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1、,创新、创意和发明创造的基本方法,20世纪改变人类生活的重大科技发明,一、电视的诞生。20世纪人类最伟大的发明之一。1924年，凝聚英国发明家贝尔德的心血和汗水的电视机问世了。在现代社会里，形形色色的电视，把人们带进了一个五光十色的奇妙世界。电视的发明深刻的改变了人们的生活,它不但使人们休闲时间得到前所未有充实，更重要的是加大了信息传播的速度和信息量，使世界开始变小了，给人类代来了视觉的革命。,二、尼龙（Nylon）的发明 1928年杜邦公司成立了基础化学研究所，年仅32岁的卡罗瑟斯博士受聘担任该有机化学部的负责人，在他的组织下研制出了尼龙。尼龙合成奠定合成纤维工业的基础，尼龙的出现使纺织品的
2、面貌焕然一新。人们曾用“像蛛丝一样细，像钢铁一样强，像绢丝一样美”的词句来赞誉这种纤维。,三、塑料的发明 是20世纪人类的一大杰作。第一种合成塑料是在1910年，美籍比利时化学家贝克兰德制成。它是由树脂在一定的温度和压力下浇铸、挤压、吹塑或注射到模型中冷却成型的一类材料的专称。它已成为现代文明社会不可或缺的重要原料。广泛应用于航空、航天等各行各业之中。目前纳米塑料、光纤塑料各种更新的塑料将为人类的技术进步作出更新的贡献。,四、青霉素的发明 青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明。1928年的一天，弗莱明在他的一间
3、简陋的实验室里研究导致人体发热的葡萄球菌，由于盖子没有盖好，偶然发现在青霉菌附近的葡萄球菌不见了，经过多次实验，发明了葡萄球菌的克星青霉素。青霉素的大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，抢救了许多的伤病员。现在已经发展到第三代了。,五、飞机的发明 是20世纪最伟大的发明之一，本世纪初，在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而美国的莱特兄弟却不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。这是人类在飞机发展史上取得的巨大成功。自从飞机发明以后
4、，飞机成为现代文明不可缺少的运载、地质勘探等工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。军事上给人类造成灾难不是发明飞机的初衷。,六、第一台电子计算机的诞生 它是先进生产力的代表，掀开自工业革命后的又一场新的科学技术革命。它是对人脑智力的继承和延伸，1946年，美国物理学家莫奇利任总设计师，研制成功世界上第一台电子管计算机。经过晶体管、集成电路的更新，现在已经是第四代大规模集成电路计算机了。计算机的发明后，它的应用从国防、科学计算，到家庭办公、教育、娱乐，无所不在。,七、互联网（lnternet）的发明 互联网（因特网）是世界上最大的电子计算机网络。它的形成使计算机不但能处理信息，而且可以获得信息和
5、传递信息，其迅速发展对全球政治、经济文化等领域具有深远的影响。互联网的来源地是美国。互联网在发展远程教育、人际交流和计算机开发等方面发挥着巨大的作用，多媒体与网络结合实现“交互式”传播，进而引起新的传播革命。互联网的出现也引发了许多新生事物，如网上婚姻、网上购物、网上 大学等。,八、激光(laser)的发明 激光素有神奇光之称。激光和激光器的问世，被称为20世纪最重大的科学发现之一。1960年5月15日年轻的美国物理学家梅曼研制成功世界上第一台可实际应用的红宝石激光器，同时从中射出一束深红色的亮光，它的温度是太阳表温4倍呢。它标志着激光技术的诞生。激光站在当代科学技术的前沿，照亮我们现代生 活
