科学发现与创新能力培养.ppt

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1、,科学发现与创新能力培养,主讲人：基础部 范建中,太原师范学院公共选修课,第一节 总论,内容提要,第三节 创造的突破口,第五节 主体附加法,第七节 移植法,第九节 突破原形法,第十一节 转变法,第十三节 改造法,第十五节发散思维法,第二节 发现法,第四节 联想法,第十二节 一次性创造,第十四节 潜功能创造,第十节 微缩法,第六节 组合法,第十六节梦之创造法,第八节 逆向思维法,“坚持走中国特色自主创新道路，为建设创新型国家而努力奋斗”,创新是民族的灵魂；创新是一个国家兴旺发达的不竭动力；创新是一个政党永葆生机的源泉。,科学技术是第一生产力,创新能力是第一竞争力,第一节 总论,“我们总是陶醉于中

2、国（古代）四大发明：指南针、造纸术、印刷术和火药，但在后来的几百年间，我们没能保持发明创造的步伐。四大发明充分证明中国人民是有创新能力的，那现在为什么不去做呢？我们需要回归那种状态。”,中国教育部副部长吴启迪说，,他表示，培养“创造性思维和革新精神正是我们当前所关注的问题”。,创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。,一、创新能力的内涵,创新能力就是人们产生新认识、新思想和创造新事物的能力。,创新能力涉及到一个人的多种能力，如认识能力、观察能力、记忆能力、判断能力、分析能力、想象能力、实验能力、自学能力、吸收知识能力、信息能力等，是一个人综合能力的具体体现。,1、是缺乏创新观念和创

3、新欲望。2、是缺乏创新的毅力。3、是缺乏创新的兴趣。4、是缺乏创新所需的观察力。5、是缺乏创新性思维能力。,大学生是具有创新潜能的，故采取适当的方式方法，他们的创新能力是可以大幅度提高的。相反，如不进行创新教育，大学生的创新潜能很可能萎缩以至消失。,大学生创新能力分析：,二、大学生创新能力培养,1、不畏常规，敢于超越，增强创新意识。2、培养各种能力，做到知识与能力并重。3、建立健全合理的知识体系。4、积极参与社会实践，理论联系实际，学以致用。5、引导学生进行主动实践，这是创新能力培养的关键。,被动实践即是说实践的对象、方法、程序等关键要素都是由教师制定的，学生在教师规定的框架中，沿着教师制定的

4、路线去完成实践任务。,1、质疑力 质疑本身就是“主动”的表现，同时质疑力也是想象力的基础。,主动实践的要素有哪些？,2、观察力 主动实践是培养学生观察力的很好手段。因为主动实践与被动实践的最大差别是：主动实践是让学生自己去发现问题，尽可能找到最本质的东西。这就需要学生仔细观察某个相关领域中的事物和现象。,3、协同力 对每一个个体学生而言，其协同力就是指他主动与别人协同的能力，这是他今后能否做好项目的关键之一。,4、领导力 在主动实践的过程中，应该培养学生的领导力，尤其是对优秀的、能力强的学生。,1、好奇心创新的驱动力第一，要让学生有机会观察到丰富多彩的自然现象，最好是亲手做实验第二，教学方法也

5、很重要。课堂教学永远是学校教学的中心环节，作为高校，应该让最好的教师讲课，特别是讲授基础课。,三、培养创新能力三要素,2、直觉和洞察力“悟”的学问这些能力是不能靠上一门课或读一些书获得的，最好的办法是让学生在实践和浓厚的创新气氛中自己“悟”出来。,3、注意力决定思维的深度创新能力必须具备的一个要素是勤奋工作和集中注意力。勤奋是一个人有创造性地工作的前提，不勤奋的人什么事也做不好。勤奋必须以能集中注意力为前提。注意力集中的程度决定着思维的深度和广度。,“天才比常人能更高度地集中注意力。能长时间集中注意力勤奋工作的人，才可能成为天才。”,第二节 发现法,1 阿佩尔的发现,3 发现法的成功事例,预先

6、确定发明创造的目标,然后按照目标的要求探索达到目的的途径;,事先没有打算发明创造什么,当偶然发现某种现象,并领悟到其中的作用时,产生了进行发明创造的明确目标.,2 创造学家罗杰冯欧克博士的发现法:,臭豆腐的发明,沙丘驻涡火焰稳定器的发明,沼液的利用,兽角话筒的启发.,4 发现的特点与原理,时刻准备迎接发现,以发现的心态对待一切事物,以创造的心理对待一切发现,主动寻觅,捕捉发现,分析发现,理解发现,利用发现.,发现是多样化的,发现是无穷尽的,发现的起点很平凡,发现的时机不确定,许多发现稍纵即逝.,5 胰岛素的发现,发现的背景:糖尿病的治疗,发现者:班廷(1891-1941)所在国家:加拿大安大略

