奇思妙想小發(fā)明：發(fā)明方法之逆向思考法

發(fā)布時(shí)間： 2018-09-29 6654

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是科學(xué)法拉第一生中最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。大家知道１８２０年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁作用，當(dāng)電流在金屬絲中流動(dòng)時(shí)，金屬絲附近的磁針會(huì)偏向一邊。不久，安培也發(fā)現(xiàn)帶電流的導(dǎo)線能像磁鐵一樣相互作用。法拉第在了解了前人的知識(shí)后，用逆向法進(jìn)行了思考。他想：既然電流能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？為了驗(yàn)證這一想法，他和他的助手進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。直到１８３１年，他偶然地把一根磁棒擲到一個(gè)線圈中，引起了電流的出現(xiàn)。法拉第發(fā)現(xiàn)的這一現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。他的這一劃時(shí)代的重要發(fā)現(xiàn)，奠定了今天電磁學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明。

這種發(fā)明技術(shù)法叫做逆向思考法。當(dāng)人們按照常規(guī)思考問題時(shí)，常常受到經(jīng)驗(yàn)的支配，不能全面地、正確地分析事物。而倒過來想一下，采用全新的觀點(diǎn)看事物，卻往往有所發(fā)現(xiàn)。

有逆向思考進(jìn)行發(fā)明，有哪些形式和方法呢？

（１）方法逆向

很久前，平板玻璃的制造有兩種制造方法：普通窗用玻璃制造法和厚玻璃制造法。普通窗用玻璃制造法是采用控制法或垂直向上法，伸展熔融玻璃。這種方法的缺點(diǎn)是玻璃伸展過程中容易產(chǎn)生畸變。厚玻璃制造法是將熔融玻璃鑄造成厚板，再進(jìn)行研磨和拋光。其缺點(diǎn)是質(zhì)量不易合格。英國(guó)的匹爾金頓針對(duì)這些缺點(diǎn)，在制造方法上進(jìn)行逆向思考。即應(yīng)用水平而拉伸的方法，而不采用垂直向上伸展的方法。１９５２年，他提出了浮法玻璃生產(chǎn)法。這種制造法以液態(tài)的錫的平面為平面，當(dāng)熔融玻璃由爐中流出，讓它形成帶狀漂浮在液態(tài)錫面上。由于液態(tài)錫面平整，因而制成的玻璃表面也很平滑。玻璃在錫面上逐漸冷卻，并進(jìn)入退火窯，即成為光潔的玻璃。該法完全省略了機(jī)械研磨，保證了玻璃的質(zhì)量。目前，這種制法己在全世界廣泛應(yīng)用。

（2）因果逆向

因果逆向即從發(fā)明的結(jié)果（發(fā)明物）進(jìn)行思考，分析這項(xiàng)發(fā)明有什么特點(diǎn)，用什么具體措施實(shí)現(xiàn)這些特點(diǎn)，最后再確定該發(fā)明的真正外觀和結(jié)構(gòu)。

浙江瑞安中學(xué)生洪偉力發(fā)明“新型節(jié)水龍頭”。他從“當(dāng)停水后，若忘記關(guān)閉水龍頭，水再來時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉，防止水浪費(fèi)”這一結(jié)果出發(fā)進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)一個(gè)當(dāng)停水后水再來時(shí)能自動(dòng)切斷水流的裝置。他學(xué)習(xí)和應(yīng)用了內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)的活塞運(yùn)動(dòng)和氣缸外冷卻水套的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)停水后水再來時(shí)，水從閥體進(jìn)入空心活塞內(nèi)，利用水流動(dòng)量變化產(chǎn)生沖力推動(dòng)活塞，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放水。當(dāng)水槽注滿水后，浮球上浮，通過杠桿將力傳遞到活塞，使它反向運(yùn)動(dòng)，堵住閥門口，切斷水流。

廣西梧州市二輕局溫煜廉同志發(fā)明變光節(jié)電開關(guān)。為了解決燈泡的壽命問題，一般人按照正常思路，總是想解決燈絲的質(zhì)量問題，或者改進(jìn)燈泡的制作工藝。溫煜廉從分析原因入手。他分析電壓與燈光使用時(shí)間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)電壓與燈泡使用時(shí)間關(guān)系是按指數(shù)關(guān)系變化，電壓上升5%，耗電量增加11%，燈泡壽命縮短50%。假若降低燈泡兩端電壓，則可大大提高燈泡壽命。根據(jù)這個(gè)原因分析，他研究了降低電壓的辦法，從而發(fā)明了“變光節(jié)電開關(guān)”，既延長(zhǎng)燈泡壽命，又能節(jié)約用電。

請(qǐng)你發(fā)明設(shè)計(jì)

觀察與思考

觀察生活中的顛倒——逆反發(fā)明，舉出兩個(gè)實(shí)例加以分析。

如何設(shè)計(jì)一個(gè)不影響煮飯燒菜的蒸物器具？

利用煮飯燒菜的熱氣來蒸熟食物，既省時(shí)間又省能源。但現(xiàn)有的蒸屜不是擱在碗上，就是擱在鍋底或鍋側(cè)凸沿上，影響了煮飯燒菜。請(qǐng)你思考一下，設(shè)計(jì)一個(gè)不影響煮飯燒菜的蒸物器具？

每一項(xiàng)小小的發(fā)明，都是一個(gè)偉大的舉動(dòng)，匯集了發(fā)明家的各種奇思妙想與智慧，能夠?yàn)槿祟惿顜砀鞣N便利。