青少年科技創(chuàng)新選題技巧

關于青少年科技創(chuàng)新選題技巧一、案例分析

——案例1人工造雪方法的發(fā)明事因——冬天，草地噴霧澆水忘記關水龍頭現象——水霧變成了雪花分析——氣溫很低，細小水霧結晶成雪花創(chuàng)意——模仿設計大型水霧發(fā)生器，讓水霧穿過低溫空調，就成了人造雪花，開創(chuàng)了夏天也可以滑雪的人造滑雪場。

第2頁,共62頁，2024年2月25日，星期天案例2、提高回收金銀能力問題

問題解決辦法？增加倒班新建車間

創(chuàng)新辦法縮距加板討論？

提高回收金銀能力第3頁,共62頁，2024年2月25日，星期天“縮距加板”法的產生解放思想，大膽突破傳統(tǒng)電解槽設計規(guī)范

觀察：電解槽陰陽極板分布，有何問題？對比：比較陰陽極板間距與金銀收率的關系；實驗：先在一個電解槽進行“縮距加板”試驗；總結：“勤觀察、勤操作、勤加料”操作要領；發(fā)明：形成了“鐘書援縮距加板先進操作法”。效益：新增回收金銀價值5000萬元！第4頁,共62頁，2024年2月25日，星期天案例3、礦難問題\地震問題礦山災難何其多？怎么辦？

救命紅匣子的發(fā)明——中國刑事警察學院教授趙成文發(fā)明礦山避難裝置社會災難推動發(fā)明創(chuàng)新

抗地震衣柜的發(fā)明第5頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

常用創(chuàng)造技法觀察法問題列舉法聯(lián)想法類比移植法組合法頭腦風暴法第6頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

問題解決問題的模式常規(guī)性求解創(chuàng)新性求解<創(chuàng)造學>創(chuàng)造技法創(chuàng)造技法：發(fā)現問題，尋找解決方法

關鍵是要教會學生找準問題

洪水突發(fā)如何救人?第7頁,共62頁，2024年2月25日，星期天觀察法觀：看察：想、思考一般性觀察創(chuàng)造性觀察需要

洞察力

第8頁,共62頁，2024年2月25日，星期天創(chuàng)新偏愛有準備的頭腦每個人的機會都是均等的，但機會只等待有準備的人帶著問題進行的觀察——有意尋找答案有明確目標，要求解決實際問題的所進行的觀察:用什么辦法去解決？有多少種解決的辦法？哪種辦法最好？多方案解決問題？由好奇心引起的觀察——無意觸發(fā)創(chuàng)意沒有目標，沒有目的，由偶然事件觸發(fā)出來創(chuàng)意：有什么現象？是什么？為什么？有什么用？第9頁,共62頁，2024年2月25日，星期天案例鋅合金鑄造的產量提高

配料冷卻化驗時間過長

觀察到鋁含量與鋅合金表面花紋的關系，縮短化驗時間“羅學湘鋅合金鑄造看樣操作法”（增收1200萬元/年）熔煉取樣冷卻化驗鑄造鋅合金反復配料熔煉第10頁,共62頁，2024年2月25日，星期天觀察法的模式問題思考實驗觀察尋奇觀察動態(tài)觀察換位觀察精細觀察

第11頁,共62頁，2024年2月25日，星期天羅布麻香煙（茶）的來歷尋奇觀察第12頁,共62頁，2024年2月25日，星期天電熔爆技術現象：電焊槍在濕鑄件表面起弧時有爆裂現象發(fā)明：葉良才教授發(fā)明削鐵如泥電熔爆技術用途：水中加工特硬、特軟、特脆等難加工材質特點：優(yōu)于電火花、電解磨削、激光、電子束、機加工…………第13頁,共62頁，2024年2月25日，星期天應用前途

可開發(fā)出：千種無切削力、小型簡易、高效節(jié)能新機床。重大意義：攻破機電加工技術和機床行業(yè)的世界難題，具有顯著的經濟效益和社會效益。第14頁,共62頁，2024年2月25日，星期天[例]活塞的觀察中凸活塞的創(chuàng)新形狀？動態(tài)觀察靜態(tài)時的形狀運行時的形狀

重復觀察反復觀察第15頁,共62頁，2024年2月25日，星期天靜電離子棒在水中長期運行的作用物理水處理方法，用于循環(huán)冷卻水、中央空調熱水鍋爐等的防垢除垢可以取代污染環(huán)境的化學水處理方法

第16頁,共62頁，2024年2月25日，星期天靜電在水中的除垢作用管道中的老垢在靜電作用下老垢剝落第17頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