6、的各个方面。,九、基因工程（遗传工程）取得很大发展 美国的吉尔伯特是碱基排列分析法的创始人，他率先支持人类基因组工程。20世纪在转基因 动植物和克隆技术上有了很大的发展，植入新的基因具有全新的性状，如抗虫西红柿、生长迅速的鱼和1979年克隆 羊的诞生。基因工 程对破解人类自身 的密码发挥着巨大 的作用。,十、器官移植 现代的器官移植历史应该从美籍法国外科医生阿历克西斯.卡雷尔的工作算起。1905年他把一只小狗的心脏移植到大狗颈部的血管上，并首次在器官移植中缝合血管成功。结果小狗的心脏跳动了两个小时，后由于血栓栓塞而停止跳动。这位最早尝试移植心脏的先驱者，因他的多项研究成果而荣获1912年诺贝尔
7、医学和生理学奖。对挽救人类的生命作出了里程碑式的贡献。,十一、人造卫星 1957年10月4日前苏联拜科努航天中心 成功发射了世界上第一颗人造卫星，在国际 上产生了巨大的影响。接着美国、法国、日本、中国和英国纷纷发射了各自的卫星，随着卫星 技术的日新月异，卫星种类越来越多，它改变 了人类社会的思维工作和生活方式，成为现代 社会发展的巨大动力。据统计人类已经发射了4800多颗，主要目的是开发太空高远位置资源。,十二、克隆(clone)技术 也叫“无性繁殖”。1997年2月23日，英国苏格兰罗斯林研究所科学家利用山羊的体细胞成功地“克隆”出一只基因结构与供体完全相同的小羊“多莉”（Dolly）,世界
8、舆论为之哗然。克隆是人类在生物领域取得的一项重大技术突破，反映了细胞核分化技术、细胞培养和控制技术的进步。值得注意的是克隆技术也会给人类带来灾难和问题，,十三、试管婴儿 1978年7月25日第一个试管婴儿诞生于英国奥尔德姆市医院，她的名字叫路一丝布朗。试管婴儿发育成长的事实为许多患有输卵管疾病而不能生育的妇女带来了希望，它是人类胚胎学的重大突破。,创新、创意和发明创造的基本方法,什么是创新？,简单的说就是利用已存在的自然资源或社会要素创造新的矛盾共同体的人类行为，或者可以认为是对旧有的一切所进行的替代、覆盖。创新可以分为科技创新、文化创新、艺术创新、商业创新等等。,什么是创意？,创意就是具有新
9、颖性和创造性的想法。创意绝不是一般意义上的摹仿、重复、循规蹈矩、似曾相识，大多数人都能想到的绝不是好的创意，实际上根本就谈不上创意。好的创意必须是新奇的、惊人的、震撼的、实效的。,什么是发明创造？,发明创造是指运用现有的科学知识和 科学技术首创出先进、新颖、独特的具有 社会意义的事物及方法，来有效地解决某 一实际需要。,发明创造的种类,发明创造不仅可以创造出前所未有的东西，而且可以创造出比以往技术更为先进的东西。按其创新程度的不同，发明创造一般分为两类：开创性发明创造 改进性发明创造,1、什么是开创性发明创造？,又称基本技术发明创造，以科学原理的突破为条件，自觉地应用新的科学原理来解决技术问题
10、。其新技术方案所依据的基本原理与已有技术有质的不同。如蒸汽机的发明开创了热能向机械能的转化的新时代。中国古代的四大发明，以及电视机、收音机、计算机、原子能反应堆等都是属于开创性发明创造。,2、什么是改进性发明创造？,这种发明创造是在基本原理不变的情况下，对已有技术作程度不同的改变和补充，又称改良性技术发明。可以体现在提高质量、提高性能、降低成本，替用材料、扩大应用范围、延长使用寿命、简化结构、简化工艺流程等方面。例如：电灯中用钨丝代替碳丝，用充氩代替真空，都是依据电热发光的同一原理进行的改进。,发明创造的思维方式,发明创造活动中除了有按常规的逻辑思维活动外，还有一些与人们日常思维有异的特殊思维
