第六讲（教材第二章） 创新活动常用的思维方法

第一节 突破传统观念 训练：只移动一个数字或一个符号，怎样使下 列等式成立 101-102=1 99-6=90 19+99=100

第一节 突破传统观念 训练：答案 101-102=1 99-9=90 19+99=100

第一节 突破传统观念 如何解开绳结

一、突破传统思维的基本问题 突破解决问题需要复杂思维的传统思维 突破传统观念——复杂问题要用复杂方法解决 突破传统观念——科学发明是一个十分高深的过程 突破解决问题需要复杂思维的传统思维 解决复杂问题要简化思维，要达到简化思维 挑战复杂性 案例：爱迪生挑战其傲慢同学阿普顿， 用简单方法又准又快计算出灯泡体积

案例：P14例题2 两列火车，车速为20千米，从相距10千米的两地出发相向行驶 一飞鸟速度每小时40千米，从甲车飞向乙车，到达乙车后立即 飞回甲车，再飞向乙车，这样不断往复，直到两车相遇， 飞鸟共飞行多少千米？ 最简单的求解方法是： 第一步：两车从出发到相遇的时间=（10 ÷ 40）=0.25小时 第二步：飞鸟飞行总行程=0.25 ×40=10千米

二、利用直觉直接突破传统观念 1.直觉思维 2.直觉思维的特点 第一，直觉思维是一种潜意识的思维活动； 第二，直觉思维表现为一种无意识活动； 第三，直觉思维是一种非逻辑思维，因此其不受观念、概念的约束； 第四，直觉思维是人对外界事物的顿悟而不是推理活动，因此它具有突发性或瞬时性特征。

直觉思维训练 梦境与直觉思维 苦思冥想之后的茅塞顿开与直觉思维 无聊的心境与直觉思维 劳累慵懒的状态与直觉思维

直觉思维训练 劳累的同学们是否能顿悟到什么

三、直觉思维与顿悟 顿悟是直觉思维的一个典型特征，但顿悟不是虚无缥缈的，也不会凭空发生，而只会在经过知识的积累、刻苦的钻研、长期的思索基础上产生。 产生灵感顿悟的基本条件是对问题和资料进行长时间的顽强的思考，直至达到思想的“饱和”，同时必须对问题保持浓厚兴趣，对问题的解决怀有强烈的愿望。 直觉、灵感的产生，是创造者经过长期观察、实验、勤学、苦想的结果，科学创造中的灵感、想象往往是模糊的，需要重视并善于抓住它才能达到预期效果。

三、直觉思维与顿悟

四、利用想象突破传统观念 丰富的想象是创造性思维的前提，也是创造活动、创造发明的基础。新颖、合理的想象是创造性思维的有效保障。 爱因斯坦丰富的想象使其成为世界伟大的科学家，事实也正如他所说：“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着科学的进步，并且是知识进化的源泉。严格的说，想象力是科学研究中的实在因素。”

四、利用想象突破传统观念（续） 创新思维中的想象并不是毫无根据的，而是以固有经验为基础，并通过经验的有意识重组，进而创造出一个崭新形象的心理过程。它是主体把概念与形象、具体与抽象、现实与未来、科学与幻想有机结合起来的心理过程。 1.想象的核心——联想 案例：画家莫尔斯看过同船医生所展示的电磁铁之后，联想到用电磁铁传送信号，经过反复实验最终发明了电报。

四、利用想象突破传统观念（续） 2.联想的分类（按人脑反映事物之间的关系不同） （1）接近联想： （2）类比联想：也叫相似联想，是基于具有相似特征的事物之间形成的联系，而由一事物想到另一事物。春天——新生、播种、生机，冬天——冷酷。 （3）对比联想：由具有相反特征的事物之间的联系引起，由一种事物想到与之相对的另一事物。寒冷——温暖，黑暗——光明，物体受热膨胀——物体遇冷收缩。 （4）因果联想： （5）自由联想：

