解題的主要內容就是如何創造，這是整個發明過程中最關鍵的環節。在這個環節中，要提出具有創造性的解決問題的設想或技術方案，找出實施設想或方案的途徑。怎樣創造性地解題呢？靈活、恰到好處地運用一些創造技法，就能巧妙地解題，甚至讓人拍案叫絕。例如，人們都使用過電線插頭插座，一定知道它的兩大缺點：一是容易觸電；二是插頭容易脫落而出。克服這兩個缺點當然可以徹底從插頭與插座的結構上著手改造，然而這樣一來要重新設計，重新開模具，重新開辟工作流水線，會大大地提高插座、插頭的造價。那么，有沒有什么好方法既能降低成本又能防止觸電和防止插頭脫落呢？

徐捷同學通過打電話，撥動電話機盤聯想到在插座上也可以加一個撥盤，便很簡練地解決了問題，發明了“撥盤式安全插座”。它的構造即在原有工藝的插座上加一個安全蓋，蓋上有兩個孔，平時有彈簧使安全蓋插孔與插座孔錯位90°。使用時將插座安全蓋撥動90°，使安全蓋孔與插座孔對準，此時可將插頭插入插座內。由于插頭上的兩腳受到撥盤的彈簧扭轉的回復力，所以能防止脫落。這里不難看出，徐捷同學解題使用的是“聯想構思法”與“組合創造技法”中的“主體添加法”。

又如：常用的肺活量計有笨重、結構復雜、價格昂貴、離不開水等缺點。是否可以發明一臺無水肺活量計呢？張琪同學把手風琴的風箱的結構移植到自己的發明上，一種不需要用水的肺活量計便展現在人們的面前。

解題過程中，一旦富有創造性的設想和方案產生，就須進入驗證和實施階段。

驗證

最初的創造性設想和方案很難是完美無缺、切合實際的。這是因為發明創造必須具有實用性。能否實用，是否先進，必須通過實際驗證才能確定。在驗證階段，還需要對最初的設想和方案加以改進和完善。

實施

這是發明創造的最后一個環節，即完成發明創造，獲得最終成果，使其付諸應用，產生一定的社會效益。實施既包括發明創造成果投入使用，也包括申請并獲得專利，通過專利轉讓途徑產生廣泛的社會影響。實施還包括對發明創造成果的宣傳和推廣。實施可能是一個漫長而艱苦的過程，發明創造必須得以實施才能為社會接受和承認，并產生其應有的社會作用。

上面只闡述了發明創造一般程序的主要環節，具體的發明創造過程要豐富得多、復雜得多，其中的奧秘還有待青少年朋友親身去體驗、去探索，從中了解更詳盡的發明創造過程和方法。

四、青少年發明創造活動的內容與特點

青少年發明創造活動的內容

目前，在青少年中開展的技術發明主要指青少年在日常學習、生活、勞動中針對那些感到不稱心、不順手、不方便的事物和方法，運用學習的科學技術知識，創造性地設計和制作出目前沒有的產品或生產方法，或對現有的產品和生產方法進行改進與革新，從而為人們的生活、工作、學習帶來方便。

青少年的技術發明中的發明與《專利法》所提倡和保護的發明本質上是相同的，但又有較大的區別。《專利法》所提倡和保護的技術發明是為了“促進科學技術的發展，適應社會主義建設需要”。青少年的發明也同樣有這個目的，但是，在青少年中開展這項活動的最主要目的還是為了培養和提高青少年的創新精神與創新能力，提高他們的科學創新素質，成為未來的創新后備人才，以促進科學技術的發展和社會的進步。

對于青少年技術發明，不僅要求學生自己構思，自己設計，還要自己動手做出實物，經受實踐的驗證。當然，由于青少年年齡小，受到技術水平、設備或體力條件限制，在制作當中，本人不能勝任的工藝可以允許他人協助或代做。

目前在我國，青少年開展技術發明活動的項目主要包括以下四個方面：

（1）發明。包括《專利法》中所說的發明和實用新型；（2）改進。對原有物品不作本質的改變，只對它的形狀、結構等舊有的情況，進行合理的改變，使其有所進步，但仍保持其原有的功能，或增加部分新的功能，使用起來更加方便、順手；（3）革新。對原有物品的形狀、結構進行合理的改革、創新，使它的功能起了變化，適應新的要求；（4）人工培育的動、植物新品種。根據遺傳學原理，選擇父系、母系的優點，使基因重新組合得到的新動、植物品種。但人工培養的動、植物品種要經過幾代的篩選，經過小實驗、中試及有關專家的鑒定，才可以被承認是人工培育的動、植物品種。