11、方式，即所谓创造性思维。创造性思维是指运用自己的知识和经验、发明、发现一种新方式，用以处理某种事情或表达某种事物的思维过程。使人能突破思维定势思考问题，从新的思路去寻找解决问题的方法。通常使用的有逆向思维、侧向思维、求异思维、类比思维、综合（集中）思维、发散（扩散）思维、顿悟（灵感）思维等方式。,一、逆向思维,所谓逆向思维，就是指突破常规考虑问题的固定思维模式，采用与一般习惯相反的方向进行思考、分析的思维方式。通俗地讲，就是倒过来想问题，“反其道而思之”。,逆向思维的例子：,一、水泵 水总是由高向低流动，有什么办法能使其由低向高流动呢？由此发明出各种类型的泵。二、司马光砸缸 有人落水，常规的思
12、维模式 是“救人离水”，而司马光面对 紧急险情，运用了逆向思维，果 断地用石头把缸砸破，“让水离 人”，救了小伙伴性命。,逆向思维的应用,在日常生活中有许多用具的“缺点”往往是大家主攻的目标，但在不同使用场合，这些缺点有可能成为“优点”，想方设法扩大缺点，使之逆用，这也是逆向思维。有个摄影师常拍集体照，对数十人甚至上百人的集体来说，当“一、二、三”快门打开的瞬间，总会有个把坚持不住的人眼睛眨了一下，洗出照片就成了瞎子，很不好办。摄影师换了一个思路，先让所有人闭上眼睛，喊“一、二、三”时一齐睁眼，结果大获成功，洗出来的照片个个神采奕奕。水溶性画笔的发明，利用有些笔的笔迹，不能长时间保留，遇水易使
13、笔迹消失的缺点，发明水溶性画笔，用于在布面做标记。,二、侧向思维,侧向思维又称“旁通思维，通俗地讲，就是利用其他领域里的知识和资讯，从侧向迂回地解决问题的一种思维形式。侧向思维与正向思维是不一样的，正向思维遇到问题，是从正面去想，但是侧向思维是要你避开问题的锋芒，从侧面去想，是在最不打眼的地方，也就是次要的地方，做文章，把它挖掘出来，并把它的价值扩大。这样往往会有意想不到的效果，会更简单更方便。,侧向思维的例子：,一、鲁班发明了锯。鲁班爬山时手被 一棵小草划伤，然后观察小草，发现小草叶片边 缘是细密的齿锯 形，因此受到了 启发发明了锯。,二、“叩诊”的方法：一百多年前，奥地利的医生奥恩布鲁格，
14、想解决怎样检查出人的胸腔积水这个问题，他想来想去，突然想到了自己父亲，他的父亲是酒商，在经营酒业时，只要用手敲一敲酒桶，凭叩击声，就能知道桶内有多少酒，奥恩布鲁格想：人的胸腔和酒桶相似，如果用手敲一敲胸腔，凭声音，不也能诊断出胸腔中积水的病情吗?“叩诊”的方法就这样被发明出来了。,三、求异思维,是指有创见的思维。即通过思维创造性活动，不仅揭露事物的本质及其内在联系，而且在这个基础上产生新颖的、超出一般规律的思维成果。求异思维的关键在于人不受任何框架、任何模式的约束，能够突破、跳出传统观念和习惯势力的禁锢，使人们从新的角度认识问题，以新的思路、新的方法创造人类前所未有的更好、更美的东西。,求异思
15、维的例子：,1、可当帽子 用的伞。2、分脚趾的 袜子和鞋子。,3、1981年英国王子查尔斯和王妃在伦敦举办耗资10亿英磅的世纪婚典，盛典之际，人山人海，当后排的人们正为无法看到王妃风采而着急时，一家经营望远镜的公司，及时推出一款“观礼潜望镜”，人们蜂拥而上，不一会就抢购一空。按理说婚礼与潜望镜之间并没有什么直接联系，但精明的商人硬是从中找到了两者的内在联系，从而获取了丰厚的利润。这就是“求异”带来的成果。,四、类比思维,“类比思维”方法是解决陌生问题的一种常用策略。充分开拓自己的思路，运用已有的知识、经验将陌生的、不熟悉的问题与已经解决了的熟悉的问题或其他相似事物进行类比，把已有的事和物与一些
