一、 小发明并不神秘
什么是科技小发明？
发明是”首创前所未有的事物”。世界知识产权组织对”发明”的定义是”发明是发明人的一种思想，这种思想可以在实践中解决技术领域里特有的问题。”而我国在《发明奖励条例》中对”发明”的概念是：”发明是一种重大的科学技术新成就，它必须同时具备下列三个条件：第一，前人所没有的：第二，先进的；第三，经过实践证明可以应用的。”
小发明不同于大发明，是根据儿童已有的科学技术知识和实际能力，在日常学习、生活、工作和劳动中，对那些感到不方便、不称心的东西，加以改进、改革和创新。所以小发明是实用新型的”身边科学”。
全国青少年科技活动领导小组对科技小发明的主要项目作了明确的规定：第一，发明，指一切具有新颖性、先进性和实用性的科技成果；第二，改进和革新，指对原有物品的形状、构造或其他方面提出的改进技术方案；第三，新品种，指人工培育的动植物新的品种；第四，发现，是对前所未知的事物、现象及其规律的揭示。
小发明的主要特点是：第一，新。无论是发明，改进或发现，都是前所未有的或前所未知的，不是仿制或重述已有的东西，所以小发明不同于一般的科技小制作。第二，小。小发明是儿童身边的科学，是改进日常生活中经常接触到的东西，而不是去搞高深的、尖端的、难以办到的科技发明项目。如云南玉溪市瓦窑小学用烟末等制成的”灭蚜敌”土农药；北京市崇文区宝华里小学”气压热水瓶的改进”等。第三，实用。小发明的目的是为了应用方便，其作品要有实用价值及经济效益和社会效益。如山东滨州市第四小学的”方便黑板”，天津市武清县段庄小学的”自来水防冻阀门”等。第四，科学。小发明的构思、设计、制作和成果一定要符合科学道理，也不能有损于健康和道德。
总之，小发明的课题比较广泛，也比较简单，只要能细心地观察周围的事物，应用发明技法，善于发现问题，独立思考，大胆想象，动手实践，就不难取得发明创造的成果。小发明并不神秘。
近年来，全国各地和广大农村的中小学校，随着课外活动的广泛开展，小发明活动也蓬勃兴起。如上海市和田路小学，从1979年起就班班建立科技小组，开展创造发明基础训练，培养出不少”小发明家”，取得了不少创造发明成果。四川省据1990年统计，全省各类学校普遍建立科技小组，参加活动的小学生达46万人次，小发明作品11万件，科学小论文1700余篇，其中51件获全国奖，有的还获得了国际发明奖。参加全国青少年科学创造发明比赛获奖的直接为农业生产服务的作品也逐年增加，显示了农村儿童开展科技活动和势头。
二、 创造力是小发明的思想基础
社会发展的历史表明，每一项发明创造，每一种技术的突破，每一种新理论的出现，每一次经济的迅速增长，以及每一种精神文明的进步，都是人们进行创造性劳动的成果。人类具有创造能力，能进行创造性劳动，人类才有今天这样高度发达的物质文明和光辉灿烂的科学文化。现代的尖端技术：电子计算机、超导技术、核电站、遗传工程、宇宙飞船、航天飞机等等，实际上是物化了的智能，是人们创造力发展的结果。创造力是科技发明创造的思想基础，开展科技小发明活动要开发和培养儿童的创造力。
什么是创造力？它有哪些主要特点？富有创造能力的儿童有哪些基本特征？怎样发现和培养儿童创造力？这些都是小发明活动中要研究解决的问题。
1． 什么是创造力
创造，就是”产生新的东西”。创造力，就是人在各个领域，以不同的质和量的水平，产生新的东西（包括思想、观点和方法）的能力。创造力也称创造能力。创造力不只是某种单一的智能，而是多种心理成分有机构成的统一体。人们完成创造性活动一般都是各种智能和个性特征共同作用的结果，既需要创造性思维和想象力，集中的注意力，敏锐的观察力，良好的记忆力；也需要进取心，自信心，好奇心，浓厚的兴趣，积极的情感，坚强的意志、性格以及正确的动机。