7、省外科医生发现时的年龄:29岁发现时间:1921年,发现的创意:多伦多大学教授马克雷奥多和同学贝斯特支持,发现的价值:1921年11月发表,1923年诺贝尔医学奖授予班廷和马克雷奥多.,6 尼西奇尿布的发明,发现的背景:公司面临倒闭的危险,发现者:多川博(1891-1941)所在国家:日本尼西奇公司老板发现时的年龄:32岁发现时间:1948年,发现的创意:对日本人口普查资料的研究,发现的价值:产品在市场上大受欢迎,尼西奇公司也成为日本最成功的大公司之一.,多川博，日本四国岛北端高松市人，1941年毕业于神户商业大学。第二次世界大战的战火毁了他全家，他只好到福冈市岳父家，帮助岳父经营一片生产橡胶

8、制品的只有30多名员工的小厂-西治公司。该公司主要生产雨衣、游泳衣等大路货，产品毫无特色，生产厂家众多，经营举步维艰。不甘失败的多川博，多方寻找出路。一天，他在报纸上看到一篇报道说，日本每年有多达250万个婴儿出生。多川博的脑子一转：如果每个婴儿的母亲买两条尿布，全国一年就是500万条。这是一个规模多么可观的市场！而且，尿布虽小却关系到家家户户，是消费者不可或缺的东西；再者，尿布生产工艺简单，对西治来说无须添置与更新设备。于是，多川博在岳父在支持下，果断地放弃了原有产品的生产，将西治公司变成婴儿尿布专业，集中力量生产尿布，并更名为尼西奇公司。由于在开拓新市场和经营管理上的杰出贡献，多川博和他的

9、尼西奇公司多次受到日本政府和经济团体的奖励，还被政府通商产业省命名为对出口有贡献的日本企业。1978年，日本天皇为了表彰尼西奇在生产儿童用品和扩大出口方面所作出的杰出贡献，特授予多川博蓝绶褒单的殊荣。,7 相对论的发现,发现的背景:解释”以太”的存在问题,发现者:爱因斯坦(1879-1955)所在国家:德国裔美国人,伯尔尼专利局技师发现时年龄:26岁发现时间:1905年,发现的创意:提出光速不变原理和相对性原理,改变了时空概念,发现的价值:1919年5月被证实 1921年获诺贝尔物理学奖.,爱因斯坦（A.Einstein,1879-1955），1879年3月14日生于德国乌尔姆的一个犹太人庭。

10、1896年退出德国国籍，夏天以无国籍身份考入瑞士苏黎世联邦工业大学。1901年取得瑞士国籍，并以优异成绩通过国家考试。1902年被聘为伯尔尼专利局的三级技术员，负责专利申请。1905年发表五篇重要论文，分别是论动体的电动力学、物体的惯性同它所含的能量有关吗？关于光的产生和转化的一个启发性观点、根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动、分子大小的新测定法。1909-1912年先后在苏黎世大学、布拉格大学和苏黎世联邦工业大学任教授。1913年回到德国任威廉皇帝物理研究所所长和普鲁士科学院院士1921年获得诺贝尔物理学奖1933年因受纳粹政权迫害迁居美国，在普林斯顿高等研究院任教授，从事理论物理研

11、究工作。1940年加入美国国籍。,与相对论有关的现代物理学成就 重力透镜现象 重力透镜现象。图为星系群Abell 2218形成的重力弧五彩可见光照片。这张照片是被哈勃望远镜所拍摄到的。重力弧的研究为星系早期进化提供了一个最为直观的景象。,电脑绘制的“虫洞”现象 图中是电脑绘制的“虫洞”(Wormhole)现象。虫洞是假想中的宇宙通道，它可以超越空间的限制，连接宇宙中距离很远的两点，广义相对论认为“虫洞”是可能存在的，然而，一个稳定的虫洞需要带有负能量密度的物质，目前还不清楚这种物质是否存在。但是科学家们认为，在量子物理中，虫洞不但可能存在，还可以被制造或摧毁。,神秘的黑洞 通常黑洞都是潜藏在巨

12、大的星系中，吞噬来自银河中心的物质，黑洞的力量之大使得任何物质都无法逃脱，连光也不例外。但是欧洲天文学家在最近一期自然杂志上撰文称，他们发现了一个无家可归的黑洞，这个特殊的黑洞距离地球50亿光年（一光年大约是10万亿公里，为光走一年的距离），它的周围没有可栖身的星系。这个无家可归的黑洞是科学家在搜寻类星体时发现的。类星体虽然体积不大，但亮度大，与黑洞关系非常密切。天文学家认为，类星体是由宇宙中的高温气体所组成的，这些气体被黑洞的特大重力所吸引，这一过程中产生的高温使得气体发出明亮的光，因此从地球上能看见类星体。,在人马座观测到了一个超级黑洞这一超级黑洞的质量几乎有太阳的1.4亿倍！其周围还环绕

13、着大量的年轻恒星。这一发现也是“哈勃”太空望远镜取得的最新成果。观测显示，由于该黑洞产生的引力极其强大，其附近共集中了大约400颗呈蓝色的年轻恒星和庞大的星云气体，并形成了一个直径约为1光年的盘状系统。不过，天体物理学家们暂时还无法解释清楚，为什么在距离黑洞如此近的距离内会形成如此众多的恒星据计算，这些恒星中包含的物质应该会在很短的时间内被黑洞吸收殆尽。,8 创造力训练-设想,再设想,练习:这是一幅什么图案,想想第一个正确答案以外的答案,发明是一种技巧,有些人有这种技巧,有些人则没有.你可以学会怎样去发明.你要控制自己不一头扎进第一个设想里去因为真正一流的设想很可能就近在咫尺.最有希望成为发明

