爱华网第五讲
小发明创造技法；形态改变法；圆溜溜的西瓜容易滚动碰伤，运输也不方便。于是，科学家经过反复研究，培育出了方形西瓜。那么装载和运输起来就方便多了。现有的一些物品和方法，换一种方式看：改变现有东西的形状，改变制作工艺，改变物品的结构，如把原来方形的改成圆形的，把直的改成弯的，把红色的改成蓝色的，把无香味改成有香味的……你也许会觉得比原来的更方便些。这种发明技法叫做形态改变法。
方形漏斗；用漏斗往瓶子里灌液体时，因瓶口和漏斗都是圆形的，瓶里的空气不易排出，液体流得很慢，所以需要一边灌，一边提动漏斗，否则灌得稍快一点儿液体就会溢出。河南的王岩同学则改变了传统漏斗的形状，把漏斗下口的圆形改成方形，使圆瓶口与方形漏斗之间留有较大的空隙。这样，往瓶里灌液体时，瓶里的气体会沿着瓶口的空隙流出来，既方便了使用，又节省了时间。
尖头插销；家里用的门销一般是圆柱形的，很容易被挡住。新疆的郭永钢则将插销头锉成了尖的，形态改变后的插销用起来就方便多了。
新型信封章一般的信封章（在信封上盖寄件单位或地址的印章）为长方体形，它存在着盖印质量差、印不实的缺点。北京178中学赵晨同学则把信封章的印刷面由平面改为圆弧形，相应的变化则把盖章的动作由下压改为滚，由于圆弧面在纸面滚动时与纸面上接触的部分只有一条线，所以盖印质量大为提高，也具有省力和迅速的优点。这项发明只是改变了原物的形状，却是巧妙的设计，在1990年第五届全国发明展览中荣获银牌奖，也同时获得了第五届全国青少年发明创造比赛三等奖。
双色演示算盘；珠算是我国传统的计算工具，方便学习。许多学校都开设了珠算课，教师用毛算盘挂在黑板上演示，但坐在远处的同学看起来有困难，因为算珠的颜色一样，拨上拨下容易混淆。辽宁的赵宇同学发明的"双色演示算盘"，解决了这一难题。他将现在圆柱形算盘柱子的半腰改成了"扭曲180度"，再将黑算珠背面涂上红色，这样，靠上的黑算珠向上推时，在半腰上就旋转了180°，黑珠变成了红珠，坐在后排的同学看到色彩鲜艳的红色，加减乘除，一目了然。此发明在第六届全国青少年发明创造比赛中获一等奖。
从以上几例可以看出，改变物品的形状可以导致优秀小发明的诞生，看似简单，但却十分巧妙。另外，改变物体的制作工艺和结构也可导致小发明。
多功能墨汁；杭州的秦路同学见老师用墨汁在梅红纸上写字时，由于纸上有油脂，墨汁不易吸附，书写起来很困难。他经过多次试验，对现有墨汁的配方进行了一些改进，增加了去掉油腻作用的原料--洗洁净或洗发精，一种新型的多用途墨汁问世了。这种墨汁既能在梅红纸上书写，还可以在塑料制品、陶瓷上直接书写。这项发明在全国第二届青少年创造发明比赛中获得了二等奖。
你们不妨试着运用形态改变法，将你所用、所见的现有物品的形状、花色、音响、气味、滋味、结构、温度等改一改，也许会搞出成功的小发明。
小发明创造技法之组合法
如果你细心观察和思考，就可以发现你周围的许多东西是由两种或两种以上的物体组合而成的。如带橡皮的铅笔是由橡皮和铅笔组合而成，电水壶是由电热器与炊壶组合而成。带日历的手表，带温度计的台历架，带有圆珠笔的钢笔等，都是由两种东西组合而成的一种新东西。像这样将已有的两种或多种物品或部件进行巧妙地组合，构成新的更好的物品的发明方法称为组合法。
组合可分为近缘组合和远缘组合。
