和田创造12技法                金礼福

    长期以来，人们总认为创造发明只是科学家们的事，创造发明被蒙上了神秘韵面纱。所以，当我校在广大同学中开展小创造小发明活动时，有人不禁会问：“小学生能有什么创造?创造发明有方法可循码?”

    回答是肯定的，我们和田路小学从1980年起在广大学生中开展科技活动，至今已坚持10余年，成果累累。在大量实践的基础上，在创造学专家的帮助下，我们提炼出了行之有效的创造方法——“和田创造12技法”。

    “创造12技法”不是万能的，但它能开拓学生创造思维，缩短发明的孕育过程，却是有目共睹的。现将士2技法简述如下：

    一、加一加

    在日常生活、工作中，人们为了方便，有时会将两样或几样事物组合在一起使用，这就是“加一加”。如最原始的钢笔就是公元1166年，一位修道士为了克服写几行字就要蘸一下墨水的麻烦，无意之中将一个灌墨水的小球装在笔杆上做成的。

    科学家的头脑使无意的“加一加”变成为有意的“加一加”，伽里略发明望远镜就是一个生动的例子。在指导青少年开展科技活动时，我们引导学生把无意的“加一加”变成有意的“加一加”，让学生这样想：

    在某件东西上可添加什么附件或把这件东西与其他东西组合在一起。能为我们带来哪些方便?把某一件东西在数量上增加，在形状上加长、加厚会增加哪些用途?

    少年儿童是很容易领会和接受这一技法的。一位三年级的学生看到妈妈给小弟弟喂牛奶时，怕烫着小弟弟，先尝一尝试试温度。他想，这样不卫生。怎么解决这个问题呢?他想到了“加一加”，就设计在奶瓶的内壁上装上一支温度计。这样就可以准确地知道瓶内牛奶的温度了。       

    二、减一减   

    在某一样物体上减去某个部分就会变成一件新的物体，从而产生新的功效，在生活中是常见的。凳子是4只脚的，减去一只成了3足鼎立却更稳当了。汉字的简化大多是减去了某些笔划，就便于认读书写。这就是“减一减”。“减一减”的方法到了科学家手中，就发明了许多造福于人类的新产品。

   在指导小学生进行创造发明时，我们引导他们这样想：

    能在某件东西上减去什么吗?把它降低一点，减轻一些行不行?“减一减”后变成什么新的东西?它的功能、用途起了什么变化?在操作过程中，减少时间、减少次数可以吗?这样做又有什么效果?

    三年级1位学生发明安全小刀就是一个较典型的例子。她在手工课上不小心被刀片的刀尖戳伤了手指，想到了“减一减”，结果她“减”去了刀尖，把刀刃设计在保护架内，成了一把“安全小刀”。

   三、扩一扩

    在人们的生产活动和日常生活中，常常会用到“扩一扩”。报纸上字太小，老年人拿放大镜来看，放大镜的作用是“扩一扩”。紧张的象棋比赛无祛满足几百人观摩。于是“扩一扩”做成一个特大的象棋盘高挂墙头，供棋迷一饱眼福。

    “扩一扩”在科学家的创造发明中早有运用。如把一般的望远镜扩成又长又大的天文塑远镜，这种塑远镜收集的光是人肉眼的4万倍，放大率达3000倍。

    在指导小学生搞小创造小发明时，我们引导他们这样思考：

    把某一件东西放大、扩展(声音扩大、体积扩大……)，它的功能有什么变化?会产生什么新的用途?

    如一位四年级的小朋友爱边看书边摘录好词佳句。但摘抄时，书页容易被风吹乱。他先是用回形针去夹书，后来他想到了“扩一扩”，就利用回形针的原理，把回形针扩大，制成了一个又能搁书，又能夹书的压书器。

    四、缩一缩

    与“扩一扩”相反的“缩一缩”也会产生不少新的物品。如生活中的许多“袖珍”式物品都是“缩”出来的，如袖珍收音机、微型电视机、袖珍手电筒等，我国独步世界的微雕艺术也是“缩一缩”，它缩小的程度是惊人的。在头发丝上可刻出伟人头像、名人诗句等等。

  “缩一缩”在医学科技方面得到了应用，如腹腔镜手术，只需在病人腹部划上能插进一把钥匙大小的小孔，然后伸进微型器械进行手术，病人损伤小、痛苦少、康复快，而且不会在病人身上留下长长的刀疤。手术中的微型器械就是“缩一缩”的成果。

    “缩一缩”的路是这样的。

    把某样物体缩小到一定的程度，会产生什么新的功能，会有什么新的用途?