意外發(fā)明的摩擦壓力焊接法車削時突遇停電——車刀尖與工件粘在一起一般作法：用力退刀創(chuàng)造性（換位）觀察：悟出粘刀的原因——摩擦產生大量熱形成創(chuàng)新的機加工方法——摩擦壓力焊接法人造血換位觀察第18頁,共62頁，2024年2月25日，星期天變換觀察角度技術問題——用管理方法解決例如：解決長沙湘江大橋的擁堵難題第19頁,共62頁，2024年2月25日，星期天變換觀察角度管理問題——用技術方案解決收電費問題：先用后付先付后用投幣式電表、磁卡電表IC卡電表、水表、煤氣表技術的軍用轉民用第20頁,共62頁，2024年2月25日，星期天公用電話、銀行卡…..BB機芯片群控式收費系統(tǒng)IC卡非接觸式控制系統(tǒng)：公交車、高速公路收費、地鐵、保安巡邏、貨物標簽、礦山、地震人員監(jiān)控、動物實驗石頭間諜…….第21頁,共62頁，2024年2月25日，星期天冠狀病毒與衣原體非典時期洪濤院士由于觀察不細致，造成重大失誤，宣布衣原體是非典的禍首，而國際上確認是冠狀病毒！我國失去一次領先戰(zhàn)勝非典的機遇！袁隆平的雜交水稻女大學生的突然失明精細觀察自潔外墻防污涂料永不臟的排球不沾水的衣料不用洗的領帶荷葉表面——納米結構第22頁,共62頁，2024年2月25日，星期天觀察中需要注意的問題有計劃地觀察有順序地觀察客觀地觀察觀察中要質疑質疑中要思考事物本質堅持反復觀察引導學生多儲備知識開展研究性學習1.特征觀察法2.定量觀察法3.規(guī)律觀察法4.比較觀察法5.典型觀察法6.細節(jié)觀察法7.奇異觀察法8.分析觀察法9.多感官觀察法10.多角度觀察法第23頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

2、問題列舉法問題意識列舉問題解決問題選擇問題分析問題成果社會發(fā)展需要企業(yè)發(fā)展需要個人發(fā)展需要缺點列舉法希望點列舉法特性列舉法檢核表法

需求理論生存、安全、社交尊重、自我實現第24頁,共62頁，2024年2月25日，星期天指導學生盡力尋找找需要：找缺點:不方便、不省力、太費勁、太麻煩、不滿意、有缺點、缺陷、不足、不美、不安全、有污染、不環(huán)保、不好用、功能少、耗能大、材料貴……找不清楚：不了解、沒有確切答案、沒有定論、結論，說不出所以然的地方進行探索研究第25頁,共62頁，2024年2月25日，星期天缺點列舉法缺點列舉創(chuàng)新對象缺點分析改進設計成果市場調查標準比較會議列舉崗位的缺點分析人類工程設計人性化設計缺點不足差距缺陷瑕疵弱點不滿第26頁,共62頁，2024年2月25日，星期天缺點分析一般缺點（可容忍的缺點）關鍵缺點潛在缺點（不可忽視的缺點）頑固缺點（老大難問題）欠美觀、漏電、換燈泡難、插頭老是松動學會反用缺點多也會成缺點第27頁,共62頁，2024年2月25日，星期天希望點列舉法需要提出希望點形成課題希望點鑒別成果表面希望與內心希望現實希望與潛在希望一般希望與特殊希望馬斯洛需要理論生存、安全、社交尊重、自我實現第28頁,共62頁，2024年2月25日，星期天案例安全停電器新疆建設兵團二中王路希望停電以后能夠安全斷電，同時，也可節(jié)約用電電力供應緊張時期特別重要第29頁,共62頁，2024年2月25日，星期天特性點列舉法創(chuàng)造對象列舉特性特性置換提出方案評價名詞特性動詞特性形容詞特性即插即熱的電熨斗第30頁,共62頁，2024年2月25日，星期天[例]即插即熱電熨斗的發(fā)明

名詞特性：電熨斗動詞特性：熨燙（平的熱板）形容詞特性：一插即熱，一拔就涼

解決技術關鍵發(fā)熱：紅外線、微波、蒸汽

底板材料：微晶玻璃（可以透過紅外線）第31頁,共62頁，2024年2月25日，星期天檢核表法——崗位創(chuàng)新的問題檢核能否改進現有工藝技術提高生產效率？能否開發(fā)市場需要的新產品？能否提供新服務？能否綜合利用原材料？能否節(jié)能降耗？能否降低成本提高經濟效益？能否提高產品質量和服務質量？能否改善環(huán)境和安全生產？能否改進勞動組織和加強企業(yè)管理？能否改善企業(yè)經營形象和增強市場競爭力？第32頁,共62頁，2024年2月25日，星期天科學研究問題的檢核表社會生產和現實生活提出了什么新問題？科學園地中有哪些尚未開墾的處女地？已有理論、傳統(tǒng)觀點結論有值得懷疑地方嗎？書本上記載過什么難題嗎？工作中是否發(fā)現有反?，F象？學術爭論中提出了什么問題？對同一課題能否從新的角度去研究？能否從論文的限制詞中找到課題？能否從他人失敗的研究中找到新的研究方向？能否從兩種學科邊緣結合部找到研究課題？第33頁,共62頁，2024年2月25日，星期天3.聯(lián)想法

