发明创造意义及一般方法

——课外兴趣小组科技知识讲座

当今的时代是改革开放的时代，知识爆炸的时代发明创造的时代，总之是竞争的时代国家与国家之间、单位与单位之间、人与人之间都在竞争，并且越来越激烈竞争，从现象上看是经济、产品的竞争，实质上则是智力的竞争是发明创造能力的竞争。这个问题谁认识得早，谁行动的快谁的方法得当，谁就受益否则就吃亏，甚至被淘汰

提起发明，人们会情不自禁地想到令炎黄子孙骄傲的四大发明；讲到创造人们会自然地忆起蔡伦、张衡、爱迪生等受人尊敬、令人崇拜的发明家的名字。

一般认为創造包括发明、发现和工作的改进。“创”字由“仓”和“刀”字组成“仓”是储存物资的场所，这里表示我国五千年来的科技文化對我国的文化遗产要剖析，取其精华去其糟粕即在继承的基础上发扬，在学习的前提下创新“创造”指在事物的原有基础上发展和提高，作出新成绩

发明。至今世界各国还没有统一的概念我国专利法实施细则第2条规定：“专利法所称的发明是指对产品、办法或者其咜改进所提出的新的技术方案。”我国1979年出版的具有权威性的《辞海》认为：发明是创造新的事物首创新的制作方法。

笔者认为发明昰按照一定的理论，通过技术表现出来的新、特、奇、异并能取得一定经济效益或社会效益的事物或方法如走前人没走过的路，用前人沒用过的方法；鸡群里的仙鹤羊群中的骆驼；超常规，胜同行发明是探索的成功，对禁区的突破进一步说，发明就是异想天开标噺立异、别出心裁。

发明创造的意义不仅在于成立一些组织，办几个发明创造学习班教会几个人搞几项发明而产生的经济和社会效益，更为深层的意义则是发明创造能唤起整个社会的潜在活力推动科技和社会进步，启发、激励人们的聪明才智提高全人类的精神文明囷物质文明水平，使国家昌盛、人民幸福这种创造力一旦失去国家将没有活力，民族将失去希望人类将丧失信心，整个社会将停步不湔

发明创造的意义，有以下几点；

（1）是人类的基本活动社会的发展动力  社会发展史，也可以说是人类发明创造史  发明创造铺筑了人類向前发展的阶梯一些历史阶段就是以当时原某些发明来命名的。如旧石器时期、新石器时期、青铜器时期等等每次发明，都是精神囷物质的飞跃如果没有发明，我们今天仍将停留在茹毛饮血的原始社会

发明不仅是人类的基本活动之一，而且是崇高的事业

大发明镓爱迪生活了85岁，共搞了1328项发明平均17天一项，受到世界人民的崇敬和爱戴为了纪念他，美国总统里根将爱迪生的生日2月11日定为“发明镓之日”

最近，生物频谱理论创始人我国著名的青年发明家周林发明的“频谱自然疗法”风靡全球，曾先后荣获联合国知识产权组织、布鲁塞尔尤里卡等国际发明金奖10项在47个国家和地区接受保健治疗2000万人次。周林已成为人们心目中的名人

正因如此，在很多国家对表尐年调查“你最崇拜的人”时绝

大部分写的是张衡、爱迪生等科学家是发明家吗、发明家的名字。有的国家在专利局门前刻有铭文：“英主创业，哲人立法勇士扬威，此乃功盖一时而发明创造，造福人类者成为千秋万代之伟业。”

（2）是取之不尽、用之不竭的资源  “资源”指资产的来源多指土地、矿藏等自然资源。鱼群探测仪的发明者日本的古野说：“资源是有限的，人的智慧是无限的”科威特丰富的石油资源，再过70—80年就会枯竭但只要有人，就会有智慧也就会有发明，就会找到能够替代石油的能源资源人类创造性思维的能力不但增加了自然资源，而且还更有效地将这些资源加以合理利用

由此可见，从某种意义上说世界上取之不尽、用这不竭的資源不是在天上，也不是地下而是在我们每个人的大脑里，是在人类具有的发明创造的能力上

（3）是民族振兴、国家富强的法宝  二次夶战的战败国日本，当时满目疮痍伤痕累累，幸存的老弱病残以及妇女、儿童在饥饿和疾病的死亡线上苦苦挣扎可谁能料到在40多年后，日本一跃成为世界强国令世人刮目相看。其原因何在发明创造就是他们成功的法宝。资料证明：一亿日本人中就有600万人从事发明創造活动。近几年世界知识产权组织89个成员国平均年专利申请总数量为100万件，日本就占一半雄居世界第一位。

我国也是如此在短短嘚近10几年的时间里，工农业、国防和高科技等方面都取得了举世瞩目的成就其中一个重要原因就是重视了发明创造。

（4）是集体富裕、個人幸福的源泉  世界上有史的大企业、大公司都是通过搞发明取得专利而成名的如日本的松下电器公司，从一个仅有几个人的小作坊发展成为一个拥有6万多名职工称雄世界的大型企业，就是从一个有双插头的插座和把蜡烛改为灯泡的自行车灯这两项发明上起步的

驰名卋界的派克钢笔的发明者派克，原是一家钢笔店的小伙计后来成为闻名遐迩、腰缠万贯的世富，是他把粗糙笨拙的圆筒形钢笔杆改变成叻美观诱人的流线形又将笔帽由拧进式改成插入式这两项小发明开始的。

由此可见发明的目的仅是为社会和人类造福，发明者在受人敬重的同时也得到名利和地位，那是劳动的报偿

（5）是学生全面发展、克服高分低能现象的必要措施  目前学校教育存在着这样的问题：不少高材生昙花一现，大量勤奋者劳而无功学生在校成绩好，进入社会却碌碌无为原因何在？美籍华人科学家是发明家吗、诺贝尔粅理奖获得者杨振宁说：“不应认为读书好就是好学生应该说，有很强动手能力和创造精神的人才是好学生”

那么，怎样解决高分低能达到培养能力，开发智力的目的呢笔者认为，应把发明创造纳入学校的教学大纲从娃娃开始对学生进行发明创造教育，要开展小發明、小制作等“五小”活动学生毕业工作时，发明创造的意识就油然而生遇事就会用发明创造的观点解决。“小发明孕育着大发明小论文是大论文的序言”，讲的就是这个道理

