在貝爾發明電話之前，傳遞消息的最快方式是通過電報線用莫爾斯碼發送電報。而電報這個通訊方式這時也剛剛問世不久，在這之前，緊急信息只能由驛馬、煙火信息、鴿子或船只傳送。19世紀70年代，許多人都在致力於改進電報，而貝爾具有得天獨厚的優勢。作為壹個年輕人，貝爾獻身於幫助聾人的事業，並企圖通過改進電報來得到大筆財富。在實驗中，他聽見壹個震顫聲沿著電線從壹個房間傳到另壹個房間。如果其他發明者聽到同樣輕微的聲音，他們幾乎不可能理解其重要意義。而貝爾對人類耳朵的震動原理有著充分的了解，他立即發現通過電線傳遞人類的聲音是可行的，電話誕生了。10年之內它遍及美國，很快又傳遍全世界。
現代社會是壹個信息社會，人們可以很迅速地接受到來自全球任壹角落的信息。其實信息交流對於任何時代都是不可缺少的，在古代有鴻雁傳書，烽火連天，暮鼓晨鐘等說法，就反映了人們對尋求不同的遠距離通信方法的努力。
自從人類發明電以後，就有人想利用電來進行通信。有個叫摩爾遜的人，曾架設26根電線，代表26個字母，來傳遞信息。這可以說是最早的"電報機"了。但其設備龐雜，傳遞不遠，雖有人不斷改進(如用單根導線代替26根導線等)，但終究沒能達到實用的階段。
18世紀30年代，由於鐵路迅速發展，迫切需要壹種不受天氣影響、沒有時間限制又比火車跑得快的通信工具。此時，發明電報的基本技術條件(電池、銅線、電磁感應器)也已具備。1837年，英國庫克和惠斯通設計制造了第壹個有線電報，且不斷加以改進，發報速度不斷提高。這種電報很快在鐵路通信中獲得了應用。他們的電報系統的特點是電文直接指向字母。 與此同時，美國人莫爾斯也對電報著了迷。他是壹位畫家，憑借了他豐富的想象力，不屈不撓的奮鬥精神，實現了許多人夢寐以求的目標。在他4l歲那年，他從法國學畫後返回美國的輪船上，醫生傑克遜將他引入了電磁學這個神奇世界。在船上，傑克遜向他展示了"電磁鐵"，壹通電能吸起鐵的器件，壹斷電鐵器就掉下來。還說"不管電線有多長，電流都可以神速通過"。這個小玩意兒使莫爾斯產生了遐想：既然電流可以瞬息通過導線，那能不能用電流來傳遞信息呢?為此，他在自己的畫本上寫下了"電報"字樣，立誌要完成用電來傳遞信息的發明。
回美國後，他全身心地投入到研制電報的工作中去。他拜著名的電磁學家亨利為師，從頭開始學習電磁學知識。他買來了各種各樣的實驗儀器和電工工具，把畫室改為實驗室，夜以繼日地埋頭苦幹。他設計了壹個又壹個方案，繪制了壹幅又壹幅草圖，進行了壹次又壹次試驗，但得到的是壹次又壹次失敗。在深深的失望之中好幾次他想重操舊業。然而，每當他拿起畫筆看到畫本上自己寫"電報"字樣時，又為當初立下的誓言所激勵，從失望中擡起頭來。
他冷靜地分析了失敗的原因，認真檢查了設計思路，發現必須尋找新的方法來發送信號。1836年，莫爾斯終於找到了新方法。他在筆記本上記下了新的設計方案："電流只要停止片刻，就會現出火花。有火花出現可以看成是壹種符號，沒有火花出現是另壹種符號，沒有火花的時間長度又是壹種符號。這三種符號組合起來可代表字母和數字，就可以通過導線來傳遞文字了。"我們現在看起來是多麽簡單的事啊!但莫爾斯是世界上第壹個想到用點、劃和空白的組合來表示字母是多麽不容易啊!這種用編碼來傳遞信息的構想是多麽偉大，多麽奇特!這樣，只要發出兩種電符號就可以傳遞信息，大大簡化了設計和裝置。莫爾斯的奇特構想，即著名的"莫爾斯電碼"，是電信史上最早的編碼，是電報發明史上的重大突破。