14、家的人常常这样说:”不错,这是一个办法,但看起来不是最好的办法.”然后他继续思考下去.,发明家杜比认为:,计算机科学家艾伦凯认为:寻求大量设想是有价值的,1 六面发光的手电筒2 突破旧思维 从某种目的或某种需要出发,思考旧事物的新形象、新内容.大胆畅想,主动改变旧事物的形象,思考这种改变了的形象有什么新的作用.,如何破除旧思想,赋予事物新的意义、功能和价值.,把自己熟悉的事物当作陌生的事物.用幼稚的心灵重新想象出这些事物.从新的角度异化这些事物.,第三节 创造的突破口,3 改变事物原有的形象,一种事物的形象,对该事物来讲是旧形象,一旦在别的事物上体现出来,或许就成了这一事物的新形象.,就某一特

15、定事物来讲,抛弃其旧形象,方能够使其以新形象出现.,形象是事物表现出来的意义、功能、价值以及形状、状态等,在人脑中的反映,改变事物的旧形象,就是赋予事物与以往不同的意义、功能、价值等.,突破权威或旧思维是突破思维定势的表现,它作为一种创新方法,在人们的创新活动中有着重要的价值.它有助于打破传统的束缚,发挥人们的想象力和创造力,从而打开新的思路,产生许多出人意料的新思想和新方法.,发明创造首先要向往、追求、塑造事物的新形象,也就是破除旧思想,建立新思想的过程.发明创造就是新思想的积极结晶.,4 蒸汽机的发明,发明的背景:气压汽机的抽水能力有限,浪费大量燃料.,发明者:詹姆斯瓦特(1736-181

16、9)所在国家:英国技师发现时的年龄:29岁发现时间:1765年,发明的创意:得到分离凝结器,发现的价值:蒸汽机在市场上大受欢迎,被用做蒸汽火车头、汽船、汽车等交通运输工具,和大型机械的动力.,瓦特制造的蒸汽机 大气蒸汽机有锅炉和汽缸，结构比较简单，它的热效率很低。英国工人技师瓦特在前人研究的基础上，对纽科门的蒸汽机进行了改进，找出了热效率低的主要原因是汽缸在每一冲程中都要用喷水使蒸汽凝结，这时汽缸本身也被冷却，热量大量损耗。瓦特设计制造了精密的汽缸，发明了跟汽缸分离的冷凝器（图23），这样就显著地提高了热效率和运行的可靠性。瓦特的蒸汽机被广泛地应用在工厂和运输的各个部门，瓦特本人也被后人称为蒸

17、汽机的发明者。瓦特1782年发明制造的蒸汽机，是利用锅炉发出的高压蒸汽进入汽缸中膨胀，推动活塞往复运动对外做功，因此这种热机又叫往复式蒸汽机。蒸汽机的发明与使用对工业发展起了巨大的推动作用，开创了蒸汽时代，欧洲的工业革命就是从这里开始的。,5 化学元素的发现,发明的背景:寻找构成物质的元素.,发现者:拉瓦锡(1743-1794)所在国家:法国化学家发现时的年龄:34岁发现时间:1777年,发明的创意:空气是由维持燃烧的活氧和无助于燃烧和呼吸的毒气两种成分构成的,发现的价值:推翻了燃素说,建立了拉瓦锡元素表,包括可以解释当时错综复杂的种种化学反应的真正元素,成为现代元素的核心.,6 幽门螺旋杆菌

18、的发现,发明的背景:大多数医生都坚信溃疡源自压力和胃酸.,发现者:巴里马歇尔和罗宾沃伦所在国家:澳大利亚医生发现时的年龄:42岁发现时间:1979年,发明的创意:怀疑权威,突破传统,得出细菌致溃疡理论,发现的价值:对病人使用针对幽门螺旋杆菌的抗生素,可以治愈病人的胃溃疡.于2005年10月3日分享了诺贝尔生理学或医学奖.,3 提高联想力的要诀:俄罗斯心理学家在发明训练班上,推行一种“强迫联系练习”.美国加利福尼亚大学实验学院开设的发明创造课,也要求学生从一大本百货商品目录中进行这种联想.,联想不是空想,联想的对象都是世界上存在的事物.只要不断地去联想,在众多的联想中认真分析发明创造的可能性,总

19、有一天会有所发明创造的.,4 大陆漂移说的发现,发现的背景:对南美洲的东海岸线与非洲西海岸线相啮合这件事怀有兴趣.,发现者:魏格纳(1880-1930)所在国家:德国地质物理学家发现时的年龄:32岁发现时间:1912年,发现的创意:通过古生物学资料推测巴西和非洲在远古以前有陆桥联系着,发现的价值:为地质学、古生物学、动物地理学、地球物理学、古气候学的研究开创了新纪元.,5 中子的发现,发现的背景:在说明同位素的存在时,原子核应该是由以及跟质子所构成.,发现者:查德威克(1891-1975)所在国家:英国物理学家发现时的年龄:40岁发现时间:1931年,发现的创意:通过某种放射线具有很强的穿透力