四、利用想象突破传统观念（续） 3.进行大胆想象应做到以下几点： 要破除迷信、摆脱束缚 要勤于思考、大胆怀疑 要别出心裁、敢于创造

四、利用想象突破传统观念 7.登月 伟大的想象——1894年俄国科学家齐奥科夫斯基对未来宇宙航行的大胆想象 15步（目前人类已实现8步） 1.制造带翅膀和一般操纵机构的火箭式飞机 2.飞机的翅膀略有缩小，但牵引力和速度增加 3.穿入稀薄大气层 4.飞向大气层外及滑翔降落 5.建立大气层外的活动站 11.在小行星带上和太阳系里其他不大的天体山建立移民区 10太阳能不仅用于饮食和生活舒适，而且用于按整个太阳系移动 9.在地球周围建立宽广的居民点 8.制造太空衣，以便安全进入太空 7.登月 6.宇航员用太阳能来解决呼吸、饮食及其他日常生活问题 12.在宇宙中发展工业，宇宙站的数目不断增加 13.达到个人和社会理想 14.太阳系移民比目前地球上居民多1000万倍，达到饱和状态就要主导整个银河系上去 15.太阳开始熄灭，太阳系残存居民转移其他“太阳”

五、利用非逻辑思维突破传统观念 非逻辑思维是指在思维过程中有意识地突破形式逻辑框架，采用直觉的、模糊的和整体的思维方法。 艺术创作往往也是需要突破形式逻辑的，需要大胆想象和大胆突破的。 案例：现成品艺术的诞生

杜尚作品《自行车》 杜尚作品《喷泉》

达芬奇的《蒙娜丽莎》 杜尚的L·Ⅱ·O·O·Q

五、利用非逻辑思维突破传统观念（续） 模糊估量法：在面临问题或难题时，先根据先前经验和自己 非逻辑思维 主要包括 非逻辑思维 主要包括 模糊估量法：在面临问题或难题时，先根据先前经验和自己 的直觉判断对其结果进行大致估量和猜测，而 不是先动手进行实验设计或逻辑论证。 整体把握法：它要求人们暂时不注重于对象系统的某些构 成元素的逻辑分析，而是重视元素之间的联系， 重视系统的整体结构。 非逻辑思维的典型思维方式——超常思维 超常思维是指遇到问题善于冲破常规和习惯势力的约束，匠心独运、别出心裁第思考、探索，寻求异乎寻常的解决途径，争取获得常人意想不到的效果的一种思维方法。

五、利用非逻辑思维突破传统观念（续） 冲破束缚，另辟蹊径： 使用超常思维 的几种典型 匠心独具，超凡出众： 处惊不变，“以假乱真” 因果关联，纵深突破： 巧施联想，出奇制胜：

第二节 保障逻辑思维的严密性 一、提高逻辑思维能力的途径 （一）层层深入，由表及里 （二）比较思维，识别异同

第二节 保障逻辑思维的严密性 二、保障逻辑思维严密性的方法 （一）循踪追迹思维方法 第二节 保障逻辑思维的严密性 二、保障逻辑思维严密性的方法 要正确把握逻辑思维的方向，并通过掌控大量信息，控制、调解逻辑思维过程，以达到预定目标。 循踪追迹思维、反馈思维是比较有效的思维方法。 （一）循踪追迹思维方法

第二节 保障逻辑思维的严密性 二、保障逻辑思维严密性的方法 （二）反馈思维方法 第二节 保障逻辑思维的严密性 二、保障逻辑思维严密性的方法 （二）反馈思维方法 1.反馈思维：反馈思维是指大脑控制系统把信息输送出去，又把起作用结果运送回来，并对信息的再输出形成影响，并起到调节作用以实现预定目标的思维方法。 2.反馈思维的功能：反馈思维可以使学习者和创造者找到不足，弥补缺陷，改进方法：同时还可以寻找良师益友，加以指导，少走弯路。故反馈思维是加速成功的要诀，是人才创造活动的重要的智力因素。

第三节 变换思维角度 换位思考在创造思维活动中具有重要作用，在具体工作和实践中，变化思维角度可以发现不同的东西，如变换位置、转移观察重点、采用逆向思维思考问题都能可能出现不同的效果。如P37中的鸭兔图、年轻的妻子和岳母，观察侧重点不同就能看到不同的东西；再如聋哑人买钉子通过动作比划来达到目的，而盲人买东西不需要比划，只需直接说。

