组合联想发明创造技法(活动课)

组合联想发明创造技法组合联想发明创造技法（活动课） 教教 案案 231500 安徽省庐江第二中学 束义福 一、活动目的一、活动目的 （一）使学生了解组合联想与创造的关系并培养学生的联想能 力。 （二）指导学生从组合联想到创造，通过学生分组进行联想组 合发明设计，培养学生的创造意识和能力，进而得到一些组合联想 创新成果。 （三）激励学生动脑、动口、动手积极参与活动，建立和谐愉 快的师生关系与活泼宽松的课堂气氛。 二、活动的内容：二、活动的内容：要求学生掌握发明技法和基本知识技能，了 解发明创造的新颖性、先进性、实用性，能运用组合联想发明技法 解决实际问题。 三、活动重点：三、活动重点：通过一系列二维与三维组合联想创造发明实践 活动和对组合方案的评估与改进的研讨的活动，培养学生的创造性 思维能力。 四、活动准备四、活动准备 （一）氛围准备（一）氛围准备 1、在上面黑板上写美术字课题“组合联想发明创造技法”。 2、教室两侧墙上贴有毛泽东、爱因斯坦、爱迪和生、陶行知 的有关创造发明的名言。 3、教室里课桌并成 8 大组，每组 8 人围坐一起，营造宽松和 谐的活动课教学氛围。 （二）道具准备二）道具准备 1、组合发明产品： 电水壶，带元珠笔的拉杆天线式教鞭，耳机或多功能电笔，多 功能剪刀，含钙牛奶等。 2、 综合也是创造录相科学智慧 8 分钟四十集中的一 2 集，由 8 分钟剪辑成 5 分钟。 3、演讲准备 学生演讲 人类的历史就是一部发明创造史，发明创造铺筑了人类向前发 展的阶梯，一些历史阶段就是以当时的某些发展而命名的。如：旧 石器时期，新石器时期、青铜器时期等等，每一次发明都是精神和 物质的飞跃。可以说，没有创造，就没有人类的现在和未来，甚至 就没有现实意义上的人类。发明创造与人类的文明，民族的兴衰， 国家的存亡息息相关。人类生活的本质就是创造，人类文明的源泉 就是创造，创造力的萌发、成熟和跃时，正是现代文明的基础和不 断发展的动力。 发明创造，不仅仅是能产生显著的经济和社会效益，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 会的进步，启发和激励人们的聪明才智，提高全人类的精神文明和 物质文明水平，使国家昌盛，人民幸福，因此说，发明创造是取之 不尽，用之不竭的资源，是民族振兴，国家强盛的法宝，是集体富 裕，个人幸福的源泉。 五、教学过程五、教学过程 （一）教师引言（一）教师引言 学生的天职是学习，不仅是学习文化科学知识而且要运用已有 知识来发明创造。学习的功能，归根到底是训练人的大脑，让人具 有创造思维的活动能力，成功的学习是创造，加强创造思维性训练， 让人脑完全解放，充分释放出创造的潜能，从而有所发现、有所发 明、有所创造。 当今的时代是改革开放时代，是竞争的时代，竞争从现象上看， 是经济产品的竞争，实质上是智力的竞争，是发明创造能力的竞争。 而发明创造技法是撞击人们发明创造灵感的火花，是引导人们迈向 更深远、神秘的科技殿堂的灯塔，它启发人们的创造意识，提高人 们的创造能力。实践证明，学会了发明创造技法，可提高发明创造 水平，缩短发明创造时间，找到通向成功的捷径，著名的科学家达 3 尔文说：“最有价值的知识是关于方法的知识”因为方法能产生发明、 创造财富，拥有一切。今天，我们大家来共同学习发明创造技法 组合联想发明法。 （二）组合发明例举（二）组合发明例举 师生共同联系日常生活实际列，举人们正在享用的前人组合发 明成果及学生（本校本班）发明成果，指出人人都有创造的潜能， 激励学生个个发明创造。 （三）师生互动阶段（三）师生互动阶段 1、展示现有的应用联想组合创造发明技术方法生产的产品 展示实物：耳机电笔 简述：（略） 展示实物：耳机电笔 简述：（略） 展示实物：含钙牛奶 简述：牛奶中含有蛋白质、脂肪、维生素等营养物质但含人体 所需的钙不多，人们在牛奶中渗入钙质、生产出特别适合儿童、孕 妇、老年人的含钙牛奶。