20、,而且能够从石蜡中击出质子,联想到这种放射线是由和质子质量相同的粒子组成.,发现的价值:中子的发现的影响是极其深远的.他解决了理论物理学家在原子研究中遇到的难题，完成了原子物理研究上的一项突破性进展。后来，意大利物理学家费米用中子作“炮弹”轰击铀原子核，发现了核裂变和裂变中的链式反应，开创了人类利用原子能的新时代。查德威克因发现中子的杰出贡献，获得1935年诺贝尔物理学奖。,6 创造力训练-激发联想的方式,利用触发词激发联想的方法:在触发词和你想得到不同见解的问题或设想之间建立强制联系.,触发词的特点:你已经认识它们,这些都是你已经记住了的简单东西;它们是直观的,你可能已在你的大脑中看到了它们

21、之中的每一个;它们都是富有联系性的.,触发概念:是一组在你大脑中触发新设想联系火花的词.它会激发其它的联想,其中一些联想可能帮助你发现新东西.,1 发现事物的不足或缺陷,-充实和完善已有事物的几个主意,主体附加的特点:主体是已有的事物;附加分为创新附加和移植附加;一个主体可以许多发明创造;一种事物可以附加在多种不同的主体上.,第五节 主体附加法,同样的主体可以有不同功能、不同结构、不同目的、不同层次、不同意义的附加.,世界上没有完美到顶的事物.充实或完善已有的事物的过程就是创造新事物的过程.主体附加就是其中的创造方法.,不断发现事物的缺点,提出新的需要是主体附加的着眼点,否则就不晓得那些事物应

22、该附加,以及附加什么.,小附加出大效益,3 马德堡半球实验,发现的背景:以技术人员特有的方式制造出真空.,发现者:盖里克(1602-1686)所在国家:德国马德堡市市长,土木技术家发现时的年龄:52岁发现时间:1654年,发现的创意:把水装满啤酒桶,再用唧筒把水抽出,则必定会流下一无所有的空间-真空.,发现的价值:盖里克的实验在使真空实验大众化上所扮演的角色比托里拆利的实验更为重要.英国科学家波义耳从此开始了真空和空气弹性实验研究的.,4 指向麦加城的指南针,发明的背景:在阿拉伯国家,虔诚的穆斯林教徒每日祈祷,守时不辍,而且祈祷时一定要跪在地毯上,面向圣城麦加.,发明者:范德维格(1736-1

23、819)所在国家:比利时地毯商人发现时的年龄:28岁发现时间:1984年,发明的创意:发明嵌入指南针的新地毯,指南针指的不是正南正北,而是指向麦加城.,发现的价值:这种地毯的问世,立即轰动了穆斯林聚居的地区,在市场上大受欢迎,商人从中大获其利.,5 学习的革命,发明的背景:游戏机对儿童学习有影响,对儿童智力开发无价值,其销售市场受到致命的打击.,发明者:吹伊卓所在国家:日本任天堂公司发明创造部技术员发明时的年龄:29岁发明时间:1765年,发明的创意:发明了附加件“儿童学习盒”儿童可以像玩游戏机那样“愉快地学习”,发明的价值:使传统的游戏机再一次获得了新生,连带掀起了电子游戏机再畅销狂潮.,6

24、 创造力训练-注意小事物,厄尔尼诺现象:,小事情有大作用,尤其是与其他事物相互结合相互影响时.,轻型游泳镜:,问问你自己:能够对我激发设想起重大作用的小事物是什么?,1 圆珠笔的再创造:异类组合:把两种或两种以上不相同的事物组织在一起,形成一个新的整体的方法.异类组合也是最广泛的发明创造方法.,-最杰出的创造者总是专心于新的组合,2 组合创造方法:将若干事物的功能或特点通过组合汇集成一体,达到优化事物的目的,或者为了一事多能或一物多用.将若干事物的功能或特点通过组合汇集成一体,创造出组合前完全没有的新功能或新特点.,第六节 组合法,3 欧姆定律,发明的背景:由于电池的发明,电可以轻易取得,电学

25、实验也很方便做,电学上有了许多的发现,但没有得到统一的定律.,发明者:欧姆(1787-1854)所在国家:德国物理学家发现时的年龄:39岁发现时间:1826年,发明的创意:把供学生实验的仪器组合起来,制造一套研究设备.但由电池的电动势不稳定而实验结果多数分歧不一.最后,采纳了柏林大学教授波肯道尔夫的建议,组成了稳定而可靠的装置.实验结果归纳为简单的公式:X=a/x+b,发明的价值:上述公式虽然表明的还不充分,但本质上已意味着现在的欧姆定律I=U/R,在电学的发展过程中起到了里程碑的作用.,4 望远镜的发明,发明的背景:不必走动就可以把远方的物体拉近放大加以观察,这是人类的梦想.人们以为望远镜的