近缘组合是指待组合的事物原本是"一家人"，或者是"直系亲属"，它们常常在一起"接触"，虽各自有着不同的功能，但彼此间有着密切的内在联系。那么，可以将它们"固定化"地结合在一起，形成一个有机的整体。
编码杆秤；杆秤这种传统的计量工具，使用时间不下千年了。但由于它的秤杆和秤砣是分开的两个部件，所以携带很不方便，特别是有些人还利用换秤砣的方式坑人，使消费者深受其害。于是，四川的张鹏程同学对传统的杆秤作了改进，他在杆秤上开槽，把秤砣做成条形，并把两者通过活节铆在一起，使两者不能分开，再刻上编码。不用时，可以把秤砣镶在杆秤的槽里，既携带方便，又可防止弄虚作假，有利于维护消费者的利益。
这项名为"编码杆秤"的小发明荣获了第五届全国青少年发明创造比赛一等奖。其成功之处就在于巧妙地将秤杆和秤砣这两件"形影不离"的部件综合在一起，把传统的杆秤来了一番革命性的变革，是成功地运用近缘组合的范例。
像这种近缘组合的例子很多，只要你留心是可以找出发明的结合点的。比如：无尘扫帚；能否将洒水与扫地两个步骤合成一个步骤，发明一种无尘的扫帚？如在扫把上安一个带微孔盛水的塑料袋，边扫地边洒水灭尘。
饭菜盒；许多同学喜欢用铝制饭盒买饭或带饭，但这种饭盒盛菜时很不方便。能不能把盒盖与盒体组合在一起制成"饭菜盒"呢？首先可以将普通饭盒的盒盖加深些，使之可盛菜。其次将盒盖与盒体用合页连接起来，买饭时，打开盒盖，盒体盛饭，盒盖盛菜，用一只手即可端住，特别是在无桌放饭盒时用尤其方便。
有时两件事物不是"亲戚"，甚至一点联系也没有，但把它们巧妙地组合在一起后，就增加了新的功能，出现了新的事物，这就是远缘组合。如伞是大家常用的雨具，而手电筒是照明用具，两者本不相干，但把它们组合在一起，下雨天走夜路时，既可遮雨，又可照路，一举两得。还有人把星座图绘制在伞面的内侧，那么在打伞的同时又可观察星空，增加天文知识，岂不妙哉！
水开报警；江苏的刘中同学一边烧水，一边学习，好几次丢下书本看水开了没有。为了不影响学习，让水开时能提醒他，他就将一只金属哨子照着哨嘴的大小，在木塞上开槽，把哨嘴插入槽里，再换下水壶盖顶上的顶钮。这样，水开后的蒸汽就使哨子"嘟嘟嘟"地叫起来。瞧！"素不相识"的哨子与水壶组合在一起后，就使水壶又增加了新的功能，更受用户的欢迎了。
自动报警的证件夹；福州的陈云同学听爸爸说，现在出门办事身份证不能不带，可就是怕丢失，一旦落入坏人手里，还不知会产生什么后果呢！爸爸的话引起了陈云的思考。他利用平时学到的无线电知识，并从各种音乐贺卡中得到启示，经过无数次改进，终于制成了自动报警的证件夹。他的这项小发明实际上是把一个微型电子报警器装置组合到证件夹上，只要有人从使用者的身上或包内拿出证件夹，它就会自动奏响警声，从而有效地保护各类证件的使用安全。他的这项小发明参加第六届全国发明展览，引起人们的极大兴趣。
由以上实例可以看出，巧妙的组合是无穷无尽的。注意组合的规律性，可以给发明者提供创造性的想象天地。然而，组合并不是凑合，不加选择地把两样物品随意组合在一起是行不通的，也没有必要。如把梳子和餐具组合在一起就很不卫生，也显得不伦不类。只有恰当的、实用方便的完美组合，才可以使事物相互补充，和谐一致，同时扩大用途，增加功能，增加效益。
小发明创造技法之移植法