创造性思维是创造力中的核心成分。创造性思维是在创造性活动中发生发展和表现的思维过程，它是一个载体，把先人的科学知识和技术的结晶，通过奇妙和思维形式和方法的运用，产生新颖的前所未有的东西，无论是在科学发现、技术革新、创造发明，都离不开创造性思维过程和作用，所以创造发明的过程，实质上就是创造性思维活动的过程。创造性思维基本上分为集中性思维和发散性思维。集中性思维也称收敛性思维或逻辑思维形式，是利用已有的信息，达到某种正确的结论。发散性思维也称扩散性思维或非逻辑思维形式，就是指从各种不同方向去思考，重组过去已获得的有关信息，产生新的信息。在创造性活动中，集中性思维和发散性思维是相辅相成，多层次结合，两者都是必需的，但由于传统教育不重视发散性思维的培养，因此需要特殊地加以训练。要训练发散性思维就要研究这种思维方式的特征。国外研究者提出发散性思维的四个特征，即：第一，流畅性（指发散的量）；第二，变通性（指发散的类别、方面和灵活程度）；第三，独特性（指发散的新颖成分、罕见程度）；第四，精致性（指发散的细节描绘）。
2． 创造力的主要特点
根据心理学家研究，认为创造力的主要特点中下。
（1）创造力是人类特有的一种心理活动
任何人都有创造的禀赋，不光是尖子人才所特有的。当然，也存在着个别差异，其差异程度在全人口中呈正态分布，就是大多数人都具有中等水平的创造力，创造力极高和极低的人数极少。人的创造力不是先天就有的，先天的禀赋是后天发展的基础。创造力的禀赋虽有差异，但不能决定儿童创造力发展的水平，后天的环境、教育、训练与儿童少年本身的努力才是创造力发展水平的决定性因素。所以创造力是可以培养的，可以通过创造性的基本训练，开发和培养儿童创造性思维能力和创造性活动能力。
（2）智力不等于创造力
智力是侧重于认识方面的综合能力，创造力侧重于创新和发现；创新离不开认识，认识却未必包含创新。根据大量心理测验研究结果表明：智商低的人其创造力不会高，但智商高的人其创造力也不一定很高，创造力高的人其智商都在中等以上。由此可见，智力和创造力两者不是包含关系，但也不是毫无关系，一定水平的智力是创造力高度发展的必要条件，所以智力教育不能代替创造力培养，在小学基础教育中，在知识教学和技能训练的过程中要非常重视培养的创造力。
（3）儿童创造力发展的年龄特征
国外研究者认为儿童创造力发展的总趋势是随着年龄增长的，但各年龄段的发展是不平衡的。幼儿期是儿童创造力萌芽时期，3～4岁是幼儿创造性想象发展较高的时期，5岁以后有下降趋势；小学阶段学生的创造性想象，低年级比高年级丰富。由此可见，创造力的培养宜早不宜迟，应从幼儿开始就要鼓励他们多动脑筋培养创造精神。
3． 富有创造力儿童的基本特征
怎样鉴别和测量儿童的创造力，这是培养创造力要研究解决的重要问题。
（1）如何鉴别创造力
自从本世纪50年代以来，美国吉尔福特等心理学家提出传统的智力测验不能鉴别人的创造能力之后，如何鉴别创造力引起了许多研究者的兴趣，他们进行了大量的实验和实践，概括起来有三种鉴别途径：①编制能鉴别创造力各种要素的测验，其中公认较好的、应用广泛的有《吉尔福特发散思维测验》、《托伦斯创造性思维测验》等。②采用一般人格量表或创造性人格量表，通过个性特征的鉴别，来识别创造力。如《发现创造性才能的集体调查表》（FUFT），对小学生进行调查，通过调查归结出具有创造性儿童积极的个性特点为：自信心、好奇心、对复杂事物的偏好、兴趣广泛、幽默感、内省等；对创造性的消极品质有：固执、反复无常、失礼、反抗教师支配等。我国心理学家陈帼眉设计了《3～6岁幼儿性格调查问卷》，包括主动性、坚持性、自制力、自信心、自尊心及性格的情绪特征，共六个方面、222项。③通过直接观察，组织各种智力竞赛、科技小发明、小制作、小论文等各种活动形式，了解儿童在校内外和家庭社会上的创造性表现或成就，发现和选拔富有创造力的儿童少年。
