宁夏科普专家优秀讲座报告文集 ：学会思维、学会创新、学会发明（四）

编辑：康 艳 审核：杨鹏斌

（主讲人：陈明泉，山东省民盟盟员，教授、山东省十大青少年 校外科技教育专家。山东省青少年科普专家团成员，山东省工程师协 会创新发明研究中心主任，中国发明协会中小学创造教育分会副会长， 中国高校创新创业教育研究中心专家库专家，山东师范大学兼职教授， 荣获《陈明泉创新发明教育科普工作室》称号，荣获第二届“影响济 南”科技人物科普贡献奖。撰写图书《创新思维与发明》（《青少年知 识产权普及教育丛书》（5 册）之一）被科技部评选为 2020 年全国优秀科普作品。研发了一套提高人的创新发明能力的课程体系，曾在国 家知识产权局、教育部教育装备研究与发展中心、中国发明协会、宋 庆龄基金会、山东省科协、山东省少科院，北京、上海，深圳，广东， 广西，宁夏，内蒙，福建，江苏，河南，河北，陕西，新疆，吉林， 云南，湖南，湖北，甘肃等单位、地区开展创新能力教育。自 1992 年开展发明创造教育，培养出了章丘四中、历城二中、长清实验小学、济南市经十一路小学等科技创新教育名校。累计培养发明创造人员 20 万余名，辅导的中学生获得科技发明比赛省级一等奖以上合计 100 余项。）

十一、让学生掌握三种发现问题的方法，一是发现不方便，二是提出新概念，三是总结灵感。

发现问题，提出问题是进行创新发明的核心，怎样发现问题呢， 在发现问题方面有多种方法，重要的是大家能不能掌握，能不能

用这些方法去发现，去提出来，下面给大家介绍常见的三种发现问题的方法。

第一种方法：发现不方便，下面的图你能想到什么

大家都吃过面，在吃面的过程中有什么问题呢？

一碗热腾腾的面往你面前一放，吃，你会怎么想？吃，嘴上说着吃，实际上你会这样做，比如拿着筷子抄一下面，然后吹一吹，夏天的时候倒点凉水，成为凉面，还有方面，比如冬天的时候可以把面放在外面叫凉一凉，这些方法都是让面凉下来。

当我们看到这个发明的时候，你是怎么想的呢？把面变；凉还可以这样做。这也是一种把面条变凉的方法。

有这个问题能想到什么呢？

第一、有没有把面条热作为一个问题提出来呢第二、有没有想过面条热是个问题呢？

第三、把面条热作为一个提出来，还有多少种解决面条热的方法呢？

第四、这是生活中的一个问题，有这个问题提出了生活中有不方面，在生活中还有那些不方便呢，我能不能提出这些不方便呢？

从创新角度，我们学生做欠缺的是发现生活中的不方便，并提出不方便，希望通过这个案例，同学们能够知道在生活中有众多的不方便，更希望同学们能把生活中的不方便提出来。

第二种方法，提出新概念， 大家看这是什么？

有的同学说这是好吃的，冰淇淋、沙拉、冰粥等。但是我告诉你这是蜡烛，你怎么想，你第一眼为什么不认为他是蜡烛呢？这就是问题，也就是这个蜡烛和我们常见的认识的蜡烛不一样，于是我们不认为他是蜡烛。