把大家已经知道的原理，已有的物品或方法等，移植运用到自己的发明上，得到一项新的发明，这种方法叫做移植法。这种技术性移植是发明创造的一条重要途径。如前面讲到的"好客鞋"，就是作者将已有的发明"尼龙搭扣"移植到拖鞋上发明的。
充气太阳灶太阳；能对人们极有吸引力，但目前的太阳灶造价高，工艺复杂，又笨重（50千克左右），调节也麻烦，野外工作和旅游时携带就不方便了。上海的连鑫等同学在调查研究的基础上，明确了主攻方向：简化太阳灶的制作工艺，减轻重量，减少材料消耗，降低成本，获取最大的功率。他们首先把两片圆形塑料薄膜边缘粘结，充气后就膨胀成一个抛物面，再在反光面上贴上真空镀铝涤纶不干胶片。用打气筒向内打气，改变里面气体压强，随着打气的多少，上面一层透明膜向上凸起，反光面向下凹，可以达到自动会聚反射光线的目的。这种"无基板充气太阳灶"只有4千克重，拆装方便，便于携带，获第三届全国青少年科学发明创造比赛一等奖。
该发明实际上是多种移植的结果：他们把充气玩具的技术，日常商品商标的不干胶贴片，凸透镜似的抛物面结构，移植到新的太阳灶上来，他们把课本上的光学、流体力学的原理等知识，移植到太阳灶的设计上，从而成功地完成了小发明。蜡烛灯；蜡烛是人们常用的一种照明工具，但烛焰怕风，烛体不易固定，亮度不能控制。怎样改进这些缺点呢？湖北监利中学的柳国弘同学先考虑固定烛体与防风，他将蜡烛插在一个铁筒中，罩上一个玻璃罩。他联想到卡口式灯泡的固定方式，并借用到蜡烛灯上，安了个弹簧以使烛焰保持在灯罩的最佳中心位置。
怎样使蜡烛不流泪呢？解决这个问题，必须不断降低蜡烛顶部温度，使热量向四周传导散发。汽车的发动机前面均有金属散热片，是否也可以借鉴到蜡烛灯上来呢？他在润肤香脂金属盒上钻一个大孔，将剪好的散热片剪成电扇片的形状，在中心打一个同样的大孔，将剪好的散热片焊接在盒上（两者的大孔要对齐）。
怎样控制烛焰的亮度呢？他受煤气炉的空气阀的启发，用内外两个带气窗的套圈套在一起（内圈用散热片下面的铁盒，外圈用一另做的塑料圈），通过转动气门来控制空气流量，实现了调节烛焰亮度的愿望。这个发明可说是一项2"移花接木"的综合体，灯罩是从煤油灯来的，固定方式是从卡口灯泡来的，散热片是从汽车来的。
由此可以看出，移植法是一种很有意义的发明思路，同学们掌握得好，能搞出相当好的小发明。
运用移植法大关键是要扩大知识面，了解一些新技术、经常分析一些物品或其某一结构的原理、功能。这样，大脑里可供移植的信息多了，你搞小发明时就可信手拈来，为你所用。
小发明选题思路之列举缺点找选题
一个重要的方法，就是从学习、生活中不顺当、不方便、不合意的事情着手，列举缺点，多问"有什么缺点需要克服的？"再去寻找克服缺点的方法，这种根据现有物品的缺点而提出改革设想的方法称缺点列举法，也是选择小发明题目的一种简便有效的方法。
四用防触电插座
电源插座几乎家家都有，但它很容易触电，对于小孩子来说特别危险，而且插上拔下很麻烦。上海的徐琛同学解剖了几种传统的电源插座，设计了一种"四用防触电插座"，这种插座在普通插座的插孔中，加装了两道绝缘的活门，只有插头同时插入两个插孔时，才能接通电源。这样，当小孩不注意把小手或铁钉等插入任一插孔时，由于有两道门挡着，也就不会触电了。这项小发明荣获了第二届全国青少年科学创造发明比赛一等奖。
气压水瓶的改进
