创新思维与技法

的探求；当阻力很大时，则中断思维，但潜意识仍在大脑深层活动，等待 时机)
顿悟阶段：是突破阶段。创造主题在特定情境下得到特定 的启发，被唤醒（该阶段的作用机制比较复杂，一般认为是与长期酝酿
所积蓄的思维能量有关，这种能量会冲破思维定势和障碍，使思维获得开 放性、求异性、非显而易见性）
验证阶段：创造性思维不仅注重形式上标新立异，内容上也 要求精确可靠
例：曹丕令曹植吟“七步诗”
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灵感思维能力的培养
1. 要有创新思维的课题 2. 要有必须的经验与知识 3. 要有对问题进行较长时间的思考 4. 要有解决问题的强烈愿望 5. 要在一定时间的紧张思考之后转如身心放松状态 6. 要有及时抓住灵感的精神准备和及时记录下来的物质
创造性观察是一种有目的、有计划、有
步骤的感知活动，观是指用敏锐眼光去
看，察是指用科学思维去想
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➢ 观察三要素
♦ 观察者——应具备科学知识、实践经验、观察技 法 有人：视而不见，见而不疑 有人：独具慧眼， 见微知著 X射线——伦琴（1901诺贝尔化学奖）
♦ 观察对象——物体：结构、形态、位置、颜色等； 事Fra Baidu bibliotek：发生、发展、运动过程、结果等；现象：起
❖预示想象：根据已有的知识、经验和形象积累，在头脑中 构成一定设想或愿望，虽然还不存在，以后却有可能产生 (幻想)
❖导引想象：通过在头脑中具体细致的想象和体验自己完成 某一复杂艰巨任务正进行顽强努力，以及成功情景与喜悦心 情，从而高度协调发挥自身潜在的智力与体力，以促进任务 的顺利完成。（意念）
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3. 要自觉的锻炼思维想象能力。常选择一些问题 展开想象，常在头脑中对一些问题进行分解或组合， 常欣赏艺术作品，并对结局展开几种可能的想象等
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激发灵感创新思维
在实践活动中因思想高度集中而突然表现出来的一种精 神现象。灵感具有突发性、瞬间性、情感性（伴随激情）
自发灵感
对问题进行较长时间思考的执着 的探索过程中，需随时留心或警 觉，所思考问题的答案或启示， 有可能在某一时刻在头脑中突然 闪现
思考者的动机、意志、 没有影响 兴趣、感情等因素
有影响
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创新思维
✓ 运用非逻辑思维摸索、试探、开阔思路，提出设想； 运用逻辑思维对设想进行加工、整理、筛选，以确定最 佳方案
✓ 运用非逻辑思维侧重于思考的流畅性、灵活性、独创 性；运用逻辑思维侧重于思考的准确性、严密性、条理 性
例：德国有机化学家凯库勒发现苯分子结构
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激发灵感创新思维
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触发灵感
思维者在对问题已进行较长时间思考的执着探索过程中，需随 时留心和警觉，在接触某些相关或不相关的事物时，有可能引 发所思考问题的某种答案或启示在头脑中突然闪现
例：笛卡尔坐标
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激发灵感创新思维
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联想实例
建筑上的爆破——人体器官结石的破碎（相似） 盾构施工法——硬壳昆虫钻洞（相似） 火灾——烟雾传感器（相关） 过滤器：钻孔——管的集合（对比）
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利用事物形象创新思维
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想象思维 塑造未曾感触过的事物形象
“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括世 界上的一切，推动着进步，并且是知识的进化的源泉。严 格的说，想象力是科学研究中的实在因素”
例：袖珍电视机
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激发灵感创新思维
诱发灵感
思维者根据自身生理、爱好、习惯等诸方面的特点，采取 某种方式或选择某种场合（例如散步，沐浴听音乐或演奏 等）有意识地促使所思考问题的某种答案或启示在头脑中 出现
西方有所谓三B思考法，即bed（床），bath（沐 浴），bus(公共汽车)，
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多方向多角度创新思维
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横向思维
是相对纵向思维而言，纵向思维是利 用逻辑推理直上直下思考，而横向思 维是当纵向思维受阻时大脑急转弯， 即换个角度想。
这样可以让人排除优势想法，避开经 验、常识、逻辑等，它能帮助思维者 借鉴表面看来与问题无关的信息，从 侧面迂回或横向寻觅去解决问题
（4）材料的移植——新材料的推广
（5）综合移植---- 综合运用原理、结构、材料 等方面的移植
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❖ 实例
原理的移植
结构的移植
事物都有不同的侧面，从不同角度观察不同侧面，会得 出不同认识
例：海王星的发现