莫爾斯在取得突破以後，馬上就投入到緊張的工作中去，把設想變為實用的裝置，並且不斷地加以改進。1844年5月24日，是世界電信史上光輝的壹頁。莫爾斯在美國國會大廳裏，親自按動電報機按鍵。隨著壹連串嘀嘀嗒嗒聲響起，電文通過電線很快傳到了數十公裏外的巴爾的摩。他的助手準確無誤地把電文譯了出來。莫爾斯電報的成功轟動了美國、英國和世界其他各國，他的電報很快風靡全球。
19世紀後半葉，莫爾斯電報已經獲得了廣泛的應用。但是莫爾斯電報也有其缺點，就是從發報人到收報人需利用專門的電碼譯本經過兩次翻譯才能把信息傳遞過去，而且發報人不能立即獲得收報人的反饋信息。這就使通信仍然不夠方便。所以在歐美掀起了壹股競相發明電話機的熱潮。如法國電工技師布爾瑟試制"傳送器"，德國教師賴斯試制了電話機等。由於送話器、受話器結構不盡合理，音量太小，語音不清，沒有達到實用要求。世界上第壹臺電話機的發明者，要數美藉蘇格蘭人貝爾。
貝爾對莫爾斯電報的缺點作了分析後產生了壹個大膽的設想：能否制造出壹種直接傳遞入的語言的裝置?能否把人說話的聲音通過導線傳到很遠的地方?
貝爾原是壹個從事語音教學的教授。他在研究壹種為耳聾者使用的"可視語言"的實驗中意外發現了壹種新現象：當切斷或接通電流時，電路中螺旋線圈會發出輕微的沙沙聲，就像莫爾斯電報的嘀塔聲壹樣。貝爾註意到了常人根本不在意的細節，又反復試驗了很多次。受這壹現象的啟發，貝爾的腦海裏逐漸浮起了壹個新奇的想法：先設法將發聲的空氣振動變成電流的連續變化，再用電流的變化模擬出聲音的變化。這就是發明電話的初始原理。 但是，怎樣實現"從聲音變化到電流變化"，又"從電流變化到聲音變化"這兩個轉化呢?貝爾請教了電學界的幾位能人，有的人壹笑置之，有的勸他放棄幻想。這種境況反倒堅定了貝爾的信心，他決心從頭學習電學。於是他風塵仆仆地趕到華盛頓，向當時最有聲望的物理學家約瑟夫·亨利求教。老亨利仔細傾聽了貝爾的設想，滿腔熱情地鼓勵貝爾學習和掌握電磁學知識，大膽動手幹起來。他說："年輕人，您有了壹項了不起的發明理想，幹吧!"貝爾猶豫地說："先生，在電學上我還是門外漢!"大科學家堅定地鼓勵貝爾："掌握它!"
對這位科學界老前輩的教誨和鼓勵，貝爾終生難忘。從1875年春天開始，貝爾和他的年輕助手、電工技師華生壹起，在壹間冬冷夏熱的小屋裏，建起了簡陋的實驗室。壹邊探索聲電轉換原理，壹邊設計實際裝置，常常夜以繼日，廢寢忘食。求索，失敗，再求索，再失敗，再求索……每當挫折和困難令他們放棄時，老科學家的堅定話語重新鼓起了他們繼續幹下去的勇氣!
兩臺粗糙的樣機終於做出來了，實現了用電傳送聲波的目的。但是其聲音十分微弱，聽不清楚。"怎樣提高音量呢?"貝爾又陷入了苦苦的思索。壹天夜裏，晚風傳來壹陣悠揚悅耳的吉他聲，如泣如訴。聽著，想著，他忽然豁然開朗起來：吉他的樂曲聲之所以響亮動聽，是因為它利用了***鳴原理。我們為什麽不可以造壹個***鳴箱呢?於是他馬上設計趕制了壹部裝有助音箱的改裝電話機。
貝爾和華生沒有就此停步。他們對樣機又進行了多次改進，制成了永磁式電話機，申請了專利。有趣的是，兩小時以後，發明家格雷也為自己的電話機申請專利。1876年大發明家愛迪生發明了炭精式送話器，也獲得了發明專利權。炭精式送話器比貝爾永磁式送話器更靈敏。故現代的電話機，基本上是愛迪生送話器與貝爾受話器的結合。
今天電話已成為人們日常生活中必不可少的通信工具。電話的種類亦名目繁多，但電話的基本原理仍然沒有改變。當我們回首當年莫爾斯、貝爾等先驅者首創電報、電話的艱難歷程時有何感想呢?對我們今天即將參與的研究性學習有什麽啟示呢?
