小发明技法

小发明技法

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，担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？首先任何产品都有局限性

．．．。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。

再者任何产品都有时间性

．．．，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。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。

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。尽管化的这个设计没有成功，但化希望用人力为实现飞行的愿望，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”。

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？

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”。

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”。

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。

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。

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。

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

（2）灵活多样、讲究实效地从技术手段、方法上移植

（3）多种移植的结合

（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

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

（2）仿生物结构

（3）仿生物语言

（4）仿生物钟

这些小发明构思巧妙，少花钱，有实效，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，研究它可以作哪些替代物？

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。

怎样写科学小论文

有些同学把写科学小论文看得很神秘，认为是科学工作者的事，对我们中学生来说是高不可攀的。这完全是一种误解，同学们不仅能写而且可以写出质量较高的论文来。

科学工作者写的科学论文，是指作者根据所制定的科研项目和确定的科研课题，通过实验、观察等手段，获得大量的科学数据，在此基础上，再进行分析研究，得出科学结论，从而写出的科研报告。同学们写的科学小论文，比科学工作者写的科学论文要短一些、浅一些。

科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的：可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论；可以是动手实验后分析得出的结论；也可以是对某地进行考察后的总结；还可以靠逻辑推理得出结论……

那么，科学小论文有没有质量标准呢？有。它必须具备“三性”。

1、科学性

．．．。科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一，是科学小论文的生命。它要求选题科学，研究的方法正确，论据确凿，论证合理且符合逻辑，文字简洁准确。

2、创造性

．．．。小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解，而且对人们的生产生活等有一定的实际意义，同样的小论文没有参加过各级科学讨论会，也没有在各级报刊上发表过。当然，你如果在别人研究的基础上进一步研究，提出新颖、独到而又论据充分、言之有理的见解也是可行的，不失创造性。

3、实践性

．．．。论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的；支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的，有实践依据；论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。

以上“三性”是衡量科学小论文的质量标准。如写“太阳花”，尽管你的观察细致入微，它的姿态描写得栩栩如生，它的品格剖析得完美无缺，但如果没有获得科学的、有意义的结论，那最多只能算是一篇好的散文或观察日记，而不是科学小论文。

写科学小论文是一件很艰辛的工作，更是一项非常有意义的活动。成功属于勇于探索、不懈追求的青少年朋友！

科学小论文最常见的形式有科学观察小论文、科学实验小论文、科学考察小论文和科学说明小论文。

（一）科学观察小论文

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科学观察小论文，是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察，并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论，作出科学的解释和描述。

湖南廖郝同学的爸爸经常咳嗽，他通过长期、反复的观察，发现了风向与爸爸咳嗽有着十分密切的关系，并查出了“罪魁祸首”--湖南橡胶厂的大烟囱里飘来很多烟气，里面含有二氧化硫，爸爸一闻到它，咽喉部就产生过敏反应，反射性地引起咳嗽。他的《爸爸的咳嗽》这篇小论文主要是利用观察这一研究方式得出结论，属于科学观察小论文，获得了第二届全国青少年科学讨论会三等奖。

需要注意的是，科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象，是在自然发光的条件下不加以人为控制发生的，所以文中所描述的内容应是作者所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象，不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外，观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动，需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。

（二）科学实验小论文

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科学实验小论文，有时也称“实验报告”，是青少年对研究的对象创设特定的条件，经过反复实验，对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。

爬山虎能爬墙，这是许多同学所知道的。但是，爬山虎为什么能爬墙呢？武汉的熊斌同学通过观察发现这与爬山虎的“触角”有关，接着他测算了平均每一米长的爬山虎茎干上有25个吸附在墙上的“触角”，并作了“触角的拉力测定和吸附作用”实验，实验目的明确，实验步骤详尽，数据准确，说明力强，得出的结论真实可信，不失为一篇优秀的科学实验小论文。

（三）科学考察小论文

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你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源，弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等，你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为“科学考察报告”、“科学调查报告”。

写科学考察小论文时，有时还应将有关动植物、岩石、土壤等标本或照片附在文后，以增强说服力。

（四）科学说明小论文

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科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说，它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段，而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料，并经过自己的综合分析、逻辑推理，用自己所理解的语言阐明某一观点。