對于與國家法律和法規有抵觸的項目，對青少年身心健康有害的項目，人用藥品和食品，純計算機軟件項目（不包括由軟件、硬件結合的項目），都不應包括在內。

這里特別要注意的是，不要把發明同科技作品的制作混同起來。發明同科技作品的制作雖然都是青少年課外科技活動的一種形式，但是，這兩種活動是有著明顯的區別的。它們的主要區別是：第一，在科技制作的過程中，雖然也要發揮創新精神，但它主要是仿造，是在具有現成的圖紙、樣品等資料的情況下，按照圖紙、樣品等資料的要求去制作就可以了；而發明就要創新。第二，科技作品的工藝要求比較精細，在進行科技制作的時候，要在內部結構和外觀工藝的要求上下功夫。在對一件科技作品進行評審的時候，主要是考核這件作品的制作水平，不單是考核它的構思；而發明則要求構思巧妙、新穎。第三，科技制作主要是仿造，因此比較容易獲得成功，能夠很快地引起大家的興趣；但是發明要求的是創新，在選題、構思、設計上都比科技制作要困難得多，一次成功的可能性不大，在較短的時間內不容易引起大家的興趣，甚至有些人經過幾次失敗后，容易灰心喪氣。

青少年發明創造活動的特點

青少年發明創造活動的心理過程與成年人是基本相同的，然而由于青少年的年齡特征和心理特點又與成年人有所不同，所以青少年的發明活動過程與成年人相比存在著差異。

（1）發明的動機往往出于自己的興趣。而這興趣的形成，一般由于以下四個原因：一是在日常生活、學習、勞動中遇到有不順手、不稱心、不方便的時候，也想試一試自己能不能通過發明創造解決問題，在試探當中對發明產生了興趣；二是在參加校內外各種科技社團和興趣小組、夏令營的活動當中，在科技輔導老師的啟發下對發明活動產生了興趣；三是聽了技術發明的講座或閱讀有關書刊產生了興趣；四是受到家庭的影響對發明產生了興趣。據天津市對第四屆青少年創造發明比賽286名獲獎學習的調查表明，以上四個原因形成發明興趣的學生人數分別占286人的54.5%、25.18%和23.43%。

對發明活動有了興趣，就驅使青少年主動地觀察事物，廣泛收集資料，積極去選擇發明的課題，勤于作品的構思。這種興趣將在整個的發明活動中起主導作用。因此必須對青少年的發明活動創造一個良好的環境，給他們以支持、鼓勵、理解和指導，使他們對發明的興趣由好奇式的興趣發展到喜愛式的興趣，進而到習慣式的興趣，這樣才能鞏固持久地保持下去。

（2）課題的選擇隨意性大。青少年的技術發明活動不同于其他的科技活動，它在活動中不能像科技制作或實驗那樣，大家同做一種作品或實驗，它一般是由青少年獨立進行選題、構思、設計、制作的。這就決定了青少年發明創造的課題是由本人選定，并不是由他人或社會團體選定，因而課題選擇的隨意性比較大，而且變動頻繁。

當他們對發明產生了興趣后，就去查找自己所遇到的各種不方便的事物，從而發明的課題也不斷產生。面對這斷斷續續產生的課題，他們一般不是把這些課題集中起來分析取舍，而是遇到什么課題，就去構思制作，剛碰到了一點困難，很可能就放下這個課題又去考慮另一個課題。這就造成青少年在技術發明時碰巧也會產生一個好的構思，成功地完成一些好的發明項目，但也可能由于這樣見異思遷，不深入研究事物，造成很多青少年在發明活動中成功率低。

（3）發明創造課題范圍比較狹窄。在中國發明協會舉辦國家級的全國發明展中，發明項目共分為19類。但在全國和省、自治區、直轄市舉辦青少年科技發明比賽中，據統計，青少年技術發明項目最多也只有12類，有時只有7～8類，其中絕大多數項目屬于生活和學習用品、教具兩大類。

