活动的原则和目标：

1、学生自主性原则

原则：在科技活动室里，学生根据自己设立的探究性学习课题，可以自主地运用室内各种工具、设备、仪器等，开展各种创造性的实验和设计制作活动，目标：创建专门用于科技活动室的教室，面积不宜过小。室内有学生活动工作台，工作台的排列可根据活动的需要而改变。科技活动室有专门作品陈列橱窗和工具仪器柜。室内或柜内放着各种适合学生使用的工具、设备、仪器等。学生可自主地使用这些工具、设备、仪器。

2、教师指导性原则

辅导教师在学生活动时要给予必要的指导。包括辅导学生完善实验制作的方案，指导正确的使用室内的工具、设备、仪器，引导学生通过探索性活动得出科学结果。

目标：制定科技活动室使用规章制度。包括安排好辅导教师轮流管理表；辅导教师必须到场管理、辅导；活动室做到定时开放；学生进入室内活动事先预约；科技总辅导员要不定期检查活动状况。

3、课内外相结合原则

学生的科技创新综合实践活动应该课内外相结合。在各学科课内教学活动中，注重开展普及性活动；在探究性学习课里辅导学生提出探究性问题，形成实验制作课题。课外开展提高性活动，在科技活动室的实验和制作活动就属于提高性活动。两者要有机地结合，使教育持久地发展。

目标：有探究性课题的同学组成课外活动兴趣组，组织兴趣组学生每周保证累计有一小时在探索活动室内开展课题实验或制作活动。

4、活动安全性原则

活动的安全是第一位。活动室内安放的工具、设备、仪器应尽量选用安全、环保型。学生的知识、体力、能力等还处于学习上升阶段，部分器材学生不正确使用会有一定的危险性，所以活动中必须有教师在场帮助和指导。对于不正确行为，教师必须给予及时纠正。

目标：严格执行活动室的规章制度。活动时教师必须到岗尽责，认真管理和辅导；教师要经常向新参加活动的同学介绍工具、设备、仪器操作方法、要领；提倡学生间“以老带新”，互相合作学习。

科技创新综合实践活动(3)(2007-06-25 08:27:59)转载▼

分类： 课外活动

目 录第1章 发明技法 1.1 缺点列举法 1 1.2 希望点列举法 5 1.3 设问发明法 8 1.4 联想发明法 14 1.5 组合发明法 16 1.6 逆向思考法 21 1.7 移植发明法 23 1.8 巧妙仿生法 27 1.9 废物利用法 31 1.10 专利发明法 35

第2章全国青少年科技创新大赛获奖作品精选集 40

2.1物理学---水、风力活塞式抽水泵 40 2.2 植物学---果品适宜储藏温度简易判定法 41 2.3 化学---一氧化碳清除器 42 2.4 计算机科学---光感笔的设计与开发 43 2.5 技术发明---智能饮水机 44

第3章 吴忠高级中学学生作品简介 46

3.1简易净水器 吴忠高级中学高二（6）张继旺 46 3.2无污染黑板擦吴忠高级中学高二（6）刘亚楠 47 3.3音乐牙刷 吴忠高级中学高二（6）施进洋 48 3.4《多功能的电子狗》吴忠高级中学高二（6）孙辉 50 3.5易于安装的插座

吴忠高级中学高二（6）孙涛 51 3.6铅笔盒与书架组合 吴忠高级中学高二（6）王改艳 52 3.7多功能电池安装器 吴忠高级中学高二（6）王立远 54 3.8关于中芯笔的改进 吴忠高级中学高二（6）岳玉宝 56 3.9 活动晾衣钩

吴忠高级中学高二（10）郭

亮 58 3.10各种简易拆卸车圈

吴忠高级中学高二10）吴会良 59

吴忠高级中学学生科普活动掠影 62------66

第1章

发明技法

什么叫技法、大家知道，干好什么事，都要了解这件事发生、发展的过程和规律，都要掌握干好这件事的方法。对于创造发明来说，这种方法和规律，就称为技法。有了巧妙的发明方法和技能，还怕创造发明不成功吗？ 1.1 缺点列举法

日本美津浓有限公司原是生产体育用品的一家小厂为了产品畅销世界各国，厂里的开发人员到市场上去调查。在调查中，他们发现，初学网球者在打球时不是打不到球，就是打一个“触框球”，把球碰偏了，十分头疼。很多人都想，要是球拍大一点，兴许不会出现上述毛病。国际网联规定，球拍面积必须在710平方厘米之下。美津浓有限公司就专门做了一些比标准大30%的初学者球拍。这种球拍一上市果然畅销极了。后来他们又了解到初学者打网球时，手腕容易发生一种皮炎，这种病被人们称之为“网球腕”，发生的原因是因为腕力弱的人，在运动前没有，在打球时发生腕震而造成的。于是，该公司又发明了减震球拍。他们用发泡聚氨酯为材料，但是经过试验，发现打起球来软塌塌的，很容易疲劳。又重新进行了试验，终于制成了著名的“减震球拍”，产品打进了欧美各国。这里，他们运用了什么技法呢？ 这种技法叫做缺点列举法。什么叫缺点列举法？

从上面的实例中，我们明白，缺点列举法就是通过发现、发掘事物的缺陷，把它的具体缺点一一列举出来，然后，针对这些缺点，设想改革方案，进行创造发明。缺点列举法是一种行之有效的发明技法。因为任何事物都不是十全十美的，总是有优点也有缺点。或者，今天看起来没有缺点，但是过了一个较长的时间，它的缺点却暴露出来了。为什么事物总是有缺点呢？（1）局限性

设计产品时，设计人员往往只考虑产品的主要功能，而忽视其他方面的问题。比如，厨房里使用的锅，烧煮食物很方便，这是它的主要功能。但是，当用它烧煮汤、羹类的东西，就暴露了它的局限性，因为锅的上口太宽，不便倒入小碗。有人根据这个缺点，设计了“茶壶锅”。这种锅的外形很别致，它是把上口宽的锅与倒水方便的茶壶巧妙地结合在一起而制成，似锅似壶，一物多用，尤其适合烧煮面食之用。（2）时间性

有的产品刚发明时，很好看，很好用，但过些时候，看厌了，不好使了。或者是，随着科学技术的进步，它落后了。如日本商人酒井靠发明玩具小狗而发家。但是，人们看久了，没有新鲜味了，有个个体户便想出一篮双狗的主意。他把两只这样的小狗并排放在塑料小篮中，小狗前肢搭出篮缘，姿态可爱。这个简单的发明夺了酒井的生意。再如热水瓶吧!总是用锅烧开了水，再倒进热水瓶去。随着科技进步，现在可用电热器直接对热水瓶里的水加热、烧开，更方便了。

因此，只要我们处处留神，时时观察，产品的缺点是不难发现的。应用缺点列举法进行创造发明，有哪些要领呢？（1）敢于质疑 发现缺点

人常有一种惰性，对于正在使用着的东西，看久了，习惯了，就认为理该是这样。比如家用小铁铲，祖祖辈辈已经使用几十年了，人们认为它的结构是天然合理的，常常看不到它的缺点，即使看到了，也认为“就是这个样”。山西太原市的中学生王刚，突破人们思维的框框，善于发现，敢于质疑，大胆革新。他说：“我家有把小铁铲，用来铲垃圾或蜂窝粉等东西。铁铲铲了东西，但不容易端平，于是小铲里的东西常常往下掉，总是铲不干净。有时，用手或扫帚压住铲里的东西，拿着又很别扭。“铁铲的缺点被王刚发现了，发明点选准了。他便进行设计、实验。他找了一根较粗的、比小铁铲柄长的铁丝，一端按小铁铲铲面的大小，做成环形。环形的下端敲扁向下折成90°角，如图2所示。最好能在环形铁丝边沿装一块薄铁皮，成勺形。铁丝的另一端绕一圈后，缚在小铁铲把柄的端头。这样，当铁铲铲上东西后，用手捏紧把柄与铁丝，使铲与罩合拢，铁铲里的东西就再也掉不下来了。当松开铁丝时，铁丝向上弹起，铲里的东西很方便地倒出来。（2）调查研究 列举缺点

我们对产品不可能件件都使用过，而使用过这些产品的人，对产品的优点、缺点是最清楚的。因此，我们要到最有发言权的使用者那里听取意见，并亲自体验，了解缺点的症结所在。30多年前，日本有个名叫鬼冢喜八郎的人听他的一位朋友说：“今后体育要大发展，运动鞋是不可缺少的。”于是，他决定跨入生产运动鞋这一行业。他想，要在运动鞋制造业中打开局面，一定要做出其他厂家没有的新型运动鞋。同时，他想，任何商品都不会是完美无缺的，如果能抓住哪怕针眼大的小缺点进行改革，也能研制出新产品来。这样，他便选了一种篮球运动鞋进行研究。他先访问优秀的篮球运动员，听他们说目前篮球鞋的缺点。几乎所有的篮球运动员都说，现在的球鞋容易打滑，止步不稳，影响投篮的准确性。他还和运动员一起打球，亲身体验到这一缺点。于是，他围绕打滑这一缺点进行革新。有一天他在吃鱿鱼时，忽然看到鱿鱼的触足上长着一个个吸盘。他想，如果把运动鞋底做成吸盘状，不就可以防止打滑了吗？他就把运动鞋原来的平底改成凹底。试验结果表明，这种凹底篮球鞋比平底的在止步时要稳得多。鬼冢发明的这种新型的凹底篮球鞋，逐渐排挤了其他厂家生产的平底篮球鞋，成了独树一帜的新产品。

