中学生发明活动方案

中学生发明活动方案

厦门一中黄建通

发明活动是青少年科技教育活动的主要形式之一。在中学开展发明活动对开发学生的创造力十分有益，是培养青少年科学素养、提高中学生综合实践能力的重要途径。本方案依据中学生特点和知识水平及自学能力，以厦门一中学生发明活动现有的形式为基础，因校制宜地提出另一些拓展性改进措施，形成一个具有可操作、可持续发展的具体活动方案。本活动方案是我校在若干年内发明活动的指导性方案，亦可作为其他中学开展发明活动的参考方案。

一、活动背景

学生创新能力的培养需要学校构筑一个活动平台，这个活动平台包括对发明活动的高度重视、活动时间和经费的保证、师资力量、培训教材、活动场所和必要的设备等诸多因素，这是学校开展发明活动的前提条件。

厦门一中是福建省重点中学，1994年通过一级达标学校评审，2001年被评为“全国科技教育先进单位”。从1982年起，我校开展了发明与制作的科技活动，并长期参加各级的科技竞赛。20多年来，我校学生的作品共摘取市级以上奖牌111枚（其中国际级奖牌5枚、国家级奖牌35枚），涌现出一批具有创新精神和动力实践能力的科技人才，他们分别获得中国少年科学院小院士、长江小小科学家、福建省小科学家、福建省小发明家等称号。我校实施本发明活动方案具有下列有利条件：

（1）有扎实的活动基础。发明活动是我校科技活动的一个亮点，是传统的竞赛项目，有着广泛的群众基础和长期的经验积累。

（2）有雄厚的物质基础。学校为学生的发明活动创立了发明活动基地，设置了活动室、展览室、钳工室及车床等相关设备。积极支持开展各种形式的发明与制作活动，并在学生的活动时间和活动经费上予以保证。

（3）有较强的师资力量。作为发明基地的负责人，本人具有工科专业基础，热衷于发明创造，先后有15项发明获得专利权，有着指导学生发明活动的丰富经验和热情，有较强的动手制作能力。同时，我校还有一批热心支持学生发明活动的各学科教师，他们在学科理论知识方面给予充分的支持和帮助。

（4）现成的校本课程教材。本人以多年的从事发明活动的经验，编写了《青少年发明技法教程》一书，鹭江出版社于2004年出版，该书为厦门市第一本正式出版用于青少年发明活动的专著。

二、活动目标

通过多种形式的发明活动，让参与的学生在活动过程中掌握一些创造性思维方法和

发明技法，而获得创新精神和动手实践能力的培养，提高科学素养和解决实际问题能力，激发科学兴趣和创造潜能；在研究课题的过程中，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力，从中进一步学会观察、学会思考、学会创造。在学习中创造，在创造中学习，这种良性的互动使学生成为具有广博的知识结构、突出的实践能力、强烈的创新意识的一代新人。

三、活动模式

1．兴趣型的发明活动

兴趣型的发明活动是指召集一些热衷于发明创造、思路敏捷的学生组成课外兴趣小组，利用课余时间进行创造性思维、发明技法、制作技能的系统培训，通过一个学年的发明活动，使其成为具备一定创造能力的实践者，并能提交一项发明作品或创新设计方案。

课外兴趣小组的人数以30－40人为宜，可分为初、高中两班分别授课，活动内容与时间安排可参照附表1。

课外兴趣小组活动的重点是对学生进行较为系统的培训，掌握基本的操作技能，激发科技发明的兴趣、捕捉创造的灵感。活动的难点是如何合理利用学校的资源，如何科学地指导学生的发明作品并使之脱颖而出。

课外兴趣小组活动的优点是培训内容与学生的兴趣及愿望一致，教学效率高，收效大；缺点是培训面小，少数学生受益。

厦门一中于1994年开展发明兴趣小组活动，1998年创建发明与制作活动基地，参加活动的学生是历届科技竞赛的主力军，摘取了大部分奖牌。课外兴趣小组活动是我校发明活动的主要方式，也是一种行之有效的传统模式。