16、表面看来与之毫不相关的事和物联系起来，从而创造性地解决问题。,类比思维的例子：,1、飞机减振装置的发明 有人根据蜻蜒羽翅的减振结构设计了飞机的减振装置。2、上楼车的发明 根据小狗爬楼的运动方式创作了狗爬式上楼车。,五、综合思维,在发明创造中，把几个不同的主意合起来，或者相互补充取其长处重新组合起来，就能解决同一个难题或完成同一件作品，这就是综合思维，又称集中思维。综合思维往往可综合多种方法，对其设计、结构、原理的优点进行合理综合、改进、互补，形成一个合力，达到理想目标。,综合思维可在下列两种情况下使用，第一种情况是几个设想并无矛盾，分别可用在作品的不同部位，只需简单组合即可。另一种情况是几个设
17、想集中在同一部位，相互之间各有长短，这时你就必须下一番功夫把它们各自具有的长处结合而消除弊端，就好像是几个分力使它们作用在同一直线上，你必须把它们合理安排，使它们能最大程度地达到你所想得到的效果。,综合思维在什么情况下使用？,综合思维的例子：,防盗锁的发明：普通门锁锁舌前部是一个斜面，关门时能自动锁上，的确很方便，但因前部是斜面，防撬方面不尽人意，若加一方舌门锁，锁上后有一定的防撬作用，但关门时必须锁两次，很不方便。能否把两个看似矛盾的方法综合一下，去除双方的弊端取其所长重新设计呢？由此诞生了一种新型防盗门锁，下部有一斜舌，用其方便，上部有一方舌，用其可靠，两者合一，锁门时只要操作一次即可。,
18、六、发散思维,围绕一个问题，突破常规思维的束缚，沿不同方向去思考、探索，寻求解决这一问题的各种可能性，由一点到多点的思维形式就叫做发散思维，又称扩散思维、多向思维、辐射思维。扩散的范围愈广，产生的设想就愈多，解决问题的可能性就愈大。,发散思维的例子：,1898年，居里夫妇发现了放射性元素，自此以后，许多科学家采用他们的方法，又发现了一系列放射性元素，又有人在 用途上动脑筋，使放射性 由实验室走到工业、农业、医药、科研等领域，现在 在育种、消毒、杀菌、治 病、食品保鲜等方面都得 到了广泛应用。,创造性思维的特征：,灵活性、流畅性和独创性是创造性思维三个最重要的特征。灵活性反映思维的广度。敢于突破
19、固定思维，善于从不同侧面考虑问题，就容易找到解决问题的方法。流畅性指思维的速度（敏捷性）。由于重视思维的发散，重视联想和想象，重视从不同角度思考问题，因而思维过程中少有阻滞，善于扩散，在很短时间内就能产生大量新的观念、设想和方案。独创性（新颖性）反映了思维的深度，它是创造性思维最重要的特征，也是创造性思维的最高层次。由于能突破传统思维的束缚，不重复使用过去的方法解决问题，也就能获得过去未有的新成果，表现出独创性。思维的独创性常能导致新颖产品的出现。,发明创造的技法,“技法”是发明创造活动中的各种规则、技巧、做法的总结，是发明思路和发明方法的具体体现，是已经程序化了的方法，具有一定的可操作性是一
20、种在发明创造活动中规范化了的思维运动形式和捕捉技巧。只有把握好一种或几种发明创造技法，才能在创造活动中产生灵感-由平时积累的创造性思维和技法中“顿悟”、发现和解决问题，提出新颖、实用、科学的发明方案，制作高层次的作品。,一、主体附加法。,在一个主体上附加上另一东西，产生一项新的发明。例如：（）+（）=（）主体+附加=新产品,笔+验钞灯验钞笔,烛台+透明罩防风烛台,笔+照明装置照明笔,二、创新改变创造法,改变产品原来的某些特性，产生新的产品。例如：（）改变特性=（）。产品 改变特性=新产品,自行车改变结构=水车自行车，冰上自行车,茶杯变内容=磁化杯,灯泡变成分=彩色灯泡,煤气灶改变使用场所=煤气