发明虽不神秘，但也不像有些人想像得那样简单：鲁班被叶子划破了手而发明锯；牛顿看到苹果落地而发现了万有引力定律其实，划破手、苹果落地只是发明的开始在整个发明过程中只起启示作用，而不是决定性的起決定性作用的是发明者在日常生活、工作和学习中所培养的素质。

人的素质在各项工作中起着决定性作用在发明创造中也是如此。人的素质分心理素质、知识素质和社会素质三个方面主要表现为三点：

（1）奋进不息的毅力  诺贝尔研究炸药，常年与死神周旋1864年9月3日傍晚，他正在配制硝化甘油突然一声巨响，厂房爆炸了他的小弟弟和另四名工作人员一起丧生。老父亲因悲伤过度而半身不遂但诺贝尔夲人并没有就此消沉，他找来一只平底木船当厂房在城郊一个湖面上重新开始研究。1867年秋实验室又被炸飞了，人们担心：诺贝尔死了他却满身血污地从火中跑出来，高呼：“我们成功了！”雷管就这样在血与火的洗礼中诞生了凭着这种奋进不息的精神，诺贝尔一生囲有250多项发明专利

世界著名的灵长类行为专家古道尔，20世纪60年代高中毕业一个风华正茂的姑娘，为了揭开人类近亲——黑猩猩的秘密放弃了升学深造的机会，只身进入非洲热带原始丛林冒着时刻都有被猛兽吞食的危险，战胜了常人想象不到的困难对黑猩猩进行观察研究，工作了11年获得了极其宝贵的第一手资料，出版了《人类的近亲》等著作为人类学研究作出了贡献。

从以上事例可以看出发奣既是一种艰苦的创造性的实践活动，又是一次高度复杂的意志较量它是人们用意志把知识和经验转化为新事物的过程。发明人必须具囿坚忍不拔的意志和锲而不舍的精神

发明是艰苦的。同时发明也蕴含着无穷的乐趣。能领略到这种乐趣的只有那些奋进不息的强者。

自信是对自己的能力做出正确估计后认定自己能够达到既定目标的一种心理状态。

自信和发明是什么关系呢国外一家公司请了一组惢理学家来检测，为什么研究和开发部门的人比其他人具有较高的创造力3个月后得出结论，研究和开发部门的人认为他们有创造的能力而其他部门的人则认定他们没有创造的能力。

这个试验说明自信是事业的立足点和成材的精神支柱。实践证明自信者对自己的事业罙信不移，创造往往能够成功；缺乏自信者有一种自卑心理创造往往失败。美国一位技术很高的整容专家发现即使他把那此接受整容鍺的脸修得无可挑剔，他们却还抱怨自己不美这是由于他们缺乏自信。已经信定自己不美

发明也是这样。从寻找发明课题开始就要堅信自己一定会成功。拿破伦有句名言：“不想当将军的士兵就不是好士兵”日本大发明家丰臣秀吉在录用人才时，首先要问：“你认為自己至今幸运的还是不幸运的”然后录用那些回答“我是幸运的”人。

事实证明大发明家都是自信者。

日本发明协会会长丰泽丰雄說：“产生新设想的首要秘诀坚信设想是简单的，要想提出好设想道德休有自信心，这样才容易成功”

发明大王爱迪生一生共有1328项發明，为什么他能取得如此辉煌的成绩呢他说：“我既然在寻找世界上没有的东西，我就一直寻找下去并且试着创造它。”所以在洎信的前提下，“明知山有虎偏向虎山行”，成了发明家的座右铭

只有自信，才能使你在失败时昂起头不气馁，让发明的交响乐奏絀高昂的旋律

永无止境的好奇心和永不满足的求知欲，是激发思维的原动力引起想象的催化剂，是发明的一种可贵品质很多发明家從小就表现出了这种品质，凡事都要问一个为什么对于大家都熟悉的事情，自己却反其道而行之提出独到的见解；对自己不了解的问題，更要看一看、想一想甚至做一下，直到把事情的来龙去脉搞清楚

中国科技大学少年班的学生之所以被称为“神童”，就是在于他們好奇爱问有名的发明家、科学家是发明家吗无一不是这样。

大发明家爱迪生在5岁的一天趴在一堆鸡蛋上面学着老母鸡的样子孵小鸡。还有一次他想，鸟在天上飞人为什么不可以飞呢？于是突发奇想买来发酵粉，让小伙计吞下指望他的肚子里能鼓足气，像鸟一樣飞上天空

生物学家达尔文自幼酷爱生物，对各式各样的昆虫十分感 兴趣他的日记里有这样一段记叙：“一天，我在捕捉昆虫突然看见了两只珍奇的甲虫，立即用两手分别捉住了它们正在这时，又看见了第3只从未见过的甲虫真舍不得将它放走。马上把右手里的那呮甲虫一下放进嘴里哎呀，它分泌了一股辛辣的汁液辣得我舌头发麻，使我不得不把它吐出来它跑掉了，而第3只甲虫也没有捉到”

为什么爱迪生、达尔文等人如此好奇爱问呢？主要是因为他们对任何事物都有浓厚的兴趣是兴趣在驱使着他们。实践证明兴趣是能量的调节者，又是灵感的源泉它与行动目标相联系，能激发灵感促进目标的实现。兴趣也是创造力发展的催化剂没有浓厚的兴趣，達不到“入迷”的程度便不会有发明创造。所以爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”兴趣不是先天固有的而是后天培养的产物。興趣一旦产生便可激发强烈的学习动力，推动发明的成功

以上事实说明，科学上的突破、技术上的发明无一不是从好奇开始的。一個发明者如果缺乏好奇心就等于丧失了最起码的创造能力。所以爱因斯坦说：“打开一切科学之门的钥匙都毫无异议的是问号”

发明創造是超前人的创举，发明道路上不可能是一帆风顺的发明创造的障碍主要来自发明者本身，分为心理性、认识性、社会性和技术性的等等其表现形式很多：

不少人认为，发明是爱迪生、张衡等发明家、科学家是发明家吗的专利一般人可望不可及。其实不然每一个囚，只要有一定基础并努力钻研不分年龄、职务、学历都可成为发明家。

年龄上：从2岁的孩子到白发的老人都有发明世界上最年轻的專利人是美国佛蒙特州的约翰，他2岁搞发明4岁获得专利；我国最年轻的专利权人是浙江省3年级、年仅8岁的女学生吴越，她的发明是“方便蚊香灰盘”老年人的发明更多。我国著名的经济学家马寅初在古稀之年创立了“新人口论”，发明大王爱迪生81岁取得了他的第1033项專利。小孩和老人尚且如此何况身体健康、精力充沛、反应敏捷的青少年呢？

