编辑:康 艳 审核:杨鹏斌
(主讲人:陈明泉,山东省民盟盟员,教授、山东省十大青少年 校外科技教育专家。山东省青少年科普专家团成员,山东省工程师协 会创新发明研究中心主任,中国发明协会中小学创造教育分会副会长, 中国高校创新创业教育研究中心专家库专家,山东师范大学兼职教授, 荣获《陈明泉创新发明教育科普工作室》称号,荣获第二届“影响济 南”科技人物科普贡献奖。撰写图书《创新思维与发明》(《青少年知 识产权普及教育丛书》(5 册)之一)被科技部评选为 2020 年全国优秀科普作品。研发了一套提高人的创新发明能力的课程体系,曾在国 家知识产权局、教育部教育装备研究与发展中心、中国发明协会、宋 庆龄基金会、山东省科协、山东省少科院,北京、上海,深圳,广东, 广西,宁夏,内蒙,福建,江苏,河南,河北,陕西,新疆,吉林, 云南,湖南,湖北,甘肃等单位、地区开展创新能力教育。自 1992 年开展发明创造教育,培养出了章丘四中、历城二中、长清实验小学、济南市经十一路小学等科技创新教育名校。累计培养发明创造人员 20 万余名,辅导的中学生获得科技发明比赛省级一等奖以上合计 100 余项。)
八、让学生总结出自己的思维定式,学会改变这些思维定式,寻找自己的职业方向,学会用职业方向的优秀习惯改变自己,让自己在专业方向上更好的发展。
例 3、计算下列各题(一分钟)
例 3-1、在下列各题中,(一分钟)
+代表乘,—代表除,÷代表加,
×代表减。请在一分钟之内完成。
试题
题3-1的答案
做这个题的过程中有什么体会
第一个题就是我们的数学加减运算题,每个同学都可以快速的做出。
但是做第二个题的时候,同学们发现题的符号的意义改变了,比如刚才加号、乘号、减号、除号没变,而这时候我把加号变成了代表乘号,减号代表除号,除号代表加号,而乘号代表减号。也把你过去对我们加减乘除的符号的意义整个改变了。
我们是怎么做第二个题的呢?
有的同学看到这个题,看到这些附号,连想都不想就直接做,结果全做错了。
说明在他的头脑中,是按照他的习惯去思考的,没有想过改变, 当他看到符号的意义发生了改变,再去做题的时候,发现做题的速度下来了,效率降低了,因为每一个题他都要考虑现在的符号代表的意思。
这个现象说明了什么问题:
我们看到加减乘除的符号,马上想到他们代表的意义,这些代表的意义是多年来教学形成的观念,现在老师改变了符号代表的意义, 这时我们在思考的时候需要思考现在符号代表的意义,于是思考的效率降低了。
这个现象说明了我们的思维习惯在起作用。
每个人都有习惯,改变习惯非常难。 从创新角度,要创新必须要改变习惯。
另外改变成什么样的习惯呢?这就涉及到我们希望改变习惯的标准。
在这个改变习惯的方向和标准上,我们的建议是希望每个同学都有自己的未来的职业方向,选择在这个职业方向上最优秀的人,把他们的习惯总结出来,然后变成自己的习惯,这样你在发展过程中就更容易成功。
这就是改变习惯,形成良好习惯的问题,希望同学们高度重视。
九、让学生了解想象力,拥有想象力,并形成想象的习惯。
看例题:你看到了什么?
……看到这个问题,同学们是怎么想的呢?
好多同学看到这个图片以后,马上开始什么数点了?一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、十一,这就是同学们的思维。你是在想他的答案是什么?标准答案是什么?
这种思维不能说是同学们的思维错误,只能说是现阶段同学们已经形成的思维模式,这种模式的特点是在寻找标准答案。
但是这个题有标准答案吗?我想测试的内容是什么呢?
这个题我想测试的是同学们的想象力,也就是当你看到这个题的时候,你能想到什么,能想到哪些方面。
现在看来同学们缺少想象力,缺少用想象的思维去思考问题的习惯。
从想象力角度这个问题的答案有很多个: 可能的答案:
1、一条虚线?
2、若干个点?