(3)做好记录随时备查

发现缺点，并不就能搞出发明，有时要等待很久，联想或灵感使你想出一个发明。因此，做好记录，随时备查是很重要的。科学家们常说，最淡的墨迹胜过最好的记忆。这话是千真万确的，是经验之谈。这是说，记录能帮助你记忆。再者，发明者对物品所列举的缺点不可能都是很成熟的观点，都能演绎成发明命题。然而，记录得多了，增加了发明选题的灵活性，设计成熟方案的可能性增加了。日本有一位名叫斋藤的卡车司机，习惯于做记录。一天行车途中，因汽油用完而向过路的汽车索油。当时，他没有抽油的工具，只得对着橡皮管用嘴吸。人在途中，不可能就去研究发明方案，他便做了记录。事隔很久，他看到了这条记录，又联想到在橡皮管上安上个泵就可以代替嘴吸了。后来，他发明了输送汽油的蛇管泵，并获得了发明奖。请你发明设计 怎样改进蚊香？

在炎热的夏天，讨厌的蚊子，嗡嗡之声扰人不得安宁。点上蚊香固然不错，但烟气缭绕，很呛人。再者，可利用蚊子的趋光性而避光，但是晚上又不能不点灯。最近市场上出售“电子蚊香”就是一块ＰＴＣ材料制成的加热器上放置一片含有除虫菊脂的药片，受热时挥发出清香的气味，达到驱蚊的目的。但也有缺点，它增加了电能的消耗。上面列举了这些缺点，请你设法改进一下。怎样克服筷子难夹球形物的不足？

筷子是人手的延长，经常使用筷子对锻炼小脑有好处。但筷子也有缺点，难夹豆子，花生之类的球形食物。你能否在这个古老的发明上再做出新的改进？ 1.2 希望点列举法

达·芬奇是15世纪的意大利人。他曾希望人们能利用自己的力量飞上天。于是，他从愿望出发，设计了一种人力飞机，让人扒在上面，手脚一齐用力，使装有羽毛的飞机两翼像鸟一样，扑动并飞翔起来。尽管他的这个设计没有成功，但他希望用人力来实现飞行的愿望，经过人们几百年的努力，终于成功了。现在的人力飞机不仅能飞起来，而且能飞过英吉利海峡。达。芬奇的愿望实现了。达·芬奇的发明技法叫什么呢？

就称为希望点列举法。希望点列举法就是发明者根据人们提出来的种种希望，经过归纳，沿着所提出的希望达到的目的，进行创造发明的方法。

希望点列举法不同缺点列举法。后者是围绕现有物品的缺点提出各种改进设想，这种设想不会离开物品的原型，因此，它是一种被动型的创造发明方法，而希望点列举法则是从发明者的意愿提出各种新的设想，它可以不受原有物品的束缚，因此，它是一种积极、主动型的创造发明方法。现在，市场上许多新产品都是根据人们的“希望”研制出来的。例如，人们希望茶杯在冬天能保温，在夏天能隔热，就发明了一种保温杯。人们希望有一种能在暗处书写的笔，就发明了内装一节五号电池、既可照明又可书写的“光笔”。在研制一种新的服装时，人们提出的希望有：不要钮扣，冬天暖夏天凉，免洗免熨，可变花色，两面都可以穿，重量轻，肥瘦都可以穿，脱下来可作提物袋等等。现在，这些愿意大多数都在日常生活中变成了现实。

应用希望点列举法进行创造发明，有哪些要领呢？

（１）我们的希望是指社会的希望、大众的希望。因此，我们要向社会了解、向大众了解他们的希望是什么？比如，随着社会主义市场经济的发展，人们希望有迅速传递住处的工具诞生。于是发明家发明了“传呼机”。为了满足不同人的希望，发明了中文显示传呼机，用汉字显示简短电文、预报气象；字符显示传呼机，以字母显示传呼住处急救传呼机，供老年心脏病、高血压患者使用，发病时可按键发出求救信号；红外传呼机，常用在餐厅餐桌上，通过发射红外信号告诉服务台派人去服务„„

（２）要随时注意观察周围的事物，处处留心有“希望”。

郑州七中一年级的温智红想到小孩子端凉水瓶倒水很不安全，提出了不用倒水能喝到水的发明课题：“自动出水瓶”。他在凉水瓶上装一个软木塞，软木塞上钻两个孔，插入两根玻璃管，一根接近瓶底，叫出水管，另一根短的叫进气管。进气管口下头接一根不长的软皮管，从侧面切开一个１０毫米的口子，下头用圆木棒堵死，这是进气阀。再找一个软塑料玩具，头上钻一个小进气孔，去掉圆哨，插在玻璃管上当作打气的球。当要喝水时，用指头按住小孔，来回地捏玩具，瓶内气压增高，水就会从出水口自动流出。这个发明课题就是温智红观察到小孩子倒水不安全而希望能安全喝水而来的。

在提希望点时要注意可能性和科学性，不要像科学幻想那样脱离现实太远。（１）可能性

提希望点时要瞻前顾后。“瞻前”，是指所想到的希望点是否已有前例。“顾后”，是指所选题目是否与当时的技术水平相适应，自己能否有完成的可能性。著名发明家爱迪生曾运用希望点列举法选定一个崭新课题：声动马达。他设想，声音是能量的一种表现形式，将噪音收集存储起来，通过一个转换系统，将它转变成机械能，使机器运转。这个设想虽然合情合理，但这个选题在当时受到技术水平的限制，却无法实现。（２）科学性

提希望点要符合自然规律。超越自然规律的任何设想，都是要落空的。自古以来有许多人希望自己长生不死，还有些人以“长生不老药”作为发明的研究课题。在很久以前，有人曾研究发明“永动机”，设想在没有温度差的情况下，在海水里不断吸取热量，再把这些热量转变成机械能，制成一部发动机。试想，这些违反自然的“发明”能成功吗？ 请你发明设计 希望快速画角平分线？

画角平分线，一般的方法要利用直尺和圆规。在缺少工具的情况下怎么办？有人将画有角的纸对折，让两角边重合，则该折痕就是角平分线。但是，这种方法不巧妙。你能想出巧妙的办法吗？ 希望使胶水在瓶中流动得快些

胶水是一种流动性很差的胶体。当胶水用得所剩无几时，再用它，则要倒转瓶子，耐心地等待它慢慢流出，令人着急。希望在不稀释胶水的条件下，能使胶水的流动速度快些。1.3 设问发明法

设问发明法也称聪明的办法、检核表法。它享有创造技法之母的称号。夜光粉是一种用量少用途不大的发光材料，多用于钟表和仪表。现在有人提出，它能有更大的用途吗？这个设问，诱人研制成夜光纸，可以裁剪成任何形状贴在夜间黑暗环境中，指示开关位置所在，既方便，又安全。可贴在火柴盒上、煤油灯座上、山区公路转弯处、楼梯扶手处等等。

这种发明技法叫设问发明法。设问发明法根据需要解决的问题，或需要创造发明的对象列出有关问题，然后一一核对思考，促进创造发明。可以设问现有的发明有无其他用途？能否引入其他创造性设想，或替代，或借用？现有发明可否改动一下？可否缩小、减轻、分割？可否扩大用途，延长寿命？可否更换型号或顺序？可否颠倒过来？有无替代用品？现有的几种发明是否可以组合一起？„„从这段设问中可以获得解决问题的方法和创造发明的设想。设问发明又称检核表法，在实践中有哪些具体方法呢？

我国的创造学专家根据美国著名的创造学奠基人奥斯本的检核表法，通过实践和研究，总结出一套具有中国特色的检核表法，即十二个“聪明的办法”。（1）加一加

把一件物品加大一点，加长一点，加高一点，或者把功能增多一点，使物品在形态上、功能上、尺寸上有所变化，有利于使用。

例如，把变通的印刷铅字加大一点，成为大号字，便于老年人阅览。把变通雨伞加大一点，成为海滨游泳场的晴雨两用伞。

铅笔和橡皮原来是分开的两件东西，美国威廉发明了橡皮头铅笔，这也是加一加的方法。帽子和衣服加在一起，有了带帽子的风雪大衣。X射线照相装置同电子计算机加在一起，成为“CT扫瞄仪”，使诊断脑内疾病和体内癌变等具有特殊效能。（2）减一减

把一件物品减小一点、减轻一点、减低一点，使它的形态、功能发生变化。例如，电子管改成集成块，体积缩小了。钢铁架帆布帐篷改为充气塑料帐篷，重量大大减轻了。近视眼患者带上眼镜很不方便，发明微型隐形镜片，装在眼睛内，更方便了。（3）扩一扩

把一个物品放宽一点，扩大一点，使它的功能产生明显的变化。

例如，放大镜、显微镜、宽银幕电影、投影电视，都是运用扩一扩的技法。上珠算课，教师向全班同学演示怎样拨珠运算，制作一个大算盘，挂在黑板上，全班同学都看得清清楚楚。（4）缩一缩

使一个物品的体积缩小一点，缩短一点，给人使用带来方便，或者改变它的功能。例如，制造压缩饼干、袖珍收音机、袖珍雨衣等，书籍的缩印本、袖珍词典等。一位医师设想了利用气球作为疏通血管的工具。把气球缩得很小（直径只有几毫米），把它系在一个特制的导管的一端插入病人的动脉血管，当它探到被脂肪阻塞的地方时，就给小气球充气，小气球膨胀后，就挤压清除了沉积在那里的脂肪，使血液正常地疏通。（5）变一变

改变物品的形状、尺寸、颜色、味道、音响等，引起人们新的感觉，更有使用价值，更受消费者欢迎。例如，服装的面料、款式、颜色、图案的变化。圆形铅笔变为六角形、扁圆形，不易滑手，不易从桌上滚下。圆珠笔从单色变为双色、三色等。（6）改一改