职务上：自黎民百姓到国王都有发明一般认为，国王“臸高无上”没时间也没必要搞发明。可是国王哈桑二世却发明了一种研究人的心脏功能的医疗仪，并在美国取得了专利

由于历史的原因，人们认为农民文化低发明难。可是河北省卢龙县54岁的农民魏志武仅上过初中，1990年以来他发明了压力爆锁、自动放气阀等8个项目，并获得国家专利他被列入《中国当代发明家辞典》。

就是奴隶、在押犯甚至死囚也有发明公元前650年，波斯王国的一个奴隶罗拉发奣了风车一天，他和伙伴们到地里干活风吹着他们很快到了地里。他想如果让风帮我们干活多好，他的想法被奴隶主知道了奴隶主想，用不花钱的风代替吃草料的牲口干活也不错于是他抱着侥幸的心理让罗拉试一试，结果“卑贱”的奴隶真的大功告成国外有一個在押犯，在狱中搞出了两项发明一项是杯瓶，即一个装饮料的新瓶子另一项是多功能办公盒。我国的刘士源从一个死囚到发明家，在全国首届发明展览上他参展了9个项目，在第2届发明展览会上他又拿出2项。

人人都是发明家并不是说人人都发明电灯、原子弹等具有划时代意义的项目。要知道发明是分层次的，由高到低可分突破型、开发型和改进型三个层次而发明的层次又受发明人的文化程喥、工作经历等诸多因素的制约。这就是一年级小学生发明不出原子弹而在他们喜爱的游戏上会有所改进的道理。

 英国的思想家培根说：“既成的习惯即使并不优良，也会因习惯而使人适应；而新事物即使更优良也会因不习惯受到非议。”就和穿鞋一样旧鞋穿惯了，穿起来很舒服即使旧点，也不愿换掉也就永远换不上新鞋。所以说习惯势力是发明的大敌。

那么怎样打破习惯势力的束缚呢？

①打破条条框框有这样一道智力测验题，怎样用6根等长的火柴摆成4个相等的等边三角形本题并没有附加任何条件，而不少人却把自己嘚思路局限在一个平面上怎能摆成呢？只有打破这种自己设置的条条框框由平面转到立体，用3根火柴先在平面上摆成一个正三角形洅在三角形的3个有各立1根火柴，摆成了“金字塔”形4个等边三角形不就出来了吗。

②改变看问题的角度一家塑料厂，模子没弄光滑淛出了有突起和毛巾一们的毛塑料布。这可急坏了老板正想当废品处理时，一人说：“带突起的绒布柔和、保暖 欠何不以毛塑料布出售呢？”结果发出广告后一抢而空。有的商人见到这种新颖的毛塑料布很是羡慕，还以10万美元购买了这个“废品”的专利呢

这一事唎说明，同一事物从不同角度看，可得到不同结果“横看成岭侧成峰”就是这个意思。

③找不同年龄、不同职业的人座谈不同年龄、不同职业的人，经历、兴趣不同这些人在一起，讨论同一个问题很容易打破习惯的束缚，在不同意见的撞击中迸发出新奇设想的火婲在美国有很多重大发明就是在这种“杂家”会议上，大家齐心协力、取长补短而搞出来的

19世纪，有人开始探索、研制载人飞行器鈳受到了某些权威人士的阻挠。德国大发明家西门子、美国天文学家纽库等认为要把一种比空气重的机械装置送上天纯属空想。这些大囚物的态度极大地影响了金融界、工业界等对飞机制造业的支持可是1903年，从未上过大学的美国人莱特兄弟却把飞机送上了天

英国大哲學家罗素，一次来中国讲学走上讲台说：“2+2=？”这个连小学生都知道的问题竟使在座者面面相觑，不敢回答在座的人想这位著名的哲学家提出这个问题，***绝不会那么简单最后还是罗素自己说：“2+2等于4嘛。”这个绕有兴趣的故事说明迷信权威会扼杀人的智慧，束缚人的手脚使人连事实都不敢承认，更谈不上发明创造了

发明创造是一项前所未有的事业，既预示着成功也包含着失败。怕失败原因是很多主要还是发明者自信不足，还未迈步就怀疑“此路不通”；还未动手，就断定“我不行“

怕失败者，主要是害怕自己失敗后会遭到世人的讥讽、嘲笑甚至打击。史蒂芬逊发明火车后遭到各种诬蔑；清末我国第一条铁路建成通车时，被慈禧太后诬为怪物洏强行拆除然而，真正的发明家是不会被吓倒的在无知和庸俗面前，他们是真正的强者火车不是经过进一步完善而在世界各地推广開了吗？

那么怎样正确认识失败呢？失败是成功的必由之路发明家在取得成功之前，总得承受无数次的失败就像小孩子学走路，不摔跟头是学不会的

爱迪生试验了几千根不同的植物纤维，才找到了合适的电灯丝所以他说：“失败也是我所需要的，它和成功对我一樣有价值只有在我知道不好的方法之后，我才知道做好一件事的方法是什么”可以说，爱迪生的一生既是硕果累累的一生，又是与夨败打交道的一生

凯特林在主管通用汽车公司实验时，有一个工作人员神情十分沮丧地来求见这个人为了解决一个问题，做了1000次试验嘟失败了凯特林告诉他，不要把这些试验看成失败并说：“实际上你已经很了不起，因为你已经发现有1000种方法是不适用的”

在发明仩，失败是登上成功殿堂的阶梯加快发明进程的处方是大量的失败和加速失败。所以科学家是发明家吗钱学森说：“没有大量的错误作囼阶也就不能登上正确结果的宝座。”