★ 迂回观察是指观察者观察角度与手段的变化 ★ 动态观察是指置观察对象处于变化状态
♦ 转移目标——观察发现以外可离开既定目标，转 移目标
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➢ 观察训练
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水 面 高 度
水 面 高 度
• 当从上到下倒水时，哪个容器盛 水量随水面高度的变化规律为图 所示曲线
✓非逻辑思维使人养成热情、开朗、乐观、勇于开拓的 性格作风；逻辑思维使人养成严谨、冷静、慎重、富于 条理的性格作风
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二、 创新思维的过程
准备阶段：发现问题→分析问题→搜集问题→形成课题。
酝酿阶段：明确创新目标→继续收集资料→从事试验或研 究→尝试各种想法的可行性。（若问题复杂，可能要经历多次失败
（2） 拟人类比——与各种生命体的结构与功能进 行类比、模拟，而设计出各类机器人，爬行器等
（3） 因果类比——由某一事物的因果关系推出另 一类事务的因果关系
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❖ 实例
相似类比
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轧钢机原理图
行星轧辊原理图
拟人类比 因果类比
蚕——人造纤维 鲨鱼皮——游泳衣
人工牛黄——河蚌育珠
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想象实例
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➢新人力能源设计畅想 （创造想象） ➢ 考古学，刑侦学，医学，建筑学等（充填想象） ➢ 前苏联火箭专家康斯坦丁说，关于火箭的最初想法是读 了凡尔纳的《从大炮到月球》后而产生的（预示想象） ➢ 战胜病魔，运动员取得成绩，鬼怪的影响等（导引想象）
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中国的复合机器 (充填想象)
爱因斯坦
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❖创造想象 ：对某些事物形象已有特定认识，再按照创见对 其进行整个或者部分的抽取，并根据某种需要将其重新构造 成有自身结构、性质、功能与特征的新事物。
❖充填想象：在仅认识了事物的某些组成部分或某些发展环 节基础上，通过想象，对该事物的其他组成部分或发展环节 加以填充补实，从而构成一个完整的事物形象
2.功能展开 以某个事物的功能为展开点，设想实现该功能的 其他可能性。例如：照明
3.结构展开 以某事物的结构为展开点，设想利用该结构的各 种性能
4.形态展开 以事物形态（形状、颜色、味道等）为展开点， 设想利用某种形态的各种可能性。例如：红色
5.方法展开 以解决问题的某种方法为展开点，设想利用该方 法的各种可能性。例如：吹气球
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逼发灵感
情急能生智，在紧急情况下，要镇静思考，谋求对策，解 决某种问题的答案或启示，有可能在头脑中突然闪现。
被西方誉为创造学之父的美国人奥斯本曾说过：“舒适的 生活常使我们创造力贫乏，而苦难的磨练却能使之丰富。…
在感情紧张状态下，构想的涌出多数比平时快。……当一个 人面临危机之时，想象力就会发挥最高的效用。”
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例：普通动物园与野生动物园
例：快速成型制造 去除材料—材料堆积
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第二节 创新技法
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创新技法是人们对创造理论及规律融会贯 通并加以具体化运用的结果；创新技法具 有可操作性，技巧性和探索性等特点
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1. 观察法
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第二章 创新思维与技法
第一节 创新思维
思维的方式分：形象、抽象、发散、收敛等；又分逻辑 思维、非逻辑思维等等
创新思维：在思考过程中，采用 能直接或间接起到某种开拓、突
破作用的一种思维
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一、创新思维的特点
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1. 开放性 2. 求异性 3. 突发性 4. 逻辑与非逻辑思维有机结合的产物
例：竺可桢的气象观察
♦ 动态观察——创造条件使观察对象处于变动状态 (改变空间、时序、条件等)，再对不同状态下的对象 进行观察，以获取在静态条件下无法知道的情况。
例：超导金属（条件-273℃）── 磁悬浮技术 太空育种：植物种子放在太空站培育
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♦ 迂回观察——当正面观察受阻时，可采用迂回 方式，从两翼或外围入手进行观察才有所发现。
蠕动泵
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3. 移植法
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借用某一领域的成果，引用、 渗透到其他领域，用以变革 和创新