改进物品原来的形状、性能、结构，使之出现新形态、新的功能。

例如，对雨伞的改进。为了防止容易拿错，让伞布增加颜色和图案。为了防止风雨时伞布遮住视线，改用透明的塑料作伞布。为了撑伞时拿东西方便，设计成可戴在头上的帽式雨伞。还有，带“储水器”的伞，带照明的伞，等等。再如，拨环式电话机改为按键式电话机；单放机改为收音机；单卡改为双卡„„，使产品朝着自动化、微型化、效率化、轻便化、简单化、省力化方向发展。（7）拼一拼

把一个物品与另一个物品拼起来。这和“加一加”有相同之处，但又不完全相同。这里指的是一种到多种规律的合并，一种到多种功能的合并。

例如，有的小刀把刀、指甲剪、开啤酒瓶的起子合并在一起。有的组合家具，这样一并可以坐，那样一并可以睡，再一种摆弄可作写字台等等。（8）学一学

通过学习、模仿别的产品的形状、结构、颜色、性能、规格、功能、动作来实现新的发明。

例如，鲁班被草划刮破了手，他模仿茅草边缘的小齿，发明了锯。有一位小发明家发明了方便的淘米器。平时淘米时，倒水很麻烦，一不小心，米就会流失。看了米筛做得密不易漏米，学着做个半圆形的铁丝网，罩在淘米桶上就不会使米流失了。（9）代一代

代是指代用，材料的代用，方法的代用，商品的代用。工具的代用。

例如，以塑料代钢，以喷塑代电镀，以集装代散装。运用代一代可以生产出许多新的产品。（10）搬一搬

把物品的某一部件搬动一下，产生一种新的物品。

例如，把电视机上的拉杆天线“搬”到圆珠笔上去，发明了可伸缩的“圆珠笔教棒”。在黑板上用三角板画图形不方便，一位同学在三角板的三个顶角各装一个小铁珠，这样，当三角板在黑板上移动时，减小了摩擦。（11）反一反

把某一事物的形态、性质、功能反一反，发明出新的物品。许多新产品往往是上与下、里与外、左与右、前与后、横与竖反一反。

例如，皮革里外反一反，成为翻毛制品。平时人们穿拖鞋只能朝一个方向穿进去，如果脱拖鞋时把拖鞋放倒了，那么，到要穿的时候，又需要把它摆正才能穿。能否做到反方向也能穿呢？日本横山康子发明了两面都能穿的拖鞋。这种拖鞋只是把拖鞋的十字搭攀移到中央就行了。（12）定一定

定指的是规定、约定。为了解决某一问题，或改进某一件东西，为了提高学习、工作效率和防止可能发生的事故或疏漏，需要做出一些规定。

例如，为了使交通有秩序，防止事故发生，发明了信号灯。规定黄灯亮时，车辆停止行驶，已经越过停车线的车辆可以继续行驶；红灯亮时，禁止车辆通行；绿灯亮时，车辆通行。再如，医师测定病人的体温要用温度计，温度计刻度的规定，是瑞典科学家摄尔休斯的一大创举，他规定水结冰时的温度（冰点）为零度，在一个标准大气压下沸水的温度（沸点）为100度，中间分为100等分，每一等为1度。这就是摄氏温度计使用的“温标”，记为“C”。请你发明设计

请你观察周围的物品，其中哪些是用聪明的方法发明的？用了哪一种方法？这种方法对你有什么启发？ 自由发明

观察周围的物品，哪些地方需要改进、革新？请你巧妙而灵活地运用“聪明的办法”进行创造发明。为了节省空间，增加灵活性，请运用“缩一缩”的方法，发明一种折叠用具。可用画图说明，也可以用纸板制成模型。

科技创新综合实践活动(4)(2007-06-25 08:38:54)转载▼

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1.4 联想发明法

瑞士工程师乔治.德梅斯特拉尔很喜欢打猎。每次打猎回来总发现有一种大蓟花粘在他的衣服上，粘得很紧，不易摘下。他逐渐对这种长有倒刺的野花发生了兴趣。有一次，他摘下一朵花放在显微镜下观察，发现花上长有许多小钩子。原来是这种小钩子紧紧地粘住了布料！由此，他联想到，假如在布上放置一些类似的小钩子，不就能够将两片布牢固地粘合在一起吗？经过反复思索，德梅斯特拉尔认为自己的设想是符合实际的。于是，他采取分析和类比的方法，经过8年的研究实验，终于制造出由两条尼龙带组成的尼龙搭扣。具体结构是：在一条尼龙带上布满小钩，另一条上布满小圈，将二者相对挤压就能牢牢地粘合一起了。这项发明是在1957年完成的，相继在许多国家获得专利权

这种创造发明技法叫联想发明法，也叫想象法。它是把与发明对象不同领域中的事物与发明联系起来的思考方法。所谓联想，就是把头脑中不相关的事物重新进行组合。

联想发明法有两种方式：（1）随机联想法

随机联想不是出乎意料之中，而是出于意料之外，即人们常说的：踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫。由随机联想所做出的发明或发现，通常叫做“机遇”。

北京市铁六中黄建川同学，15岁时发明“爬楼梯车”。有一次，他看到小狗上楼梯，十分轻松、灵巧。于是，联想到搬运重物上楼却十分吃力，能否把小狗上楼梯的动作运用到运重物上楼梯呢？经过思考和试验，发明了“爬楼梯车”。狗和车本来毫不相干，他怎样把它们联想一块呢？关键在于“爬楼梯”这三个字。狗能爬楼梯，车能不能？狗能爬楼梯的动作，车能不能学？这些联想推动着董建川深入研究，他发明的“爬楼梯车”，运重物上楼时，先把小车前轮推近楼梯，压下扶手，前轮悬空，被橡皮筋拉起，再推进小车，使前轮搭在上面的楼梯上；再提起扶手，后轮悬空，后轮被橡皮筋拉起，稍向前稚，爬楼梯车

使后轮搭在上一级楼梯上……。这样一级一级地爬，小车就爬上楼去了。

随机联想能很快地促进一种新发明，而且往往是在没有命题的情况下一举构思成功的。但是，不要由此产生一种误解，认为搞发明要靠碰机会，甚至“守株待兔”坐等“机遇”的到来。俗语说得好：“机遇偏爱有准备的头脑”。只有有心人，时时思新索奇，处处接收新信息才能捕捉转瞬即逝的“机遇”。否则，发明的“机遇”撞到鼻尖上，也会失去的。（2）强制联想法

严格来说，强制进行的联想才可称作一种独立的创造发明的构思方法。随机进行的联想只是配合其他发明构思方法的一种辅助手段。因为随机联想不是对准发明目标有目的、有步骤地去联想，而是偶然受到某种表象的刺激突然联想到某一重大问题及其解决方案。强制联想法是对照发明命题在构思其具体结构时，开动自己的思维机器，捕捉一切与本发明结构有关的表象和发明目标的要求或特性联系到一起去联想。台湾省少年朋友翟梅发明下雨自动关窗户装置，是通过强制联想法构思成功的。她的发明过程是这样：首先通过窗户自动关闭这一要求联想到弹簧门，即应有一弹性张紧机构，下雨前窗户是开的，得有一控制机构与弹性张紧机构平衡。该控制机构如遇下雨就变湿，结果失去控制，让窗户关上。什么东西干时能承受拉力，下雨时就失去拉力？由此，她联想到卫生纸。于是，她设计出这样一种装置：打开的窗户外侧用一束卫生纸系结，内侧用一束橡皮筋张紧，这就解决了下雨自动关窗的问题。请你发明设计

就餐时，怎样防止食物洒在衣物及地面上？

就餐时使用餐巾可以避免洒落的食物污染衣裤，但不能防止污染地面（地毯）。据国外报导，曾发明一种胸部装有手风琴式折叠的围嘴（如图）。这种围嘴设计新颖，对儿童十分适用，但给大人使用，不美观，看来传统的餐巾不能丢。你能设法改进吗？这里能否用上联想的方法？ 1.5 组合发明法

橡皮和铅笔是两项不同的技术成果。一位贫穷的画家威廉把它们组合在一起，发明了把橡皮包在铅笔头上的铅笔。他获得了专利。他把这个专利和专利权卖给了拉巴地布铅笔公司，使该公司每年仅专利费一项收入，达50万美元。有一家音乐工业公司的技术员豪斯菲尔德，把超声检查仪与计算机图像识别两项技术组合起来，发明了能够进行人体内探测的CT扫描仪器，因而获得了诺贝尔医学奖。这项发明技法叫组合法。它是在创造发明中，把多种技术成果综合在一起，构思出新颖的设计和独特的功能的方法。

组合法是详细构思设想的有效途径。有人对1900年以来的480项重大成果进行了分析，发现从1950年以后，组合型的成果的数量远远超过了突破型发明的数量，成为占主导地位的技术。组合型的技术发明使技术更加完善、成熟。组合法也有一定的规律可循。在有了某个创造性设想，或者谋求某种特殊功能的时候，我们可以从原理的组合、内插式组合、辐集式组合等三种形式，从不同的角度进行发明设计。（1）原理的组合