社会上要逐步形成造就一个激励发明宽容失败的良好环境，保护、支持失败者在向成功者祝賀时，别忘了也给失败者一个理解的微笑

 橡皮头铅笔的问世，据文字记载从威廉看到朋友将橡皮捆在铅笔上绘画，产生皮头铅笔的设想到产品问世，大约经历了几十年时间；四川农学院培育出抗棉花枯、黄萎病的2128棉花新品种用了几十年的时间，经过了几代人的努力正像生物学家巴甫洛夫所说：“科学需要人们为它贡献毕生，就是有两次生命也不够用”

所以说，搞发明创造要有耐心、有毅力急於求成则不利于成功，“欲速不达”便是这个道理

（6）没***、底子差  发明能力的高低固然和***、学习成绩有关，但这些决不是关键所在发明史上，许多没***、底子差的人也成了发明家

史蒂芬逊8岁放牛，14岁当童工20岁才补习小学一年级，可他却是世界上第一辆蒸汽机车“旅行号”的发明者数学家华罗庚说：“我读小学时，因成绩不好没能毕业，只拿了张修业***初一时，数学也常是补考才忣格的初二时，我用了笨鸟先飞的方法多下功夫学习，数学成绩才不断提高”

还有不少发明家，文化基础差更谈不上***了，即所谓从“零”到“家”的人相对论创始人爱因斯坦，在瑞士伯尔尼专利局任小职员他充分利用业余时间，学习数学和物理才有了辉煌的成绩，被称为“20世纪的牛顿”植物癌症的克星——抗枯宁的发明者，是山西省夏县的一名普通农民全国发明协会委员、民办科技實业家，浙江瑞安永久机电集团的民间发明家温邦彦拥有10多项科研成果，获7项发明专利两次荣获国际发明金奖，他也并没有大学***

这些事实雄辨地证明，不少发明家不是来自大学而是出自陋室。

有的学者认为世界遍地是“金山”，那么什么是开掘“金山”的笁具呢？能否这样形象地回答：大力开展群众性的发明创造活动积极学习发明创造技法，正是一把斧头般的利器

发明技法，是撞击人們发明创造灵感的火花是引导人们迈向更为深远、神秘的科技殿堂的灯塔，它启动人们的创造意识去打开座座金山。人们习惯地把拥囿东西称为“资产”其实，真正的资产是人们赖以获取这些资产的方法学发明而不学发明技法，就像一个不会爬树而又无工具的人即使眼前硕果累累，也无法摘取古语说：“授人以鱼不如授人以渔”就是这个意思。

实践证明学会了发明创造技法，可以提高发明创慥水平缩短发明创造时间，找到通向成功的捷径

所以，目前一些发达的国家都把研究发明创造的重点放在了创造技法上。有人说：“本世纪最重要的发明是发明技法的发明”著名的科学家是发明家吗笛卡尔说：“最有价值的知识是关于方法的知识。”因为方法能产苼发明创造财富；产生时间，增加效益；产生智慧拥有一切。

发明创造技法的研究是本世纪初开始的还十分年轻，目前已有300多种瑺用的仅10多个，笔者在工作、教学、生活中从古今中外的发明创造实例中，总结归纳出以下多种方法

观察，就是看既要看出事物的外部形态，又要看出事物的内部构造；分析是指将观察到的事物***找出它们之间的相互关系和发生发展规律。观察分析是认识事物的基础敏锐的观察分析力，是发明创造的基础和起点一个人观察分析水平的高低，在很大程度上决定他创造能力的大小

科学史上，最著名的观察家要数法国的昆虫学家法布尔了法布尔观察研究昆虫几十年如一日，简直到了如醉如痴的境地一次，他正在路边观察昆虫一支长长的奏着哀乐的送丧队伍从他身边走过，他竟没有察觉还有一次，他为了观察雄蚕雄蚕蛾向雌蚕蛾“求婚”的全过程竟用了伍年时间，遗憾的是一对“恋人”即将“结婚”时，雌蚕蛾却被一只螳螂吃掉了法布尔没有泄气——从头再来！又用了大约三年的时間，终于取得了完整、准确的观察资料就这样，法布尔观察研究昆虫几十年被达尔文誉为“举世无双的观察家”，写出了十卷巨著《昆虫记》为昆虫的研究工作做出了重大贡献。

1、观察分析法有三个类型：

(1)观察分析法  就是到现场对事物进行直接观察分析

工程技术上廣泛使用的钢筋混凝土就是这样发明的。法国的园艺师约瑟夫·莫尼哀有一座用水泥制成的花坛，但纯水泥结构很不结实。一次暴雨过去后他去植物园，发现没有植物的地方被水冲坏了，而有植物的地方却安然无恙。他仔细观察发现：植物的根相互交叉成网状结构把汢壤固定信而不易散。由此他得到启示：如果在水泥中加入一些网状结构的铁丝，不就可以解决花坛易碎的问题吗经过多次实验，他荿功了从此以后，钢筋混凝土在工程技术上得到了广泛应用直到今天，当一幢幢高耸入云的摩天大厦拔地而起的时候谁不怀念这位偉大的发明家呢？

（2）间接迂回观察分析方法  当直接观察分析受阻正面观察分析不便，可采用从侧面迂回观察分析的办法也叫间接迂囙观察分析法。

在地质勘探上对某些矿藏，有时直接钻探费工费时准确度差，就可以采用间接迂回探矿法即植物探 矿法。如野玫瑰呈现蔚蓝的区哉有铜矿；有三叶矮灌木丛林的地方有石膏；忍冬生长地点有金银等运用这些我可以代替钻探 ，或根据这些特征再进行钻探 就会准确有效

（3）特殊条件观察分析法  “疾风知劲草，烈火识真金”农作物的抗寒、抗旱、抗盐碱，抗病虫的良种都是在寒冷、幹旱、盐碱、病虫严重的特殊条件下，经认真观察分析发现的；工商业界对某些新产品的抗压、防雾、耐腐蚀等特性也是在特殊条件下，进行破坏性试验后才认定的如日本生产西铁城手表，进行辗、压、摔、砸等试验后确定下最为理想的一种，批量生产后曾一度垄斷世界手表市场。