2．任务型的发明活动

任务型的发明活动是指针对每年一次的青少年科技创新大赛和全国发明展览会，向全校学生征集发明设计方案的活动（征集方案表可参照附表2）。从众多的方案中选取若干个较有份量的作品或构思，经完善后参加各级竞赛。

任务型的发明活动可利用每年科技宣传周活动或中小学生科技月活动，进行一些相关知识的讲座和宣传发动，调动大部分学生参与活动的积极性和创造性，有利于发明活动的普及与提高。

任务型的发明活动最大的特点是参与面大，作品的涉及面广，普及率高，在活动的过程中可发现一些科技苗子，这些苗子又将成为发明兴趣小组的新成员；最大的弱点是培训的力度小，作品的质量较差。

厦门一中自1982年起，经常性地举办校内发明创造，科技制作、奇思妙想等形式

的竞赛活动。这种任务型的活动能让每一位学生有展示才华的机会，获得参与科技活动过程的体验，存在着由量变到质变、从失败到成功的可能。这种任务型的发明活动与兴趣型的发明活动相互依赖，优势互补，亦为我校开展发明活动不可或缺的活动方式之一。

3．渗透型的发明活动

渗透型的发明活动是指某些具备创造学基础的教师，在本学科的课堂教学中利用每节课的三分钟时间进行创造教育的活动。其目的，是让学生在一个学年内，除了学会课本中的知识外，还要对创造学有初步的认识，并能掌握一些基本的创造性思维方法和发明技法，使学生的创造力得到开发。

“三分钟创造教育”的教学形式通常是以一则故事的方式出现的：先介绍故事主人翁面临的问题，然后请同学们帮他想办法、出主意，接着描述主人翁解决问题的绝招，并指出其采用何种创造性思维和创造技法，最后给同学们留下“你从这个故事中获得哪些启迪”的思考。

在“三分钟创造教育”的教学内容的选择上，我们应注重如下几个方面：

（1）教学内容应包含创造性思维方法和创造技法的基本类型，要由零散的故事组合成较为系统的创造学课程。比如：巧用泥鳅疏通下水道（横向思维）、长明灯最节约（逆向思维）、超声波驱虫（偶然发现）、三色猫都是雌猫（观察发现）、放屁与挖耦（捕捉信息）、六面发光的手电筒（缺点列举）、婴儿尿急报警器（希望点列举）、打水漂与高速飞机（移植）、猫为何抓老鼠（类比）、酒味西瓜（组合）等故事，就有点代表性（这些故事及教学方法可参考《中国科技教育》杂志近三年连载，由本人撰写的《青少年发明技法教学案例》）通过这些范例介绍，能使同学们较全面地接触到创造原理和发明技法的一些基础。

（2）教学内容应向学科渗透。比如在高二制图课正多边形画法的教学中，教师除了讲解尺规法、查表法、等分圆法以外，还特意介绍了一种正多边形绘图板。这项专利产品可快速画出任意半径值的正多边形，其原理只涉及到初二的数学知识，同学们听完后发出了“我为什么没想到”的感叹。又如，轴测图通常是从坐标的原点向上和向前画，而教师在黑板上讲解演示的图却是倒过来画。经过比较，同学们发现了后一种画法可以少画许多线条，免去擦掉多余线条的麻烦，是一种便捷的画图方法。在这节课“三分钟创造教育”的时间里，教师安排的故事就是“大小硬币的故事”，这两桩毫不相干的事情，被“逆向思维”的应用有机地贯穿起来。

(3）“三分钟创造教育”只能占用每节课三分钟左右时间，因此内容的选择要短少精悍，故事情节要富有趣味性和新颖性，这样才能唤起学生的共鸣。

(4)在讲述的过程中要刻意创造一个宽松的氛围，鼓励学生积极参与讨论，发表各