（2）创造力的特征
美国教育心理学家托伦斯经过大量的调查检测，从创造力高的儿童中归结出一些共有的特征，有助于鉴别一个儿童创造力的高低，选摘如下。
富有创造力儿童的基本特征：①常常专心致志地听人说话，细致地观察事物；②爱寻根究底弄清事物的来龙去脉，有较强的好奇心；③说话和作文时，能使用类比的方法；④喜欢对权威性的观点提出疑问；⑤常常能从乍看起来互不相关的事物中找出相互间的联系；⑥喜欢对事物的结果进行预测，并证明自己预测的准确性；⑦即使在干扰严重的环境下，仍然全神贯注地学习和钻研问题；⑧解题爱提出多种方法来解；⑨发现新问题时精神异常兴奋；⑩从事创造性工作时常废寝忘食；⑾在学习上有自己关心的、独特的研究问题；⑿经常思考问题的新答案、新结果。
4． 创造发明的基础训练
通过上述对创造力的理论和实际的研究，使我们明确创造力是一种综合能力，它包含创造性思维力、观察力、想象力、注意力、记忆力等智力因素和兴趣、动机、意志、毅力、进取心、自信心、好奇心等非智力因素，以及动手操作、组织协调等能力，在诸多的因素中核心因素是创造性思维。开发和培养儿童的创造力是涉及到家庭、学校、社会环境的影响和教育，以及儿童本身的主观方面因素的问题。这里只着重研究在小发明活动中培养儿童的创造力问题。
开展小发明活动的目的是培养儿童的创造力，小发明活动的过程实质上就是开发和培养创造力的过程，所以要紧紧抓住培养创造力这个中心环节。创造发明要产生前所未有的，新颖独特的东西，小发明活动要以培养创造力为前提，在起始阶段要搞好创造发明的基础训练。如果急于求成，在儿童还没有掌握创造性思维的方式时，就组织儿童寻找小发明课题，寻求解决问题的方案，动手搞小发明活动，结果往往事倍功半，难以奏效。
下面介绍一些创造发明基础训练的原则、内容和方法，作为小发明活动的入门。
（1）创造发明基础训练的原则
①启发性原则。小发明不同于小制作有一定的图纸、实物和程式作为依据和模仿、它需要标新立异，充分发挥儿童的创造性思维。在基础训练过程中，要采取启发、点拨，调动他们的自觉性、积极性和创造性，以引导儿童通过独立思考去发现问题和解决问题，不能采用灌输、注入等方法。②激励性原则。激励是激发人奋发向上、积极进取的内动力。在基础训练中，根据儿童好动、好奇、好学、好胜等心理特点，采用表扬、抢答、游戏、比赛、竞赛等活动形式，达到互相启发，互相补充，产生连锁反应，从而开发潜力，启迪出更多的创造性设想。③尝试性原则。尝试能激发儿童积极探索。为了解决某一问题获得正确或最佳的方案，可以让儿童尝试提出几个方案或解决问题的思路，然后一一予以分析比较，以求得正确的或最佳的方案。④趣味性原则。兴趣是个性心理特点的表现，它具有强烈的吸引性和鲜明的情感反映，从而产生高度的吸引力、注意力去探求问题的奥秘。趣味是较兴趣更进一层的心理活动，这些要探究的问题，不仅会使儿童感到兴趣，而且是回味无究的。
（2）创造发明的基础训练内容与方法