所谓原理的组合，是指己有的技术原理为基础通过巧妙的组合，创造出新的功能或新颖的事物的方法。例如，人体内长结石的病人很多，结石病人多有剧烈疼痛等痛苦。一般治疗中采取外科手术的方法，摘除结石。但有许多结石病在手术后仍容易复发。若用药物治疗，可以排除小的体内的结石，而较大块的结石却难以通过服药来化解或排除。医生们一直在寻求着不做手术而排除人体内结石的方法。英国一家医疗研究中心提出了一项不需外科手术而粉碎结石的发明。这种发明是把两个原理巧妙地结合而得到的。一个原理是超声波可以破碎岩石，当然也可以破碎人体内的结石。但如果是把超声波加强到能够破碎人体内的结石时，人体也损坏了。用什么方法，既能破碎结石，又不损坏人体呢？他们想到了椭球内，一个焦点发出的光线或波会在另一个焦点聚焦的原理。根据这两个原理，他们建一个水槽，让结石病人躺在其中，使体内结石处于椭球内的一个焦点上，在另一焦点发射超声波。经过约1分钟的超声波冲击，体内结石就会化成小碎块，然后通过服用药物可以排除。磁半导体的发明也是霍尔效应与磁阻效应的结合。（2）内插式组合

内插式组合，是以一项技术措施、方法为主，再插入其他的技术措施、方法达到新功能的组合设计方法。有人说当今的技术有两个特点，一是结构变得越来越复杂，二是操作变得越来越简单。在现代技术中被认为最重要的技术——电子计算机技术是一个复合的技术产品。计算机最早出现于1890年，由霍勒斯里发明。这台机械的计算机能识别穿了孔的卡片，能计算，后来还能用于数据贮存和检索。但是这台庞大的机器的真正普及应用是在电子学发展，特别是晶体管的出现以后才实现的。计算机专家们把晶体管技术插到霍勒里斯的计算机技术中，使计算机更快速化、更多功能和小型化，才使计算机技术变为影响到现代人生活中每个方面的技术。

这种组合可应用于很多小的技术产品。比如，用于锻炼身体的计步鞋，就是将计步器插入到鞋底中实现的。将电炉插到水壶中，便产生了电水壶的新产品。将喷水的环节插入电熨斗中，出现了喷雾式电熨斗，等等。（3）辐集式组合

辐集式组合，是选取一项通用的技术或通用的技术产品，列出它所有可能应用的方面或所有可以与之结合的技术产品，以产生新的发现或发明的方法。比如超声波技术，是一个通用的技术手段，它现在己发现的用途有：超声波熔化，用于熔化密度不同的金属，能够明显地将密度不同的金属分层熔出。超声波焊接，利用超声波装置放出的波，引起铝板表面发生小爆炸，除掉铝板表面的氧化膜，然后进行焊接。超声波烧结，通过在烧结物上加超声波，缩短烧结时间。超声波切削，利用超声波加到切削刀具上，以防止切削刀具与被切割物件之间熔化、粘着。还有我们比较熟悉的超声波搅拌，用在混凝土构件制造中。超声波探伤，可用于机器的整机检查。

超声波的这些应用是从一种应用技术和原理辐射出去，产生新的发明设想。你能利用这种辐集式组合，再创造，发明新产品吗？ 运用组合发明法要注意些什么问题呢？有哪些要领？（１）组合要有选择性 世界上的事物千千万万，把它一样一样不加选择地加以组合是不可能的，应该选择适当的物品进行组合，不能勉强凑合。如国外一家公司曾大力推销一种收音、照相两用机，即将收音机、照相机组装在一个外壳里。虽然广告宣传如何便利、实用。但实际上，拍照时，收音机毫无用处；而听收音机时，照相机又成了累赘，并且没有节省材料。这样的组合是不可取的。（２）组合要有实用性

通过组合提高效益、增加功能，使事物相互补充，取长补短，和谐一致。例如，将普通卷笔刀、盛屑盒、橡皮、毛刷、小镜子组合起来的多功能卷笔刀，不仅能卷铅笔，还可以盛废屑、擦掉铅笔写错的字、可作镜子照，大大增加了卷笔刀的功能，很有实用性。（３）组合应具创造性

通过组合要使产品内部协调，互相补充，相互适应，更加先进。山东青岛市合江路小学五年级刘筱锴同学发明保健电热烘鞋器。当鞋子湿了，将烘鞋器插入鞋里，可以把鞋烘干。这个烘鞋器用电熨斗芯作热源，用铜管、铜片当散热器，把除臭味的药粉填撒在散热片之间，用尼龙袜套起来。这样的组合确是有创造性的。请你发明设计 观察与思考

１、举出５种是组合发明的物品，并指出它们是什么物品组合的？

２、判断小发明的标准是：新颖性、创造性和实用性。请以这“三性”判断下列两件发明能否成功，并说明理由。

（１）多功能旅行筷。筷子是空心的，顶上加个帽盖，空筷里可以放些调味器、牙签。

（２）厨房多用刀。旋下刀柄（内装电动旋转盘、插头等），在刀柄上装上附件，可以打蛋、洗碗。刀装上刀柄，可以切菜、刨丝、开瓶盖、开罐头、刨皮等。为了节省空间，增加灵活性和功能，人们发明了不少组合用具，如组合螺丝刀、组合玩具、组合家具等。请你也来发明一种组合用具。可画图说明，也可制成模型或实物。1.6 逆向思考法

电磁感应现象是科学法拉第一生中最重要的科学发现。大家知道１８２０年，奥斯特发现了电流的磁作用，当电流在金属丝中流动时，金属丝附近的磁针会偏向一边。不久，安培也发现带电流的导线能像磁铁一样相互作用。法拉第在了解了前人的知识后，用逆向法进行了思考。他想：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？为了验证这一想法，他和他的助手进行了多次实验。直到１８３１年，他偶然地把一根磁棒掷到一个线圈中，引起了电流的出现。法拉第发现的这一现象叫做电磁感应现象。他的这一划时代的重要发现，奠定了今天电磁学的基础，同时导致了发电机的发明。

这种发明技术法叫做逆向思考法。当人们按照常规思考问题时，常常受到经验的支配，不能全面地、正确地分析事物。而倒过来想一下，采用全新的观点看事物，却往往有所发现。

有逆向思考进行发明，有哪些形式和方法呢？（１）方法逆向

很久前，平板玻璃的制造有两种制造方法：普通窗用玻璃制造法和厚玻璃制造法。普通窗用玻璃制造法是采用控制法或垂直向上法，伸展熔融玻璃。这种方法的缺点是玻璃伸展过程中容易产生畸变。厚玻璃制造法是将熔融玻璃铸造成厚板，再进行研磨和抛光。其缺点是质量不易合格。英国的匹尔金顿针对这些缺点，在制造方法上进行逆向思考。即应用水平而拉伸的方法，而不采用垂直向上伸展的方法。１９５２年，他提出了浮法玻璃生产法。这种制造法以液态的锡的平面为平面，当熔融玻璃由炉中流出，让它形成带状漂浮在液态锡面上。由于液态锡面平整，因而制成的玻璃表面也很平滑。玻璃在锡面上逐渐冷却，并进入退火窑，即成为光洁的玻璃。该法完全省略了机械研磨，保证了玻璃的质量。目前，这种制法己在全世界广泛应用。（2）因果逆向

因果逆向即从发明的结果（发明物）进行思考，分析这项发明有什么特点，用什么具体措施实现这些特点，最后再确定该发明的真正外观和结构。

浙江瑞安中学生洪伟力发明“新型节水龙头”。他从“当停水后，若忘记关闭水龙头，水再来时，能自动关闭，防止水浪费”这一结果出发进行思考，设计一个当停水后水再来时能自动切断水流的装置。他学习和应用了内燃机气缸结构的活塞运动和气缸外冷却水套的工作原理进行设计，当停水后水再来时，水从阀体进入空心活塞内，利用水流动量变化产生冲力推动活塞，实现自动放水。当水槽注满水后，浮球上浮，通过杠杆将力传递到活塞，使它反向运动，堵住阀门口，切断水流。

广西梧州市二轻局温煜廉同志发明变光节电开关。为了解决灯泡的寿命问题，一般人按照正常思路，总是想解决灯丝的质量问题，或者改进灯泡的制作工艺。温煜廉从分析原因入手。他分析电压与灯光使用时间的关系，发现电压与灯泡使用时间关系是按指数关系变化，电压上升5%，耗电量增加11%，灯泡寿命缩短50%。假若降低灯泡两端电压，则可大大提高灯泡寿命。根据这个原因分析，他研究了降低电压的办法，从而发明了“变光节电开关”，既延长灯泡寿命，又能节约用电。

请你发明设计 观察与思考

观察生活中的颠倒——逆反发明，举出两个实例加以分析。如何设计一个不影响煮饭烧菜的蒸物器具？

利用煮饭烧菜的热气来蒸熟食物，既省时间又省能源。但现有的蒸屉不是搁在碗上，就是搁在锅底或锅侧凸沿上，影响了煮饭烧菜。请你思考一下，设计一个不影响煮饭烧菜的蒸物器具？ 1.7 移植发明法

广东省南雄县南龙中学初中一年级的杜建国同学发明了“折叠玩具箱”。他是把每个箱子装一类衣服和折叠式用具的原理移植来的。他想：家里玩具多，放在一个箱子里，往往为找一件玩具翻箱倒柜。于是想出了办法，用三合板做了一个折叠式玩具箱（见图示）。它和折扇差不多，每个小盒用铰链连接，既能打开，又能合拢，还挺轻便。他还在每个小盒上贴上标签，写上每个盒子里有什么玩具，找起来方便多了。

这种创造发明技法叫做移植发明法，也称移植法，渗透法。这种技法是将某个学科领域中已经发现的新原理、新技术、新方法、移植、应用到或渗透到其他学科、技术领域中去，为解决其他学科、技术领域中的疑难问题提供启动或帮助，从而使它得到新进展的一种创造发明方法。

从思维的角度看，移植法可说是一种侧向思维方法。它通过相似联想、相似类比，力求从表面上看来仿佛是毫不相关的两个事物或现象之间，发现它们的联系。因而，它与类比发明法（简称类比法）、联想发明法（简称联想法）有着密切的关系，在很多情况下还与灵感思维有关。运用移植发明法有哪些要领呢？（1）考虑从原理上移植