气压水瓶有缺点吗？有！由于它的出水管直插瓶内水底，所以每次压水时，底部的沉淀物往往使压出的水变浑浊。北京的张雪克同学针对这个缺点，对气压水瓶作了改进，他把吸水管口接了一截橡胶管，管口加一个塑料浮球，由于球始终浮在水面上，所以气压水瓶底部的沉淀物不会从吸管吸出。该发明获得了第二届全国青少年创造发明比赛三等奖。
列举物品的缺点实际上就是发现问题，而创造发明正是为了解决存在的问题。所以，我们每发现一个缺点，提出一个问题，往往就找到了一个发明的题目。
那么，怎样研究和发现缺点呢？
首先，要随时留意自己日常使用的物品存在哪些不足或不方便之处，并善于抓住一件物品深究细挖。伞，是大家常用的遮阳避雨的工具，似乎没有什么文章可做，可一些大小发明家却抓住它不放，花样日异翻新，如太阳伞、双人伞、折叠伞、母子伞、快干伞、天文伞……层出不穷。可见，一件事物有很多的发明题材可搞，而同一题材又可用各种不同的设计方案构成不同的发明。再拿钢笔来说吧，它的缺点还很多，如笔帽容易脱落或丢失，笔尖容易堵塞，圆形笔杆容易从桌上滑落损坏笔尖，晚上停电或野外作业写字看不见……当你尽可能多地列举出某一物品的诸多缺点后，再根据你的能力，选择某一缺点或部分缺点作为研究对象，确定小发明课题。
针尖墨水笔防干笔帽
王珏同学看见爸爸每次用针管笔绘完图后总要细心地把笔内的墨水洗干净，既浪费了墨水，又多花了时间。但是为了防止针管状的笔尖里的墨水干结堵住针管，只得如此。王珏同学将这一缺点作为发明对象，进行研究，经过多次探索，终于发明了"防干笔帽"，即在笔帽内上端装上一个眼药水瓶橡胶盖。这样，把笔插入笔帽后，胶盖刚好堵住笔尖口，很好地起到了防干防堵的作用。这项巧妙实用的发明获得了第五届全国青少年发明创造比赛一等奖。
防摔钢笔
使用钢笔时还有一个缺点，这就是钢笔摔在水泥地板或其它硬物上时，笔尖容易被摔坏。海南的黎文同学根据这个缺点，对钢笔做了一些改进，很好地解决了这个难题。他将笔尖内套尾部凸出和笔胆座连接的部分挫掉，中间插进一段弹簧。经试验，将钢笔的笔尖朝着水泥地板掉下来，笔尖一点也不会损坏，拿起来照样写字。这项"防摔钢笔"荣获第七届全国青少年发明创造比赛二等奖。
其次，可以利用节假日到商店去就某些比较熟悉的物品搞商品调查，征求营业员、顾客对某一物品的意见，看一看又有哪些新的物品销售，使用了哪些新工艺、新材料、新方法，这既可以丰富自己的知识，学到一些好的经验，得到一些有益的启示，也可以发现某些商品之不足，从而发现和确定自己的发明课题。
第三，经常与同学、家长交流所见所闻，所感所想，从中捕捉发明的题目。
既然每一件事物或多或少存在着一些缺点，发明课题自然俯拾皆是了。
七讲
小发明选题思路；偶然发现出选题，日常生活中常常会出现一些偶然的现象。如果我们抓住一瞬即逝的偶然现象不放，想一想其中的道理，再加以研究，往往可以搞出成功的小发明。这种发明思路称为偶然发现法。
自锁式衣钩；一天，吉林的崔强同学放学回家，脱下衣服往衣钩上一挂，刚转身，"啪"的一声，刚挂好的衣服掉地上了。就是这个极为偶然的现象，诱发了崔强同学的发明灵感：何不发明一个衣服挂上去不会掉的衣钩呢？找到发明课题后，他就着手研究，最后他将衣钩改成两个钩，一个挂物钩（主钩），露在盒外，一个防掉钩（副钩）藏在盒里。如果有衣服挂到主钩上，衣服的重量变成力，通过主钩传到副钩上，副钩就从盒里冒出来同主钩咬合，夹住挂在上面的衣服。风吹不掉，人碰不掉。这项小发明获得了第三届全国青少年创造发明一等奖。