3、一条直线
4、一条导轨
5、一排树
6、一行心型
7、一排钉子
8、一排陀螺
9、一条路
10、国界线
11、打点计时器的痕迹
12、墙上的一排钉子
13、从高空往下看一排树,
14、冬天在雪地上走过的痕迹
15、邮票的边缘
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想象力是什么呢?就是当你看到一个物品的时候,由它你能想到什么?想到的内容越多越好,
现阶段对想象力的评价主要包含两个层次,一是看到一个物品以后能主动思考他像什么,这叫形成想象的习惯,二是能想到多少个方面,也就是能想到的数量和质量,这叫想象力的强弱,想到的方面越多,想象力越强,想象的质量越高,想象力越强。
当前同学们在想象力方面是欠缺的,主要原因是大家没有形成想象的习惯,不知道怎样去想象。我们要做的事就是让大家意识到想象力的重要性,从而主动地改变让自己拥有想象力,把想象变成习惯, 然后是提升想象的数量和质量。
希望同学们从现在开始吗,看到任何一个物品以后,先从想象的角度去思考他像什么,这叫形成想象的习惯,然后提高想象的数量和数量,思考能想到多少,有哪些过去没有想到过的东西。
十、让学生掌握实用新型专利的判断标准,让学生意识到创新不难,自己也能创新,也能发明。同时当自己提出创意时,可以判断自己的创意能不能达到专利的申请标准,提升创意的层次和水平。
给同学们展示一个物品,看大家能想到什么? 这是什么,仔细看,大家能想到什么?
你是怎样想的,如果你想这是什么,你在想追求他的标准答案, 这是传统思维。
你有没有想过,他像什么,有他能联想到什么,这是想象力。你是怎么想的。
好多同学说这是椅子,难道一定是椅子吗?
如果你说是一个椅子,这是我们常见的思维,叫传统思维,也叫定式思维。这种思维的特点是按习惯的方向思考,思维的特点,思维的标准是这是什么。
还有一种思维是想象思维,就是由他能想到什么,比如联想到这个物品可以是个杂物盘,可以是个手机座,可以是个工艺品,这种思维叫做联想思维,联想到的方面越多,说明联想能力越强,也就是想象力越强。而椅子仅是他的一种答案。
注意,我们上创新课有个特点,就是在创新课上没有对,没有错, 全是对的,因为我们在思考时每个人思考的角度,思考的方法,思考的方向是不同的,从评价角度,可以从传统角度去评价,可以从创新角度去评价,所以不同的评价标准,评价的结果也是不一样的。
还有一点,在创新课上,任何人都可以发言,任何人都要发言, 这是因为创新的答案是多种多样的,要每个人发言就是要大家表达出更多的答案。同时也是给每一个同学都有发言的机会,让每一个同学都有表达的机会。
从创新角度,我们更希望是让每个学生都拥有创新的习惯,能用创新的观念和意识去思考问题,能提出更多的创新的答案。
假设我给出的物品的答案是椅子,我再给大家展示两个椅子的图片,然后让大家分析这些椅子的特点,大家怎么分析。
怎样分析椅子的异同!
我们遇到这类问题时是怎样思考的呢
可能同学们马上开始思考,按照自己的想法开始寻找不同点,例如:外观、大小、材料、功能、使用方面、使用方式,使用人群、结构、 过去、未来、视觉、听觉、比喻义,它的历史、现状、未来发展前景 、抽象、寓意,代表什么、象征些什么、颜色、形状------
这时的思维属于传统的思考问题的方法,也就是属于挤牙膏式的方法,特点是想到什么,表达出什么,此时想到的数量和质量是有限制的。
能不能换一个角度,换一种思维方法去思考呢: 比如,按照想到的类型去思考把外观作为一种类型,看能有多少钟外观, 把形状作为一种类型,看能有多少钟类型,把材料作为一种类型,看能有多少种材料可以做椅子。
按这种思维,就可以吧想到的方面都进行分析,形成一种新的思维的结构:
比如:
1、使用分析:使用方面、使用方式,使用人群
2、材料方面分析:各种材料
3、形态方面分析:各种结构、形状、外观、大小
4、时间分析:历史、现状、未来发展前景
5、事件分析:
6、功能分析:
7、其他方面:过去、视觉、听觉、比喻义、抽象、寓意,代表什么、象征些什么、颜色、
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用这种思维方法是不是可以大大提高思考的效率和质量。