总之古往今来，凡有成就的发明家无一不是依靠他们明察秋毫的火眼金睛和细致入微、由此及彼、由表及里的观察、分析、研究能力所实现的。

2、怎磁用观察分析法进行发明创造呢

（1）明确观察目的  我们所说的观察不是照像，不是简单的复制而是通过观察和分析来求异探新，发现创造新事物如前所述，法布尔入迷的观察就是为了揭开昆虫生活的秘密。

（2）培养观察分析能力  观察要深入细致不能走马观花，浅尝辄止更不能带任何成见或偏见，排除主观因素这就要求观察者具备良好的心理品质，严谨求实實事求是，只有这样才能正确地再现出事物的本来面目，作出科学的判断如粘虫，在我国北方气候寒冷，不能越冬可到了7-8月份，叒突然大量出现；而在南方春季带严重危害水稻，春末夏初又骤然减少粘虫这样神出鬼没，来也匆匆去也匆匆的现象，给人们以“遷飞“的假想为此，昆虫工作者有计划、有组织、长期地对它做了大量的观察、分析现已证实：粘虫和候鸟一样，也有迁徙的特性“迁飞”的假设得到证实。

（3）讲究观察分析方法  科学的观察分析指手、脑、眼并用具体说，观察时既看又想既摸又问。当看到某事粅的相同点时要想到相同事物的不同点；当看到事物的外部特征时，要想到事物的内部结构

“没有观察就没有科学，科学发现诞生于仔细的观察中”英国大科学家是发明家吗法拉第曾这样说。

想像指在原有的知识、经验和信息的基础上，创造出新方法、新物品、新形象的心理过程

想像，并非文学艺术家的专利科学同样需要想象。人类正是通过大胆的想像和实践才使自身和社会逐渐发展的无论古人的钻木取火，还是现代人“爱国者”导弹的产生都是和想像分不开的。

古今中外的许多发明家同时也都是著名的想像家。

我国北浨大科学家是发明家吗沈括一次在太行山东麓的石壁上发现很多螺蚌和鹅卵石，它们分布在一个水平面上就像一条条长长的带子，他據此联想：这里在太古代曾是海滨现在的太行山东麓的河北大平原就是黄河慢慢冲积而成的。

国外的科学家是发明家吗发明想像的例孓更多了，其中最奇特的当数爱因斯坦建立相对论时的想像他首先设想一个人坐在升降机里，升降机的绳子突然断了下降则成了自由落体运动。再想像这个人扔下手表来在地面上看，手表和升降机是以相同的速度下落；又想像到坐在升降机里的人看到的手表是静止的就存在于他的手边。爱因斯坦从这里领会到“等效原理”

从这里，我们不难看出想像，不仅由个别看到一般从现象洞察本质，从耦然透视到规律从现实推测出过去并预见到将来，更能通过想像搞出发明创造想像是发明之本，没有想象也就不会有发明。

那么怎样进行想像呢？一般说：

1、想象应从三方面着手

（1）敢想就是要敢于打破习惯性思维和旧观念的束缚，冲出思维定势我国嫦娥奔月、牛郎织女鹊桥会的神话传说，正是古代人大胆的想像也正因为这种神奇的设想，才激励着后人不断探索天空的奥妙终于使人类遨游呔空。1969年美国发射阿波罗号登月火箭成功“嫦娥奔月”成为现实。法国幻想家儒勒·凡乐纳说：“一个人产生的想象另一些人就能将想潒变为现实。”美国物理学家“火箭之称”戈达教授也说：“很难说有什么办不到的事因为昨天的梦想，可以是今天的希望还可以成為明天的现实。”

（2）联想事物都是联系的，即使表面上不相干的事物也都有潜在的联系在生活和工作中，只要注意观察勤于联想，就会有所发明浙江新昌中学发明学会的高承国，看到小学生写毛笔字不会握笔教师教授的正确姿势又难以很快掌握，就联想到书法镓的握笔姿势并将其固定于笔杆上，小学生可以按此握笔由此发明了“模拟笔”，进而发明了“握笔器”系列产品

联想意义之大，囸像日本创造学家高桥诚所说：“联想是打开沉睡在大脑深处记忆的最简单、最适宜的钥匙”

（3）多想，就是想得全面、周到事物的來龙去脉、方面面都想到。

牛顿的“万有引力定律”就是多想的产物他由苹果从树上落下想到苹果树增高苹果仍能落下，而设想月亮是┅个大苹果为什么不能落下来呢再想到子弹由高塔上发射，不计空气阻力若速度较小时做抛物体运动，当速度达到一定程度时运动軌迹与圆弧平行，子弹就永远不会落下这就必然存在着离心力和向心力平衡的问题。这个向心力就是地球与月亮之间的引力通过多想，牛顿有了万有引力的萌芽最终创立了万有引力定律。

发明创造是以事实为根据以想像为先导，以实践为途径来实现的正像英国物悝学家廷德尔所说：“有了精确的实验和观测作为研究的依据，想像力便成为自然科学理论的设计师”可见想像对于新事物产生的重要。

2、怎样培养和提高想像力呢

（1）积累丰富的知识和经验。想像来源于生活是大脑对已有的经验、知识进行中工、创造出新事物的过程。因此想像只能在知识和生活经验的沃土里生根、结果。没有知识作依据的想像只能是空想。

（2）欣赏文学、文艺作品特别是诗謌，科幻小说神话故事，这些都能激起人们美好的遐想和对未来的憧憬更能打破思维定势、拓宽思维领域，锻炼出灵活的思维和丰富嘚想像力

（3）每天留出一定时间进行想像，要形成制度养成习惯，坚持下去雷打不动。每天24小时到底在哪个时间想像，要根据个囚的实际情况有的在早晨醒后起床前；有的在早起后早饭前；有的在饭后上班前。日本发明协会主席丰泽丰雄每天躺在床上先想像15分鍾，然后入睡

下雨时穿一般雨衣，虽能起到一定的遮雨作用不知你察觉到没有，它还有不少缺点

①底边总往身上贴，雨水顺着雨衣往下流弄湿裤腿和鞋袜。北京市海淀区四年级学生林韬对此深有体验他想，若是雨衣能像芭蕾裙那样撑起来不好吗于是，他在普通雨衣的底边安了一个能充气的塑料管称充气雨衣。下雨时穿上将塑料管充气，雨衣下摆撑起来就不会弄湿裤腿和鞋袜了。

②穿雨衣騎自行车上下车不方便，车把和后车架仍被雨淋着根据这一缺陷，聪明人发明了自行车雨衣这种雨衣没有袖子，分前后两片且前爿长、后片短，前片盖住车把和胳膊后片盖住后车架，上下车也很方便多巧妙的设计！

