要发明创造，首先必须具有创新精神和创新热情
这就是要有热爱科学事业的巨大热忱，要有为造福人类而渴望解决科学技术问题的强烈要求，要有为祖国、为人民而攻克科学堡垒的坚强的决心和信心。爱迪生的座右铭是：“我探求人类需要什么，然后我就迈步向前，努力去把它发明出来。”一个科技工作者如果没有强烈的创新意识和创新热情，是不会有创新的实践和成果的。
所有在科学技术上作出创新贡献的科学家、发明家，都具有强烈的创新热忱。琴纳（1749～1823）发明种牛痘征服天花是一个很好的例子。琴纳是一个立志终身为农民服务的英国乡村医生。那时，天花是一种不治之症。琴纳从挤牛奶的农妇从来不患天花这一现象，研究出用人工接种牛痘预防天花的办法。他先在动物身上试验，后来决定在儿子身上试验。妻子和朋友都强烈反对，但他信心十足，成功地进行了试验。1796年，他成功地为许多人接种了牛痘。
由于种痘法的传播，终于在全世界消灭了天花病。今天，天花病毒只保留在某些国家的七个实验室里供研究之用。巴黎有一尊琴纳的塑像，下面刻着：“向母亲、孩子、人民的恩人致敬。”
要有敢于破除迷信、破除陈旧观念的革新精神
美国物理学家施温格认为，科学家必须具备的素质，就是对自然的“进攻性”，不要迷信书本和权威，要敢于冲破传统观念的束缚。要认识到，科学的发展要经历肯定否定的曲折过程，要经历从不完善到比较完善、从比较完善到更为完善的过程。
牛顿对光学作出了很大贡献，他认为光是由高速运动的粒子所组成，即光的“微粒说”。“微粒说”解释了许多光的现象，但对有些问题无法解释。后来荷兰物理学家惠更斯提出光是波的学说。这两个学说争论了大约一个世纪。但由于牛顿的巨大权威，流行的还是“微粒说”。到了1801年，英国医生兼物理学家托马斯？扬站了出来。他说：“尽管我仰慕牛顿的大名，但我并不因此非得认为他是万无一失的。我遗憾地看到他也会弄错，而他的权威也许有时甚至阻碍了科学的进步。”托马斯？扬冲破了对牛顿的迷信，大胆质疑，做了一个光的干涉实验，大大推进了光的“波动说”，并得到了大家承认。这是，“微粒说”似乎是被否定了。但是，事情的发展是曲折的，以后的许多实验结果又把光的“波动说”赖以生存的“以太”给否定了。在总结了一系列科学成就的基础上，爱因斯坦提出了光量子学说，认为光是以量子形式穿越空间的。这样，他又复活了光的粒子概念，但不是简单的复活，光量子兼有波的性质和粒子的性质。这就相当圆满地解释了光的许多现象。
科学史上这样的例子是很多的。事物在发展，科学在前进，停止的观点、无所作为的观点是没有根据的。在科学上，轻信权威就可能扼杀智慧，对权威的迷信是捆绑科学的绳索，对书本和权威要尊重，但不要迷信。只有解放思想，破除迷信，才能为科学的发展作出贡献。
要有彻底的唯物主义态度
实践是检验真理的惟一标准。一个科学理论正确不正确，就是看它是否符合实践。科学史上，所有有创见的科学家都忠于事实，从实践出发，而不是从书本出发。否则，是不会有创新的。
关于氧气的发现就是一个很好的例子。在18世纪末以前，人们认为一切可燃物都含有一种物质——“燃素”。1774年，英国化学家普利斯特利（1733～1804）在加热汞的化合物时发现分解出一种比空气更易于促进燃烧的气体。本来，他发现的就是“使化学发生革命的元素”氧，但是，由于受着燃素学说的束缚，他主观地认为所发现的是什么“脱燃素空气”。后来，普利斯特利访问巴黎时，把他的发现告诉了法国化学家拉瓦锡（1743～1794）。拉瓦锡在过去的研究、实验中，对“燃素说”已有怀疑，因此他很敏感地认识到普利斯特利发现的重要性，立即进行了重复试验，并作了定量分析，终于发现了氧，推翻了当时占统治地位的“燃素说”，把化学这门科学向前推进了一大步。
要有创新的勇气和胆识
创新就是要冲破传统观念，而这往往会受到旧观念、旧势力的指责、讥笑、打击、围攻。因此，要创新就必须有创新的勇气和胆识。
爱因斯坦在1905年提出狭义相对论时，全世界只有12个人知道什么是相对论。不仅大多数人表示怀疑，而且像马赫、彭加勒等一些大科学家都表示了反对的意见。但爱因斯坦没有动摇，继续研究下去，又创立了广义相对论。如果当时爱因斯坦缺乏勇气，受到讥笑打击就泄了气，那就可能前功尽弃。
要有坚持到底的毅力