这种思维从思维角度属于结构式思维,也就是按照思维角度,思维方法,思维位置,思维模式,思维样式,思维理念等形成的思维结构去思考问题,安这种思维结构思考问题,可以大大提高思考问题的效率和质量。
这是从思维角度去思考问题。另外从思维结果思考问题。
从思维结果看,椅子的异同点里面包含结构和形状两个词。这两个词的含义大家都清楚。
国家知识产权局对实用新型专利的判断标准之一就是针对形状和结构提出的。
我国《专利法》所称实用新型是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。
产品的形状是指产品所具有的、可以从外部观察到的确定的空间形状。对产品形状所提出的技术方案可以是对产品的三维形态的空间外形所提出的技术方案,例如对凸轮形状、刀具形状作出的改进;也可以是对产品的二维形态所提出的技术方案,例如对型材的断面形状的改进。
产品的构造是指产品的各个组成部分的安排、组织和相互关系。产品的构造可以是机械构造,也可以是线路构造。机械构造是指构成产品的零部件的相对位置关系、连接关系和必要的机械配合关系等, 线路构造是指构成产品的元器件之间的确定的连接关系。
到此,我们发现原来在发明时只要改变物品的结构和形状,就是在进行发明创造,如何你会改变的物品的结构和形状,过去没有过, 你实施的发明创造就可以申请实用新型专利。
改变形状,改变结构,怎么样做的和它不一样,保证不一样。这是椅子,如果换一个其他的,是不是任何一个物品都可以我们换上去改变一个,新的物品改变一个。这就是从发明角度来讲,怎么去搞发明,你能不能做发明解释清楚。
通过这个例子,让我们了解了发明创造的标准,也让我们了解到发明不难,我们也能做发明,任何人都能做发明。
另外学会了思维结构吗,在学习时可以提高思考问题的效率,比如在写作文的时候,可以提高写作的思路,假设让你写一篇作文,题目就是椅子,怎么写呢?
你可以从材料方面去写,写一篇针对一个材料做成的椅子,可以从一个历史角度来讲,假设这把椅子曾经是历史上某某名人曾经坐过的,还可以从联想角度,有椅子想到什么 你的思路就可以快速展
开,就可以想到更多的写作方向,这就是思维结构对学习,对思维的重要性。
另一个问题什么是创新思维呢?
我们认为创新思维指的是在思考问题的过程中,思考问题的结果具有新颖性,此时的思维称之为创新思维。
从思维角度,思维的结构包含思维方式,思维角度,思维方法, 思维位置,思维模式包含思维的样式和思维形式,理念想象力,悟性和跨越思维等思维类型,每一种类型在思考问题的过程中如果能产生创新的思维的思维结果,我们称此时的思维为创新思维。
再给大家介绍一种发明的类型:
如图,看下面的照片你能想到什么?
分析:这是一只能发光的笔,这只笔的特点是首先是一只笔,然后在笔的功能的基础上增加了照明的功能。
按照我国《专利法》对实用新型的解释,实用新型是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。
这个发明可以看做是产品结合的发明。
也就是是从产品结合这个角度,只要是两个或两个以上的物品的结合产生的新的物品,过去没有过,这个结合的物品就是一个新的发明,这个新的发明就可以申请实用新型专利。
这也是实用新型专利判断标准的一条。
有这个发明可以看出,同学们在进行发明的时候,可以从产品结合这个角度进行创新发明,做法就是对现有的物品进行结合,只要结合以后的物品,过去没有过,那么这个结合的物品就是发明,就可以申请实用新型专利。
通过以上案例我们了解了实用新型专利的特点,可以从一下思考: 1、发明可以从三个方面去思考,就是一个物品可以从产品形状,
产品的结构,产品的结合三个方面去改变,去创新。
2、在进行发明创造时,一个物品虽然被发明出来了,从发明角度讲,你还可以进行发明,只要你的发明内容和已有的发明不一样就可以。
3、创新是无止境的,我们给出的创新的案例只是表示了这种发明的类型具有这样特点,要进行发明时一定要通过检索,找到新颖性, 创造性和具有实用性才能成为发明。
以下是一些笔的发明:带教杆的笔
测电笔
当然笔也可以作成具有其他功能的,例如带表的,按摩功能的, 带手枪,带录音机,带手机的等。
你还能想到那些新的组合。