26、发明纯属偶然,偶然的发明必须具备一个条件:一切都已准备就绪只待发现.,发明者:利帕希(1570-1619)所在国家:荷兰米德尔堡眼镜商人发明时的年龄:38岁发明时间:1608年,发明的创意:1608年利帕希的一个徒弟没事干时拿在眼前对着看,结果发现远处的物体变的近在眼前而且十分清楚.利帕希就把这两个镜片安装在筒里,制成了人类历史上第一架望远镜.,发明的价值:望远镜的发明对天文学发展起到了巨大的推动作用,今天如果没有望远镜,将不可能获得关于宇宙的知识.,5 创造力训练-迷宫+水=?,所有的艺术和大部分的知识都需要识别或作出联结关系,若不能把未知的和你已知的东西挂起钩来,你就什么也学不到,什么也吸

27、收消化不了.,小事情有大作用,尤其是与其他事物相互结合相互影响时.,创造思维往往是把两个看起来相互无关的设想联结起来,把它变成新的东西.,问问你自己:我能把什么设想联结到我的想法上去?,6 自身组合方式-一种会使你着迷的创造方法注意:不要太集中于你的特殊领域,或者不要被你自己的先入之见所限制.,组合刀的启示:事物的基本功能的每一次变化都可能导致新的发明创造.人们常常通过改变某一事物的原理或结构,达到改变这一事物基本功能的目的.,组合原理:可进行自身组合的事物有两种:相似的事物,相同的事物.,自身组合的最大优越性:低成本组合;进一步利用了已有的事物;物化过程既实现发明创造的过程比较简单.,进行自

28、身组合的要领:首先要选择好自身组合目标观察那些事物能够自组,分析通过自组的方法或形式可以解决什么问题;接着便是建立自组关系、设计组合环节,实现自身组合.,7 突变的发现,发明的背景:达尔文进化论:物竞天择,适者生存.进化论给予世界很大的冲击,特别是生物学家,具有进步观念的生物学家更是欣喜若狂地接受了进化论.一切都已准备就绪只待发现.,发明者:德弗里斯(1848-1935)所在国家:荷兰植物学家发明时的年龄:53岁发明时间:1901年,发明的创意:在庭院中成簇绽放的月见草中,有一棵形态跟四周不同,德弗里斯脑中突然出现灵感:“这可不正是变迁”,基于这种实验,他把突变和物竞天择结合起来,建立了解释进

29、化的理论-突变说.,发明的价值:突变说解决了进化事实和孟德尔定律之间的矛盾.生物学家以突变为轴,把孟德尔定律和进化论结合起来,并且利用统计学的方法,建立了集团遗传学.,8 组合就是创造-立体扩散思维法,美国人际大师谈美国的民族精神;爱因斯坦回答自己是否是最聪明的人.,立体扩散思维法:称为整体扩散法或空间扩散法,是指对事物从多角度 多方位、多层次、多手段地去分析研究,力求反映事物的本质特征.立体扩散思维法反映的不是个别现象,而是一个有机的整体,它是扩散思维的一种主要方法.,第七节 移植法-只要找到正确的移植点,创造就会一点而通,2 移植创造原理和方法 某一事物的原理、特性、方法、现象、结构等,可

30、能在另外的事物上具有同样的意义,甚至具有更加重要的创造性意义.因此只要设法将某一事物的原理、特性、方法、现象、结构等移植过来,就能取得发明创造.在某个领域或行业人们不以为然或认为是微不足道的事物,有时移植到另一个领域或行业将会成为崭新的事物.,1 图书与水果,移植创造要求我们能够灵活机动地从这一问题想到那一问题,再想到另一现象.并且联系到各种现象,并不失时机地由某一现象联想到一个又一个问题.联想面越广,移植创造的可能性越大.,低温处理技术的应用.,7 x射线的发现,发明的背景:1858年，德国的盖斯勒制成了低压气体放电管。1859年，德国的普吕克尔利用盖斯勒管进行放电实验时看到了正对着阴极的玻

31、璃管壁上产生出绿色的辉光。1876年，德国的戈尔兹坦提出，玻璃壁上的辉光是由阴极产生的某种射线所引起的，他把这种射线命名为阴极射线。,发明者:伦琴(1845-1923)所在国家:德国物理学教授发明时的年龄:50岁发明时间:1895年,发明的创意:1895年11月8日晚，德国物理学家伦琴在做阴极射线实验时，意外地发现了一种新的射线，它具有极强的穿透力，由于不了解其本性，伦琴权且把这种引起奇异现象的未知射线称作X射线。,发明的价值:X射线的发现，开创了人类探索物质世界的新纪元。伦琴因发现X射线而揭开了20世纪物理学革命的序幕，成为20世纪最伟大的物理学家之一，他因此而获得首届诺贝尔物理学奖。,第八