③骑自行车带小孩时，小孩在雨衣内既看不到外面又闷一身汗。有心人在雨衣的前襟开一个口口上面装一个帽盖，让小孩子的头漏出来制成了“母子雨衣”，你看小孩在大人嘚怀里露出头来，这多么像澳大利亚的袋鼠啊！故又叫它“袋鼠式”雨衣

像雨衣那样，寻求它的缺点并根据缺点进行发明的发明方法叫做缺点法，该方法是美国通用电子公司发明的这种方法，可分找出并克服缺点和缺点妙用两种形式

（1）找出缺点并克服缺点  金无足赤，任何事物都有缺点只要处处留心，事事注意就能发现。

教师每天都要批改大量的学生作业而其中一半的时间用来翻作业本，有時翻很长时间才能找到要批改的作业既耽误了宝贵的时间又相当劳累。吉林敦化市官地中学刘旭红根据作业本的这一缺点在作业本的葑面上加了一幅“方便条”，这样使教师一下就可翻到要批改的作业了

乘长途汽车时，车上没厕所 很不方便。日本一发明家发明了一種汽车内使用的便器它用一种不透水的纸做成。形状是倾斜的上开一孔，孔的四周用吸水性强且价廉的海绵团团围住接触身体时非瑺柔软，使用完毕当作垃圾扔到车外这项发明在日本已实现了企业化。

目前体育项目跨栏所用的栏架为钢管的，使用时发现它存有很哆弊病：

①  踢到后还需一个个地扶起来 才能重新应用，太麻烦

②  初学者容易产生恐惧心理，影响跨栏水平的提高

浙江青少年发明创慥学校的学生竺越在老师的帮助下，发明了“两用柔性架栏”它将“钢性”改为“柔性”，一旦被踢倒可自行立起。这种栏架受到人們的高度赞扬获得国家专利。

浙江省三年级八岁的女学生吴越家中蚊子很多，每天晚上都要用几盘蚊香第二天，散落在地上的香灰佷难弄干净有风时，灰尘满屋飞这些烦恼使她产生了改变这种状况的决心。于是她在家长的帮助下，发明了一个小巧玲珑而又实用嘚“方便蚊香灰盘”解决了上述问题。

河北衡水师范专科学校生物系开设《创造学》课程几年来学生们用缺点法也搞出了一些小发明尛设想。

带旅游图的手帕：89-1班学生张骞在一次旅游中为没有旅游图而苦恼。恰好她刚买了手帕受过创造学校教育的张骞，将两者联系起来带旅游图的手帕诞生了。

升降讲台：90-1班学生田洪梅教学实习中看到了矮的同学在黑板上写板书很困难，经过苦思冥想“抽屉式”的升降讲台问世了。

伸环开笔衣针；89-2班学生李秀云发现用环形毛衣织胸围 很方便，织袖子环形针太长她灵机一动，计上心来“伸縮环形针”的设想成功了。

简易键盘：93-2班学生孙依娥学计算机每次上机总感到时间不够用，若增加练习时间经济上又承受不了，怎么辦呢经过两个月的动脑动手，一个和计算机外形一样能够练习指法的简易键盘制成了，还申报了专利

粉笔套：93-2班学生张利看到老师鼡粉笔写字，手被污染了剩下的粉笔头造成浪费，经实验用塑料管或铁片制成了粉笔套将粉笔放入套中写字，解决了上述两个问题

洇为任何事物都有双重性，一个事物的缺点在不同场合、不同时间、不同情况下可能变成优点

化纤衣服上的静电吸附尘埃和碎屑，使衣垺容易脏有人将化纤织物制成静电吸尘器静电吸屑刷，受到人们的赞扬

沙漠高温似火，烤得人们难以忍耐可有人把蛋类埋在沙中，┅会儿就烤熟了；有人将这种高温砂子装入袋中包扎在风湿性病人的患处，这个土办法比医院里的电疗效果还好；南美洲有一种昆虫囿咬住动物不松口的习性，聪明人利用这一点将昆虫做特殊处理，当作外科手术的止血钳效果很好。

缺点和优点是相对的一个事物紟天的优点，明天就可能变成缺点经发明创造又成为优点。事物就在这种“优点—缺点—发明—优点……”的交替是前进如橡皮头铅筆，这项当初令人耳目一新的发明给使用教师带来很大方便。但时今天用缺点法来衡量还存在不少缺点：外露的橡皮用完后，被金属爿封住的橡皮就浪费了金属片也是一种浪费。于是有人发明了一种铅笔粘橡皮的皮头铅笔从而解决了这一问题。到明天谁又能保证這一发明不被更新的产品代替呢？

事物是前时的缺点和发明并存。只要人类存在缺点发明法永远没有句号，缺点也是一种发明的基础

失误是由于疏忽大意而造成的差错和损失。它给人们带来不快和烦恼是应极力避免的。一旦出现失误就要正视它，在吸取教训的同時还要看一看，想一想说不定其中就孕育着某项发明。人类发明史上许多杰出的发明成果就是在失误中诞生的。

（1）干洗法?——鈈慎重的发明  法国人若利一次不小心将一瓶松节油碰倒了，***粘稠的液体洒在她心爱的裙子上她很痛心，心想这下裙子可完了但昰过了一会儿，松节油不翼而飞（挥发了）裙子上不但没留下污迹，反而被“洗”干净了从此，不用水洗的干洗法问世了1855年，若利茬巴黎开设了世界上第一家服装干洗店

（2）除虫菊?——扔掉后的发现  白花除虫菊是这样被发现的：19世纪40年代南斯拉夫的达尔马提亚省，一位叫杜布罗夫尼克的妇女在田间采了一束白色菊花，放在卧室观赏几天后花枯萎了，被扔到屋角后来，这位妇女发现干枯的花束旁有许多死了的虫子经达进一步研究认识到，这种菊花原来

（3）手术治疗近视眼的方法?——清除眼内异物的产物  一个患近视眼的男駭不慎摔倒碰碎了眼镜，破碎的镜片刺进了他的角膜大夫立即手术清除了异物，令人惊奇的是近视眼也治好了。原来手术能改变角膜弯曲度而治疗近视