为什么会做出这样的问题，因为针对这个蜡烛的设计发明人、设计人提出了一个新的理念，完全颠覆了我们常见的蜡烛的形象。

这种设计理念从创新角度属于对现有的物品提出新的概念。

提出新概念的方向是没有限制的，只要你能想到的方向都可以提出来，比如蜡烛，可以提出婚庆类蜡烛，海洋类蜡烛等不同的新理念， 就可以产生新的创新发明。

同样针对蜡烛还可以提出新的概念，有提出的新的概念可以产生新的发明。比如：

1、一种能带来光明的物品；

2、一种带来浪漫强调的照明装置；

3、一种具有多种外观的照明装置；

4、一种能够表达心情，情绪的照明装置等。

对于同学们来讲，提出新概念的能力是一个非常重要的能力，我希望同学们一定要学会。在提新概念的时候，可以对任何一个物品提出新的概念，没有限制。

第三种方法：针对提出的灵感进行创新发明我们看一个案例堵车的现象。

可以说堵车是当前社会普遍存在的一个问题，我们每个同学可能都会遇到，特别是在城市生活的每个同学都会遇到堵车。

当你遇到堵车的时候，你有什么想法呢？

身在其中的时候，你才有深有体会。如果你身不在其中，你是没有这个体会。同样道理，你身在堵车环境中，你想一想怎么办？如果把你堵在路上，你有急事要参加会议，假设堵车的地方到你的办公地点还有 100 公里的距离。

现阶段为了解决问题马上想到的方法就是视频会议，还有没有想过其他方法。

这时候是不是会突发奇想，我能不能设计一个飞行汽车？

对，设计飞行汽车的想法提出来，从创新角度，就是灵感，当你有这个想法的时候，叫做灵感凸显。针对灵感，从创新角度我们要做的事就是抓住灵感，把灵感计入下来，针对灵感看能不能实现，如果能实现就是新的发明。

从创核角度，能提出灵感，并抓住灵感就是在发现问题，提出问题。

如图，是有飞机汽车这个灵感形成的汽车飞机的几种类型。

怎样对待灵感呢？

堵车了，我能不能飞起来？当你能够说到飞起来的时候，你的态度一般是作为一种玩笑，一种无奈？

从创新角度我们要改变这种态度，在遇到问题，有突发奇想时， 想一想完整想法是不是灵感，如果是灵感一定要抓住。如果实现得了， 实现得好，可能就是一个了不起的发明。

希望同学们要敢于抓住灵感，敢于提出灵感。

十二、让学生认识到生活有创新，任何物品都能创新。

对待发明，同学们会认为那是科学家发明家的事，没有想到过自己也能创新，也能发明。特别是面对前人的发明，有的同学会说， 要是我能早生 100 年，我也能搞出那些发明。

这些问题说明了同学们对带创新发明的态度，都认为前人一把所有的发明都发明完了，带现在已经没有可以发明的东西了。

怎么解决这个问题，我通过一个案例解决了这个问题。如下图，这是什么？

同学们看到这个图片的时候马上能想到他是什么呢？

其实这是一辆渡轮摩托，但是为什么大部分同学都不敢回答呢。因为对大部分同学来说，他们认识到的，见多的摩托都是两轮或三轮的摩托。

因为生产厂家向社会推出的产品就是两轮或三轮的摩托。

对企业来说，在当时的条件下，从企业生产角度，从产品使用角度，两轮摩托或三轮摩托可能是当时推出产品的最佳选择。于是我们在市场上只看到了两轮或三轮摩托。于是在我们的观念中就形成了摩托车是两轮或三轮的思维定式，这种类型的思维定式是企业的产品给我们造成的。

对于摩托成来讲，他就是个运用机械能带动人行走的工具，这个工具的形状是没限制的，只要满足这个功能就行，比如可以是一下结构：

雪地摩托

平衡车

综合以上分析：

摩托车生产厂家给我们提供的产品就给我们带来了思维定式，企业的产品再给我们带来生活、工作方便的时候，也给我们带来了思维定式，让我们以为摩托车就是这个样子的。其实摩托车的样子是可以改变的，他的形状的改变是没有限制的。