32、节 逆向思维法,1 谁发明了倒计时?(米海尔与”钻井火箭”30),2 逆向思维原理(书)逆向思维是与常规思维相对而言的.它有广义和狭义之分.从广义上说,凡是不按照常规去思考,而是从相反的方面去考虑,都可以称为逆向思维;从狭义上说,逆向思维是指一个人对某一事物所形成的习惯看法持不同的态度,而且会认为这种习惯看法并不具有一定的合理性,因而所采取的一种独有的、与众不同的思考方法.,不能仅仅着眼于事物的某一方面,必须对事物的各个方面和各个组成部分举行种种反思.尤其要反思那些人们不以为然的事物.从一成不变的地方或不易被人想到的地方进行逆向探索,创造性的火花往往出人意外地在这里闪现.,3 逆向思维的特点能

33、够打破习惯,另辟蹊径地寻找到成功的机会;是发现问题、分析问题和解决问题的重要手段;有助于克服思维定势的局限性.,4 电子的发现,发明的背景:对电(或阴极射线)的本质的讨论.,发现者:汤姆逊(1856-1940)所在国家:英国物理学家发现时的年龄:41岁发现时间:1897年,发明的创意:怀疑权威(阴极射线不带电),突破传统,得出阴极射线是带电的,发现的价值:确定了由电子和核子构成的原子结构,启开了现代基本粒子物理学的大门.,5 病毒的发现,发明的背景:探查烟斑病的病原菌.,发现者:斯坦莱(1904-1971)所在国家:美国生化学家发现时的年龄:31岁发现时间:1935年,发明的创意:与细菌学家的

34、认识相反,把病毒当作微生物处理,断定那是蛋白质.,发现的价值:确定了病毒是由蛋白质和核酸构成的分子复合体.病毒就是遗传因子(DNA)里加上一层蛋白质之物.,7 创造力训练-“去反面看看”,你跟一位好友都喜欢赛马,彼此各拥有一匹赛马,但是最近的成绩都不佳,尽排其后.“如果比慢的话,我那匹铁定拿冠军.”“那可未必.”“好,那我们来赌一把.”你下了大注,但很快就后悔了.两位骑师都一定会放水,你慢我更慢,这怎么比呢?你能想出一个两全其美的办法吗?,从反方向看看,你会看到通常正向所看不到的东西,这会大大地帮助你把思维从根深蒂固的框框中解脱出来.,第九节 突破原形法,1 椅子发明的变迁2 突破原形方法 不

35、沿袭已有事物的原型进行创造的方法叫做突破原型法.变革原型很困难,但一经变革成功就会创造出全然不同的新事物,常常引起该类事物的革命性跟进.突破原型法是一种创造最强、难度最大的创造.,突破原型法是对某种事物的重新创造.只有从根本上改变某种事物的原理或结构形式或内容、材料或成分,才能做出这种创造.,3 电影的发明,发明的背景:1839年金属板拍摄影像成功,接着负片纸、玻璃板和赛璐珞底片出现,动画“电影”成为可能.,发明者:马雷所在国家:法国博物学家发现时的年龄:58岁发现时间:1888年,发明的创意:枪形摄影机-“马雷枪”,发现的价值:1890年是现代电影的起点,进一步追溯,其基础便是“马雷枪”.,

36、4 蜡烛的发明,发明的背景:蜡烛的原材料为蜜蜡和动物脂肪,量少且有许多缺点.烛心本身也不完美,发明者:法国化学家谢夫鲁尔(1786-1889),苏格兰人扬格(1811-1885).发现时年龄:37岁发现时间:1823年,发明的创意:法国人强巴歇对灯心构造进行了革命性的改良.,发现的价值:今天的石蜡硬脂蜡烛,不必剪烛心,不会里头淌蜡,而又可以保持一定的亮度.,4 杂交水稻的发明,发明的背景:水稻杂交是前无古人的世界性难题.国际上许多专家都丧失了信心,放弃或中断了研究.,发明者:袁隆平,发明的创意和价值:20世纪70年代,袁隆平大胆地发表了水稻有杂交优势的观点,打破了世界性的自花授粉作物育种的禁区

37、,成为世界上第一个培育成功灿型杂交水稻的人,被誉为世界杂交水稻之父.,6 创造力训练-发明就在你眼前 有时最有帮助的设想就在你眼前.著名的探险家拉夫说:,可以从自行车演变发展过程,可以说明人们错失了明显的发明时机.劳森第一个造出了带有链条传动的自行车.,问问你自己:我面前就有什么资源?,“只有最愚蠢的老鼠才会藏在猫的耳朵里.但是,只有最聪明的猫才会想起看看那里.”,1 微型的方向:事物总是在创造中发展,在发展中创造的.从小到大是事物发展的一方面,从大到小是事物发展的另一方面.,第十节 微缩法,如果不改变事物的基本功能,而只是缩小它的空间占有量,这种发明创造的思路叫做微缩创新法,2 微缩创造方法

