青少年科技创新选题技巧

关于青少年科技创新选题技巧一、案例分析

——案例1人工造雪方法的发明事因——冬天，草地喷雾浇水忘记关水龙头现象——水雾变成了雪花分析——气温很低，细小水雾结晶成雪花创意——模仿设计大型水雾发生器，让水雾穿过低温空调，就成了人造雪花，开创了夏天也可以滑雪的人造滑雪场。

第2页,共62页，星期六，2024年，5月案例2、提高回收金银能力问题

问题解决办法？增加倒班新建车间

创新办法缩距加板讨论？

提高回收金银能力第3页,共62页，星期六，2024年，5月“缩距加板”法的产生解放思想，大胆突破传统电解槽设计规范

观察：电解槽阴阳极板分布，有何问题？对比：比较阴阳极板间距与金银收率的关系；实验：先在一个电解槽进行“缩距加板”试验；总结：“勤观察、勤操作、勤加料”操作要领；发明：形成了“钟书援缩距加板先进操作法”。效益：新增回收金银价值5000万元！第4页,共62页，星期六，2024年，5月案例3、矿难问题\地震问题矿山灾难何其多？怎么办？

救命红匣子的发明——中国刑事警察学院教授赵成文发明矿山避难装置社会灾难推动发明创新

抗地震衣柜的发明第5页,共62页，星期六，2024年，5月

常用创造技法观察法问题列举法联想法类比移植法组合法头脑风暴法第6页,共62页，星期六，2024年，5月

问题解决问题的模式常规性求解创新性求解<创造学>创造技法创造技法：发现问题，寻找解决方法

关键是要教会学生找准问题

洪水突发如何救人?第7页,共62页，星期六，2024年，5月观察法观：看察：想、思考一般性观察创造性观察需要

洞察力

第8页,共62页，星期六，2024年，5月创新偏爱有准备的头脑每个人的机会都是均等的，但机会只等待有准备的人带着问题进行的观察——有意寻找答案有明确目标，要求解决实际问题的所进行的观察:用什么办法去解决？有多少种解决的办法？哪种办法最好？多方案解决问题？由好奇心引起的观察——无意触发创意没有目标，没有目的，由偶然事件触发出来创意：有什么现象？是什么？为什么？有什么用？第9页,共62页，星期六，2024年，5月案例锌合金铸造的产量提高

配料冷却化验时间过长

观察到铝含量与锌合金表面花纹的关系，缩短化验时间“罗学湘锌合金铸造看样操作法”（增收1200万元/年）熔炼取样冷却化验铸造锌合金反复配料熔炼第10页,共62页，星期六，2024年，5月观察法的模式问题思考实验观察寻奇观察动态观察换位观察精细观察

第11页,共62页，星期六，2024年，5月罗布麻香烟（茶）的来历寻奇观察第12页,共62页，星期六，2024年，5月电熔爆技术现象：电焊枪在湿铸件表面起弧时有爆裂现象发明：叶良才教授发明削铁如泥电熔爆技术用途：水中加工特硬、特软、特脆等难加工材质特点：优于电火花、电解磨削、激光、电子束、机加工…………第13页,共62页，星期六，2024年，5月应用前途

可开发出：千种无切削力、小型简易、高效节能新机床。重大意义：攻破机电加工技术和机床行业的世界难题，具有显著的经济效益和社会效益。第14页,共62页，星期六，2024年，5月[例]活塞的观察中凸活塞的创新形状？动态观察静态时的形状运行时的形状

重复观察反复观察第15页,共62页，星期六，2024年，5月静电离子棒在水中长期运行的作用物理水处理方法，用于循环冷却水、中央空调热水锅炉等的防垢除垢可以取代污染环境的化学水处理方法