柄不入液的舀液瓢；一次，湖南的骆剑舞同学无意中将塑料水瓢碰落到水缸里了，正当他要从水缸里捞瓢的时候，他发现水瓢虽浮在水面上，柄却插在水里了，想拿出瓢就必须把手伸进水里，这多不卫生啊！他突然想起姥姥讲过的一件事：村里的一位老大爷收藏配过农药的塑料瓢，由于他的孙子洗瓢时忘了洗瓢柄，结果柄上的残药引起大爷中毒。骆剑舞同学从这次偶然发现和偶然事件中萌发了发明一种"柄不入液瓢"的念头。后来他从小朋友玩的不倒翁受到启示，在塑料瓢柄对面的瓢体部位附加一适当的重块，这样，不管是空瓢还是盛水的瓢落水后，柄总是向上翘着让你随手可握，既方便又卫生。这项小发明除在第六届全国发明展中获得金牌奖外，还被宋庆龄基金会授予专项发明奖。
你可能会说，这些现象太平常了，我也碰到过，甚至碰到过多次。是啊，偶然现象就经常出现在日常生活中，科学就在你身边，新的发现也许就在你的眼皮底下。对于同一个现象，有些人熟视无睹，有些人却看成难得的机遇。水开了，壶盖不断被顶起来，谁没见过呢？但只有英国的瓦特对这种现象仔细观察、认真思考，最终发明了蒸汽发动机。牛顿也是从苹果落地这一极普遍的自然现象中，偶然发现了万有引力。弗莱明在培养葡萄球菌的实验过程中，偶然发现了青霉杀死葡萄球菌的功能，而后发明了青霉素。由此看来，许多创造发明就蕴藏在一些微不足道的偶然现象中，关键是看你能否"捉住"这些稍纵即逝的机遇。
多功能拼贴板；一个星期天，山西的李琳同学做作业时，放在写字台上的三角板忽然拿不起来了。原来，三角板上沾了水，就紧紧贴在玻璃板上了。这个偶然发现引起了李琳的思考：水又不是万能胶，怎么能将三角板和玻璃板"粘"在一起呢？通过分析和查阅资料，她才明白这是大气压力的作用，水将三角板和玻璃板之间的空气赶跑了，那之间变成了真空，于是，周围的大气压力就把三角板紧紧压在玻璃板上。她巧妙地利用真空和大气压力的作用，用一个旧镜框镶一块塑料板，沾上水可以拼上各种小塑料片，要修改或另贴时，只要把水搽干净就行了。李琳将这个小发明取名为"多功能拼贴板系列"，既可供学生做手工游戏，又可供教师上课时演示。李琳同学是怎样找到发明的题材的？是好奇心。好奇，是吸引人们走向发明创造的磁石，是种在人们心中的一颗发明创造的种子。要想抓住机遇，就应该留意身边的一切，具有强烈的好奇心。不仅对一些奇、特、怪的事情感兴趣，而且要善于从一些普通的事情中发现别人未发现的新东西。当然，机遇只是给研究者提供一个线索。只有善于抓住线索不放，认真思考，追根到底，善于挖掘事物的本质特征，偶然的发现才会带来意想不到的成果，搞出令人欣喜的发明。
小发明创造技法；联想法，联想是一种科学的、丰富的想象过程，是由一事物的表象、词语或动作想到另一事物的表象、词语或动作。比如你见到意志坚强的人就联想到钢铁，见到凶狠的人就联想到豺狼。当你研究一个发明对象时，把你已经知道的物品或曾经看到的某种现象同研究的对象联系起来，加以比较，从中受到启发，或者是对某种技术的模仿和借鉴，从而打开思路，创造出新的东西来，这种小发明的方法称为联想法。
双尖绣花针；一天，武汉市的王帆同学去姑姑家，看见姑姑正忙着绣花。只见姑姑绣花时，总要先把针尖朝下一扎，拉直绣线，然后翻转手腕，使针尖朝上，再朝上扎出来，手就这样一针上一针下来回不停地动着。王帆问姑姑："这样上下翻转不累吗？"姑姑说："累。绣一天花，手腕又酸又痛！"王帆看着姑姑劳累的样子，便想能不能改进一下这种传统的绣花方法呢？