这类文章虽然没有前三类的亲自实践得到论据，但它毕竟是通过作者精心地收集整理资料，综合分析提出了新的观点，新的见解，所以也承认它是科学小论文。

写作小论文的第一步，就是要确定研究的对象，考虑研究什么问题，这就是选题。有人说，选择好题等于完成小论文的一半，可见小论文选题的重要性。

有的同学说，大自然的奇妙现象太多了，研究什么好呢？有的同学说，大自然的事物我都已看惯了，没有发现什么新奇现象。再说，我想研究的东西别人已经研究过了，写了没多大意义。

实际上，只要你明白了选题的基本原则，掌握常见的几种选题方法，而且在日常学习、生活和科技活动中做个有心人，就一定能发现值得探讨的题目。

科学小论文选题的方法很多，个人可根据不同的情况适时选择。下面介绍几种常见的选题方法，供同学们选题时参考。

1、偶然发现法

．．．．．。一个星期天，松滋的胡长城同学在屋后的小沟边玩耍。沟里有许多小蝌蚪游来游去。忽然，他发现有一个小蝌蚪与其它蝌蚪不和似的，孤独地在一边游。他用小树枝把那脱群的蝌蚪拔到成群的蝌蚪中去，不一会儿，它又孤独地游到一边去了。他感到奇怪，就用瓶子将他和另外成群的几个小蝌蚪分别装起来，放在家里饲养观察。最后，不合群的小蝌蚪成了青蛙，其它长成了癞蛤蟆。通过长期观察，它弄清了青蛙和癞蛤蟆的幼子之别，写出了一篇优秀小论文。

这种选题没有事先考虑，只是对偶然发现的一瞬即逝的现象产生了兴趣，从而抓住不放，追根求源。

2、课堂延伸法

．．．．．。自然课《动物与环境》中，同学们研究了蚯蚓与光、温度及水分的关系，弄清了蚯蚓喜欢阴暗、超市、温暖的环境，而且学会了用差异法进行试验以判断失误因果联系。课后，你可用学过的方法研究蜈蚣、蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活环境，你可以继续研究蚯蚓的其他奥秘：如蚯蚓有眼睛吗？蚯蚓张耳朵吗？蚯蚓的再生能力、松土能力等。

3、问题探究法

．．．．．。苍蝇这个小东西真讨厌，它是传染疾病的罪魁祸首呢！但他也真怪，它经常接触各种细菌而自己却为什么不会的病呢？

睡觉可以解除疲劳，恢复精力，那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗？

日常生活和学习中，你肯定会有一些不懂的问题，你能不能把它作为小论文的研究对象呢？

湖南省道县五年级学生毛登圣，一天和几个同学一起在学校附近的竹林里玩，为竹子里面究竟是空的还是装有什么东西而争论不休。

细心的毛登圣一直把这个问题记在心里，它课余查资料，做实验，用大量的证据得出了结论：竹子里面不是空的，装有空气，有氧、氮、二氧化碳等气体。据此写的《竹子里面有什么》小论文，荣获了第一届全国青少年科学小论文竞赛一等奖。

4、教师指导法

．．．．．。如果你饲养了一只小动物或栽培了一些花卉，项研究它们但又不知从哪方面入手，你可去请教老师，让老师根据你的实际情况和条件选择课题。

如果你参加了学校的科技小组，你可以把研究的设想告诉老师，请老师确定研究的题目，你再围绕题目去观察、实验。

5、成语、谚语科学验证法

．．．．．．．．．．。成语大多是人们在长期的社会生活和实践中创造出来的，但有的是来自寓言故事、民间传说，也有些是约定俗成的。其中少数成语不一定符合客观实际。你可以用科学的方法去辨析和验证。

“水滴石穿”这个成语是大家熟悉的，意思是水不住地滴下来，能把石头滴穿，比喻只要坚持不懈，力量虽小也能做出看来很难办到的事情。但常识告诉我们，“水滴”只不过是一滴液体，他力量很小，冲击速度也不算太快，怎么能把坚硬的岩石滴穿呢？成员同学从对这个成语的科学性产生怀疑开始，通过做模拟实验和查阅资料，验证了这个成语的科学性。

“春东风，雨祖宗”是一句流传得比较广泛的气象谚语。一位同学3月份一个月的气温、风向、天气情况作了详细观察记录，然后利用科学统计法得出了这句谚语的适用范围，为气象预报提供了参考基数。