    如一位小朋友发明的便携式昆虫笼就是一个例子。这种笼的底与盖之间用蚊帐布连接。不放昆虫时，蚊帐布可折叠，能缩得很薄，便于携带。

    五、联一联  

    世界上的各种事物，有着各种联系。有的简单，显而易见；有的复杂，难以察觉。事物之间的联系有的偶然，有的必然，十分复杂。“联一联”是研究事物之间的联系的规律的。

    如我们常用的电话，它传递声音的各个环节是这么联起来的：

 金属片→线圈→电线→线圈→金属片振动→产生感应→传递电流→产生感应→振动(发出声音)   

    “联一联”的思考方法比前面介绍的几种要复杂一些，它有时需要更多的知识与生活经验作支撑。

    如一位小朋友设计的自来水自动关水装置就是较成功地运用“联一联”的办法解决生活中问题的例子。他在盛水的桶里放一块圆木作浮子。浮子上装一根铁丝，钦丝的另一端挂一个重锤。重锤上的线通过一个滑轮连在水龙头的开关上。当水盛满时，浮子上浮，重锤从铁丝脱落，重锤下落的冲力通过连线把开关关上。

    水满→浮子上浮→重锤脱落→拉动线→关上开关

    巧妙地通过几个中间环节把“水满”与“关上开关”联系起来了。

    为了便于让学生掌握“联一联”这个技法，可以指导他们这样想：

    把两样或几样事物联在一起，把几种现象联系起来，会发现什么规律，能帮助我们解决什么问题？

    六、学一学

    仿生学是近一、二十年发展起来的一门边缘学科，它对人类文明的发展起到了巨大的作用。如科学家研究了蝙蝠的飞行，发明了雷达；研究了鱼在水中的行动方式，发明了潜水艇；研究了袋鼠跳跃的方式，造出了越野汽车；模仿某些贝壳制成了坚固的坦克；模仿一些大树、麦杆建成了高耸人云的塔与摩天大厦。

    生物界存在着各种丰富多彩的功能，但人类不是简单地模仿，而时从多现象中发现规律，再运用某些原理去创造发明出崭新的事物。

   在人们身边值得“学习”的规象有许多。我们可以引导学生这样想：

    有什么事物值得让自己模仿、学习?它的原理是什么?运用这些原理能创造出什么新的东西?

    我校2位学生发明的四用防触电插座曾获世界第三届青少年科技作品展览最佳奖。这件小发明的关键部件——4片活门的巧妙组合，就是受到工厂里恒温车间的双层玻璃窗的启发。

    七、变一变

    “变一变”是创造发明最常用的思路，所以也成为一种技法。

    我们常见的铅笔一般是圆的，放在桌上容易滚落，于是，人们就把圆的变成六角形的；后来，又有人把六角形变成了三角形的。三角形的铅笔便于低年级的小学生把握；为了方便木工的使用，人们又把铅笔做成扁形的。铅笔芯一般是黑的，把它变成红、黄、蓝等多种颜色，就有了新的用途。有时，变一下次序，也能引出不同的结果。古代“田忌赛马”的故事很能说明问题。

    我们可以引导少年儿童这样想：

    改变一下事物的形状、颜色、音响、气味、位置、方向会产生什么结果?改变一下操作的次序又会产生什么结果?   

    如一位小学生用漏斗往瓶里灌水时，发现水流不畅，原来是瓶中的空气无法跑出采。他想到了“变一变?，于是将漏斗的管子变成方形的，方形的管子与圆形的瓶口形成了空隙，瓶里的空气从空隙里跑出来，水也就流得通畅了。

    八、改一改 

    “改一改”就是不断发现缺点，不断克服缺点，精益求精，永不满足。

    如我们日常使用的雨伞，解放前有一种油布伞，坚实但笨重。后来改成为油纸伞，解决了笨重的问题，但纸容易破碎。于是皮柄伞应运而生。这种伞较长，携带不方便，于是又有了折叠伞出现。

    某一件东西在这个环境中看不出缺点，在另一个环境中就可能会暴露出缺点。如下大雨时，伞面遮住了视线，行走时容易与人相撞，骑自行车双手握住车把无法撑伞，于是就有人发明了透明伞、雨披。

    可以引导学生这样想：

    某件东西在使用过程中还有哪些缺点，把这些缺点排一排，看着哪个缺点是主要的或必须马上解决的，怎祥改进才能克服或尽量减少缺点。

    方黎等学生发明革新系列篮球架就是“改一改”的结果。

    方黎发现几十个同学排队投一个篮圈，活动效率太低，就发明了四个篮圈的球架。篮圈少的矛盾解决了，篮圈的高度又成了主要矛盾。装高了，低年级学生投不到；装低了，高年级学生没兴趣。方黎又开动脑筋，做成了可升可降的。但如果高年级同学与低年级同学同时投篮呢?任勇勤同学经过反复琢磨，创造出一种如意篮球架，即把四个篮圈，按不同高低装在一根柱子上。

    九、代一代

    “代一代”也是一种创造技法。“代一代”得巧妙是一种创造。古时候曹冲秤象的故事说的就是等量代换的道理。如果没有这个“代”字，按当时几个糊涂官员的主张，就只能造一杆寄大无比的秤才能秤出大象的重量了。

    “代一代”的思路是这样的：

    有什么东西能代替另一种东西吗?代替之后会产生哪些变化？会有什么效果?

