你也能做個發明家

福田區景秀小學五年級?李曉佳

學習目標

知道發明創造的動機和意義。

學習要點

（1）學會一些發明創造的方法。

（2）感受發明創造所需的素質并激勵學生提高發明創造方面的素質。

設計初衷

根據人類歷史上的發明創造，運用合作探究的方式，采取“發明家研討大會”“腦洞大開”“行動起來”等活動，達成學生愛上發明的預設。

活動過程

1. 激趣導入

教師用幻燈片來展示以下故事，讓學生談談所受的啟發。

日本富豪孫正義在美國伯克利大學求學的時候熱衷于各種奇怪的發明創造。孫正義的方法非常簡單，他做了好多卡片，在每一張卡片上寫下一個事物，然后排列組合，由此創造出新玩意兒。他在卡片上寫下釘子、吃飯、板凳、嬰兒等，然后把它們組合起來，就有可能產生新的想法。例如，把嬰兒、吃飯和板凳結合起來，就是嬰兒用餐椅……諸如此類。

很多人可能不知道，從嚴格意義上來講，人們使用的電子詞典就是孫正義發明的。他把發音設備、辭典和液晶顯示屏巧妙地結合起來，做成了能幫人糾正發音的電子詞典。這項專利后來被夏普購買，并且完成了商品化。

思考：用一句話說說你從中得到了什么啟發。

2. 癥結陳述

教師：從上面的故事可以看出，發明創造源于生活，只要用心，誰都可以進行發明創造。那么，想要發明創造出對人類有用的物品時，我們需要考慮什么呢？

3. 群策群力

學生：自由地說出發明創造時要考慮的因素。

教師總結：進行發明創造要考慮的因素很多，這節課老師帶著大家主要從發明創造的動機和意義、發明創造的方法、發明創造者的素質三個方面去探究如何讓自己慢慢成長為一個發明家。

4. 合作探究

活動1：發明家研討大會——發明創造的動機和意義

在一次國際發明家大會研討中，主持人給大家講了三個故事來闡述發明創造的動機和意義。

故事1：瓦特是二百多年前英國的科學家。他小的時候，有一天看祖母做飯。火爐上，一壺水開了。開水在壺里翻滾，壺蓋不住地上下跳動，發出“啪啪”的聲音。瓦特很奇怪，就問祖母：“奶奶，壺蓋為什么會跳動呢？”祖母回答不上來。從此，瓦特就常常坐在爐子旁邊仔細地觀察。他看見水開了，壺里的水汽直往上冒，沖起了壺蓋。他想：“壺蓋是被水汽推動的，一壺開水產生的水汽，能夠推動一個壺蓋，更多的開水會產生更多的水汽，不是可以推動更重的東西嗎？”瓦特長大以后，還是不斷研究這個問題。他吸取了前人的經驗，經過很多試驗，改進了蒸汽機，推動了人類的工業革命。

故事2：方便面的發明據說是因為寒風中日本人早起排隊等熱面的場景被安藤見到，安藤想：“能不能讓熱面變得簡單易做，在家也能自己炮制呢？”安藤在自家的院中成立實驗室，買來制面機、面粉等一大堆生產工具和材料，開始搞速食面。面要能保存，還要馬上可以吃。安藤曾把自己所有能想到的配料都扔到制面機上去。安藤最終想到了現在流傳下來的辦法：用油炸完，然后用開水泡。面炸過以后會出現許多細孔，這些細孔能吸水，面很快變軟，物理成因相當簡單。他后來創辦了“日清”方便面公司。

故事3：拉鏈是由美國芝加哥機械師賈德森發明的。賈德森為了解除每天系鞋帶的麻煩，就發明了一種可以代替鞋帶的拉鏈。這種拉鏈是由一排鉤子和一排扣眼構成的。用一個鐵制的滑片由下往上拉，就可使鉤子與扣眼一個個依次扣緊。從此，他解除了每天系鞋帶、解鞋帶的麻煩。1893年，賈德森申請了專利。

作為與會的小發明家，你聽出這些發明背后的動機和意義了嗎？

被抽取的小組分享自己的表格。

其他小組思考：發明創造一般是在什么情況下進行的？發明創造會帶來哪些影響？

教師：通過上面的故事我們知道，身邊的發明創造并不神秘，都是生活中有人因某一問題或需要，經過反復思考得到“答案”而誕生的。盡管發明者最初并沒有立下很崇高的志向，肩負很重大的使命，但卻為自己、集體、人類帶來了深遠的影響。只要在生活中注意思考，善于發現問題，人人都有機會做一個“發明家”。