创新是和探索联系在一起的。探索是创新的前提，创新是探索的结果。创新，首先是向未知领域探索。探索，就免不了要遇到挫折和失败。因此，创造性的活动是一种高度复杂的意志活动。只有具备了不屈不挠的毅力和坚持到底的恒心，才能得到创新的成果。贝弗里奇说：“年轻的科学家应该尽早懂得，科学研究的成果来之不易，他如想获得成功，必须具有耐力和勇气。”他还提出，应该培养自己具有爱迪生那样的一往无前的精神：“我既然在寻找世界上需要的东西，我就一直寻找下去，并且试着创造它。”
要有永攀高峰不断进取的精神
创新是没有止境的。科学技术前进的步伐在不断加快，一个科技工作者如果在已有成绩上停留，就可能成为落伍者。对于科技工作者来说，失败和挫折是一种考验，成功和胜利也是一种考验。要做到不断创新，从思想修养上说，就要戒骄戒躁。自满是进步的敌人。一个科技工作者如果自满了，那么，他的科学生命的光辉就会黯然失色。
许多优秀的科学家在科学的征途上永远拼搏，不断创新，保持着科学生命的青春。卢瑟福（1871～1937）是英国物理学家，在原子物理学方面作出了重大贡献。他在1899年发现了放射性辐射；1902年提出原子自然蜕变理论，冲破了原子不可再分的观点；1911年发现了原子核的存在，提出了原子结构的行星模型；1919年用α粒子轰击氮原子，使之变为氧的同位素，第一次实现了元素的人工嬗变；1920年预言了中子的存在。卢瑟福的一生是永攀高峰、不断进取的一生。
我国数学家杨乐说：“人生几十年，可以说相当短暂，如何在这有限的时间里为祖国为人民多做些有益的事物，是值得我们每个人认真思考的。”他小时候发现很多数学定理是以外国数学家的名字命名的，就想：“为什么都是些外国人的名字呢？难道中国人就不能为数学发展做出贡献吗？”他决心“一定要把中国人命名的定理，写进未来的数学书上”。爱国热情鼓舞他不停地向数学科学的高峰一级一级地攀登。他看到一些大数学家的经典著作中常用“显然”二字把一些证明步骤省略了，就偏偏不放过这些“显然”，把每一步骤都补齐，靠笨功夫练出了真本领。政治的风浪，疾病的折磨，都没能阻挡住他向科学进军的步伐。他说：“国家需要科学，人民需要科学。”凭借百折不回的毅力，他攀上了函数论的高峰。从1973～1978年，他同张广厚合作，在函数值分布论方面取得了优异的科研成果，为祖国争得了荣誉。在成就面前杨乐没有止步。当他发现国际上在函数论方面又出现一个新的分支——Hp空间时，就决心“一定要为祖国填补这个空白”，又向着新的领域发起进攻。从1979～1982年，他又写出12篇科研论文。他说：“科学是不断发展的，国外的学者也在继续前进。我们必须更加努力，向新的高峰攀登。”
要有严肃的科学态度
我们说的创新是科学的创新。我们讲要破除迷信，解放思想，就是讲思想要符合科学，符合客观事件发展的规律。从认识方面讲，科学技术的创新必须有事实的基础和科学的根据，要排除那些没有科学根据的妄想。
例如，从13世纪以来，有人就开始研究，设计永动机。人们从浮力、水力、热能、光能、化学能、磁力、电力等各个方面来摸索永动机的原理和结构，经过了800年的努力，但都失败了。到了19世纪中叶，科学家们终于发现了热力学定律，从而宣布了永动机是不可能的。但是在这以后，还有不少人忘图发明永动机，其中有的是科学骗子，更多的是缺乏科学基本素养的妄想家。因此，我们提倡科学的创新，一定要排除那些科学的妄想。同时，即使是属于有科学根据的创新，也必须有明确的目的性和现实的可能性，要从社会的需要出发，还要有必要的技术水平的支持，否则也是不可取的。
青少年的发明成果与科学家、发明家的成果相比，确实存在着很大的差别，但发明过程及思想方法都是相同的。青少年的一项小发明成功，也可以说是其创新精神物化的体现。
发明创造活动是一项实践性很强的活动，极有利于青少利实践能力的培养。青少年要完成一项发明作品，从选题到制作成型，必须进行一系列的动脑动手实践活动，离开了实践，就不可能有发明创造诞生。而且这种实践是一种具有高度的综合性的实践，其他形式的一般实践活动是无法替代的。
而创新精神和实践能力是创造人才的基本特征，因此，青少年发明创造活动的作用就在于能使广大青少年成长为创造性人才幼苗，就是要最大限度地开发青少年的创造力。