又如碘盐、补血蜂蜜等。 展示实物：变色眼镜 简述：眼镜是通过折射来改变光线方向使物体的像投在视觉细胞 上而看清物体的，但外界光线很强或很弱或不断变化时也会使人看 不清物体。于是人们使眼镜的镜片具有随光线的强弱而变色的功能， 发明了变色眼镜。 举例组合家具，积木式机床等。 启发学生：综不所述，可以看出很多新发明技术，都是 两种或两种以上的不同物体或物质组合于一体。 2、教师讲述引发： 事实证明，巧妙的组合本身就是一种艺术创作。我国有一幅在 国际比赛中获金奖的儿童画，画面是一个小孩荡秋千，而秋千挂在 一弯高悬空中月牙上，作者将秋千与月亮组合，从而产生一个极富 创造性的新颖构思，情趣盎然，表述了新一代征服宇宙的美好愿望。 4 组合更能导致许多发明，促进产品的开发，小的如音乐卡 生日快乐歌与卡片的组合；万（多）用表电流表、电压表、欧 姆表的组合。大的如坦克堡垒大炮与车辆的组合；宇宙飞船 人造卫星与飞机的组合。 3、学生自己展示并简述：多功能刀、多功能茶杯、多用表、 多用书包、多用文具盒等。 4、学生谈谈自己对组合发明的认识。 5、教师小结： （1）出组合联想发明法定义： 组合联想发明是指按一定的技术原理，展开充分的合理的联想， 把某些技术特征进行新的组合，构成新技术方案的发明方法。 将若干事物的功能或特点通过组合汇集成一体，达到优化事物 的目的，或者达到一事多能或一物多用。将若干事物的功能或特点 通过组合汇集成一体，创造出组合前完全没有的新的功能或新的特 点。千差万别的事物是构成新事物的不尽源泉，扩散思维和集中思 维是组合联想创造的思想指南，你想创造新事物吗？那就请眼观六 路洞察万千事物，把不同的需要集中起来思考，组合出众多的新事 物。 （2）联想的类型（见屏幕） 对比联想：由黑色想到白色，由方想到圆，由大想到小；这 种根据它们性质相反进行联想，称为对比联想。 如 轻重、上下、漏堵、正数负数、加法减法等 相似联想根据相似功能，特征进行联想 例：由火柴想到打火机，由铁钉想到螺丝钉。 间接联想把没有直接联系的物体通过“连锁反应”联系起 来的联想，如音乐水龙头，日历杯，变色碗，固体浆糊。 对立联想把一些人、事、现象按“很少，很多”、 “很大、 很小”联想在一起使它们既相反又互相有联系。例：很少的作家， 很多的读者；很小的雨滴，很大海洋。 5 因果联想产生互为结果的两事物而产生的联想。 纵深联想对原有事物重新思维，进一步联想，从而达到 更深的层次。 联想有起点和终点，起点有两种，一是确定的起点，另一是不 确定的起点。联想的终点也有两种，一是确定的终点，另一是不确 定的终点。联想的起点和终点存在着下列关系： 确定的联想起点对应着不确定的联想终点。 不确定的联想起点对应着不确定的联想终点。 在一项发明创造中的联想过程中，确定的联想起点和确定的联 想终点都有无穷多。 具有某种知识或技能，一时找不到运用这种知识或技能进行发 明创造的对象，联想的起点往往是不确定的，看到了问题，想到了 发明的课题，苦于不知如何去解决设计问题，联想的终点是不确定 的，但是联想的思路是不固定的。 在不改变某一事物原理或结构的原理或结构的前提下，将若干 相同的事物组合起来，构成一个独立的事物，实现新的功能或表示 新的意义。 （3）组合发明的最大的优点。是时一步利用了已有的事物， 物化过程即实现发明创造的过程比较简单。对组合发明创造实施物 化时，可以充分利用现有的制造材料、生产技术以至零部件，这样 易于标准化，通有化和系列化。因而，组合创造的成本低廉，而且， 巧妙的组合可以有各种不同的意义。当然，组合的结果若没有新的 意义或者新的功能，这种组合就成为毫无价值的数量的堆积。这是 不可取的。 （4）组合联想应该掌握的要领。