21、沐浴器,三、自身组合创造法,是把相同的或相似的产品组合在一起，或将不同的产品组合在一起，形成新的产品。例如：（）（）=（）产品 产品=新产品,杯子+玻璃+刻度=刻度玻璃杯,杯子+电+金属=金属电热杯,椅子书架椅子书架,拖鞋照明灯照明拖鞋,鞋子刷毛刷地鞋,四、现有物品改造法。,、加一加：通过把一件物品加大一点、加长一点、加重一点、功能多一点等，使物品在形态上、功能上、尺寸上有所变化，更有利于使用。,把普通的雨伞加大一些，成为沙滩伞。,将普通手机的按键扩大变成老年人使用的手机。,插座加长线,电视机的屏幕越来越大，给人们带来视觉上的享受。,2、减一减 把原物减小一点，减轻一点，减短一点，减窄一点，减
22、薄一点等，使其形态、价值、功能、成本等明显优化。,例如：近视眼镜减小为隐形眼镜，对近视眼 患者更为方便。,移动硬盘的体积较大，将其改小，便于携带。,超薄手机,音乐带中减去歌声只剩下伴奏成为卡拉OK带，增加游戏者的参与功能等。为了减轻重量，以塑代钢。电子管改成集成块，体积减小，给人们的生活带来了便捷。,3、扩一扩 把原物体的功能、用途、使用领域等，放宽一点，扩大一点，使它产生明显的变化。,例如：1）把吹风机的功能扩展，变成烘干机。2）海尔公司将洗衣机的过滤孔扩大，创造出深受农民喜爱的洗土豆机。3）将小电视机的显示器面积扩大，变成了大屏幕电视。,4、缩一缩 把现有产品的体积缩小一些，成为小型、微型
23、，给使用者带来方便。,例如：将MP3、MP4的体积变小，既便于人们携带，又便于人们使用。掌中宝电脑、折叠自行车，还有制造压缩饼干、袖珍收音机、袖珍雨衣、书籍的缩印本、袖珍词典都是采用缩的创意。佳能当初也是看准施乐大型复印机的不 足，利用小型复印机将之打下马。,五、改一改：改进物品原来的形状、性能、结构，使其产生新的形态、功能、特性，使产品更简单、轻便、省力、多功能、高效率、有特色，也可针对现有的做法提出意见、建议。,例如：伞柄长度固定，不便于携带，将其改为折叠式，成为折叠伞，便于人们存放、携带。,对现有红绿灯进行改造，使其既便于正常人使用，又便于色盲患者使用。,对现有的耳机进行改造，将耳机的两
24、根连线通过拉链连接，避免耳机的两根线缠绕在一起。,六、变一变：采用方式、手段和程序等，对原产品进行改变，使人产一种新的感觉。（改变原有事物的形状，尺寸，颜色，滋味，浓度，密度，顺序，场合，时间，对象，方式，音响等）。,例如：铅笔杆由圆形改变为六棱形、扁形，减少坠地机率。,闹钟变为振动型，避免影响同室其他人。,七、并一并 看看事物之间有什么联系，然后把一个物体与另一个物体合并起来，它的特点是把多种规律和多种功能合并。,例如：瑞士军刀：将剪刀、钳子、螺丝刀等功能集成于一体。,剃须与刮须联合在一起，成为畅销的多功能剃须刀。,例如：mp3播放器加上了收音机的功能，手 机上加上了照相的功能，使mp3播放
25、 器和手机的功能更广泛，使用更便捷。,八、学一学：通过学习、模仿别的产品、物体的形状结构、色彩、性能、功能、动作等来实现新的创作。,例如：美国科学家研究、模仿蜘蛛的动作制造了8条腿的自行机器人，在火山口等复杂的地形环境中能行走自如。,传统的中成药剂量大、服用不方便，一直是困扰医疗界的大课题，有人就借鉴西医，把中药的有效成分高度浓缩制成类似西药的片剂、丸剂，体积减小，容易携带，服用方便。,模仿升降功能，设计了可升降篮 球架。,可口可乐瓶的发明：美国一位制瓶工人，偶尔见女友穿一条漂亮裙子，裙子的膝盖以上部分较窄，显得腰部线条更优美。这位工人联想到玻璃瓶子，而设计出别开生面的可口可乐瓶，将瓶子与裙子