    如小王的妈妈常常要小王帮她托毛线。为了使自己的双手得到解放，小王运用“代一代”这个技法发明如意托线架。这托线架中间是一个转轴，上面是十字交叉的两根可伸缩的竹片。这装置实质上是代替了一双手的作用。

    十、反一反

    “反一反”是一种逆向思维，它一般是指从已有事物或现象的相反方向进行思考，寻找解决问题的新途径。

    如要上楼走楼梯，楼梯是固定的，人的双脚是移动的。但自动扶梯正好相反，人的双脚是站立不动的，楼梯是向上移动的。发明自动扶梯用的就是“反一反”的思考方法。

    运用“反一反”必须敢于打破习惯思维的定势。这对生活经验尚不够丰富的少年儿童来说，反而容易掌握。

    如上海一位中学生发明的信封自动封口机，就是灵括地运用了“反一反”的技法。我们平时粘信封，都是用手移动胶水瓶，用手翻折信封的封口。这件小发明设计了—个倒置的固定胶水瓶和一部能移动的小车。信封躺在小车上向前推进，当信封通过那倒置的胶水瓶时，胶水就自动地涂在信封口上了。然后，信封又通过一个特制的曲面，信封口便自动翻折过来。

    可引导小学生这样想：

    如果把一件东西的正反、里外、上下、左右、横竖颠倒一下会有什么结果?如果把平时习惯的思考方向逆向过来能解决什么问题?

    十一、搬一搬

    同—样东西“搬”了一个场合就会产生新的功能。如电视机原是家用电器，供人欣赏各种精彩的节目，把它“搬”到车间，就可以和电脑配合指挥机正常运行；把它“搬”到飞机或轮船上，就成了“导航员”；把它“搬”到海底，就成了“潜水员”，可帮助研究海底的构

造。

    可以引导小学生这样想：

    把这件东西搬到别的地方，还有别的用处吗?某一个道理，某一项技术搬到别的场合能派上别的用处吗？

    上海一位小学生，平时喜欢跟随爸爸学做木工手艺，但常常为要测量木箱内侧角没有工具而烦恼。后来，他在教学课上看到老师的教具：一只活动的平行四边形。这位学生灵机一动，把这只活动的平行四边形“搬”到了木工间，发明了木工专用的“内侧角量角器”。

    十二、定一定   

    “变一变”是—种创造技法，它的反面“定一定”也是一种技法。变与定是辩证的统一。

    古代由于没有规定统一的温度起点，市场上有27种不同刻度的温度计出售，给人们带来不少麻烦。1740年，大家协商一致，同意以水的冰点和沸点作为温度计计算标准刻度的依据。瑞典的摄尔西斯以此为依据制造出一种温度计，就是今天大家最熟悉的摄氏温度计。现代机械的自动化，其中不少是运用了“定一定”的原理，即先定下一个数据，当机械达到这个数据时，就自动地作某种操作。

    在指导小学生的创造发明时，可引导他们这样想：

    为了解决某一个问题或改进某一件东西；为了提高学习、工作效率，防止可能发生的事故或疏漏；为了生活得更美瞒，需要定出什么吗?这规定的作用是什么?

    有人问，小学生也能用“定一定”的方法搞小发明吗?答案是肯定的。有一个学生发明“电子防近警报器”就是规定了头部与桌子的距离。当头下俯到超过这个规定值时，金属板就会感应，小红灯就会发亮，向人发出警报。

    我校总结并推行12技法10多年，在实践中，我们感到以下几点是值得引起注意的。

    1．向小学生灌输“和田12创造技法”实质是一种思维的训练，它起到了“导而弗牵”的作用。实践证明，凡是经过系统技法训练的学生，其思维的流畅性明显优于其他学生。技法的推广又往往在集体中进行，各个体之间思维的碰撞又容易触发思维的变通性

与独特性，所以技法的训练有利于培养学生的创造思维。

    2．“和田12创造技法”的教育切忌纸上谈兵。如果把12技法作为一种知识，让学生背诵，那是毫无意义的。技法的学习应在创造实践中进行。创造实践是技法的载体。学生在创造发明的课题面前，在寻找解答思路时，在紧张的思维高潮中，技法才能有闪光

的机会。 

    3．技法的学习与运用，只是一种创造教育的启蒙，12技法的每一个方法侧重于某一个思考的角度，强调某一个思维的方向。它的内涵界定并非十分严格。但对小学生来说，“加、减、扩、缩、联……”通俗易懂，容易接受，不少发明是多种技法的综合运用或在创造过程中几种技法的连续使用。所以用某种技法去套小学生的发明实践是大可不必的。

    4．创造技法的应用同样要以厚实的知识为基础。离开了知识与生活经验，单单那12个字是苍白无力的。所以创造技法的训练，应在日常的学习、生活和活动的实践过程中进行。

    金礼福  特级教师，现任闸北区和田路小学校长。中国创造学会理事、上海陶行知研究协会常务理事，中国发明协会中小学创造教育研究分会常务委员、参加编写《创造教育探索》一书。