第三节 变换思维角度 一、逆向思维 逆向思维也称反向思维，他强调要从事物的反面或对立面去思考问题。她需要主体突破传统的习惯性思维和思维定势，从事物常规的相反方面去探索思考问题、解决问题的一种思维方法。 1.逆向思维的基本形式 首先，在思维活动中，通过正视事物矛盾的对立认识来把握事物。 其次，在思维活动中，通过事物矛盾的反面来思考。 最后，做任何一件事都从事物的反面想想，以弥补只从正面思考的不足

通过事物矛盾的反面来解决问题： 利用逆向思维案例一 由于圆珠笔的笔珠磨损而导致漏油而未得到广泛使用，因此人们花费了大量的财利和人力研究怎样提高笔珠的耐磨度，但尽管笔珠耐磨度提高了，但笔芯头部与笔珠接触的部分仍会被磨损，仍会使笔珠蹦出并漏油。正当人们对此一筹莫展的时候，日本人中田鹰三郎打破思维常规，运用逆向思维解决了圆珠笔漏油的问题。——减少油墨而不是专注笔珠材料研究。

从事物的反面来弥补从正面思考的不足： 利用逆向思维案例二 二战后，一个英国人和一个美国人同时到一个岛上去推销鞋。他们到了岛上发现：该岛上的人没有一个穿鞋，全都赤脚。于是英国人向总部发挥电报：该岛上的人根本不穿鞋，没有销售市场。而美国人则相反，他报告总部说：该岛上目前还没有人穿鞋，极具市场潜力。后来，美国公司免费赠送改到居民许多鞋子，并教会他们如何穿用，让岛上居民逐渐体会到穿鞋的好处，从而占据了该岛的市场。

1.思维逻辑逆推 （二）逆向思维应用的主要表现形式 2.方向反向 3.位置反向（石头太大会把船压没，于是反过来用石头运船的案例） 4.顺序反向 5.优缺点反向： 6.无用、有用反向

（二）逆向思维应用的主要表现形式 应用逆向思维应注意：需要的是科学的怀疑态度和反叛精神，而不是毫无依据地逆历史潮流而行动；需要的是敏捷的创新，而不是畏缩不前，左右摇摆而不前进；逆向思维是在丰富经验和渊博知识积淀的基础上才能获得更大的成功，而不是仅仅凭借荒唐的幻想就能达到目的的。

（一）侧向思维定义 二、侧向思维应用的主要表现形式 案例2：研究者借助扇子，经过联想而发明了任意角等分仪。 案例1：莫尔斯发明电报遇到的一个难题是：电报信号长途传输过程中会发生衰减现象。如何解决这一问题他苦思不得其解。一天他坐驿车从纽约巴尔的摩，每到驿站，车夫就更换一匹马，之后马车就能以很快的速度奔向前方。受此启发，他从驿站换马联想到电报线路设置放大站，从而使电报得以顺利应用。 案例2：研究者借助扇子，经过联想而发明了任意角等分仪。

（二）侧向思维的基本特征 二、侧向思维应用的主要表现形式 1.侧向思维是启发性思维 2.侧向思维是跳跃性思维 3.侧向思维易于得到以外的创新效果 4.侧向思维立足于探索最无希望的途径

二、侧向思维应用的主要表现形式 （三）典型侧向思维方法 1.直接定向强方法 2.无定向探试弱方法 3.趋势外推法 4.寻求诱因法

二、侧向思维应用的主要表现形式 （三）典型侧向思维方法 3.趋势外推法 4.寻求诱因法

三、合向思维 （一）合向思维定义 所谓合向思维就是将思考对象有关部分的功能或特点汇集组合起来，从而产生新设想的一种创造思考方法。它是一种简单实用的创造性构思法，是在发明创造中和解决问题、回答问题中常用的一种创新思维方法。 在发明创造中常表现为利用对象事物的多种功能和特点叠加、组合而发明新的东西；在回答问题中常表现为通过分析事物发展的多种可能性而获得答案。

（二）合向思维运用实例 三、合向思维 美国画家海曼·利普发明带橡皮的铅笔：就是运用合向思维，将橡皮与铅笔两种工具的性能组合在一起而发明的。 数控机床：机床与电脑的组合 坦克：履带拖拉机与大炮的组合 傻瓜相机：闪光灯与照相机的组合 组合式收音机：收音机、录音机的组合 … …