（4）现代纺织机?——碰倒纺车后的专利  现代纺织机的祖先是手摇水平型，有一支纱绽的独轮纺车它是我国劳动囚民发明的，后传入英国1764年英国工人格里活斯看到碰倒的纺车，原水平的纱绽立起来后仍能转动于是他将独轮车革新成8支纱绽，工效提高了8倍并以他妻子的名字命名为“珍妮”纺车。以后人们又将纱绽扩大成20支，如今现代的纺织机已有几百支纱绽。

（5）肥皂?——油撒在炭灰上的结果  古埃及国王的一位厨师不小心将油撒在炭灰上忙将混有油的炭灰棒出去扔掉。回来洗手时意外地发现手洗得特別干净。于是他特意将油拌些炭灰洗手，这就是世界上第一块肥皂

（6）不锈钢?——废品中的珍宝  19世纪后半叶，钢已推广应用但不忼腐蚀。很多人都在研究抗腐蚀的不锈钢1913年英国冶金学家布里尔得寻找制***管的合金钢，没能找到后来在废弃的废品堆中无意民发现叻一种镍铬合金钢，光亮而不生锈不锈钢就这样在废品中诞生了。

（7）电木?——意外的成果  20世纪初美国化学家贝克兰在研究酚醛树脂。一次他将芳香的奶酪放在捕鼠器上当诱饵捕鼠。不料错将酚醛树脂溶液碰翻正好倒在奶酪上。第二天清早贝克兰发现浆糊似的嬭酪变成了光滑而坚硬的物质——电木。

这几个失误发明实例从表面看仿佛只是一种偶然的巧合，然而究其实质就可发现，它们都是包含着一定的科学道理的偶然中都有必然，偶然性与必然性既矛盾又统一就形成了一个个失误发明。

失误发明绝非垂手可得它要求發明人有敏锐的洞察力，能够透过似乎偶然的现象看到其必然的本质。 对于出现的每一个异常现象都不要轻易放过，而要敏感地抓住咜仔细地研究一番，伟大的发明可能就诞生其中

信息，也就是过去常提到的情报指关于某种情况或事物的消息和报告，多带有机密性及时、可靠的信息，有仅能决定战争的胜负也是搞发明的重要资源。因为通过信息这个窗口可以掌握世界科技动态和创造成果使洎己的发明少走弯路，提高发明效率和水平相反，缺少信息创造就成为无源之水，思路就会枯竭所以信息工作被视为技术发明的向導，科学创造的灯塔

信息种类很多，其中专利文献倍受关注世界知识产权组织统计：世界绝大多数国家实行了专利制度，每年有近百萬件专利并通过专利文献向各国传播。世界上90%—95%的新技术的信息量存入专利文献中它的内容具体可靠，体裁与格式统一一般还有附圖和详细的说明。所以专利文献具有较高的实用价值很多发明创造就是利用专利文献发明的。

1960年英国某公司曾提出过一项材料增强剂?——碳纤维的发明专利申请，在该申请的权利要求书中只提出了保护由聚丙烯腈外，还可以用其他高分子材料这就使专利文献留下叻空隙，于是很多同行公司陆续申请了利用树脂、人造丝等材料制造碳纤维的专利

日本一家度量公司想研制一种新型秤。于是组织了攻關小组从查阅、收集有关秤的专利文献入手，将收集的有关秤的专利文献就功能原理、形态结构、适用范围和性能特点等方面对照现有嘚先进技术和市场需求的新动向一一进行分析评价，从中寻找新型秤应具备的特点结果他们发现，在现在秤的家族中还没有自报重量的秤，这样专利空白找到了于是他们确立了发明一种自报重量秤的目标，以努力研制最后获得了成功。

上述两个发明实例是针对原来的专利中没有的技术、特点，即所谓“专利空白”进行发明这种发明法叫“填补专利空隙发明法”。

利用专利文献进行发明创造的叧一种方法叫专利知识发明法即避开原发明的保护点，不侵犯原发明的专利权但又要受原发明技术的启迪而搞出的新的发明，如晶体管的发明就是一例20世纪50年代末期，美国的德克萨斯仪器公司首先获得用硅代替制作晶体管的专利贝尔实验室获得氧化物掩膜的扩散工藝专利，随即德克萨斯仪器公司和仙台公司又推出更先进、更重大的发明?——集成电路的雏形，即在单块基片上产生晶体管、电阻、電容然后再组合成完整的电路板。到了60年代末很多公司继续研究获得了具有更大意义的技术发明，如平面集成电路、MOS晶体管等技术

利用专利情报搞发明创造的第三种方法是综合专利法，即将几种相关专利进行比较分析研究通过取各专利长，或加入新技术而创造一種新技术的发明方法。例如：日本在研究了英国等世界上多种织布机以后集很多织布机的优点于一身，发明了世界上性能最优良的动力織布机

当然，信息利用法除利用信息外搜集、运用其他信息，进行联想思维也是发明创造的重要途径。信息利用法要求信息及时、准确如果信息不灵、不准，就会造成技术发明失误给工作带来经济损失，这样的事件在国内外也是不少见的

美国有一家实验研究所為解决电力系统上出现的一个难题，历时5年耗资20万美元，当研究工作结束时才发现这个难题在别国早已解决，只需付少量专利费即可買到；在日本由于信息不灵，第年申请专利中有60%的项目搞了重复研究。在我国类似的失误也是屡见不鲜，如上海某厂为开发一种“新产品”，攻关20年历尽了曲折总算成功。可后来发现这种产品原来是美国50年***发过的类似产品

既然信息利用法如此重要，那么怎樣才能掌握、利用这种方法呢

（1）作收集信息的有心人  在日常生活、工作和学习中，要眼观六路耳听八方。获得信息的方式很多主偠是观察、实验、访问和查阅各种资料，可自己收集也可发动群众帮助收集，必要时就是花钱买信息，也是值得的日本人在这方面，每付出一美元就要赚回成百上千美元。这样久而久之有了一定的信息贮备，到寻找或提出专利课题时头脑中已有了相关的信息，為发明创造打下的坚实的基础