①”用途列举”训练。这是训练发散性思维的流畅性、变通性、独特性和精致性特征的思维方式。如要求儿童在5分钟内说出”红砖”的所有可能的用途，儿童会列举出：造房屋、铺路、造桥、筑花坛等多种用途。若局限在”建筑材料”范围内列出许多用途，虽算有流畅性，但缺乏变通性；如能列出可以压纸、当槌子用、垫桌子脚等，就说明字等独特性的见解，应予鼓励表扬。在活动之前，科技辅导员可以准备几种常见的物品，如回型针、小橡皮、大头针、牙刷、圆规、尖嘴钳等，采用口头抢答、小组轮流回答、限时书面回答等方式进行发散性思维训练。②”功能挖掘”训练。这也是培养扩散性思维能力的方式。每一种物品都具有一种主要功能，任何物品的功能总是有一定的结构来保证。如铅笔的主要功能是用来写字，它具有铅芯和圆木条两部分结构。如果铅芯没有了，主要功能消失了，就成为废物。现在要求儿童挖潜，懂得”废物利用”，有助于培养创造性思维，又能深入分析、了解物品的”功能结构”，打开创造发明的思路。基础训练时可要求每人带一二件废品，先由各人分析自己带来的废品原有的主要功能和结构，提出挖掘潜能的设计方案，并组织讨论方案的可行性，然后每人根据可行性的方案制作一件”废物利用 “的物品。这样，经过几次反复训练，不仅提高了创造性思维能力、也培养了动手制作的能力。③”词语联想”训练。科学技术的许多创造发明往往是由联想引起的，如日本发明家田熊常吉在改装锅炉的”水流和蒸汽循环”时，联想到”人体血液循环”，发明了”田熊式锅炉”，提高了10％的效率。通过词语联想进行创造发明的基础训练，简便易学，收产快。例如，冬天茶杯，采取联想把它串连起来，中间环节越少越好，可联想为：冬天结冰茶杯碎了。这样，用木头 书本，点火开门，鱼皮球、草莓西瓜、风牛等题目进行训练，以开阔思路提高联想思考的能力。
又如，图9－1是一种”联想练习机”，每一位数码代表一种抽象性南的词语，练习时辅导员说出任意两个数码，儿童就应举出同时具有这两种性质的具体事物，举出的事物越多越好。例如，”8″（可动）与”4″（弹性），同时具有这两种性质的事物可举出：弹簧门、弹簧秤、弹跳蛙、夹子、鼠夹、起跑器等一系列具体事物。④”无究组合”训练。组合是创造发明最普遍、最常用的思维方式，目前世界上发明创造有80％以上是各种知识、技术和方法的重新组合，所以创造发明在某种意义上来说是知识重组。通过无究组合的基础训练，给小发明提供了创造性的想象天地。例如：围绕一种产品（椅子、伞、牙刷、帽子等）进行新的组合，每种举出10件以上；围绕一种物品（手电筒、文具盒、电风扇、螺丝刀、锄头等）进行多功能、多用途组合，使一物品具有5种以上的功能。如多功能三角板，可用作直尺、量角器、圆规、画几何图形、画平行线等；提出一系列物品（圆珠笔、台灯、闹钟、温度计、雨衣、挂历、枕头、坐垫等），要求儿童把它们任意组合成为新的产品；列出20种物品名称写在卡片上、编号，然后随便用两个号码进行盲目组合，看它能否组成新产品，让儿童说出其名称和用途。⑤”仿生类比”训练。类比是一种逻辑思维方法，仿生类比是指发明对象与生物的结构功能进行类比，是实现发明思路的一种方式，现在用作创造发明的基础训练，以培养创造性思维。如列举蝴蝶的翅膀、昨蜢的弹跳力、蚯蚓的掘进功能、壁虎脚上有吸盘；豆科植物的固氮功能等等，要求儿童应用仿生类比的思维方式，模拟上述生物的特异功能和结构，去设想小发明的课题。农村的大自然环境，有多种多样形态各异、功能奇特的生物界，可以引导儿童去寻找和观察各种生物的特异的结构和功能，提出仿生类比的思路。 幼39家39儿童
通过创造发明的基础训练，培养创造性思维能力，引起儿童对小发明活动的广泛兴趣，从而为小发明技法的应用打下一定基础。
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