青少年主要的任務是學習，他們的生活范圍基本是家庭和學校，接觸社會面很窄，不很了解社會需要哪些發明，工廠中設備哪些需要革新改造，即使知道，由于知識和技術力量的限制，也不能勝任。青少年技術發明的項目多是在他們身邊遇到的不方便事物和方法。據對天津市第四屆青少年科技發明創造比賽286名獲獎者的調查，81.12%的發明者認為他們課題的產生常常是從身邊的生活、學習、勞動、游戲中所遇到不方便才找到發明課題的，50%是生活用品。課題選擇來自身邊的好處是：選題比較容易，直覺靈敏，便于構思設計，便于實施驗證，容易成功。但是這類選題是很有局限性的，范圍較狹窄，加之青少年使用的物品常常是重復的，去年初中一年級學生接觸的事物，今年初中一年級的學生仍會再接觸，往往造成同一個課題的重復，對青少年個人講是“發明”，對社會講并不是發明。

（4）青少年的發明活動有一定的周期性。這是由于中小學生年齡特點和心理因素的影響，以及學校教育的階段性所決定的。從天津市第四屆青少年發明比賽獲獎學生數字的年級曲線和年齡曲線看，說明了青少年技術發明活動的周期性是：小學高峰期為5～6年級，即11～12歲；初中為初二、初三年級，即14～15歲；高中比較勻衡，即16～18歲。

（5）青少年發明創造的工藝水平較低，在轉化為產品時往往要進行第二次開發。青少年的技術發明活動是在課外時間進行的，他們的經驗不多，工藝能力不強，一般只用一些簡單工具進行手工操作，工藝比較粗糙。

另外，青少年對自己的發明項目構思、設計后，某些材料不易找到，限于技術設備不足，又不易制作，因而，須要找一些代用品或廢品制作，往往不夠美觀、精致、堅固。作為技術發明的成果應該轉化為產品、商品被社會接受，但青少年的發明項目要轉化為產品、商品，大部分需要有關人員的第二次開發。這也是因為青少年在發明制作中，一般不考慮材料來源，常常只選取易得、價廉、容易加工的材料，對于作品使用壽命、流水生產的裝配、今后的維修等都不考慮，消耗材料、工時等也是不計算的。但這些關系到質量、成本、價格的重要因素對于工廠來說是至關重要的。所以對于一件較好的青少年發明項目，在投產之前，有關人員在其構思、設計、功能、效果不變的情況下，要對其材料、結果、工藝等方面進行二次開發，才可轉化為產品商品，使其增加社會效益和經濟效益。

（6）非智力因素對青少年發明創造能不能成功的影響很大。技術發明活動周期長，一次成功率不高，難度大，而青少年的興趣不鞏固，注意力不持久，在每一件發明過程中都會發生意想不到的各種各樣的困難，對于這些困難單憑智力、創造力是不能戰勝的，還需要靠良好的個性，特別是某些非智力因素，尤其是意志的作用。意志就是人自覺地確定目的，并且根據目的來支配、調節自己的活動，克服困難實現預定目的的心理過程。青少年在技術發明活動中由選題到完成，若沒有堅強意志，是難以成功的。除意志外，其他的非智力因素所起的作用也是不可低估的。

五、青少年發明創造課題的選擇與評估

課題選擇的一般原則

青少年發明創造的課題種類雖然不多，范圍也較狹窄，但他們發現的問題、提出的發明課題卻是五彩繽紛。選好課題，有助于發明的成功。

在選擇發明課題時，應注意以下幾個原則：

第一，選擇身邊常遇到的問題作為發明課題。從青少年日常生活、學習、工作、游戲、走路、旅行、勞動當中尋找選擇課題，對目前人們使用的用具、文具等，想一想怎樣能提高效率？質量怎樣能更好？怎樣減少故障？怎樣可以更安全？怎樣可以使價格更便宜？怎樣用起來更方便？等等。選擇身邊常遇到的問題，便于青少年的觀察，分析課題既明確又具體，也便于構思、設計，也容易成功。

第二，選擇課題要從主客觀實際條件出發。青少年技術發明最后的成果是要以實物形式出現，并能在實踐中使用。這不僅需要青少年的構思、設計，還要經過青少年自己動手去制作、實驗等過程。因此在選擇課題時一定要考慮青少年是不是具備完成這項發明課題的條件。某些課題所需的知識和技術雖然能通過學習得來，但是這個目標不應距離青少年本身的科學文化知識基礎太遠。否則，他們在短時間內無法掌握所需知識和技術，這個課題就難以堅持下去。同時還要考慮到工具、儀器、設備、經費等條件。凡是超越了實際的可能，盡管這個發明課題很吸引人，也要實事求是地將其舍棄，免得白白浪費時間和精力。

第三，選擇課題要專一并且簡單易行。青少年的發明創造是在課余時間進行的，精力和時間都很有限，這就決定了在一段時間里選擇發明課題要專一，從一事一物去構思，從一點一滴做起。這樣容易成功。