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❖ 基本方式
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（1） 原理的移植——将某种科学技术原理向新 的领域类推或外延
（2）方法的移植——指操作手段与技术的移植
（3）结构的移植——指结构形式或结构特征
6. 因果展开 以某个事物发展的结果为展开点，设想各种原因 或者反之。例如：玻璃杯破碎的原因
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发散思维训练
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• 尽可能多的写出纸的用途 • 看到墙壁上一个小小的黑点，你想象到什么？
• 尽可能多的画出包含 结构的东西
• 尽可能多的写出造成玻璃杯破碎的原因 • 尽可能多的写出太阳与自然界的哪些事物有关系？
例：圆珠笔问题， 笔尖磨损导致漏油
纵向：解决笔尖磨 损
横向：水减少，保 持与笔 尖同期结 束
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多方向多角度创新思维
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逆向思维
是相对正向思维而言，正向思维是一种“合情合理” 的思维方式，而逆向思经常有悖情理，在突破传统 思路的过程中力求标新立异。
运用逆向思维时，首先要明确问题求解的传统思路， 再以此为参照，尝试着从影响事物发展的诸要素方 面（如原理、结构、性能、方位、时序等）进行思 维反转或悖逆，以寻求的创见
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2.类比法
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把两类事务进行比较，从比较中找到 相似点或不同点，并进行逻辑推理， 在同中求异或异中求同中实现创新
每当理智缺乏可靠的思路时，类比这个方 法往往能指引我们前进
——[德]康德
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❖ 基本方式
（1） 相似类比——一般指形态上、功能上、空间 上、时间上的相似
准备
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多方向多角度创新思维
发散思维
从某一思维点出发，运用已有的知识、经验，通过各 种思维手段，沿着各种不同方向去思考，重组信息， 获得信息。然后把众多的信息逐步引导到条理化的逻 辑中去，以便最终得出结论
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发散思维训练
1.材料展开 以某个物品作为材料，设想它的多种用途。例如： 回形针
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。
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三、 创新思维的方式
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利用事物形象创新思维
激发灵感创新思维
多方向多角度创新思维
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利用事物形象创新思维
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联想思维
指思路由此及彼的连接
❖ 相似联想：事物之间在时间、空间、功能、形态等方 面相似
❖ 相关联想：事物之间存在着某种连锁关系 ❖ 对比联想：事物之间在形状、结构、性质、作用等某 个方面存在着的互不相同，或彼此相反的情况 ❖ 强制联想：将无关事物联系起来—强制思维发散
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想象训练
• 把削下的完整的苹果皮平铺到桌 面上，成什么形状？
• 尽可能多的写出与右图相象的东西
• 假如世界上没有老鼠将会怎样？
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形象思维能力的培养
1. 要有较丰富的经验、知识、形象积累。深入学 习各种知识，善于观察，总结
2. 要自觉的锻炼思维联想能力。常做一些提高联 想能力的锻炼，例如在两个事物之间进行联想，按 时间顺序或空间顺序进行联想训练等等
实例：找出“0，1，2，4，3，7，8，1”的规律 瓮中捉鱼
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比较内容
逻辑思维 非逻辑思维
思考的根据与结果
有必然联系 没有必然的联系
思考程序与步骤
确定
不确定
思考公式
可以总结 难以总结
思考规则
必须遵守 不用必须遵守
思考的正确性
步步正确 不要求步步正确
思考方式
线型
体型或面型
源、发生、结果，联系、变化等
♦ 观察工具——应有利于扩大观察范围，获得可靠、 准确地观察结果 蝴蝶飞行原理——借助于高速 摄影机
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➢ 观察基本方式
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♦ 重复观察——对相似或重复出现的现象或事物进 行反复观察，以捕捉或解释这些重复现象中隐藏或被 掩盖，而没有被发现的某种规律。