首先要选择好目标，观察那 些事物能够组合，分析通过组合的方法或形式可以解决什么问题， 然后充分发挥联想建立组合关系，设计组合环节，有了组合关系和 环节便可以实现组合，事物组合的创造性、科学性和设计可行性关 键集中在这里。 把组合联想创造的思想扩展到所有的行业里，渗透到一切领域 6 中，在各种各样的事物中寻找组合对象，研究组合的需要性和可行 性，组合不光局限于物与物的范围内，事与物、事与事同样可以组 合。那些看起来不合理的组合，但如果在“不合理”中融进创造性的 联想与想象，从而催生新物，产生新意，在新异中开辟一片创新思 维的新天地，创造出千姿百态的奇妙世界。 在平时时常生活、学习中，如旅游、观灯、洗澡、读报、聊天 时有意识或无意识地把某一事物同长期悬挂在自己心中的那个发明 问题联系起来思考。 “天机云锦用在我，剪裁妙处非刀尺”只要长期 以往坚持不懈，从整体优化的要求出发，创造性地剪裁“云锦天机” 发明创造便一定会不时到来。 6、组合联想发明的“三性”：新颖性、先进性、实用性（“三性” 具体内容见屏幕） （四）学生交流阶段（四）学生交流阶段 1、学生开展小组讨论 （1）每小组写出几种由组合联想法崦发明的产品（比较那组 多） （2）每小组运用组合思维，发挥联想与综合能力，进行小发 明设计。 2、每小组代表上台展示小发明设计 3、各小组投票评选最有创意的小发明 （五）实践与评估（五）实践与评估 1、二维组合联想（部分投影） 发给每人一张庐江二中创造发明设计方案表。教师演示与讲解 二维组合联想的操作步骤：把两个不同物体或物质的功能、性能、 色彩等进行组合；对每一组判别其新颖性、先进性、实用性。有三 性的分别作“”记号，没有作“”记号，把全部是“”记号的组合挑 选出来进行集体讨论。 发光恒温过滤钱包按摩器 鞋 椅 7 伞 帽 学生操作与反馈评估 发给每个学生一张二维组合联想创造发明设计表进行练习操作 和相反讨论,反馈操作结果,挑选两位以上学生的设想,对其“三性”以 及实施方案的可行性进行评估。 2、三维组合联想（选学、课外兴趣小组同学必学） 演示和讲解三维组合联想 借助三元坐标的启发，建立三元坐标联想组合法，使组合联想 发明更有效快捷。使形容词描述的形状、色彩、性能，词描述的功 能，名词描述的事物对象，可以把任意想到的事物都一一建立联系， 形成各种各样的联想，三者不断改变内容形成不同组合。 右图 A、B、C 三组词语中，虽然横向一行的词语搭配是现有 的物质概念，但是一旦上下位置打乱组合，就会产生无数的现实生 活中尚未发明创造出来的、很可能是相当适用的、有价值的创意。 上述三组词语的组合方法可以是： AC；AAC；ABC；BC；BCC；CC；AACC；BBCC，等各种组合 方式，图中 18 个词按以上 9 种方法组合可产生 47417 种不同的创 意概念。可见这种创造技法的奇妙之处。 这种三维组合法，其功能作用是它会帮助人们方便而又快捷地 提出千奇百怪或异想天开的大量问题，从而有效地解决普遍存在的 困扰发明者没有发明课题或课题无法优化的难题，可以大大激发人 们的思维，情不自禁地产生大胆的想象和假设，突破浣的思维方式， 训练了人们的形象思维。而多种组合所产生的众多概念在人们选择 单一的较为理解的或唯一的正确答案的过程中，不知不觉地训练了 人们的聚合思维。 学生操作与反馈评估 学生操作三维组合联想作品及相互讨论 挑选两位学生的设想，并对其“三性”由学生相互进行评估（一 8 个星期后上交） （六）结束语（六）结束语 江总书记教导说：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺 发达的不竭动力”。同学们，你们是跨世纪的一代，肩负着中华民 族伟大复兴的历史重任，学习和借鉴只能步入后尘，唯有创新和开 拓才能使中华民族腾飞和超越。只要善于观察，勤于思考，又掌握 发明技法，你们一定可以成为未来的爱迪生。