38、:,有的不改变已有事物的原理或基本结构就能实现微缩,并保持它的功能.,微缩技术有深有浅,有些技术只有应用新技术新工艺新材料,直到采用最新科技成就方能实现微缩创新,微缩创新的思想能在很多领域得以应用,人们需要的不是事物对空间的占有量,而是它的功能.只要功能存在,微缩是大有可为的创造领域.,微缩化不是高难度的创造,而是人们不知道哪些事物应该微缩,以及怎样微缩才是科学的和可行的.,发明的背景:有很多人饲养宠物,又有许多人对饲养宠物厌烦不已.,发明者:达尔所在国家:美国商人发现时的年龄:39岁发现时间:1975年,发明的创意:既拥有了宠物,又不用饲养宠物,发现的价值:宠物石给美国带来了很大的冲击,以致

39、于它的名字几乎成了美国现代俚语的一部分.,3 制造宠物石,4 盒式旅馆,5 发雕艺术,第十一节 转变法,1、创造的种子 创造的过程就是用已知求无未知的过程.已有的知识在创造中接受检验,在创造中得以升华,在创造中发展更新,最后结出丰硕奇花异果.创造的最大的特点就是求取新的差异.意外得到的有可能不及你希望得到的,也可能超过你希望得到的.,转变的结果及其带来的创造虽然不是人们事先预计的创造目标,但是,我们可以从这种转变中取得创造的成果.,2、转变创造的特点:转变创造是在某种创造中形成的另一种创造;转变创造的机遇性特强,稍纵即逝;转变创造一般发生在某创造的后期阶段.,没有发生转变创造的三个原因:创造中

40、缺乏某种诱发因素;包含在创造中的其它创造远没有显露,创造已经结束;包含在创造中的其它创造虽然显露出来了,可是人们没有发现它和认识它.,在创造中不仅要执着地追求既定的创造目标,而且要研究创造中是否孕育着其他创造的可能性,及时发现异常,以便重新选择创造目标.这种创造方法称为转变创造法.,3、转变的价值 转变创造具有特殊的意义和价值.究竟在哪一创造中产生这种转变、转变的结果是什么事先颇难预料.在发明创造过程中,即使没有发现新奇现象,也应该在发明创造结束后,有意识地分析自己的发明创造过程有无转变创造的可能性.应科学地预见结果的创造性转变,揭示出蕴藏在同一创造中的其它创造,争取作出更多更好的创造.,3、

41、布朗运动的发现,发现者:布朗所在国家:苏格兰植物学家发现时的年龄:53岁发现时间:1827年发明的背景:探讨花粉在植物作用过程中的功能发明的创意:用显微镜才能看到的微粒子,在水 中都无规则地乱动着.发明的价值:证明了分子、原子的实际存在,4、盘尼西林(青霉素)的发明,发明者:佛莱明所在国家:英国细菌学家发明时的年龄:48岁发明时间:1929年发明的背景:英国细菌学家福楼雷搜集一切有关 以微生物制出抗菌物质的文献发明的创意:发现一个被破坏的培养皿,生长出青霉菌,而青霉菌四周的葡萄球菌已溶解了发明的价值:经过临床使用收到意想不到的效果,1945年获得诺贝尔奖.,5、创造力训练-学习仿生学,练习:仿

42、生学是一门工程学科,它是将自然界中的发现应用于人类.想想你能够举出几个应用仿生学的例子.在你的相邻专业领域中,可能蕴藏着宝贵的设想资源,打破专业界限,能够产生什么转变创造?,第十二节 一次性创造,1、一次性创造思路,2、满足人类需要:创造出自人类的需要,没有需要就没有创造,唯有满足需要的创造才有生命力.首先 要认识到创造的需要;其次 要分析创造的科学性.,3、一次性创造技巧:以简代繁,以贱代贵,延长一次性功能或一次性使用的寿命,是发明设计各种一次性功能或一次性使用的物品的共同创造原则.,简单的创造比复杂的创造更有意义.许多一次性功能或一次性使用的物品的发明创造,实际上是针对某一复杂事物创造了一

43、种简化的原理、简单的结构或简便的方法.,一次性功能或一次性使用的物品的发明创造在于把产品的构造、寿命、价值,科学地统一设计.,产品的一次性功能或一次性使用,既可以从产品的整体设计,也可以从产品的局部设计入手,使产品的某一部分的功能或寿命相对于其他部分是一次性的.,3 一次性打火机的发明,发明的背景:在美国发现有人使用气体打火机,比当时流行的汽油打火机更加方便.,发明者:片山丰所在国家:日本丸万工业公司董事长发现时的年龄:46岁发现时间:1972年,发明的创意:创造出一种可以不加气的气体打火机.,发明的价值:这种气体打火机是塑料做成的,成本十分低,且十分好用,一经上市,大受欢迎.,5 创造力训练

44、-超越障碍,问问你自己:哪些你最喜欢的设想可能会妨碍你清醒地看问题?,你思维上笼罩的乌云莫过于教条主义了.教条可能会来自于外部的权威,也可能产生于过去的成功经验 为了作出正确的决策,你应避免与一些设想-尤其是那些曾经使你成功的设想联系太紧密而不能自拔.,第十三节 改造法 一、减少环节的价值 发明创造所要解决的核心问题就是用什么成分以什么形式构成何种事物.把构成某一事物的每个成分及其形式叫做组成该事物的环节.事物由各种不同的环节组成,因而可以通过改变已有事物的环节进行发明创造.将事物的一个或一个以上环节去掉,或者将其中的两个或两个以上环节合并,这种发明创造的思路叫做减少环节法.,2、减少环节的创