（三）合向思维典型案例 三、合向思维 1.古老的寓言故事 有位智者，具有丰富的知识和洞悉事物前因后果的能力，他从不会答错任何问题。曾有个调皮的男孩自以为想到一个能让智者答错的法子：他在手里藏了一只鸟，想去问智者鸟是死的还是活的，他心想，如果对方回答“鸟是死的”，那么它就放飞鸟；如果对方回答“鸟是活的”，那么他就掐死鸟再放开手。这样智者无论如何回答都是错的。 可没想到智者利用合向思维，他的回答是：？？？

（四）合向思维在科学研究中的表现形式——“辏（c ò u）合显同”法 三、合向思维 （四）合向思维在科学研究中的表现形式——“辏（c ò u）合显同”法 1.辏合显同法：所谓“辏合显同” 法 就是通过把原来是杂乱零散的材料聚合在一起，再从中抽象出一种显示它们本质的新特征的创造性思维活动方法。 如1742年哥德巴赫提出的两个猜想：任何一个大于2的偶数均是两个素数之和；任何一个大于5的奇数，均是三个素数之和。从猜想形成的思维过程来看，主要就是运用了“辏合显同”法。 如第一个猜想： 4=1+3(两个素数之和) 6=3+3(两个素数之和) 8=3+5(两个素数之和) 10=5+5(两个素数之和) 12=5+7(两个素数之和) … 任何一个大于2的偶数均是两个素数之和

（四）合向思维在科学研究中的表现形式——“辏（c ò u）合显同”法 三、合向思维 （四）合向思维在科学研究中的表现形式——“辏（c ò u）合显同”法 2.“辏合显同”法的主要类型： 审视法 综合法 集注法 KJ法： 日本东京工大川喜多二郎教授提出的一种创新方法，KJ是其英文名的首字母。

三、合向思维 或 KJ法的程序 （一）取材 （二）制卡 编组 （三）A型图解化 （四）B型图解化 实地采集 从记录中选择 讨论记录 其他材料 作卡片 扩充卡片 集中卡片 进行标题 空间配置 图解化 或 文章叙述 口头叙述

三、合向思维 （五）合向思维在技术发明中的应用 合向思维在技术发明中往往通过“添加法”来实现 所谓添加法就是指在现有事物上添加某种东西（功能、附属物、外观）的一种思维方法。 在技术发明中：围绕要解决的问题，提出一系列相关设问：加入扩大、缩小、附加功能，能否增加频率、功能，能否提高性能或强度，能否克服原产品的某些缺点。 如汽车 放大 汽车销售展览中的模型 缩小 汽车玩具 改变其造型 获得不同的外观效果

合向思维训练 1.结合手机的变化，分析合向思维在手机发明与更新中的应用。 手机 2.列举你生活中的物品，找出其缺陷，应用合向思维方法找出可能的解决途径。当前的电脑有哪些不足？其未来是怎样的？ 放大 ？ 缩小 ？ 增加功能 ？（智能手机）

提出者——英国学者爱德华·德·波诺的观点： 四、水平思考法 （一）水平思考法定义 提出者——英国学者爱德华·德·波诺的观点： “水平思考”是相对于逻辑学和数学为代表的“垂直思考”而提出的一种思维方法，它不像垂直思考那样是一种线性的逻辑，而是一种既非线形逻辑性也非因果性的“模糊逻辑”。其把特点是关注多种可能性。在寻求问题答案时，它要求思考着抱有一种追问、质疑的态度，既要追问“这是唯一的吗？除此之外还有更优的方案吗？”

斯塔克创造性地处理自由女神像翻新后的肥料： 四、水平思考法 （二）水平思考法经典案例 斯塔克创造性地处理自由女神像翻新后的肥料： 彼德·尤伯罗斯中标首次以民间形式承办1984年洛杉矶奥运会

四、水平思考法 （三）训练 （1甲向乙借了高利贷，无力偿还，得去坐牢；（2）乙借机想娶甲的女儿做老婆抵债，姑娘至死不从。乙提出了一个解决办法，乙对姑娘说：“现在我从地上检起一块白石子、一块黑石子，装进口袋里由你来摸。如果你摸出白石子，你父亲的债就一笔勾销；如果你摸出的是黑石子，那你就得和我成亲”；说完，乙就从地上捡起两块黑石子放进了口袋。乙的这个动作却被姑娘发现了。如果你就是甲的女儿，你会怎么办？ 你的答案是？？