书城科普读物走进科学丛书:培养发明与创造的能力
5885600000038

第38章 变化是金

哈格里沃斯是英国的一个聪明能干的木匠。他的妻子为了补贴家用,在家里不停地纺纱。看见妻子用老式的纺车“吱呀”“吱呀”地纺线,他心里琢磨开了:用这种纺车纺纱,只能纺一根纱,又慢又辛苦,有什么办法可以改进一下呢?

1764年的一天,哈格里沃斯不小心把妻子的纺车碰倒了,使原来水平放置的纱锭直立了起来。他呆呆地看了半天,突然一个劲地喊起来:“我知道啦!我知道啦……”原来,哈格里沃斯发现直立的纱锭和水平装的纱锭一样也会转动。他想:我做一个木框子直立着并排安装几个纱锭,不就可以一次纺出几根纱了吗?

在妻子的协助下,他几经改进,终于发明了一种一次能纺八根纱的新纺车——珍妮纺纱机。

珍妮纺纱机的发明,在英国乃至整个欧洲纺织技术史上具有极为重要的意义。

这个发明能成功,很重要的一环就在于把水平装的纱锭变为垂直放的纱锭。

还有一个事例,一个修女在窗口纺纱,耳中听到窗外传来刺耳的锯木声,她抬头一看,只见隔壁的一个小伙子正弓着背吃力地用直锯锯一棵树。她一边纺纱一边想,我纺纱不要花多大力气,如果在一个纺纱的轮子周围装上锯齿,锯起来不就省力得多了吗?于是,她发明了圆形锯。这是变条形为圆形。

可见,“改变”也是创造发明的思路之一。

“改变”就是这样想: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?改变一下事情的次序或操作的顺序又会产生什么结果?

如我们常见的铅笔,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,克服了容易滚动这个缺点。后来又有人把六角形变成三角形,以方便低年级的小朋友把握。

为了方便木工的使用,又把铅笔做成扁圆形。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。现在还有白色的铅笔,可以在黑板上写字。

我们每天行走的马路,为了适应社会的发展也不断地在“变”。单调的路面颜色会使长时间高速行车的司机感到枯燥,产生疲劳。为了解决这个问题,人们设计出一种彩色路,把不同的色彩掺进黑色的沥青材料,使路面的颜色起了变化。彩色路还是一种信号路,它能告诉司机:红色——前面有交叉口或居民点;蓝色——附近有学校,注意小学生穿行马路;黄色——不准开快车……彩色路对提醒安全行车十分有效,还能起到美化城市的作用。人们还把马路变成高低不平,做出方格、斜条、圆圈等好多图案。粗糙的路面加强了防滑作用,对于每小时跑100多千米的汽车而言,就成了十分安全的“保险路”了。现在又有人把一种奇妙的发光材料掺进了路面,就变成了发光马路。这种马路夜里能把车道映得清清楚楚,司机在黑夜中行驶就像白天一样方便。“变”是无止境的,科学家已在设想把高频导向电缆安置在道路下面,它会发出信号,指挥汽车按一定方向、速度行驶,比司机自己开车还可靠。

上海的母亲河——黄浦江上近几年建起了几座雄伟的大桥,没有两座的造型是相同的,“改变”使这些桥梁成为黄浦江上亮丽的风景线,使许多外地游客流连忘返。

过去,我国生产的商品的外包装不十分讲究。有的外商用低价买去后,改变一下商品的外包装,转手就高价卖出。现在,我国的外贸单位吸取了教训,在“变”字上做文章,使商品的外包装越变越精致、美观,做到“秀外慧中”,结果,大大地提高了商品的价格与市场竞争能力。

变一下次序,有时也能带来不同的结果。语文课本中的《田忌赛马》就很能说明这个问题。

田忌同齐王赛马,各自把自己的马分成上、中、下三等。田忌以自己的上等马对齐王的上等马,以自己的中等马对齐王的中等马,以自己的下等马对齐王的下等马。由于田忌的每一等马都不如齐王的强,结果连输了3场。这时,田忌的朋友孙膑见齐王的马比田忌的马强不了多少,就给田忌出主意,用田忌的下等马同齐王的上等马比,先输一场。然后拿田忌的上等马与齐王的中等马比,将田忌的中等马与齐王的下等马比,结果扳回两场,终于以二比一获胜。课文的结尾这样说:“这是原来的马,只调换了一下出场的顺序,就可以转败为胜。”

这句话点出了“改变”的妙处。

在我们日常学习中,这类事也是很多的。做数学题时,如果我们按照一定的规律,合理地调换运算的顺序,就能算得又快又正确。如:6.7×0.38+0.67×5.1+0.067×11=?是一道较复杂的计算题。但如果我们运用“乘数扩大,被乘数缩小相同倍数,积不变”的原则,把式子转化为6.7×0.38+6.7×0.51+6.7×0.11,再用乘法分配律的知识把式子转化为6.7×(0.38+0.51+0.11)就可以很快得到答数6.7。

在中外少年儿童开展的创造发明活动中,运用“改变”而成功的事例也是举不胜举的。

如一个一年级的小朋友,有一次晚上回家,摸黑去插门插销,结果,插了半天才插上。原来,由于门走了形,插销头与套子对得不准。这准小朋友想,尖的东西很容易插进别的空隙。

第二天,他就动手把插销的头用锉刀锉得尖一点。这样,插门就不难了。他是把“平头”变为“尖头”,发明了尖头插销。

还有一位小朋友使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来。他把漏斗提起一些,瓶里的空气从空隙中跑出,水才顺利地灌了进去。这位小朋友先在瓶口垫一块东西,一试,水顺畅地灌下去了,但他想,每次要找一块东西垫,多麻烦!后来,他把漏斗的管子变为方形的。方形的管子与圆形的瓶口形成了空隙,瓶里的空气从空隙中跑出来,水也就流得通畅了。

我们平时见到的装昆虫标本的盒子都是长方体的,只能从正面看,昆虫标本的背面怎么样就看不到了。上海的一位小朋友把标本盒变成六面透明的,克服了这个缺点。后来,她又把标本盒的两侧变成三角形,这样只要五块透明的材料就行了,稳定性胜过长方体标本盒,能从各个角度观察标本。这件小发明通过改变材料与形状,取得了良好的效果。

也许你会说:小小的变动,谁不会?只是我一时没有想到而已。是的,小发明并不神秘,但可贵的是你想到了别人一时没想到的东西。开动你的脑筋,多想想吧,成功正在向你招手呢!