基于TRIZ理論的科技創新在小學教育中的應用研究

賴丹

【摘要】創新是發展的不竭動力，是世界發展的潮流。小學科技創新教育不同于傳統的教育方式，它主要關注學生創新思維的發展和動手實踐能力的培養。而在引導學生制作科技小發明的過程中，TRIZ理論體現出其獨特的優勢，可以幫助學生進行系統創新，深入了解問題并獲得解決方案，簡化系統以及克服心理慣性，從而促進科技創新教育在小學的發展，真正培養創新人才。

【關鍵詞】科技創新;小學教育;TRIZ理論

一、引言

21世紀的科學技術飛速發展，創新是發展的動力，是世界發展的潮流，也是國家發展、復興的重要手段。而民族創新能力關乎到我國的每一個公民，對于如何提高公民科學素養，增加獲取和運用科技創新知識的能力，培養創新型人才成為當今社會的主要議題。因此，科技創新教育得到了越來越多教育界人士的關注。

俗話說：“萬丈高樓平地起。”作為人生教育的開端，思維方式的啟蒙時期，小學教育是一項非常重要的教育工程，其中所學的知識和方法能為以后的人生提供堅實的基礎。因此，在小學開展科技創新教育，在長期的教育教學中培養、訓練學生的創新意識和動手實踐能力，提高小學生的創新思維和創新能力，培養創新型人生，已成為小學科技教育工作者的首要任務。

二、神奇的TRIZ理論

創新發明來自生活，用于生活。其實，生活中并不缺少創新發明，發明的巨大威力存在于當今的每一個人、每一個企業，以至于每一個地區、每一個國家，其成為具體改造世界的“神奇魔力”。

創新發明，不僅使我們的日常生活變得更加豐富多彩，而且已經滲透到我們所能耳聞目睹的各個角落：

一把鉗子，最開始只能鉗，后來發展到能剪，再到能剝離電線皮，現在還能越來越省力……

一個晾衣架，從最開始只能掛衣服，后來發展到能升降，再到可折疊，現在還能感應雨天自動回收……

一盞臺燈，從最開始只是一個固定燈光，后來發展到能拉伸或收縮，再到可調光，現在還整合了吹風、定時等功能……

一般人會認為，創新發明的產生，可能只是一個偶然，也可能只是緣于你的一個小小心意。其實，這些都和TRIZ理論有關，它并不是如我們想像的那么神秘，其應用之廣，早已超乎我們的想象。

TRIZ理論是由蘇聯的根里奇·阿奇舒勒（Genrich S.Altshuller）及其同事，通過對世界上數以百萬種的發明專利進行系統的研究而創立的一種解決問題包括組合法、刪減法、仿照法和適應法等40種常見創新發明的系統方法。TRIZ經過五十多年的發展和積累，已經形成了較完善的理論和方法體系。

目前，包括美國、日本、英國、法國在內的25個國家已經開展了TRIZ的研究和培訓，而且有35所大學把納入工程教育的課程內容。目前，三菱研究院已擁有100多個公司用戶，數以千計的工程師和研究人員接受了它提供的TRIZ方法培訓。TRIZ理論引入中國也只是近幾年的事，但它已經逐漸得到國內諸多科研機構、公司和專家的重視。實踐證明，運用TRIZ理論，可大大加快人們創造發明的進程，而且能得到提高質量的創新產品。它能幫我們系統地分析問題情境，快速發現問題本質或者矛盾，幫助我們打破思維定勢，以新的視覺分析問題，開拓系統創新思維。

絕大多數的創新發明是對原有產品進行不同程度的改進，使產品功能得到完善。因此，學習TRIZ理論，將有助于小學生更好地發揮自己的想象力，大膽創新，設計出自己的專屬創新小發明作品。

三、基于TRIZ理論，開展科技創新活動

好奇是兒童的天性，科技創新小發明又總是與兒童的奇思妙想密不可分，但它的出現需要一定的見識見聞、知識積累和動手操作能力。而小學生由于年齡都還比較小，受知識和思維的限制，對TRIZ理論和科技創新發明的理解和掌握還存在很大的局限性。因此，在教育教學中，教師更應該尊重小學生的天性，重視他們提出的各種問題，通過整合、利用和開發有效的教育資源，利用TRIZ理論體現出來的獨特優勢，在科技教育活動中滲透科學知識，引導學生們去體驗，參與和感受科技的強大力量，從而培養他們勇于探索，不斷創新的科學精神。

1.發現問題

教育家陶行知先生曾說：“發明千千萬，起點是一問。”可見，發現問題的重要性。其實，只要我們在生活中用心，處處都有“小問題”。學生或者教師有時候很難創新或者提出有建設性的問題？關鍵可能在于對生活中的一些現象習以為常，沒有深入思考和分析研究，久而久之就漸漸失去了好奇心和提問能力。

小學生處在具體思維向形象思維的過渡階段，因此，在小學科技教育活動中，教師要給予學生正確的指導方法，平時要多給學生提問的機會，從而幫助他們總結出發現和提出問題的方法。如在活動初期，可以通過情境進行突破，如，播放“辦公室老師們裝訂文件和導學案”的視頻，并詢問學生從視頻中發現了什么問題。通過突破性問題的提示，很多觀察仔細和思維較好的學生就能順著提出“用訂書機訂的兩個釘子不整齊，比較難看”，或者是“老師用訂書機訂一本又一本導學案，太累了，一本導學案就要三個釘子，訂一個班就得按訂書機150下，太費工夫了……”等問題，學生的思維往往會被打開，而問題思維通過模仿、演練，就能創新出新的問題，從而形成創造性提問的能力。

2.對設計“可調雙釘等距訂書器”的思考與分析

結合TRIZ理論和5W理論，對“釘書器”做了如下分析：

（1）What：這個產品是什么？——可調雙釘等距訂書器。

（2）Where：設計發明的訂書機在哪里銷售，使用的環境主要在哪里——通過“雙釘等距訂書器”的分析，因為是辦公類用品，小學生通過分析后確定設計發明的訂書機主要放在文具店和一些超市銷售，使用的場景主要是辦公室，因此，操作比較簡單，也可以在普通家庭中使用。

（3）When：訂書機在什么時間工作，有效期是多久——可以在任何需要的時間段使用;使用合理，保養得當的話可以永久性使用。