人民教育家陶行知说； “处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人”。 “最高境界 就是创造”。同学们，为了中华民族的腾飞和超越，我们要学习， 学习，再学习，更要创造，创造，再创造！ （七）作业：（七）作业： A、思考与讨论：（投影） 1、组合方法是一种被广泛应用的发明创新技法，当今世界上 首创发明很少，绝大多数是组合发明。 2、最杰出的创造者总是专心于新的组合。要提高自己的创新 能力，就要培养这样的习惯，无论看到什么，听到什么，接触到什 么，都试一试它们能否组合起来，用创造的眼光审视事物的功能， 意义和作用。 3、发明并不是无用组合构成的，而是由数量极少数有用组合 构成的，但这极少的有用组合是建立在大量的无用组合基础上的。 4、组合应该是有机的、巧妙的融合，是按各部分各要素的内 在联系把它们有机地组合起来，决不是任意的、盲目的拼凑和堆积。 5、组合方法不仅可以导致一般的发明和创新，而且还可以导 致重大科技发明和创新。美国科学家说过，阿波罗奔月工程没有一 项技术是全新的发明，它的伟大成就在于把火箭技术、自动控制技 术、遥测技术、计算机技术、生命保护技术等组合在一起。 6、事物之间的组合决不仅一一对应的，一种事物可以寻觅无 数组合对象，以圆珠笔为例，其组合对象不光是日历=针线、图章， 还有消字器、测电笔、钢笔、钥匙环、微型收音机、温度计、电子 9 表、驱蚊器、香料、微型毛电筒、打火机等，千差万别的事物是构 造新生事物的不尽泉源；扩散思维和集中思维是组合联想的思想指 南。 7、两件似乎互不关联的事物，两种互不相关的技术，两种互 不相关的思维在一定的条件下有着某种内在的联系，把它们组合起 来，就能成为一种新物体、新技术、新思想。如：橡皮头铅笔 CT 是常见的现代医疗诊断仪，它的全称是电子计算机控制的 X 射线， 层面扫描仪是计算机技术和 X 光技术组合产生的新技术。又如： 黑格尔的辩证法和费尔马哈的唯物主义观点的有机组合从而形成了 马克思的辩证唯物主义新思想。 世界上事物形形色色各不相同，许多事物看起来相互毫不相干， 然而正是这种“毫无关系”成为人们探索创新的无限天地，使原来无 关的事物联系起来，让它们在大脑中“相碰”，从而迸发出创新的火 花，结出创新的硕果。 B、方案设计和作品制作：运用所学组合联想创造发明技法和 已有的知识，自己观察，自己发现问题，自己选题 ，自己进行设 计或制作（一星期后上交） 。任选一件作品或一个方案。 （兴趣小组 同学力求全做） C、写一篇关于发明创新方面的小论文或心得体会。 部分学生可任选 B、C 一题。 课后记课后记 231500 安徽省庐江第二中学 束义福 教 案 说 明 一、本课的创设情境是综合情境。有氛围情境、道具情境和演 讲情境综合而成，通过创设情境来提示主题 ，明确任务，使学生 形成探求创新的心理欲望，增强全课的感染力。 二、为了使学生对组合联想发明有一个感性认识，本教案设计 10 以展示发明创造实物结合简述导入，展示物品从简单的组合到多元 组合，从单一功能到多功能，并且通过展示现有产品到展示本校学 生的创新产品来启发激励学生创造发明的积极性和热情。 三、教案设计了创新学具的使用，每位学生发给一份二维组合 联想创造发明设计表和一套三维组合联想创造发明卡，以便启发学 生掌握其基本方法，来帮助学生提高创造性思维能力。 四、本活动课选题“组合联想发明法”适合学生的认知水平，符 合学生对未知的好奇和探究需求的普遍的心理特性。从而可使学生 兴趣盎然、动机强烈、情绪高涨。 “二维”、 “三维”的不同层次要求及 灵活进行组合联想的梯度，使活动分步到位；使学生的个性差异、 个性特长的发挥，分别都能充分发挥各自潜能，又能各有所获。这 样使学生全体的参与程度和各有所得覆盖面均能得到理想的效果。 五、