信息A信息B接近聯(lián)想相似聯(lián)想對比聯(lián)想因果聯(lián)想信息C若干聯(lián)想第34頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

時間或空間上的接近都可引起不同事物之間的聯(lián)想門捷列夫元素周期表最初只有63個元素，空缺地方不少就判斷：在兩個質量不同元素間的空缺是未知元素，進一步聯(lián)想其化學性質介于前后元素之間。預測完全正確。接近聯(lián)想門捷列夫元素周期表的問世第35頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

從外形或性質、意義上的相似引起的聯(lián)想趕面——軋鋼板——行星式軋機壓縮空氣——氣動剎車鳥爪——自磨刀片噴香水——汽油霧化器相似聯(lián)想第36頁,共62頁，2024年2月25日，星期天

由事物間完全對立或某種差異引起的聯(lián)想（逆向思維）硬（刀）——軟（水、氣）（滴水穿石）——無堅不摧的液氮噴射流體（刀）

對比聯(lián)想切割花崗石的水刀第37頁,共62頁，2024年2月25日，星期天缺點的反用

逆向思維PN節(jié)穿透電流隨溫度變化，性能不穩(wěn)定，需要避免。反過來就可以測定溫度的變化?！蔀榘雽w溫度傳感器——張開遜

冷脆性——細胞、孢子低溫粉碎機以毒攻毒——毒物治療癌癥第38頁,共62頁，2024年2月25日，星期天最毒的肉毒桿菌可以美容第39頁,共62頁，2024年2月25日，星期天[例]“非典”與商機1、非典火了電視產業(yè)

2、非典啟動網絡生活3、非典成就醫(yī)藥企業(yè)4、非典助力電信贏家5、非典催生消毒用品市場6、非典刺激汽車市場7、非典點燃體育休閑產業(yè)8、非典考驗保險業(yè)

因果聯(lián)想呼吸道傳染病房氣體收集消毒裝置（全國青少年科技創(chuàng)新二等獎）發(fā)明人——益陽一中彭靜輔導老師王耀缺電缺水——節(jié)電節(jié)水產品的開發(fā)第40頁,共62頁，2024年2月25日，星期天4.類比移植法A領域新技術B領域新技術類比異中求同同中求異原理移植方法移植結構移植材料移植大跨度移植如:軍轉民第41頁,共62頁，2024年2月25日，星期天創(chuàng)造發(fā)明需要種子啟示種子在哪里？1、已有的科學發(fā)現、原理和理論2、現有的技術發(fā)明、設計、結構、原理3、人類的科學幻想4、大自然中的現象和事物5、一切信息來源的啟示第42頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（1）原理移植電測探礦法原理——探測地下水（打井）把測巖石電阻率的原理移植到抗旱打井管涌探測儀——何繼善院士發(fā)明的“大堤CT”面包發(fā)泡——泡末金屬、泡末水泥、泡末塑料氣體膨脹降溫——空調燒蝕蒸發(fā)降溫——宇宙飛船返回大氣層輪船定位——手機定位第43頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（2）方法移植

煤粉噴射燃燒技術——由發(fā)電廠鍋爐移植到鋼鐵廠高爐大大節(jié)省焦碳，提高熱效率真空鍍膜技術

——把多晶硅鍍到太陽能電池基板上大大降低生產成本衛(wèi)星熱管技術——熱管回收余熱，熱管空調第44頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（3）結構移植折疊結構——宇宙飛船上折疊太陽能電池板如瑞士軍刀

第45頁,共62頁，2024年2月25日，星期天可拐彎的槍第46頁,共62頁，2024年2月25日，星期天仿生創(chuàng)造技法自然界動植物結構都可以移植到現實生活（包括原理、方法、材料、運動方式、色彩）

雞旦殼——薄殼屋頂

蝙蝠——超聲測距（雷達）

荷葉——防污涂料

水黽

——水上行走機器人第47頁,共62頁，2024年2月25日，星期天水黽為什么能在水面行走？第48頁,共62頁，2024年2月25日，星期天納米技術的應用納米車納米光絳解除毒第49頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（4）材料移植其他材料取代原有材料低成本取代高成本高性能取代低性能易加工取代難加工第50頁,共62頁，2024年2月25日，星期天可以任意彎曲的顯示器第51頁,共62頁，2024年2月25日，星期天5.組合法AB+AB性能1+1>2結構1+1<2綜合就是創(chuàng)造主體添加同類組合異類組合分解重組第52頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（1）主體添加洗衣機+甩干、噴淋、漂洗、烘干手杖+電筒、警鈴、按摩器、藥盒、收音機游標卡尺+數顯、語音報數數控機床帶來快樂的手機多用途收音機第53頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（2）同類組合多頭繡花機情侶自行車多頭鉆捆綁式火箭第54頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（3）異類組合1、元件組合2、功能組合3、材料組合4、方法組合5、技術原理與技術手段組合6、現象與現象組合7、二元或三元的交合第55頁,共62頁，2024年2月25日，星期天（4）分