就是说把某领域的原理移植到另一领域，做出发明。即超出原有技术原理的适用范围，来考虑使用这个原理。例如，巴斯德发表了关于有机物腐败和发酵的研究成果后，一位英国籍医生恍然大悟，他想，这个原理可以移植到外科手术上去。他认为有机物腐败和发酵是由于外来的细菌感染，而外科手术后病人伤口的化脓和溃烂也是外来细菌感染的结果。于是，他采取石碳酸消毒的办法，终于在1865年发明了无菌手术法，这个方法使得外科手术后病人的死亡率从80%以上降低到15%。

（2）灵活多样、讲究实效地从技术手段、方法上移植

比如，拉链的发明曾被誉为影响现代生活的最重要的10项发明之一。这项发明是一位叫卡特逊的人为解除系鞋带的麻烦而想到的。1893年他取得了专利权，并在“哥伦比亚博览会”上展出。这项发明一下子吸引住一位叫霍克的年轻军官。他决定建一个拉链厂，并雇用了卡特逊。没想到拉链机的组装并非易事，卡特逊畏难而罢休。霍克经过19年的周折，装好了拉链机，却没有人想用这东西做鞋带。这说明想到运用移植法是不容易的。但是后来，有家服装店的老板，把拉链移植到围腰式钱包上，一下子生意兴隆了。他又把拉链用到飞行服上，卖给了空军，很受欢迎。1930年法国经济不景气，什么产品都不好销，而服装设计师夏巴列夫却因将拉链用在女式外套上而畅销市场。另一家服装店老板因为将拉链用在裤子上，而使该店经营活跃起来。霍克花了19年时间完成的发明，却因没有找到合适的用途而没有销路。而这些服装厂巧妙地把这项技术移植到服装的某些部位，实现了服装制作的革新，振兴了经济。可见灵活、有效地移植是多么的富有价值。（3）多种移植的结合

上海市五十一中小发明组连鑫等同学发明充气太阳灶。他们把充气玩具的技术、日常商品的不干胶贴片，移植到太阳灶上来；把课本上的知识：帕斯卡原理移植到新型太阳灶的设计中去，采用了原理、技术、原料的多种移植方法。他们在确定课题后，一天在儿童玩具店玩，看见了充气玩具——救生圈，它充气后就鼓胀成一个大圆圈。他们想，假如将两片圆形塑料薄膜边缘粘结，充气后会不会膨胀成一个抛物面呢？如果可以，抛物面的加工量可大大减少，而且又轻。实验结果，充气后在底面贴上真空镀铝涤纶不干胶片，结果得到手掌般大小的聚焦斑点，很烫。他们又想到，帕斯卡原理讲到，在密闭的容器里，器壁受到的气体的压强是均匀的。既然如此，它形成的抛物面肯定是均匀的，聚焦效果更好。后来他们又用塑料管和铝合金管加工后成框架、支架，无基板充气太阳灶就创造出来了。这个充气太阳灶的核心气囊，气囊的底面上贴有反射膜。利用充气压力使底面形成很好的聚光反射镜，把阳光聚集在锅底上。气囊的上面是一层透明塑料膜，可以防尘、防水，保护反射膜。详见图解。这种充气太阳灶很轻，只有4千克，用料又省，镜面工艺简单，造价只有相同功率的其他形式太阳灶的20%左右。（4）辐射能力要强，善于从“看来无关”的事物中寻找启示和线索

例如，发现二硫化钼作润滑剂就是如此。一个人踩到丢弃在路上的香蕉皮使他滑倒，这是众所周知的常识。香蕉皮为什么滑溜呢？想到这个问题的人也许不多，把它当作一个问题去研究的人，可能更少。有人用显微镜加以观察，发现它有几百个薄层构成，层与层间可以滑动。据此，有人推断，如果能找到类似结构，就可由此发现性能优异的润滑剂。在对许许多多的物质进行研究后，人们终于发现二硫化钼和石墨的结构完全类似于香蕉皮的结构。石墨早已被用作润滑剂，二硫化钼却是通过这种移植方法被发现的。它具有极薄的层结构，厚度为0.1微米，仅为香蕉皮层厚的二百万分之一，其易滑性相当于香蕉皮的二百万倍，它的熔点高达1800℃。常用润滑剂黄油只能在150℃以下的条件下使用，二硫化钼在400℃温度下使用也不成问题，是一种良好的耐热性润滑剂。可见，留意、探究“日常小事”，有时也可引出新发现，这对于我们从事技术开发、产品开发来说，是有启示作用的。请你发明设计 随身钱包如何防盗

人人都注意保护钱包。有的人将钱包穿在皮带上，有的人在钱包上拴一根绳系在身上，有的人把钱包堂而皇之地系在腰上成腰包。这些方法行之有效，但称不上巧妙。于是，有人研制出电子报警皮夹。当皮夹离开人体一段距离，人体携带的电子报警器就报警。然而，这种报警器不是体积过大，就是价格偏高。请你利用移植发明法，发明一种防盗钱包。1.8 巧妙仿生法

地球上的生物在漫长的进货过程中，通过自然选择，形成了许多卓有成效的器官或形态，其结构的精巧和可靠达到了令人难以置信的地步。例如，螳螂能在0.05秒的瞬间，计算出眼前小昆虫的速度、方向和距离，并能将其一下子捕获。蝙蝠是靠超声波定位的，蝙蝠的超声波定位器只有几分之一克，但是它能精确地导向，蝙蝠能依靠它迅速捕到昆虫，上万中蝙蝠在一个山洞里飞翔互不碰撞。生物具有各种丰富多彩的功能，具有复杂和精巧的机构，其奇妙程度是难以想象的。我们能否把生物的这些功能、机构运用到技术发明上去呢？

有一门仿生学的科学，它就是把各种生物系统所具有的功能原理和作用机理作为生物模型进行研究，希望在技术发明中能够利用这些原理和机理，实现新的技术设计并制造出更好的新型仪器、机械等。在实用发明中，仿效生物系统的功能、机理制造出产品的方法，就叫做仿生法。

让我们举几例来说明这种仿生法在创造发明中的作用。（1）人造海豚皮的说明

海豚在游泳时能轻而易举地超过快速航行的船只。原因在哪呢？科学研究表明，海豚不仅有一个理想的流线型体形，而且还有特殊的皮肤结构。海豚的皮肤分两层：外层薄而富有弹性，其下面是乳头层和刺状层。乳头下面有稠密的胶原纤维和弹性纤维联系，其间充满脂肪。海豚皮肤的这种结构有许多作用，从快速流动来说，它起消振器的作用，使水流引起的振动减弱，防止湍流的形成和液流的破坏。

人们依照海豚皮的这种功能和结构，研制成一种人造海豚皮，这种人造海豚皮由三层橡胶组成，表皮层平滑，厚约0.5毫米，起支持板的作用，它与船上的壳体连接。试验表明，把这种人造皮贴到鱼雷上时，鱼雷在水中的运动阻力至少减小50%。

（2）联动刃钻头的发明

恐龙已在地球上消失了。但是，考古人员发掘出来的恐龙的化石表明，有一种吃草的恐龙高数米，长达20多米，估计质量为40多吨。这么大的身躯，每天要消耗上吨的植物来维持生命，但是，恐龙的嘴很小，小小的口腔怎样才能将这么多植物嚼碎呢？原来，恐龙的口腔中排列有几排牙齿，每排有几十颗，一口牙约有四五百颗，有的多达2千颗以上。

按照恐龙的牙齿排列，人们发明了一种由两排刃齿组成的联动刃钻头。这种新型钻头的钻进速度比——般钻头要快一倍。其实，某些动物的器官很值得模仿制造。例如，螳螂的钩头大刀、壁虎脚上的吸盘、树獭的爪子、鳄鱼的鳞片、袋鼠的尾巴等，都和我们日常生活中的某些工具或物品相似。或许，从模仿这些动物的器官中可以获得某些有益的东西。

应用巧妙仿生法，有哪些方法和要领呢？（1）仿生物功能

例如蜻蜓和苍蝇的复眼由许多单眼组成。在每一只小方角形的单眼中，都有一小块角膜。这种角膜像照相机一样单独成像。在蜻蜓和苍蝇的复眼前边，即使只放一个目标，但通过一块块角膜，可以看到许许多多个相同的影像。人们仿照复眼的这个功能，把许多光学小镜排列组合起来，发明了复眼透镜。用这种复眼透镜制成照相机，一次就可以拍千百张相同的影像。在电视屏幕上，你看到过这样的影像吗？（2）仿生物结构

例如纸蜂窝墙板的发明。蜜蜂往往被称为昆虫界中的“建筑师”。这是因为它能一昼夜中用少量的蜂蜡建造上千间生儿育女的蜂房。据说有一种黄蜂，它能用不到半两的蜂蜡，建起数十间整齐的蜂房。而人类建造房屋用的砖，每立方米的质量约有1.8吨之多。看来，蜜蜂采用了“轻型材料”建房。依照蜂窝的结构，人们制成一种纸蜂窝墙板。纸蜂窝墙板是将厚约2.5毫米的石棉水泥和纱管纸，按一定方法粘结起来的新型建筑材料。目前，这种材料不仅用于建筑业，而且可用来制造家具。用相同原理制成的高强度纸蜂窝墙板还应用于火箭和飞机机翼的制造中。