“葵花朵朵向太阳”这还有假吗？但湖南蒋林波同学对这一定论发起了挑战。他通过两年的实验观察，以令人信服的论据得出了“葵花并不是总向太阳转”“向日葵跟着太阳转应该是指花蕾期，到开花后，就不转动了”的结论。

由此看来，即使对早已被公认的结论，也要认真地研究，不要人云亦云。只有这样，才能有所创新。

特别要注意的是，选题时要考虑主客观条件。俗话说：”知己知彼，百战不殆”。选题时要弄清楚自己的长处是什么，短处是什么，自己对研究的问题是否有兴趣，有没有这个能力把它研究清楚，自己是否达到了这个知识层次和认识水平，自己受否有毅力去完成这个题目以及是否具备研究这个问题的实验器材、场地等。

选题确定后，就可进行取材与分析了，具体内容为制订研究计划，收集整理资料，深入实地考察，进行观察实验，分析各种材料，归纳得出结论。

（一）取材

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1、直接观察。就是用眼睛仔细去看，它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。

观察时要认真仔细，不放过任何细微末节。云南庄跃平同学利用2_0_天时间详细观察了家鸽孵化的全过程，几乎每天都有新发现，连小鸽子身上一粒黑点、眼皮上的皱纹都没放过，所以写出的小论文《家鸽孵化的观察》真实可信，内容丰富。同时，观察时要做好详细记载，否则就不可能得到真实的第一手材料了。

2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。

昆虫的后腿有什么作用？湖北的张俊同学先后捉来了蝗虫、蚂蚱、蟋蟀等十几种昆虫，分别

将它们的后腿切断，通过反复实验，观察比较，发现了昆虫的许多特殊功能。

3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前，必须明确考察目的，准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中，一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚，有时还要采回必要的标本、样品，将比较重要的现象拍照，这些都是很有用的第一手材料。

4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制，不可能亲自去观察、实验、考察，这就得查阅书刊或请教老师、家长等，这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的，而这个问题又是你的选题中必须解决的问题，你就得去查资料，把它弄清楚。

（二）分析

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取得材料后，就要进行分析研究，从中选出可以作为论据的材料，还要根据论点进行去粗去精，去伪存真，按照科学的态度进行整理分析，并得出自己的论点和看法。

首先，应审核各种材料的真伪虚实，有些查阅到的材料是早已过时的观点，有些解释只适合某范围内，有些材料没有普遍性，有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的，这样的材料应坚决不用。其次，要注意材料的典型性，也就是选择的材料要能说明问题，不要多，而要精，与论点无关或关系不大的材料应舍弃。再者，将选择的材料进行归类，研究他们之间的共同点与不同点，以及相互联系，然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析、研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料.。

对材料的整理分析完成后，就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式，但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说，科学小论文应包括以下几个部分。

标题是小论文的“眼睛”，好的标题确切简明，富有吸引力，能给读者以新鲜的感受和深刻的印象，起画龙点睛的作用。

所谓“确切”，就是小论文的标题必须概括文章的中心内容，使人一目了然，不能离题或扣题不紧，更不能用夸大的字眼。所谓“简明”是指标题要精炼，既要概括全面，又能突出主题，做到言简意骇。

开头的方式多种多样，依研究内容、自己喜欢的写作风格而定，但一般应开门见山地提出你讨论的问题，你是怎样想到要研究这个问题的。

有些文章的问题是在偶然观察中产生、发现的，你也可以开头先根据时间顺序叙述其过程，再适时提出问题。

现的现象、判断、推理得出结论等，这是小论文的核心部分。

应注意的是：研究步骤要写得详略得当，实验过程、数据的来历、现象要写清楚，叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确，可设计成能说明问题的表格、图解，必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等，以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解，并且和论据保持一致性，论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动，层次清晰，条理分明。

如《蚯蚓的视力》一文结尾：“噢，我明白了，蚯蚓是不折不扣的瞎子，它是靠嗅觉来寻找爱吃的食物，用感光器来辨别光的强弱。”以得出结论作为结尾，同开头提出问题相呼应，收到良好效果。

小论文的初稿完成后，还要反复修改。看开头是否简明扼要，论据是否典型真实，论证是否符合逻辑，论点是否新颖一致，段落是否衔接自然，语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改，逐步完善。最后誊清寄往报刊发表或参加各级小论文竞赛。