26、连到一起了。,研究蝙蝠的飞行原理，发明了雷达。,9、代一代：用一种事物去代替另一种事物，就是日常生产、工作中广泛存在着的材料的代用、方法的代用、工具的代用、商品的代用等等。通过“代一代”，人们以先进的代替落后的，以新的代替旧的，不断新陈代谢，更新换代，创造出越来越多的新材料、新工具、新方法、新商品。,用电子计算机代替了算盘。,1）用不锈钢炊具代替铝炊具；2）用集装箱运输代替散装运输。3）自从高速公路出现后，用汽车运输代替火车运输，既快又方便；这又促使人们创造更快速的高速火车。,10、搬一搬：就是移动，转做他用或是把物品的某一部件搬动一下，产生一种新的物品。它的特点是把事物的某个部件搬动一下，使
27、之形成一种新的物品，产生新的功能。这种方法在很大程度上包含着某一工艺技术的应用。,例如：利用激光，制成激光武器，激光唱片，激光防伪。还有把电视机上的拉杆天线“搬”到教室的讲台，就成可伸缩的“教鞭”。,11、反一反 试把某事物的形态、性质、功能、结构反一反，或者把上与下、里与外、前与后、横与竖、方与圆、左与右、导电与绝缘、热与冷等矛盾的两个方面倒一倒，产出新的产品、新的功能、新的用途。,例如：电转化为磁可做成电动机，而反过来，由磁转化为电则制成发电机。,1）皮毛服装里外反一反，就成为翻毛服装；2）衬衫领由大尖领改为小方领，或者相反，就成为新式衬衫；3）毛线衣由内衣变成外衣，羊毛衫则由外衣变为内衣
28、；4）把暖水瓶改为冷藏瓶；5）“吸尘器”的发明,实际上是“吹尘器”反过来的事例。最初打扫清洁的工具是“吹尘器”,结果尘土飞扬,反而不卫生。反过来变成“吸尘器”效果就非常好。,12、定一定：在解决某一问题，改进某一物品时，能否先有一个约定的标准，大家都能接受的规定，能使工作效率更高、更方便、更准确，这就是“定一定”。,例如：以前温度测定只能用人的感觉判定，既不方便，又难有一个准确的标准。瑞典科学家摄尔休斯想出了在水的冰点与沸点间划100等分，把每一等分定为1度的方法统一了温度的测量。,药水瓶上印有刻度，贴上标签，注明每天服用的次数和时间。,发明创造的技法 一、主体附加法。主体+附加=新产品 二、
29、创新改变创造法。产品改变特性=新产品 三、自身组合创造法。产品 产品=新产品 四、现有物品改造法。加一加 减一减 扩一扩 缩一缩 改一改 变一变 并一并 学一学 代一代 搬一搬 反一反 定一定,生活中的发明创造：,方便在栏杆上放置的花盆,方便穿线的针,可作为垃圾桶使用的撮子,带眉刀的梳子,带勺子的酱包,泡茶壶,点钞指套,滚动座椅,果盘,咖啡杯盖,咖啡携带袋,带指南针的手表,手表式手机,手机支架,可作为凳子使用的雨伞,置钉锤,提瓶器,防止夹手的门挡,易拉罐防漏盖,果蔬滤水器,带簸箕的菜板,带定时器的泡茶器,带防烫手套的围裙,黑板用圆规,节省空间的桌子,可擦地的婴儿爬行服,省力铁锹,方便放置的不倒翁牙刷,耳机分线器,防止滑落的搅拌勺,防止裤子、裙子淋湿的雨伞,利用太阳能供暖的瓦片,环保戒指,胶棒式黄油棒,可作为沙发使用的床,烤箱用薯片烘烤器,带鱼缸的洗手盆,便捷饮料加热器,保暖耳麦,课桌椅,擦地鞋套,带座椅的手提箱,便捷搅拌勺,同学们：让我们好好学习掌握科学文化知识，时刻观察寻找生活中的不足，认真思考探究创新解决现状，引用一位名人所说的一句话，“只要是人能想到的事，总有人能做到”。,创造发明来源于生活，创造发明造福于人类。,预祝大家创出更多更好的新产品来！,