我们要改变，不要让厂家的产品限制我们的思维。延伸和拓展：

我们所用的所有产品都是生产厂家提供的，企业的产品在给我们带来方便的时候，都给我们带来了思维定式，让我们以为某某产品就是这样的，限制了我们的思维。

其实任何产品都能够再发明！

十三、通过一个案例让学生学会对一个产品创新发明的思路。任何一个物品都可以发明，没有不能发明的物品，没有不能发明的产品。

针对一个物品怎样进行发明呢，从哪些角度进行发明呢，我们通过一个案例来说明。

以自行车为例来说明：

因为自行车大家都很熟悉，一说自行车，大家马上能想到你见过的自行车的形状。同样这也是思维定式。

自行车可以从哪些方面进行发明呢： 我们以收集到的几个案例解释：

这是辆折叠自行车，发明点是具有折叠功能，可以减少体积，方便携带。

这两辆自行车的折叠方式是不一样的。

这是一辆改变材料的自行车，制造自行车的材料是碳纤维材料， 自行车即轻有强度高。

这是一辆双人单骑的带人自行车，发明点是能带人。

这是一辆双人单骑的带人自行车，发明点是两个人都能骑，都能让车运动。

这是一辆将自行车变小的制作，发明点是改变参数，同时也改变结构。

这是一辆为儿童发明的车 ，发明点是变小了，可以看做是参数变小，结构改变，功能减少。

这是一辆为儿童发明的车，发明点是传动方式改变了，结构改变。

这是一辆没有座的自行车，可以看做是一辆运动型车。打破了传统的认为自行车一定有座的习惯思维。

这是一辆独轮自行车。

这是一项采用新型传动方式的运动工具。

这是一辆采用轴传动传动动力的自行车，无链条自行车。

这是自行车的轮胎，发明点是免充气，采用的技术方案是将轮胎变成全橡胶制作，为了震荡，将轮胎变成带孔的结构。

将轮胎的形状改变，可以再特定的轨道上行使。

设计一种用自身力量产生运动的工具。

设计一款采用新的动力传动方式工具

设计一款采用新的动力传动方式工具

设计一款能在雪地、冰上运动的工具

设计一款利用转动的距离累计可以测量距离的工具

利用传统自行车的外观，作为其他物品的外观设计。看到以上发明，同学们有什么想法，

针对自行车的设计，可以从这些角度去设计，可以从大小、形状、结构、外观、传统方式、功能等方面去思考，这些方面从专利角度属于产品的形状，结构和结合。

另外从发明角度，自行车的设计还可以换一个角度去思考，就是从提出新概念角度，提出对自行车的改进。我们提出的新概念是：一种能使人通过自身力量产生位移的工具。

我们总结一下今天给大家讲了哪些内容？

1、要创新，必须拥有自信心，这是基础。是做任何事的基础， 更是进行创新的基础。

2、要创新一定要改变思维，在改变思维的过程中总结改变的方法，建立思维的结构。可以通过掌握创新的概念了解什么是创新，创新能力的结构，从而知道自己怎样提高自己的创新能力。提高自己的思维能力。

3、学习很重要，但是更重要的是在学习知识的过程中，总结里面的思维方式，思维方法，尝试用思维方式，思维方法进行学习，提高学习的效率和质量。

4、创新很重要，创新是未来社会每个人必须要做的事，要拥有创新的观念和意识，把创新变成自己的习惯，养成创新的好习惯。

5、要创新就要掌握创新的标准，本次课给大家介绍的是实用新型专利的判断标准，通过改变形状，结构和结合来判断。

6、要创新一定要掌握创新的方法，掌握发现问题的方法，我们重点介绍了三种发现问题的方法，一是发现不方便，二是提出新感念， 三是抓住灵感。

7、要创新还要改变对创新的认识，认识到生活处处有创新任何产品都能改进，都能发明。

8、给同学们介绍了针对一个产品的发明，可以从哪些角度，发明进行改变，同时也发现，所有的改变都是围绕着产品的形状，结构和结合在改变。

创新是国家发展的核心，创新也是未来每个同学发展的核心，希望同学们提高自己的创新能力，能够创新的发展，取得更大的成绩， 今天的课就到这里了，同学们，再见。