（3）仿生物语言

动物也有语言，称为“动物通信”。有一次，一位科研人员把动物的声音用录音机录下来，同时仔细观察该动物的相应行为动作，发现了它们之间有相互的关系。如把一支灵敏度很高的话筒放到人工孵卵器里，发现一种十分奇特的现象：原来在小鸡出壳前三天，就已“吱吱”地说话了。起先声音很低，后来把耳朵凑到鸡蛋上就能听得到。这些信号似在说：“我太热了”或“我冻坏了”，孵蛋鸡就根据这些要求翻动它们，改变着孵蛋动作：离开或孵在蛋上。据此，人们一量掌握了动物语言的秘密，就可以指挥动物的行动了。目前，有的飞机场、菜园、养鱼场等为了不受鸟的危害，依照鸟语设立“鸟语广播台”。这种广播台播放鸟类遇到危险时发出的惊叫声，以吓跑飞鸟。（4）仿生物钟 每天天刚破晓，公鸡便引吭高歌，喔喔地准时报晓。鸡叫三遍，天光大亮，豆类植物幼苗的叶子，白天抬起，晚上下垂。生物学上称这种现象为昼夜节律。生物界的许多活动还跟季节有关，植物的开花结果，候鸟的迁徙，鱼类的回游，都有这个规律。人的身体里也有生物钟系统，人的体温、血压、基础代谢、脉搏、细胞分裂和血液成分等等，都呈昼夜性变化。人们一旦揭开生物钟的奥妙，将有更多发明给人类生产、生活带来不可估量的好处。请你发明设计 驱鼠有什么妙法？

老鼠之患，人人恶之。驱鼠之法也多，有化学法（药物）和物理法（超声波）两大类。还有的将活鼠肛门塞上黄豆用线缝住放归，让老鼠胀肚乱咬同类。请你应用仿生法，发明一种驱鼠工具。1.9 废物利用法

江苏昆山小桃园的中学生陈平，于13岁时设计并做出了“简易显微镜”这件小发明。陈平说：“我设计了一台简易显微镜，用的全部是废品。找一支空牙膏壳，剪下颈部以上的那一部分，洗干净。剪一小片透明纸贴在牙膏壳管口上，它就是载物台。

找一只锥子在牙膏壳盖顶正中钻一个小孔。将一只废小电珠轻轻敲碎，取出头部的聚光玻璃球，把它嵌在小孔里，就成了目镜。把需要观察的标本（例如蜘蛛脚）放在载物台上，盖上牙膏壳，旋动盖子（就是调整焦距），直到可以清楚地看见物像为止。”

江苏省靖江县斜桥中学初中三年级的朱力同学，14岁时做出了简易铅笔刀这件小发明。他说“我有一把大人刮胡子用的废刀片，削铅笔很快，但是，刀片容易断，真可惜。

如果像图示那样，用鸟粪纸剪两个等腰三角形，中间挖一个矩形方孔，用三个鞋眼钉起来，把刀片夹在里边，就好用多了。”

这些小发明构思巧妙，少花钱，有实效，废物利用得多好啊！这种发明技法叫做废物利用法。废物利用法应用广泛，大有作为。这些小发明构思巧妙，少花钱，有实效，废物利用得多好啊！这种发明技法叫做废物利用法。废物利用法应用广泛，大有作为。

近些年来，随着各国工业的发展，公害已成为世人所关注的重大问题。由于大气、水源和土壤等环境污染日益加重，人类的健康受到严重的威胁，公害事件不断发生，生态系统也遭到破坏。为此，许多国家都专门制订了环境保护法，成立了专门的行政管理机构，同时加强了环境的监测和治理。随着人类对环境污染的重视，又涌现出了一门新兴的学科——环境保护科学。环境保护工作包括两个面的内容：合理地利用资源，防止环境污染；在产生环境污染后，做好治理工作。

随着人们活动范围的扩大，活动后的废旧物料也越来越多。由于当代科学技术的发展，特别是化学、生物学的进步，发现许多废物旧料都是可以利用的，有些还是宝贵的东西。废旧利用技法（废物利用法）就是在这一过程中发展起来的一种创造发明方法。

回收废物既解决了环境污染又可以激励发明，这是一箭双雕的好方法。一种东西在一种场合下是废物，而在另一种场合下又是有用的物质，就看如何发明利用罢了。

废物利用法的关键是分析构成这种废物的物质是什么？这种物质的性质有哪些？再者，要观察废物的外形、结构，研究它可以（1）在工业生产中，工业废物可以用来生产新产品。

例如，煤渣可以变成制造水泥的原料，也可以直接压制成煤渣砖。这就开辟了建筑工业材料的一个新来源。在日常生活中，物质生活越发达，生产的垃圾也越多。在美国的洛杉矶市，垃圾成灾。但人们把垃圾分成四类：可燃性垃圾、不燃性垃圾、厨房垃圾、动物尸体。经过这样分类收集，每天得到的厨房垃圾成了大约1万头猪的好饲料；每天多达400万吨的不燃性垃圾转给副产公司，用磁选机回收出100~1250吨铁屑，残余的废物用于填坑；可燃性垃圾送发电厂燃烧发电。（2）二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一

遭到二氧化硫污染的空气会刺激人的眼睛，损伤呼吸器官，有时还会引起某些疾病，另外还会损伤农作物。空气中二氧化硫的主要来源是含硫矿物冶炼及燃料的燃烧。

硫磺燃烧后污染了大气。从另一方面看，硫磺又是基本化工原料之一。它除了可以制造硫酸外，也可用来制造黑色火药、杀虫剂及焰火等。因此，设法从冶金和发电等行业中回收二氧化硫，既开发了资源，又减少了大气污染。为了除去烟气中的二氧化硫，有人发明了使用石灰的方法：让石灰与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙，然后加热至60～90℃，将空气吹入含亚硫酸钙10~15%的胶体溶液，从而制出石膏。为了除去硫，还有人提出了细菌噬硫法。

（3）废纸的量也很可观，过去只能付之一炬，既浪费了资源，又污染了大气。从世界范围来说，造纸工业所用的原材料大约90%来自木材，而世界森林的过量采伐己出现非常严重的后果。能不能利用废纸呢？能，废纸可用来做造纸原料。据统计，每回收一吨废纸，可节省纤维原料500~700千克、烧碱100~300千克、电400千瓦时、煤300~400千克、水100~300吨。为了充分利用废纸，人们提出了其他几种发明：丹麦有人发明了一种机器，可将废纸与其他物质混合，做成了“纸砖”。每一块0.5千克的纸砖可烧一小时左右。美国把旧纸币加式成细粉，用它用塑胶碟、柜子、天花板和隔热墙的填充料。德国有人把废纸粉碎后，加入35%的聚乙烯，再挤压成型加工，可制造成人造木材。这种人造木材可以锯，也可以钉上钉子。另外，还有人把废纸经过辐射后分解，生成葡萄糖，再使葡萄液发酵，可生产甲醇、乙醇等有机物。

（4）各种各样的废物旧料，经过科学的分析之后，还可以发现它们具有反复利用的价值，产生多次增殖的效果。科学研究表明，鸡的消化肠道比较短，食进的饲料还未充分吸收就排出体外。因此，在鸡的粪便中还含有较多的营养物质，经过适当的处理后，就可以用来喂猪。而猪的粪便可以放进沼气池发酵产生沼气，沼气可以用来点灯点火。发酵后的沼气液可以用来灌溉农田，它既可以杀死寄生卵，肥料效果又比猪烘高。产气后的沼气渣还可以用来培养磨菇，然后再用来饲养蚯蚓，等等。

只要我们自觉地了解废旧利用技法的原理，并自觉地在日常生活中应用它，我们就会在许多不起眼的东西上做出惊人的创造发明来。请你发明设计

如何使用废旧日光灯管复亮？

日光灯己进入千家万户。由于日光灯的制造质量问题和电网电压波动，以及人为安装使用不当等，造成灯管报废。请你应用废物利用法，怎样使废旧日光灯管重新点亮？ 自由发明

请观察、分析日常生活中各种废弃的饮料袋（瓶）、一次性注射器等的材料、结构和形状，如可重新利用，请设计发明作品。1.10 专利发明法

在查阅专利文献的基础上创制发明新产品是一种很好的发明技法。1938年，匈牙利拜罗和他的弟弟申请了圆珠笔的专利，第二次世界大战期间开始在阿根廷正式生产。美国人雷诺兹从专利文献中得到了这个情报，1945年，他设法弄到一支这样的圆珠笔回到美国。雷诺兹断定，圆珠笔将有一定的销路。为此，他极力想制造出一种新的圆珠笔，但又不能同拜罗的专利相冲突。最后，在专利律师的帮助下，雷诺庇终于试制出一种新型的圆珠笔。这种圆珠笔畅销世界，销售量远远超过了拜罗的圆珠笔。

这种发明技法称为利用专利发明法。简称专利发明法、专利分析法。它是一种利用情报、专利的发明方法。

任何一项发明首先必须是新颖的，因此发明人总希望自己的研究成果是独创的，而不是重复他人的劳动。为此，就要查阅文献。由于文献数量很大，不可能都查阅，按照“国际专利合作条约”规定的最低限度文献范围，应查阅1920年以后的美国、日本、德国、英国、法国、苏联、瑞士七国以及欧洲专利局、国际专利局等专利组织出版的专利，和169种所谓非专利科技期刊。