第16页,共62页，星期六，2024年，5月静电在水中的除垢作用管道中的老垢在静电作用下老垢剥落第17页,共62页，星期六，2024年，5月

意外发明的摩擦压力焊接法车削时突遇停电——车刀尖与工件粘在一起一般作法：用力退刀创造性（换位）观察：悟出粘刀的原因——摩擦产生大量热形成创新的机加工方法——摩擦压力焊接法人造血换位观察第18页,共62页，星期六，2024年，5月变换观察角度技术问题——用管理方法解决例如：解决长沙湘江大桥的拥堵难题第19页,共62页，星期六，2024年，5月变换观察角度管理问题——用技术方案解决收电费问题：先用后付先付后用投币式电表、磁卡电表IC卡电表、水表、煤气表技术的军用转民用第20页,共62页，星期六，2024年，5月公用电话、银行卡…..BB机芯片群控式收费系统IC卡非接触式控制系统：公交车、高速公路收费、地铁、保安巡逻、货物标签、矿山、地震人员监控、动物实验石头间谍…….第21页,共62页，星期六，2024年，5月冠状病毒与衣原体非典时期洪涛院士由于观察不细致，造成重大失误，宣布衣原体是非典的祸首，而国际上确认是冠状病毒！我国失去一次领先战胜非典的机遇！袁隆平的杂交水稻女大学生的突然失明精细观察自洁外墙防污涂料永不脏的排球不沾水的衣料不用洗的领带荷叶表面——纳米结构第22页,共62页，星期六，2024年，5月观察中需要注意的问题有计划地观察有顺序地观察客观地观察观察中要质疑质疑中要思考事物本质坚持反复观察引导学生多储备知识开展研究性学习1.特征观察法2.定量观察法3.规律观察法4.比较观察法5.典型观察法6.细节观察法7.奇异观察法8.分析观察法9.多感官观察法10.多角度观察法第23页,共62页，星期六，2024年，5月

2、问题列举法问题意识列举问题解决问题选择问题分析问题成果社会发展需要企业发展需要个人发展需要缺点列举法希望点列举法特性列举法检核表法

需求理论生存、安全、社交尊重、自我实现第24页,共62页，星期六，2024年，5月指导学生尽力寻找找需要：找缺点:不方便、不省力、太费劲、太麻烦、不满意、有缺点、缺陷、不足、不美、不安全、有污染、不环保、不好用、功能少、耗能大、材料贵……找不清楚：不了解、没有确切答案、没有定论、结论，说不出所以然的地方进行探索研究第25页,共62页，星期六，2024年，5月缺点列举法缺点列举创新对象缺点分析改进设计成果市场调查标准比较会议列举岗位的缺点分析人类工程设计人性化设计缺点不足差距缺陷瑕疵弱点不满第26页,共62页，星期六，2024年，5月缺点分析一般缺点（可容忍的缺点）关键缺点潜在缺点（不可忽视的缺点）顽固缺点（老大难问题）欠美观、漏电、换灯泡难、插头老是松动学会反用缺点多也会成缺点第27页,共62页，星期六，2024年，5月希望点列举法需要提出希望点形成课题希望点鉴别成果表面希望与内心希望现实希望与潜在希望一般希望与特殊希望马斯洛需要理论生存、安全、社交尊重、自我实现第28页,共62页，星期六，2024年，5月案例安全停电器新疆建设兵团二中王路希望停电以后能够安全断电，同时，也可节约用电电力供应紧张时期特别重要第29页,共62页，星期六，2024年，5月特性点列举法创造对象列举特性特性置换提出方案评价名词特性动词特性形容词特性即插即热的电熨斗第30页,共62页，星期六，2024年，5月[例]即插即热电熨斗的发明

名词特性：电熨斗动词特性：熨烫（平的热板）形容词特性：一插即热，一拔就凉

解决技术关键发热：红外线、微波、蒸汽

底板材料：微晶玻璃（可以透过红外线）第31页,共62页，星期六，2024年，5月检核表法——岗位创新的问题检核能否改进现有工艺技术提高生产效率？能否开发市场需要的新产品？能否提供新服务？能否综合利用原材料？能否节能降耗？能否降低成本提高经济效益？能否提高产品质量和服务质量？能否改善环境和安全生产？能否改进劳动组织和加强企业管理？能否改善企业经营形象和增强市场竞争力？第32页,共62页，星期六，2024年，5月科学研究问题的检核表社会生产和现实生活提出了什么新问题？科学园地中有哪些尚未开垦的处女地？已有理论、传统观点结论有值得怀疑地方吗？书本上记载过什么难题吗？工作中是否发现有反常现象？学术争论中提出了什么问题？对同一课题能否从新的角度去研究？能否从论文的限制词中找到课题？能否从他人失败的研究中找到新的研究方向？能否从两种学科边缘结合部找到研究课题？第33页,共62页，星期六，2024年，5月3.联想法

