由书架取书引发的思考与发明设计

科学，能锻炼人的思维和逻辑。无论你研究的是什么，最后总要形成脉络非常清晰的文字材料。科学论文恰恰就是文字和思维最好的结合体。邓玉琳老师，广东省深圳市南山实验教育集团南头小学语文高级教师、班主任;教育部小学语文骨干教师国家级培训优秀学员;全国“阅读改变中国”2019年度点灯人。她引导孩子们对发现的问题进行探索，并付诸实验，最后提出解决的方法。这一系列的过程最后落在文字上，既锻炼了孩子的思维，又提高了孩子写作的能力。

问题·探索

有一天，我想取一本书。可是那本书放在书架的最高层。我拿了一把椅子，踩上去，可还是够不着。我想：如果再拿一把椅子摞起来应该能够得着，可是我又担心会摔下来。这时我想：假如有一个书架能够把我想要的书直接旋转到面前，该多好哇！

当这样想的时候，我突然感觉这应该是可以实现的。我见过水车，水车有一个很大的叶轮，轮轴转动的时候，能够把水从一个地方运到另一个地方;我们去机场托运行李的时候，人站着不动，行李托运带便把行李从行李托运带上运过来运过去;我还看到一种晾衣服用的手摇衣架，衣服挂在衣架的长杆上，用手摇动升降器可以让衣架升得很高，也可以降到够得着的地方……

我在想：为什么不能把书架做成一个像小水车那样的书架呢？书放在专门设计的适合放书的叶轮上，每一个叶轮配上配套的盖子，再配上轴承、传送带和手摇杆，想取书的时候，只需要摇动手摇杆，打开盖子就可以了。如果可以的话，我还想做电动遥控的书架，按钮一按，书就会转到我想要的那一层，拿到我想看的书。

带着满脑子的幻想，我开始进行本次论文的思考和创想。

资料·思考

我到图书馆、书城，查找一些与我的设想相关的参考书籍;也利用互联网，搜索、收集一些我的设计中用得上的资料与文献。另外，我还观察、研究了一些参考物。

参考物一：水车

我仔细观察了水车的結构，看看水车是怎样转动、水是怎样传送的。水车的叶轮盘和轴是固定在一起的，叶轮旋转带动轴也旋转。木头轴很光滑，转动起来很灵活。

参考物二：摩天轮

我仔细观察后，通过搜索资料了解到，摩天轮是用电动机通过减速机减速，把高转速低扭矩的机械动力转变为高扭矩低转速的机械动力，需要较复杂的连杆类机械结构，随着车厢绕转的位置来同步调整其保持水平，一般是通过轮胎等有一定强度的中间机构传到轮盘上，使其低速转动。

参考物三：手摇升降式晾衣杆

我发现，手摇升降式晾衣杆配备了手摇升降器、钢丝绳、转向器、顶座和晾杆，装在墙上，通过钢丝绳经过滑轮连接顶座、晾杆和手摇升降器，从而实现升降的功能。

参考物四：机场行李托运带

机场行李托运带是利用履带传送的，是一种非常常见的履带传送装置。

参考物五：立体车库

我观察的立体车库比较复杂，是通过微电脑程序电动控制的。所以我去了好几次。立体车库的结构主要由链条及滑轮组、载车板、升降机构、横移入库机构以及库架等部分组成。我觉得这个立体车库的原理很接近我心目中理想书架的设计。

动手·实践

由书架取书引发的思考与研究，到这里基本上告一段落了。我准备动手开始设计制作书架了。

圆形水车式书架设计

开始的时候，我准备设计一个圆形水车式的书架。我拿了一个圆盒，比画了一下，发现原来这样是行不通的。因为这种转动会让书的方向也同时发生转动，非常不安全。所以我必须设计出可以让书架转动，但是书自始至终都保持方位不动的书架。于是我又开始了第二次动手实践。

圆形悬挂式书架设计

我用我的积木材料，设计了一个圆形悬挂式书架。

这个书架有以下优点：

第一，这个书架底座有滑轮，可以非常方便地自由移动到我想移到的位置;

第二，这个书架装了手柄摇杆，可以实现我想把高处的书移到下面的想法，方便我这样的小孩儿以及行动不方便的老人阅读书籍。

这个书架也有以下缺点：

第一，这个书架中间的立柱、底座、书架连接处需要非常结实的材料，才可以保证书架不会掉下来砸到人;

第二，如果我能找到比家里的积木材料更合适的材料，我可以把手柄摇杆装到更下面一点儿的位置，这样就更方便了。

我希望我还能设计出更理想的书架，于是开始了第三次动手实践。

立体升降式书架设计

这一次爸爸妈妈专程带我来到佛山。我们首先找到一家主要生产儿童家居的工厂。我把我的设计理念告诉了工厂制图的专家，希望他能帮我绘制出一份更加专业的图纸。可是这次尝试是失败的。因为他们主做家居，很少涉及五金，图纸绘制不出来。接着我们又请了样板师傅，指导我们尝试制作模型，看看能不能做出来。又失败了。因为我们之前找到的五金材料做不出来我想要的效果。

我们没有灰心，接着又找到一家主要做出口五金家具的工厂。激光切割配件，修图，动手制作、更改，连接处的细节等，每一个环节都需要反复思考、设计，稍微有一点点差错，书架就不能成功。我终于明白，为什么要保护知识产权了，原来每一款新型产品从设计到出炉，都凝聚了设计者无数的心血呀！

不管怎样，功夫不负有心人，我的样品终于出炉了。它基本上实现了我想要的样子，具有旋转升降、节省空间、取放方便、稳固结实、简单实用的特点。

这是我最终设计的样品：一个是板式加五金结构;为了携带方便，又做了一个小一点儿的纯五金结构。

收获·结语

通过日常生活中一个取书的举动，引发了我一连串的思考与探索，并最终设计出产品。产品的专利号是ZL 2018 2 2151703.3。

这次发明设计，从一个点子，到制作出一个产品，中间经历的每一个环节都需要我仔细观察，作好充分准备，还要和制作工人团结合作，遇到困难想办法解决。这应该是我这次发明设计最大的收获吧！

（指导教师：邓玉琳 周美英）

由于版面有限，我们展示的只是李沐龙同学这篇论文的部分内容。通过这些论文，我们发现同学们的创造力真是无限的。生活中任何一个细节，都可能成为你探索的理由。加油吧，少年！