有一天，王帆在电视上看到渔民织网的情景，渔民拿着两头尖尖的梭子直着穿过来，直着穿过去，就把网织好了，根本不用翻转手腕。王帆马上联想到：把绣花针也制成跟织网梭一样两头带尖、中间开孔的样子，不就解决了翻转手腕的问题吗？于是，他请在机械厂做工的姑父作了一根两头有尖，把针鼻挪到针中间的绣花针。姑姑一试，果然省力，手腕不再酸痛，而且因为减去了翻转手腕的动作，还提高了效率。这项小发明获得了第四届全国青少年创造发明比赛一等奖。
沉沙器；内蒙地区的很多家庭和学校都用上了对口抽水泵，克服了人工压水的缺点。但由于流水中总有沙子进入水泵，既容易阻碍水的流动，又会把水泵里的叶轮打坏，甚至憋坏电机，所以人们经常须把水泵拆开，把沙子清洗出去，很麻烦。内蒙古的崔成华同学想到：能不能制作一种东西，避免地下流水里的沙子进到水泵里去呢？他开始设计时，是在进入水泵前的水管里放一块铁纱罩，把水里的沙子挡住，但时间一长也会把管子堵塞，纱罩也会被堵死。怎么办呢？这时他联想到一个民间故事。故事里的猎人要捕捉野兽的时候，常常给野兽准备一个陷阱，使野兽失足掉下去，再也爬不上来。对了，何不给沙子准备一个往下掉的"陷阱"呢？于是，它又在紧贴纱罩前面的水管下面，装上一根竖管，竖管的底部装上可以拧开的螺丝。这样，当带沙的流水流经铁纱罩的时候，沙子被铁纱碰撞以后，跌到下面的竖管里。每隔一定的时候，拧开竖管底部的螺丝，放掉沉沙，就可继续使用。这项小发明获得了第二届全国青少年创造发明比赛二等奖。
多用升降篮球架；冬季上体育课时，上海的方黎同学看到全班40多人只有一个篮球架练习投篮动作，投一次篮要等很长时间，同学们不仅没学会投篮，还冷得够呛。心想：如果能有一个可供几个同学同时练习投篮的球架该多好啊！
有一天，她和三个同学坐在一个方桌上吃早点，四人各坐一方。哦，有了！做个东南西北四个方位都有球圈的球架，不就可以提高四倍的效率吗？晚上，她绘设计图时，妹妹说："你给我们幼儿园的小朋友也设计一个篮球架好吗？"一句话提醒方黎还必须考虑球架的高度问题。后来，她又联想到家里的落地扇。如果球架也能像落地扇一样可升可降，不就可以适合各年级同学使用了吗？在老师和同学们的帮助下，"多用升降篮球架"诞生了，在第一届全国青少年科学创造发明比赛中获得了二等奖，还受到了国家体委副主任徐寅生同志的高度评价和赞赏。
由以上三例可以看出，联想法是一种富有活力的创造发明方法。运用联想法，必须思路开阔，善于把握事物之间的共同之处和彼此之间的关系，善于调动你记忆中的所有储备。王帆看到渔民织网的梭子与绣花针之间有很大的相似之处，从而直接类比发明了"双尖绣花针"。崔成华同学则从记忆中的一个故事情节诱发了"沉沙器"的设计灵感。另外，还要善于从毫不相干的事物之间透过现象分析，并找到其中隐蔽的相似之处，开展联想。从表面上看，篮球架、围方桌吃饭和落地扇三者之间似乎各不相干，毫无联系，但方黎同学透过表面找到了它们的相似之处，并由此悟出解决问题的办法。
运用联想法要求同学们在平时多看、多想、多在脑中放一些供联想的事物。有时也许只是一句话、一个故事、一次游戏，都会激发起你发明的灵感呢！
生活无处不在，创新无处不在。