信息A信息B接近联想相似联想对比联想因果联想信息C若干联想第34页,共62页，星期六，2024年，5月

时间或空间上的接近都可引起不同事物之间的联想门捷列夫元素周期表最初只有63个元素，空缺地方不少就判断：在两个质量不同元素间的空缺是未知元素，进一步联想其化学性质介于前后元素之间。预测完全正确。接近联想门捷列夫元素周期表的问世第35页,共62页，星期六，2024年，5月

从外形或性质、意义上的相似引起的联想赶面——轧钢板——行星式轧机压缩空气——气动刹车鸟爪——自磨刀片喷香水——汽油雾化器相似联想第36页,共62页，星期六，2024年，5月

由事物间完全对立或某种差异引起的联想（逆向思维）硬（刀）——软（水、气）（滴水穿石）——无坚不摧的液氮喷射流体（刀）

对比联想切割花岗石的水刀第37页,共62页，星期六，2024年，5月缺点的反用

逆向思维PN节穿透电流随温度变化，性能不稳定，需要避免。反过来就可以测定温度的变化。——成为半导体温度传感器——张开逊

冷脆性——细胞、孢子低温粉碎机以毒攻毒——毒物治疗癌症第38页,共62页，星期六，2024年，5月最毒的肉毒杆菌可以美容第39页,共62页，星期六，2024年，5月[例]“非典”与商机1、非典火了电视产业

2、非典启动网络生活3、非典成就医药企业4、非典助力电信赢家5、非典催生消毒用品市场6、非典刺激汽车市场7、非典点燃体育休闲产业8、非典考验保险业

因果联想呼吸道传染病房气体收集消毒装置（全国青少年科技创新二等奖）发明人——益阳一中彭静辅导老师王耀缺电缺水——节电节水产品的开发第40页,共62页，星期六，2024年，5月4.类比移植法A领域新技术B领域新技术类比异中求同同中求异原理移植方法移植结构移植材料移植大跨度移植如:军转民第41页,共62页，星期六，2024年，5月创造发明需要种子启示种子在哪里？1、已有的科学发现、原理和理论2、现有的技术发明、设计、结构、原理3、人类的科学幻想4、大自然中的现象和事物5、一切信息来源的启示第42页,共62页，星期六，2024年，5月（1）原理移植电测探矿法原理——探测地下水（打井）把测岩石电阻率的原理移植到抗旱打井管涌探测仪——何继善院士发明的“大堤CT”面包发泡——泡末金属、泡末水泥、泡末塑料气体膨胀降温——空调烧蚀蒸发降温——宇宙飞船返回大气层轮船定位——手机定位第43页,共62页，星期六，2024年，5月（2）方法移植

煤粉喷射燃烧技术——由发电厂锅炉移植到钢铁厂高炉大大节省焦碳，提高热效率真空镀膜技术

——把多晶硅镀到太阳能电池基板上大大降低生产成本卫星热管技术——热管回收余热，热管空调第44页,共62页，星期六，2024年，5月（3）结构移植折叠结构——宇宙飞船上折叠太阳能电池板如瑞士军刀

第45页,共62页，星期六，2024年，5月可拐弯的枪第46页,共62页，星期六，2024年，5月仿生创造技法自然界动植物结构都可以移植到现实生活（包括原理、方法、材料、运动方式、色彩）

鸡旦壳——薄壳屋顶

蝙蝠——超声测距（雷达）

荷叶——防污涂料

水黾

——水上行走机器人第47页,共62页，星期六，2024年，5月水黾为什么能在水面行走？第48页,共62页，星期六，2024年，5月纳米技术的应用纳米车纳米光绛解除毒第49页,共62页，星期六，2024年，5月（4）材料移植其他材料取代原有材料低成本取代高成本高性能取代低性能易加工取代难加工第50页,共62页，星期六，2024年，5月可以任意弯曲的显示器第51页,共62页，星期六，2024年，5月5.组合法AB+AB性能1+1>2结构1+1<2综合就是创造主体添加同类组合异类组合分解重组第52页,共62页，星期六，2024年，5月（1）主体添加洗衣机+甩干、喷淋、漂洗、烘干手杖+电筒、警铃、按摩器、药盒、收音机游标卡尺+数显、语音报数数控机床带来快乐的手机多用途收音机第53页,共62页，星期六，2024年，5月（2）同类组合多头绣花机情侣自行车多头钻捆绑式火箭第54页,共62页，星期六，2024年，5月（3）异类组合1、元件组合2、功能组合3、材料组合4、方法组合5、技术原理与技术手段组合6、现象与现象组合7、二元或三元的交合第55页,共62页，星期六，2024年，5月（