专利文献是指发明人向专利局申请专利时写的专利说明书等。按照专利法的规定，发明人必须在说明书中将发明技术公开。据统计，目前全世界每年发明的新技术中，90~95%是发表在专利文献上，其余发表在技术刊物中。因此，利用专利文献进行发明创造，是发明的一条重要途径，并且已引起了越来越多的人的重视。对于从事发明的人来说，专利文献具有新颖、及时、详细、完整等特点。由于大多数国家的专利法都规定了先申请制（即专利局向最先提出申请的人授予专利权），因而发明人总是抢先提出申请，以免丧失获得专利的机会。据估计，专利文献公开的发明要比其他文献早数年。这对于预测有关科学技术的动向和水平有很大的参考价值。专利文献的第二个特点是详细完整。这是因为按照专利法的规定，专利说明书及其附图必须清晰、完整和具体，并能使所属技术领域的普通专业人员能够实施为准。从实用性来看，专利文献比其他科技文献更详细、完整。另外，专利文献包含的技术领域广，数量大，从简单的小改革到高、精、尖的发明都有。专利文献是从事发明的重要宝库，不少人采用调查、综合、分析专利文献等方法，使自己的发明获得了成功。利用专利文献进行发明有哪些具体的方法呢？（1）查找专利文献发现新课题

查找专利文献可以得到启示，发现有待于研究的新课题。另外，在初步定下发明对象后，也可以从专利文献中寻找借鉴，以进一步明确需要解决的任务。以电灯的发明为例，英国有个自学成才的业余科学家叫斯旺，早年曾在一药剂师手下当学徒，只是利用业余时间学文化。1845年，他得到一份斯塔尔关于电灯专利的文章，读后便开始研究如何制造出来这种白炽灯。1860年终于制造出世界上第一盏碳化灯丝的灯泡，但实用价值不高。不久，爱迪生制成了有实用价值的白炽灯。他是在阅读了斯旺发表在美国《科学美国人》杂志上的文章得到启示后，才研制成功的。这种通过调查专利文献，选择发明目标，从中寻求启示，促进发明创造获得成功的例子是很多的。（2）综合专利成果进行创造发明

在实际创造发明活动中，有时单凭一篇专利文献，还不能解决创造发明中的问题，还需要综合一定数量的专利文献来进行创造发明。例如，日本的丰田佐吉在为自己的企业寻找出路的时候，订阅了全部类别的专利文献，他综合了几个专利成果，找到了发明自动织布机的研究课题。不久便研制出了优良的自动织布机。当时以纺织工业著称于世的英国对此大吃一惊，并向丰田佐吉购买了自动织布的专利。（3）寻找专利空隙进行创造发明

通过对众多专利的研究，不仅可以寻找到许多成功发明的脉络，也可以找到许多失败技术的脉络，还可以找到潜在的、经过努力可望成功的技术的脉络。通过对这些脉络的调查，可以进一步发现成功与失败的原因在哪里？要使现在专利实用化的关键何在？可见，研究发明的脉络是一种有效的发明方法。这种方法，可以说是一种寻找现有专利的知识空隙的发明方法。它的具体步骤如下： a、确定初始课题； b、专利文献调查； c、评价；

d、找出专利文献的知识空隙（被忽视的现象，未引起人们注意的问题，文献缺乏的新知识„„）； e、增加新知识； f、制订正式课题。

例如，美国的发明家卡尔森看到普通的复写文件要花费大量的劳动，于是就想发明复印机，但是，他的几次实验都以失败而告终。为了保证研究工作的顺利开展，他在三四年的时间里，将大部分业余时间消耗在查阅专利文献上。通过对查出的文献的分析。卡尔森发现，前人的研究都是采用化学方法，并未利用过物理效应。他根据专利文献中存在的这一知识空隙，发明了一种完全干式的复印技术，这种新方法运用了光导电性和静电学相结合的原理。请你发明设计 输液时如何自动停针？

输液是觉的治疗手段，但因护士或家属稍一疏忽，药液滴完而未发觉，空气乘虚进入静脉，往往造成意外事故。为解决这个问题，在专利文献中出现过许多方案。这些方案有一个共同缺点，即不论是从控制药液重还是控制液面高度，均采用较复杂的电子线路，它们或发出报警讯号，或自动切断液路，使输液安全。这种电子线路价格高，在无电源的野外使用也受到限制。你能从分析专利中的不足之处，另辟蹊径，想出更好的办法吗？ 自由发明

运用寻找专利空隙进行创造发明。如查阅我国专利公告，看到北京市青年发明家发明一种安全图钉（如图），在图钉帽下加一金属重物使重心移到针端，当它落地时，图钉针朝地面，不会伤人的脚。请分析一下其利弊，做出新的发明。第2章 全国青少年科技创新大赛获奖作品精选集 2.1物理学---水、风力活塞式抽水泵

作 品 简 介 各种媒体经常报道我国和许多国家的水资源危机会越来越严重，今后可能要拿钱买水。但同时又看到有许多河流、溪水日夜向东流失而没被人利用,非常可惜,于是便产生了解决这个问题的念头,并积极寻找解决问题的方法和途径.一、基本思路

在该项目的研究过程中,首先受到了古老水车的启示,将水的平流直线运动转变为旋转的机械运动,这也是较理想的转化形式,再来寻找适合该运动形式和速度的抽水结构.经过调查、走访、查阅资料、请教专家、互相讨论分析研究、比较选择和设计制图，确立了“活塞式抽水泵”与旋转水轮的结合理念为最佳方案。然后寻找制作材料进行模型制作,经过反复试验、修改,最后取得了较满意的效果.二、原理与结构

“水、风力活塞式抽水泵”是利用水或风作为动力推动叶片使叶轮轴转动，进而依次带动链轮、链条、连杆，从而带动活塞做往复运动，使活塞泵在进水口、出水口的两单向阀的交替配合作用下进行抽水作业。制作模型进行试验后抽水达18.7米高，效果十分明显。

三、特点与应用

“水、风力活塞式抽水泵”具有结构简单紧凑，制造和安装方便，能有效利用水利、风力，不需要其他能源就能得到水，适用于缺电但有河流、溪水的地区使用，以解决人畜饮水、建滴灌系统、水产养殖、绿化荒山、防风固沙等用水需求，有着突出的现实意义。它所所带来的社会效益和经济效益是巨大的。2.2 植物学---果品适宜储藏温度简易判定法

作 品 简 介

低温可以降低果品组织的呼吸速率，减少营养消耗，延长保鲜期。但温度过低，则会造成果品冻伤，不必要的低温还会增加贮藏费用，选择果品的适宜贮藏温度是搞好果品贮藏保鲜的重要前提。

果品贮藏适宜温度需要通过测定果品的冰点来确定，果品可溶性固形物含量影响其冰点。同品种不同环境生长的果品可溶性固形物含量相差很大，导致其贮藏适宜温度不同，所以分别测定冰点来确定。

现在测定测果品冰点多采用冰盐水浴法，方法是将20％食盐饱和水溶液放入冰箱冷冻5～6h，成为-16～17℃ 的冰盐水，然后将盛有果汁的试管放入冰盐水中，试管中放入一支温度计，每10～20s观测一次果汁温度变化，直到冻结为止。以温度为纵坐标，以记录时间为横坐标，画出果品的冰点曲线。此方法靠目测测量温度变化，准确度低，且费时、费力。另处，冰盐水浴法只能测果品死组织冰点。本项目采用T型热电偶、数据采集仪和计算机对北方常见14种果品的冰点进行了测定，因其可以自动采集数据、自动读数，所以数据连贯准确，且能测出果品活组织冰点。

本项目还根据果品可溶性固形物含量与该果品冰点的相关关系，推导出Y=-0.1809X-0.2195的回归方程。通过此议程，利用普通测糖仪测定果品的可溶性固形物含量，就可推算出其冰点，进而确定该果品适宜贮藏温度。此方法简便、准确，可广泛应用于生产。2.3 化学---一氧化碳清除器

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汽车空调工作时会释放一氧化碳，由于一氧化碳是有毒气体，且有机会倒流进车厢内，对车厢内驾驶者的生命安全造成威胁。由于一氧化碳具有特殊的物理及化学性质，要将其从空气中去除是比较困难的，原因是一氧化碳具有低沸点，不易被吸收，不能将其吸附而加以去除的特性。为了减低一氧化碳的数量及危险性，我们根据氧化锌、氧化铜混合物和一氧化碳结合产生二氧化碳的特性，在冷气槽放置自制的产品，目的是吸收冷气槽释放的一氧化碳，将其转化为二氧化碳，从而减低它对驾驶者的危险。

一、研究过程 1．制造一氧化碳

（1）预备一支大试管，将20mL浓硫酸加入试管内，然后加入40mL的甲酸。（2）浓硫酸与甲酸产生脱水作用，释放一氧化碳。

（3）将玻璃管套进有孔的胶塞内，然后将胶塞放进试管中，让产生的一氧化碳从玻璃管中释出。2．制造CuO/ZnO混合物

（1）把10gCuCl2·2H2O和4gZnCl2溶于300mL的蒸馏水中。（2）将混合物加热，期间不停搅拌溶液直到80℃为止。

（3）当温度到80℃时，将溶液冷却，加入碱(Na2CO3),使溶液PH值为6.8～7.0。

（4）把沉淀物过滤，将沉淀物放在锔炉内以200℃锔16h制成CuO/ZnO混合物 3．测试CuO/ZnO混合物氧化一氧化碳的能力

（1）将仪器装妥后，注入一氧化碳，使仪器各部分内的空气排出，并使各仪器部分均充满一氧化碳。（2）将一支空试管的一端连接无水氯化钙，另一端则连接玻璃箱。（3）开启一氧化碳数据收集器，并记录数据。

（4）移走空试管，并用一支有CuO/ZnO混合物的试管代替。（5）开启一氧化碳数据收集器，并记录数据。

（6）比较用空试管及用CuO/ZnO混合物的试管所得的数据。

二、研究结果

在这个实验中，我们设计了一个能有效地消除一氧化碳的装置。经初步测试，CuO/ZnO粉末对一氧化碳的吸收率为64％，效果令人满意。

将CuO/ZnO粉末放进一个透气袋内，然后放置在汽车空调的出风口，可大大减少车箱内的一氧化碳含量，以保障司机及乘客的安全。2.4 计算机科学---光感笔的设计与开发