活動2：腦洞大開——發明創造的方法

有一種發明創造的方法是我國學者根據上海市和田路小學開展創新活動所采用的技法總結提煉而成的，共12種，稱為“和田十二法”，又稱“聰明十二法”。

聰明十二法

加一加?減一減?擴一擴?縮一縮

變一變?改一改?聯一聯?代一代

搬一搬?反一反?定一定?學一學

有人用“聰明十二法”對風扇進行了改進，這里列舉五種。

加一加：帶電腦的電扇，能根據溫度的變化調節風量。

變一變：球式電風扇、大廈電風扇，通過結構狀態的變化，使電風扇的使用性能發生變化。

改一改：保健電風扇，改掉風扇易使人感冒的缺點。

聯一聯：驅蚊電風扇、催眠電風扇，將電風扇應用于家庭滅蚊、催眠等。

學一學：太陽能電風扇、遙控電風扇，將太陽能、遙控等新技術應用在電風扇上。

小組內每人用上述五種方法中的一種對身邊的物品進行改進，并將它在白紙上畫出草圖。（如雨傘、黑板擦等）

各小組分別派代表帶著草圖上臺匯報自己的改進方案。

下面的學生思考：你覺得他的改進方案使用“聰明十二法”了嗎？用得合不合理？改進方案是否符合生活的需要？

教師適當點評學生的評價。

活動3：行動起來——發明創造者的素質

假設你的小組選擇了某套方案要去進行發明創造，請填寫一個執行計劃。

說說現在的你能做到什么程度？在哪些方面會遇到困難？

學生在小組內交流、歸納。教師指名回答，適當點評。

教師：目前來說，我們想獲得突破性的發明還是有不少困難的，那么，我們如何實現自己的理想？讓我們來看看發明創造者應該具備的素質，你或許會得到一些啟示。

發明創造者的素質

觀察力：善于發現生活中的問題或人們的需要，從中獲得啟示或靈感。

思考力：尋根問底、持續思考得出答案的能力。

科學知識：基礎的和相關專業的科學知識。

實踐能力：落實想法、動手操作的能力。

創新精神：敢于質疑、大膽創新、特立獨行的精神。

行動力：利用一切資源、排除萬難、持之以恒，直到得出自己滿意成果的能力。

教師：從上表可以看出，要成為一個發明家，需要在生活中留心觀察、細心思考以獲取靈感，學好基礎和相關專業的科學知識以提高自己的動手能力。除此之外，還要有大膽創新的精神和克己堅持的行動力。

5.點評分享

要努力提高自己發明創造相關方面的素質。只要足夠努力，你就會夢想成真。有志做發明家的同學在這些方面都要努力！

6.總結深化

最后，我們讀一些有關發明創造的名言來勉勵自己。回家后也可以將今天的草圖做成小手工作為激勵自己的紀念品。

做個發明家你也行，從現在開始，從行動開始，讓自己越來越有創造力！

有關“發明創造”的名言

這種創新代表著社會所需要的東西：首創性、進取心和創造精神。——佚名

我創造，所以我生存。——羅曼·羅蘭

一個具有天才的稟賦的人，絕不遵循常人的思維途徑。——司湯達

發明是百分之一的聰明加百分之九十九的勤奮。——愛迪生

即刻反思

1.預設與生成情況的表述

預設學生在每個探究活動進行匯報時會表述不清或不全面，教師要準備好總結的幻燈片或語言，讓學生對每個相關知識點一目了然，真正學有所得。生成情況與預設基本一致。

2.課堂調整

“發明家研討大會”這一環節讓學生從若干發明創造的故事中揣摩發明創造的動機，老師可以對故事、表格進行適當的篩選、增減。“腦洞大開”這一環節想讓學生掌握激發自己發明創造思維的方法，可以選用其他啟發創造思維的方法來訓練學生。“行動起來”這一環節意在讓學生真正進行發明創造實踐，也可以讓他們看發明創造從構思到誕生的相關視頻。整節課旨在激發學生立志學好科學知識、提高自己的創造力，老師要多用暗示性、激勵性的語言讓學生對發明創造產生興趣。

3.課后建議

鼓勵學生課后將自己在課堂上用“聰明十二法”設計的草圖做成小手工作為激勵自己的紀念品，或讓學生根據本節班會課所學的相關知識寫一篇日記，將自己對相關知識運用的情況和感受記錄下來，有興趣的同學可以在日記中談談如何提升自己發明創造的素質。

簡要點評

有人曾擔心人類該如何在人工智能面前保持優勢和特性，當下的科學家給出的結論是，只有人類所具備的“情感和靈感”是人工智能永不可超越的。是的，“情感和靈感”是人類作為“萬物之靈”所獨有的，而靈感又是創造之源。本課結合一些發明創造的成功案例，引導學生關注身邊事物，激發學生的創造欲，培養學生的求異創新精神。當然，靈感緣何產生是個見仁見智的問題，但多數人認可“長期積累，偶然得之”這一觀點。因此，熱愛生活，做生活的留心者，并時時在生活中細細觀察尤其重要，沒有這種細致的體驗，長期積累就是一句空話，靈光也不可能及時地閃現。如此來看，做一個小發明家是離不開興趣的激發、愛好的培育的。