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“希望点列举法”中学教学案例
来源:未知 作者:admin 发布时间:2016-11-11 18:32
    “希望点列举法”中学教学案例
 
    教学目的
 
    1.了解“希望点列举”的目的和意义。
 
    2.学会用“希望点列举”的方法进行创新。
 
    3.用适量的范例来加深学生对希望点列举法的理解。
 
    4.用师生对话的形式进行发散和收敛思维训练。培养学生的创造思维能力和掌握该发明技法。
 
    教学重点  利用找希望点的方法发现问题,进而寻找出解决问题方案。
 
    教学难点 如何判断解决方案的优劣。
 
    教学过程
 
    一、     引入课题
 
    一个人的希望总是与自己面临的问题或社会需求密切相关。人们在碰到困难时,总是希望找到解决困难的方法。在工作效率低时,总是希望找到省时省力的措施。古代,人们就有“千里眼”、“顺风耳”、“上天”和“入地”的希望,如今都一一如愿以偿了。满足需求和希望不仅是一切发明的出发点,也是所有发明的最终目的。只要我们用心寻求人们的希望,就能在“希望”的海洋里自由畅想,就会有取之不尽的创新源泉。在人类历史上,远大的理想造就了许多伟大的人物。在现实生活中,无尽的希望同样造就出众多的发明家。
 
    本节课将要学习列举分析技法中的第二种类型——希望点列举法
 
    板书:希望点列举法
 
    二、范例介绍
 
    【例1】    投掷式手电筒
 
    警察在黑暗中用手电筒搜索歹徒时,会轻易地暴露自己的位置,往往成了对手的枪靶子。因此,警察部门迫切希望能有一种只照亮别人又不暴露自己的手电筒。意大利发明家阿尔贝托·卡博尼发明了一种六面发光的手电筒。它用橡胶构成主体,外形为正方体,六面各有一个灯泡和反射镜。使用时,将其投掷到可疑处,手电筒受到碰撞后自动接通电源,六面明亮的灯光便会照耀可疑点的四周。这种方式不仅能让暗藏的人暴露出来,还能有效隐蔽自己。目前,这种手电筒已成了军、警人员的好帮手。
 
    【例2】    色盲可辨的信号灯
 
    在1992年北京国际发明展览会上,有位小学生的参展项目格外引人注目。他为色盲者辨别交通信号灯提供了一个可行方案。由于色盲者只对颜色辨别不清,而对形状的辨别与常人无异。因此,只要将红灯的玻璃罩改为三角形,将黄灯的玻璃罩改为正方形,绿灯的玻璃罩保持原来的圆形。色盲者可从交通信号灯所显示的形状中,间接地获得红、黄、绿的信息。倘若这个方案被交警部门采纳,则可提高色盲者的交通安全。
 
    【例3】    罐头的发明
 
    1812年底,拿破仑对沙皇俄国发动了一场大规模的侵略战争。他亲自率领60多万大军,一路捷报频传,不久便占领了莫斯科。此时,莫斯科已是一座空城,法军所带的食物大部分已腐烂变质,许多士兵吃了变质食物患了疟疾,夏季的蚊虫又加剧了疾病的传播。面对饥饿和疾病的威胁,拿破仑只好下令撤军回国,不料途中又遭到俄军的伏击,法军遭受重创。拿破仑回国后马上向全国发布了一道奖赏令:“谁能使食品长期贮存而不变质,可得到巨额奖金。”11年后,居住在马赛的食品制造商尼可拉·阿培尔得到了这份奖赏。他先是创造了“加热杀菌”的方法,后来又解决了杀菌后密封的问题,即把食品放入铁罐或瓶子里后,密封住瓶口,使它不漏气。世界上第一只罐头就是在战争、疾病、失败、奖赏的外部条件下促成的。
 
    【例4】    可降解的塑料
 
    塑料曾以结实耐用、易成型、成本低、耐腐蚀等优点,成为人们喜爱的材料。然而,它一旦废弃,便成为不易腐烂的环境污染物。据统计,垃圾中的塑料占8%左右,在自然条件下,塑料分解起码需要100年时间。有效地控制和消除塑料这个“白色污染”源,是人类共同的“希望”。科学家们经过多年的研究,终于发明出可降解的塑料。构成塑料的分子链长度是决定塑料强度的关键,分子链一旦断裂,塑料也就变得易碎和易化解了。当塑料中掺入3%左右的添加剂 (以淀粉为主)后,分子链的长度就会变短,废弃后由细菌进行生物化解,最后变成对环境无害的水和二氧化碳。塑料的分解速度取决于添加剂的数量。目前,可降解塑料的寿命可控制在2个月至6年的时间范围内。
 
    【例5】    新型水泥
 
    自从1878年法国发明天然水泥以来,水泥以它独特的性能独占建筑材料的鳌头。为了适应某些特殊工程和特殊环境的需要,人们对水泥提出了更高的要求,也陆续发明了许多新型水泥:
 
    速凝水泥——这种水泥能在短时间凝固,可在修复飞机跑道、堤坝及水下建筑物等工程的施工中大显身手。
 
    粘接水泥——用来修补断裂的水泥构件,其牢固程度高于原先未损的部分,施工简便,被誉为“焊接水泥”。
 
    弹性水泥——普通的水泥材料抗拉性能极差,倘若泥浆中添加一些细小的强化纤维,其弹力则增加100倍。这种弹性水泥,特别适用于抗弯曲和振动的地方。目前,有些国家甚至制造出水泥弹簧。
 