45、造法,认真剖析事物的各个环节;寻找落后的环节、功能衰退的环节、意义或作用不大的环节和可有可无的环节;把有待于解决的问题同每个环节联系起来思考;确定哪个环节或哪些环节可以取消或合并.,3、松下的创造,发明者:岩见宪一所在国家:日本松下电器公司事业部长发现时的年龄:29岁发现时间:1984年发明的背景:电熨斗滞销发明的创意:无线电熨斗发明的价值:成为当年最抢手的畅销产品,4、阿迪达斯的发明,发明者:菲索所在国家:阿迪达斯公司的小职员发明时间:1950年发明的背景:现代足球运动迅速发展,足球鞋的重量对比赛的结果影响很大发明的创意:去掉鞋上的金属鞋尖发明的价值:成为体育明星追求时髦、崇尚健美的青年们形

46、影不离 的“好伙伴”,5、创造力训练-去尝试练习:你最近一个未去实施的好设想是什么?为什么不去实施?,我没有时间我不知道下一步作什么我推销不出去我得不到任何支持我没有条件我害怕失败我没有真正卖力气,第十四节 潜功能创造 1、中国伞及陀螺 事物都有各自的功能.创造学家罗杰冯欧克博士在其一书中说:如果就事物的功能论及发明创造,那么,发明就是创造功能以及功能的载体.在这当中,也同时创造了潜功能.功能决定用途,而事物的功能不是唯一的,发现已有事物的潜在功能,并创造性地利用或转移其功能,可以作出新的发明.事物的许多功能并不是发明者当时的创造目标.,2、迷人的创新之路,必须增强探索事物潜功能的主动性;事物

47、只有相对功能,没有绝对功能;事物的潜功能一旦人们发现,就成为显功能;从潜功能到显功能是人类认识已有事物的飞跃,是创造新事物的起点.,3、发现潜功能,电动洗衣机的潜功能活性炭的潜功能一个人的观察能力、联想能力、求异思维能力,构成了对潜功能的意识能力和发觉能力.潜功能是创造新事物的取之不尽、用之不竭的宝贵资源,3、原子弹的发明,发明者:费米所在国家:意大利物理学家发现时的年龄:41岁发现时间:1942年发明的背景:19世纪末,发现铀、镭发射出的放射线,中子也可使之发生核反应.发明的创意:铀原子核以中子产生核分裂,再发生链式反应.发明的价值:造成了原子弹,使第二次世界大战加快结束.,5、氧气的发现,

48、发明者:普利斯特列发明时的年龄:42岁所在国家:英国神职人员发明时间:1775年发明的背景:发现了气体是可以和固体、液体相互结合的发明的创意:从事尝试与错误法的实验和推理,而终于发现了维持呼吸和燃烧的一种新气体发明的价值:使化学学科有了突飞猛进的发展.,6、创造力训练-学会比喻,练习:试作下列类比准备一支笔、一张纸和一只表,第十五节 扩散思维法 1、同一事物的不同思想 从一事物联想到许多事物进行创造.创造学家罗杰冯欧克博士在其一书中说:能否从同一现象、同一原理、同一问题产生大量不同的想法,这一点对进行发明创造具有十分重要的意义.创造是不同的思想过程与不同的思想结果.这种以同一事物为思想的起点,

49、想到许多方面,得出各种迥异的结果,称为扩散思维.,2、扩散思维法,从某一事物可以想到哪些事物,不可以想到哪些事物,事先没有框框,只能在思想的过程中认识与辨别;限定思想会缩小认识的空间,减小辨别的对象,其结果等于约束创造力.在创造的领域里,首先需要占有大量的创造性设想,发现众多的创造目的,构成较大的可能性空间;由同一事物产生的思想越大,瞄准的目标越多,越有利于选择.,3、化肥的发明,发明者:李比希所在国家:德国化学家发现时的年龄:23岁发现时间:1826年发明的背景:农民以天然肥料补给作物由大地夺去的养分,随着农业生产的不断扩大,大地变的不能充分恢复肥沃,于是农民迫切找到有效的办法,以改善天然肥

50、料.,发明的创意:延伸了索修尔的见解,有意地进行一项挑战:如果需要的只是无机物,那么农作物就可以摄取它而成长.发明的价值:制造化学肥料最重要的是,把氮合成氨.造成了火药,使第一次世界大战告别冷兵器时代.,4、NTT的发明创造,发明者:NTT,纲谷等所在国家:日本电信电话公司发明时间:1984年发明的背景:70年代末,人们使用电话的需求量以5%6%的速度增长,而收入却增长棉缓慢.发明的创意:做一块小小的磁卡,把有关信息贮存在里面,只要把磁卡放进识别器,电话就开始工作.发明的价值:电话卡大受欢迎,旋即风行日本.,5、创造力训练-转移你的注意力,练习:把字母表中的前十个字母分成两组:第一组:A E