作 品 简 介

你是一个电脑爱好者吗？你对绘画有没有兴趣呢？看到电视上有趣的动画，精彩的3D,唯美的CG，是不是想过有一天如此令人赞叹的作品也可以出自你的名下？如果是的话，你一定尝试过用鼠标来完成吧？目前的制作软件已比较成熟，可是总觉得鼠标用起来对于习惯了铅笔涂鸦的我们，没有了线条的手感和质感。可不可以拥有一支电脑上写字绘画的笔？于是，我产生了设计光感笔的想法。光感笔，是一种新的计算机输入设备，它具有压感笔的外形和光电鼠标的内置，它由光学感应器、光学透镜、发光二极管、接口微处理器、轻触式按键、滚轮、滚动球、PS/2或USB接口、外壳等部分组成。

光感笔上有两个键，可替代鼠标的左右键，和鼠标键单击双击的使用一们简单。绘图的时候按住下面的键即可，在笔头内安装上微型应力片，就可将应变转换为电信号，根据使用者所用力的大小不同而画出粗细不同的线条。

光感笔可给人们带来很大的方便，其成本与普通光电鼠标相似，与现有压感笔系统相比，因压感材料的用量可成数量级的减少，使其具有很高的性价比、因光感笔不用数字化仪，在使用时可大大节省操作空间。该设计方案可使光感笔具有握笔的真实感，包括用笔力度，笔的倾斜度等握笔的真实感，可模拟出手笔、木炭、彩色铅笔以及水彩画、油画、水晕等的效果。因此，光感笔具有良好的应用前景和广阔的市场开发空间。2.5 技术发明---智能饮水机

作 品 简 介 目前，一般的饮水机都是靠手动阀门出水的，容易造成病毒交叉感染，还有人们在接水的时候由于忘记关水阀或来不及关水阀易造成浪费水的问题。于是我设计了智能饮水机，目的是方便人们的生活、避免交叉感染、减少水的浪费。

一、技术方案

在饮水机的出水处下端各安装一个反射式的光电管，当有人伸手接水时，单片机接受到信号后开启继电器，控制电磁阀门使水流流出，手离开时则关闭。在出水处的下边还安装了一对压力开关，可以把水杯放在托盘上，当水满达到一定的重量时候，就会触动压力开关，使水流停止。

二、特点

制作智能饮水机所需的工具和一些材料，多数可以在市场上买到，价格也很便宜。如果投入生产的话，增加的成本应该能控制在五、六十元左右。智能饮水机发展空间也很广阔，它与现在的普通饮水机完全一样，可以放在任何地方，而且比市场上销售的普通饮水机更加智能化，能够更加方便人们的生活，防止病毒的传播和水的浪费，尤其适用于医院、学校等公共场所使用。

第3章 吴忠高级中学学生作品简介 作品一：

项目名称： 简易净水器 申报者： 吴忠高级中学高二（6）张继旺

作

品 简 介

该项目的选题确定：

1、在老家甘肃环县发现许多贫困山区饮用的窖水是非常不洁净的，为此提出该课题。

2、利用所学水的净化知识解决此问题。设计(或研究)该项目的目的和基本思路：

目的：设计简单易行的净水装置。为解决贫困山区用水安全出微薄之力。

思路：采用过滤——沉淀——净化的手段，达到安全用水的目的。项目的研究过程：

1、调查贫困山区用水安全现状及解决的办法。调查中发现大多数家庭采用自然沉淀，净水效果极差。同时测量了水窖的大小。

2、利用过滤——沉淀——净化的手段改善水质。

3、设计与水窖相配套的净水装置。该项目应用了哪些科学方法、科学原理：

主要应用活性碳的吸附性、沙子的滤水沉泥性原理。项 目 摘 要

依靠收集天然降水的山区，污染物繁多，污染程度严重。水窖是收集雨水的主要场所，在收集过程中带入大量泥沙，微型爬行物尸体，柴草等杂物。调查发现，使用天然降水的地区皆使用水缸用于沉淀泥沙。简易净水器主要原理：

过滤 沉淀 净化

材料：塑料密丝网，薄木板，木炭沙子，薄铁皮《带孔》 制作过程：

1*可将木板钉成圆桶状（空心），约20cm，半径35——45cm，圆桶中间钉上一层丝网，2*用铁皮制成盆状，下小上大，最大直径大于圆通至少3cm。在盆底部打上密集的小孔（沙子不可通过），放上木炭厚约2cm在其上钉上一层细丝网，然后倒上沙子2cm。用打孔铁皮压平并钉上。*如不使用时，可将圆桶取下，以用作细筛使用。

作品二：

项目名称：无污染黑板擦 申 报 者：吴忠高级中学高二（6）刘亚楠

作

品 简 介

该项目的选题确定：

在学校中空气污染,常常危害人们的身体健康,尤其在班里,每当擦黑板时,会产生很多粉尘.之后,我想到了一个吸收粉尘的板擦.设计(或研究)该项目的目的和基本思路： 目的;减少空气污染,减少污染对人体的伤害

基本思路;现在粉尘污染很严重,如果不能把它吸收,那样对人体身体健康,那么作品的修改方法改变黑板擦 项目的研究过程：

<1>通过查找资料,了解吸尘器的工作原理.<2>将吸尘器的内部结构材料改小 <3>设计板擦的大小,将它分层,进行安装 项 目 摘 要

该设计的目的为了减少污染和对人体的伤害

主要运用的是吸尘器的工作原理.做一个比平长黑板擦大,厚的一个板擦,将黑板擦分为两层,最外层做成一个小体抽屉里面的一层放入吸尘器的工作原理材料.在板擦面部,改造一些小孔,产生内外压强差利用电动机将灰尘吸入抽屉内.在外部安装一个盒子为它提供电量并加一个开关.在使用的时候将它打开.作品三：

项目名称：音乐牙刷 申 报者： 吴忠高级中学高二（6）施进洋

作

品 简 介

该项目的选题确定：

我家里有一个小侄子，由于长期的吃零食，久而久之牙齿就出现了蛀牙，但是他却不愿意刷牙，于是我想能不能发明一种牙刷，使他愿意刷牙，乐意刷牙。

设计(或研究)该项目的目的和基本思路：

研究目的：利用音乐吸引小孩使他愿意刷牙，乐意刷牙。基本思路：

《1》我从音乐盒上发现音乐盒在打开时，会发出音乐。于是我便想能不能把这种设计应用到牙刷上。

《2》我发现市面上有出售的儿童牙刷能来回折叠，在牙刷打开时控制电路，发出音乐。项目的研究过程：

1.从音乐盒上获取一定量的装置（如蜂鸣器、集成电路板等。）2.将自制开关安在牙刷折叠部位上，其他装置安装在牙刷的尾部 项 目 摘 要 在生活中，小侄子的生活习惯常常使我很担忧。三岁的他，满口几乎都是蛀牙，还经常不肯刷牙。于是我便产生了一个为他“定做”牙刷。通过市场调查几乎全部的商家都出售简单的牙刷，没有吸引小孩的能力。但是我发现他对新事物很好奇，于是我就想到了音乐与牙刷一体的构思——音乐牙刷。本装置吸取音乐盒上获取一定量的装置（如蜂鸣器、集成电路板等。）并将其装置安装在牙刷的尾部。解决了牙刷与音乐一体的问题，怎样使之在刷牙时才能响起呢？我请教物理老师后最终选择光敏二极管。将二极管安装在牙刷的头部，并于整个电路接通。当它放入口中时，一首优美的音乐“破口而出”。但是光敏二极管放入口中是否对身体有伤害还有待研究。

作品四：

项目名称：《多功能的电子狗》 申报者： 吴忠高级中学高二（6）孙辉

作

品 简 介

该项目的选题确定：

根据狗在生活中的特性，仿生设计电子狗，从而利用电子狗来逆补狗的一些不足。

设计(或研究)该项目的目的和基本思路：

利用电子狗帮助人们解决生活中狗不能解决的一些实际问题。项目的研究过程：

根据狗的嗅觉是很灵敏的，促使我有了一个想法：如把《电子狗》按装在门上，让电子狗来根据主人的气味来识别主人，主人的气味是最终打开房门的必要条件之一，这样就可以有效地防盗，防止主人把钥匙放在了家，或是把钥匙丢了出现进不去门的现象。。。项 目 摘 要

问题一：生活中小偷防不慎防，以及人们的大意而把钥匙丢了。在农村狗经常被坏人毒死而行窃。

问题二：盲人经常看不见东西绊倒受伤或找不到家。问题三：在警队里警察常常为了训练一只优秀的警犬要花费很多的泪水和汗水，由于犯罪分子的狡猾和奸诈，常常会有警犬丧命。。。问题四：游客经常在旅游的过程中由于对地形的不熟悉，而经常的迷路。

本人电子狗的装置主要由一个“灵敏装置”和对主人气味的“感官系统”和“自动攻击装置”，“电路板”及其多个开关。。。

解决方案一：把这个电子狗安装在门上可以解决，不用钥匙开门和起到防盗的作用。

解决方案二：解决盲人在生活中遇到的一些问题，例如它可以把盲人安全的带会家，而且还可以给主人唱歌，帮助他消除生活中的烦恼。解决三：它可以帮助警察抓犯罪分子，还可以帮助消防队救人。解决四：它可以帮助游客在迷失的地方知道自己的准确地点，把游客从迷失的地方带出去。作品五：

项目名称：易于安装的插座 申 报 者：吴忠高级中学高二（6）孙涛