    变色水泥——掺入少量二氧化钴的水泥具有变色功能,空气干燥时呈蓝色,空气潮湿时变成紫色,下雨时又变成玫瑰色。用这种水泥盖起的房子,等于耸立起一座天然的“气象台”,美化环境的效果也很好。
 
    可加热的水泥——加入一些金属颗粒和纤维的水泥通上电后,水泥就会变热。这种水泥特别适用于铺设寒冷地区的路面和机场跑道,可防止结霜和积雪。
 
    家具水泥——这种特制的水泥板材的性能几乎跟木材一样,可以锯、刨、钉。用它制作的家具,可与木制家具相媲美,是一种便宜又耐用的替代品。
 
    医用水泥——这种可塑性特强的水泥不是用来盖病房,而是一种新型的补牙填料。
 
    三、阐明定义
 
    通过上述实例的介绍,我们对希望点列举法有了初步的了解。那么,什么叫希望点列举呢?
 
    板书:定义---从社会需求和个人的愿望出发,通过对某事物的希望,进行一一列举,以实现希望而寻找设计方案的技法称为希望点列举法。
 
    四、描述操作步骤:
 
    板书:

确定对象和目标

尽可能多地列举希望点

分析确定主要的希望点

制定实现希望的方案

    五、师生讨论
 
    师:今天,我们大家一起举行一次希望点列举会,讨论的对象为“纸”,请大家尽可能多地把对“纸”的希望列举出来。
 
    生:纸很容易被引燃,一旦遇上火灾,则全部化为灰烬。如果能发明一种不燃纸,重要的文件即使遇上火灾也能保存下来。
 
    师:不燃纸是科研人员长期探讨的课题。直到前几年,日本的一家公司才生产出不燃纸,它是用硅酸镁制成的,是一种矿物原料,所以不怕燃烧。
 
    生:我希望纸能有防霉功能,它能使图书资料得以长期保存。
 
    师:在造纸时适当加入一点防腐剂或成品纸进行防腐处理后,应该可以达到防霉效果。但是,如何让防腐剂在纸中长期保存还是一个难题。
 
    生:我希望有一种能发出荧光的纸,用它印制军用地图,可在夜间使用。
 
    师:夜光材料已应用到许多领域,生产夜光纸在技术上估计没有多大问题。
 
    生:如果把香皂水溶液敷在纸上,经干燥后就有可能形成香皂纸,十分方便。
 
    师:这位同学不仅提出了希望,而且还形成了设计方案。实际上,市场上已有类似的产品。这种香皂纸的确比香皂方便,若纸质过关,甚至可以代替毛巾的作用。
 
    生:若用纸张制作衣裤,穿脏了就扔掉,则该有多方便。
 
    师:这几年已有纸制的衬衫、内裤、连衣裙产品陆续上市,若想大举进入平民百姓家,还要在强度、工艺、价格等方面下工夫。
 
    生:我希望能有一种燃烧后不留灰迹的纸;
 
    我希望能有一种吸收大量水分的纸;
 
    我希望能有一种翻动起来没有响声的纸;
 
    我希望能有一种不被虫蛀的纸;
 
    我希望能有一种可代替棉球的纸;
 
    我希望能有一种可反复擦洗的壁纸;
 
    我希望能有一种可制炊具的纸。
 
    师:今天大家在课堂练习中对“纸”提出了很多希望,也提出一些设计方案,只要对上述希望点进行整理,找出一些易实现的“希望”,我们就有可能发明出新的纸产品。
 
    六、课堂小结
 
    1.希望点列举法是根据人们对某事物的种种期望,提出实现它的各种构思,达到创新目的。它不受原有物品的束缚,是一种主动式的创造技法。
 
    2.求奇、求新、求美、求全、求名、求便利是社会消费的趋势和特点,也是“希望”的着眼点。
 
    3.列举希望要从生活、工作、学习等方面入手,要从身边事物入手,要从比较容易实现的“希望”入手。
 
    4.创造性、科学性和可行性是选择希望的基本原则。“永动机”是人们长期以来的“希望”,不少人为此绞尽脑汁,但它违背了能量守恒定律,制造出“永动机”的愿望只能是一种不切实际的幻想。
 
    5.用希望点列举法进行发明创造的典型做法是:召开希望点列举会,5~10人参加为宜,主持人发动与会者围绕主题列出希望点。会议一般举行1~2小时,产生50~100个希望点即可结束。会后,再对各种希望进行分析整理,从中选出若干项进行专题研究,并制定出具体的创新方案。
 
    七、布置作业(参考答案)
 
    1.你希望下列物品将来成为什么模样:
 
    钢笔   衣服   手机   照相机   汽车   糖果   电脑   快餐
 
    2.“投掷式手电筒”除了采用六面发光的正方体外,还可以采用其他形状吗?(多面体、球体等)
 
    3.你能否从“色盲可辨的信号灯”的例题中受到启示,提出“盲人可辨的信号灯”的设计方案?(音响提示)
 
    4.“可降解塑料”除了应用于快餐盒外,还可以应用在哪些项目上?(塑料袋及不易回收的塑料制品)
 
    5.列举希望的着眼点是什么?
 
    6.列举希望要从哪几方面入手?
 
    7.选择希望的基本原则是什么?
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