首先，我想起了馬克思的名言："在科學上沒有平坦的大道，只有不畏艱險沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達到光輝的頂點。""在科學的入口處，正像在地獄的入口處壹樣，必須提出這樣的要求：這裏必須根絕壹切猶豫，這裏任何怯懦都無濟於事。"
電報、電話的發明，同千千萬萬新事物的發明壹樣，是壹個將思想變為現實的過程，是把人們的設想化為實物的過程，也就是創造新事物的過程。在這壹點上，科學的發明與科學的發現不同。如前面介紹的元素周期律的發現屬於科學的發現，這是尋求早已存在而沒有被發現的規律的過程，是使人們的思想符合客觀規律的過程。但二者都有壹個***同的特點，無論是科學發明還是科學發現，都需要人們有不畏艱險、勇於攀登的精神，都需要人們作出艱苦卓絕的努力，才能取得成果，才能'達到光輝的頂點"。
今天，我們正站在研究性學習的"人口處"，正像在科學的入口處壹樣，必須對自己提出這樣的要求：
第壹，這裏必須根絕壹切猶豫，用自己的全部精力投入到各項自主學習的活動中去，下決心通過自己艱苦的學習與實踐，去爭取課題研究的成功。 這裏任何怯懦都無濟於事，要像門捷列夫、莫爾斯、貝爾那樣，勇敢地實踐，大膽地想象，不怕困難，不怕失敗，以不屈不撓的鬥誌去爭取課題研究的成功。
第二，電報、電話發明的歷史告訴我們，科學的發明是通過創造性思維才能得以成功的。發明的過程壹般呈現出兩個階段，首先是壹種新技術原理的獲得，其次是將這種原理物化為現實的存在。無論是原理的獲得，還是實物的構建，在發明的兩個過程中都需要創造性的思維，如直覺、靈感、想象、分析、綜合。在發明的全過程中還會出現意外和機遇，更需要人們敏銳地抓住意外現象和瞬間的機遇。
妳看，莫爾斯就是從傑克遜的電磁鐵中受到啟發，產生了"用電流傳遞信息"的基本思想，貝爾就是從切斷或接通電流時線圈發出的沙沙聲中悟出了聲電變化的基本原理的。發明家的想象力就在於此，發明家的創造性思維就在於此!
莫爾斯總結失敗原因後明確了尋找發送信號的新途徑。當他思想高度集中到這壹方向並朝思暮想發送信號新途徑時壹旦接觸到電火花時才會激發某種靈感，突然想到用點和劃的組合來表示字母和數字，從而創造了"莫爾斯電碼"。同樣，貝爾也是在日思夜想、苦苦思索"怎樣提高音量"這個關鍵問題時偶爾聽到吉他的響亮樂曲，才會激發某種聯想，得到壹個創新："我們何不造壹個***鳴箱呢"。所以，每壹個參與研究性學習、進行課題研究的學生，壹定要在日常的學習、工作和生活中主動學習各種創造性思維方式，要學會想象，學會發散性思維，學會逆向思維等等思維方式。在解決課題研究的關鍵問題時，要使自己的思想高度集中，細心地觀察和抓住意外的現象，敏銳地抓住瞬息即逝的機遇。
第三，像莫爾斯、貝爾那樣的善於創造發明的人，都具有鮮明的個性。他們在思維方式方面，都具有強烈而持久的好奇心、富有想象力，喜歡以不同的方式思考問題，善於觀察，善於提出問題、分析問題。在性格方面，他們善於質疑，喜歡刨根究底，進取心強，極其自信，具有不屈不撓的意誌、堅韌不拔的毅力。
所以，每壹個參與研究性學習、進行課題研究的學生，壹定要認真向優秀的科學家和發明家學習，學習他們的科學精神，學習他們的優秀品格，以他們的人格為榜樣，投身到研究性學習活動中去，以培養自己的創新意識和實踐能力!