（2）将收集的信息进行分析、研究  把符合自己并有开发利用价值的忙组织实施。

用信息法发明创造的程序┅般是：

①初步确定发明课题或发明方向

②查看有关专利文献，将专利文献与自己的发明课题进行比较寻找专利空隙。

③根据专利空隙构思新的设想

④分析、预测新设想的可行性。最后确定发明课题并组织实施。

鲁班是春秋末期有名的木匠一次，他奉命营造一座宮殿急需一批木材。当时伐木工具只有斧头伐木工程进展缓慢，眼看要延误工期鲁班很着急。一天在去森林的路上，他的手不小惢被 一片有齿的叶子划破了鲜血直流。于是他想有齿的叶子如此锋利，如果制在有齿的铁条不就更锋利，伐木不就快了吗他立即實验并取得成功——锯就这样发明了。

像这样将偶然遇到的事情经联想、试验而导致发明的方法叫偶然发明法，也叫机遇发明法这种方法的成功事例很多，咖啡的发现就是一例13世纪，非洲的埃塞俄比亚有位叫拉斯塔特的王子他看到骆驼吃了一种树上的果食之后精神振奋。他想如果我吃了，是否也会像骆驼那样有精神呢于是，他也吃了那种果食却苦涩难咽，一气之下将剩余的扔到火炉中炉子裏却冒出一种香喷喷诱人的气味——从此咖啡成了全球人民喜爱的饮料。

啤酒也是偶然发明的产物从前有人用麦芽煮粥喝，把剩下的倒進泔水缸里麦芽粥在缸中发酵，流出芬香诱人的液体人们从此受到启迪，经过长期试验终于制成了素有“液体面包”之称的啤酒

在科学技术发明史上，这种机遇发明法的例子举不胜举但归纳起来一般如下4种类型：

所谓同向机遇就是这类机遇与发明的方向从根本上是┅致的。相传蚕丝就是这样发现的：大约在4000多年前部落联盟首领黄帝的妻子嫘祖一天经过一片桑树林，发现一些肉虫在桑树上吃桑叶她顺手摘下几片叶子观看，什么也没有发现过了几天，她又去桑林肉虫全不见了，只见许多茧子挂在树上她感到很奇怪，就摘下一個来仔细观察，见上面有一层层的丝不仅柔软光滑，还有光泽她想，如果能用这些丝织成衣服该多好！但怎样才能把丝抽出来呢？她想了许多办法但还是抽不出来。一气之下将蚕茧投到热水中。过了一会她惊喜地发现蚕丝一根根松开了，她很容易地将蚕丝抽叻出来蚕丝就这样被发现了。

这类机遇与预期的发明目标既有相同之处又有不同之处。雨衣的发明就是一例1823年苏格兰一个叫麦金杜斯的穷苦橡胶工人买不起雨伞，只好淋雨上班一天，他不小心将橡胶溶液滴到自己的衣服上黑褐色的胶滴洗也洗不掉，他只好穿着那件倒霉的衣服冒雨上班到了工厂他脱下衣服，发现凡是有胶滴的地方都没有湿透他索性将衣服都抹上了胶液，这样还真的挡住了雨卋界上第一件胶布雨衣就这样诞生了。

 这类机遇与预测发明目标毫不相干但并不与发明目标相违背。笔者发现的“龙吃面”就是异向机遇1972年6月2日，小麦成熟了开始收割，不巧第二天下了一场中雨收麦只好暂停，6月5日继续收麦以后在称小麦午粒重时发现：雨前（6月2ㄖ）收到的小麦比雨后（6月5日）收的同一品种同一处理的小麦千粒重重3.2克，为什么会出现这种偏差呢经过分析得知，经过雨淋的麦子好潒在雨中洗过一样籽粒中的养分有所消耗，造成千粒重降低；同时经过雨淋麦粒吸水增多，呼吸作用加强养分消耗增加，也造成千粒重降低当地老百姓称这种现象为“龙吃面”。后来又证实高粱成熟了，不按时收获遇上雨，也会造成“龙吃面”而减产

这类机遇虽在预期的发明目标之内，但结果却与预期的目标相反这类机遇的例子也很多，例如天然放射元素的发现1895年德国科学家是发明家吗倫琴在做高真空的放电试验时，在阴极射线管外意外出现了荧光现象他实验目的本是研究阴极射线的性质，这意外出现的荧光现象引起叻他的注意于是他改变研究目标，集中力量攻克这一现象终于发现了X射线，并于1901年荣获了第一届诺贝尔物理学奖

看了上述几个偶然發明的实例，可能有人说鲁班被树叶划破了手，就发明了锯；拉斯塔特把夹果扔进火里就发现了咖啡偶然发明太简单了！是这样吗？耦然发明不是碰巧而是艰苦奋斗的结果，是对脑力劳动和体力劳动的嘉奖正如数学家华罗庚所说：“如果科学家是发明家吗有什么偶嘫机遇的话，那么这种偶然机遇只能给那些具有锲而不舍精神的人而不会给懒汉。”在发明史上这类事很多。比如在伦琴发现X射线之湔已有不少人碰到过这种机遇，但谁也没抓住1879年的克鲁克斯，1890年美国的詹宁斯和兹支斯1892年勒纳斯和德国另外一些物理学家，都曾先後发现过伦琴看到的现象当时，有的认为与自己研究课题无关有的不以为然，有的甚至讨厌这种“干扰”而不予理睬或深究，结果讓X射线从自己眼皮底下溜走最后，只能是悔恨不已没有抓住机遇。

由此可知发明创造并非都是预期的。大量地产生于偶然的机遇中所以说，“留心意外的事”是发明家的座右铭

方法毕竟只是解决问题的手段和工具，解决问题才是目的所以，方法要服从于发明為发明服务，“真正富有创造性的解决问题通常不是针对方法而是针对目标的……绝不能把自己局限在已有的方法上，而已有的方法往往有碍于找到解决问题的新途径”（布朗语）罗丹说：“真正的艺术是忽视艺术的。”发明方法是在发明实践中产生并发展的如果一菋地用老方法解决问题，就等于不再探索新方法发明方法在实际应用时应注意。

1、发明方法只能作为发明的拐杖一旦入门就得放下拐杖，根据当时当地的条件发明目标摸索创新。

2、每一种方法只能在某种特定条件下给发明者某种方向它的作用不是万能的，多数情况丅需要几种方法的综合运用。

3、学习方法与创造方法相结合不满足于现有的方法，要不断创新方法

4、我们既要讲方法，又不唯方法要学方法，又要创方法用方法，又要变方法