组合联想发明创造技法（活动课）
教 案
231500 安徽省庐江第二中学 束义福
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：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：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
（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
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
（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
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
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
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 ① 展示实物：耳机电笔
简述：（略）
② 展示实物：耳机电笔
简述：（略）
③ 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。
④ 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。
⑤ 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。
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）
①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 ②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。
③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。
④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。
⑥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
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
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
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，但是一旦上下位臵打乱组合，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（一个星期后上交）
（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：
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
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、本教案设计力求体现“以学生为本”、“以学生为主体”的教育原则，充分发挥学生的主体作用，教师始终作为一个引导者、学习者、参与者，教师既以平等的人格关系激发学生的兴趣和情感，启发和引导一步一步完成设定的学习任务，又不断地和学生融为一体，使教与学始终紧密地吻合。
六、本教案设计坚持“以学生发展为本”“可持续学习”，“面向全体学生”的教育思想和全面提高学生素质、充分发挥学生的主体作用的教学原则。整个教学活动中，在教师启发指示下，学生自己观察、选择、评估、总结，积极思维、自由探索，并且通过互评和改进活动，扮演了教师的角色，即使学生与教师之间、学生与学生之间的互动过程中获得丰富体验；又可使学生的主观能性和创造性潜能得以发挥，进一步使学生自主发展，从“学会”到“会学”，可持续学习，可持续发展。
231500 安徽省庐江第二中学 束义福
作者简介：
束义福、男、毕业于安徽师范大学物理系。中学高级教师、特级教师。中国物理学会会员。中国教育学会物理教学研究会会员。中国发明学会会员。东方书画艺术学会理事。巢湖市中学高级教师职务评审委员会委员。中国管理科学研究院学术委员会特约研究员。 在《物理教学》、《物理通报》等二十多家省级、国家级CN 报刊上发表文章200多篇，有的被中国人民大学书报资料复印中心全文收录。参编、主编教科研论著及教辅用书9部。多项成果获省级奖和国家专利。
安徽省特级教师。获“中国素质教育科研之星”奖章。获“全国优秀教师”称号并获奖章。享受国务院特殊津贴。
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