论创新思维在学生创造实践中的应用.docx
13页论创新思维在学生创造实践中的应用摘要:思维是指向理性的各种认识活动,它有很多种形式,如形 象思维、抽象思维、概念思维、逻辑思维、意象思维、直感思维、 顺向思维、逆向思念、相关思维等等,创新思维也是其中一个 创新思维有很多特点,比如有理性的、非理性的,有相同的、相 异的而最大的特点是相异性、差异性,独特性思维决定高度, 高度决定空间,只有占领足够的思维高度,才有更多的创造空间, 因此创新思维是创新实践及创造力发挥的前提关键词:创新思维创造技法我们小学科技教育的目的是向学生传播科学知识,激发学生 的科学兴趣,提高学生的科学素养和创新能力,为培养国家未来 的创新型人才奠定基础思维决定高度,高度决定空间,只有占 领足够的思维高度,才有更多的创造空间,因此创新思维是创新 实践及创造力发挥的前提下面就结合本人的科技教育工作实践,谈谈如何运用创 新思维指导学生进行发明创造一、选题一一头脑风暴,碰撞学生创新智慧的火花头脑风暴法又称智力激励法、BS法、自由思考法,是由美国创造学家奥斯本于1939年首次提出. 1953年正式发表的一种激发 性思维的方法实质为无限制的自由联想和讨论,其目的在于产 生新观念或激发创新设想。
发现问题比解决问题更重要”,在工作中,灵活学生的创新思维是非常重要的,运用“头脑风暴法”组织小组、社团学生无限制的自由讨论,碰撞思维火花,行之有效当然教师应 设计有价值的讨论课题,女口:把两个物体连接起来的方法有哪些?回形针有多少种用途?让学生在规定时间内(1-2分钟)写出所 能想到的,然后再进行交流,激发了学生的兴趣,拓展了学生思 维有些老师和同学总担心课题从哪里去找,从何而来其实, 问题的存在有着普遍性,课题无处不在,无处不有在平常的生 活中,我们只要抓住五个“何”:是何? (What)如何? (How) 为何? (Why)若何? (If)由何? (Who, Where),多问多思, 产生头脑风暴,并从中筛选有价值的问题记录下来,应该不愁没 有高质量的课题我们经常从生活生产中、报章杂志中、教材中、 历届大赛课题中去选题,具体如下:(1) 身边的生活、学习与工作环境问题围绕身边的学习生活中的一些自然现象和科学问题进行选 题甚至包括调查访问农民,发动家长亲戚,问问他们有什么需 要解决的科学问题2) 当前国民经济发展及热点社会问题对当前的社会经济发展和解决热点社会问题有利的各种课 题,例如:发明设计防止假冒伪劣,缺斤短两等方面的产品及作 品,发明设计有效防止偷盗的产品,以及维护社会治安,防止青 少年犯罪的一些措施等方面的产品设计,发明设计预震抗震方面 的产品及作品等等,能直接为工农业生产服。
3) 人类共同关心和面临的大课题围绕人类共同关心和共同面临的大课题进行选题比如:能 源、交通、环保、通讯等,都是我们可以研究对象可以访问科 研院所,高校,参与一些子课题及从报章杂志中发现4) 教材及历届大赛中发现的问题时代在进步,社会在发展,科技在腾飞,各个学科的都有着 尚未解决的问题从我们各学科的教材上,也能发现很多问题, 诸如改进实验,置疑结论,变换思维角度等等还有历届大赛的 课题,我们若用“挑毛病”的眼光去审视,可能会发现许多值得 改进的地方,进而发现更多新的问题二、思维一一灵活求异,把握创造发明的目标与方向发明创造泛指一切具有新颖性、创造性和实用性的技术成果 简言之,别人所不知,别人所没有包括三个方面(或三个层次):(1)发明:指对产品、方法或者对产品和方法的改进所提出的新 的技术方案2)实用新型:指对产品的形状、构造或者其结合 所提出的适于适用的新的技术方案3)外观设计:指对产品的 开头构造或者其结合所提出的富有美感,并适于手工业上应用的 新设计另:新品种:人工培育的动植物新品种)发明创造,最关键的是思维的独特、创新、求异创新思维 不受现成的常规思路的约束,寻求对问题的全新的独特性的解答。
因此我们灵活创新思维,才能准确把握创造发明的目标与方向 我们要创新思维主要有三大障碍一是思维定势:一方面是权威 心理,一方面是从众心理二是思维惯性要克服习惯性思维, 传统性思维就要打开,采用多向思维法,顺向思维结合逆向思维 第三还要打破思维封闭站得层次低了,思维封闭了,当然就不 能创新了在实际的工作中,我们主要训练培养学生以下的 思维方式:(1)逆向思维:逆向思维又叫反向思维逆向思维,就是把思维方法来个一 百八十度的大转弯,这往往会取得想不到的效果历史上有许多 科学家就是采用逆向思维法而取得重大发现和发明的世上有些 事乍看起来有些违反常规,但实际上却合情合理,因为事物本来 是复杂的,是由多种因素促成,这就需要我们用聪明的头脑去发 现例:在动物园里,把动物关在笼子里,游人在内观赏动物是一般常规但是在野生动物园里,动物是放牧式的,为了防止 狮虎对人的袭击和伤害,却让游人坐到封闭的汽车内去进行参观游玩,却又别有一番情趣这就是典型的逆向思维方式2) U型思维:从思维方向看,有直线思维和U型思维之分在求解问题过 程中,如果能用直线思维求解,那是再好不过的了,因为直接求 解的思路最短但是许多问题的求解靠直线思维是难以如愿的, 这时采用U型思维去观察思考,或许能使问题迎刃而解。
U型思维, 常常是创新者用来解决难题的一种思考手段运用U型思维的基 本特点就是避直就曲,让思路拐个大弯在实际操作时,常用的 拐弯技巧是借助“第三者”的介入进行过渡性思考例如,电冰箱中的冷冻机中充满着氟里昂和润滑油,如果密 封不良,氟里昂和润滑油都会外漏传统的查漏办法是直接观察, 费时费力且不可靠,能否发明一种新方法实现自动检测呢?有人 想到了一种避直就曲的办法:将掺有荧光粉的润滑油注入冷冻机 里,然后在暗室里用紫外光照射冷冻机,根据有无荧光出现来判 断是否出现渗漏和渗漏发生在何处在这种方法中,荧光粉和紫 外光就属于‘第三者”创造的困难常在于已知与未知、条件与目标之间没有明显的 通道,却隔着道道障碍怯懦者望而止步,鲁莽者则直闯障碍而 头破血流,只有聪明人思考避直就曲,在绕道而行之后达到目标 这种看起来不讲节省时间、不抄近路的思维方式,实则是大智若 愚的创举3) 立体思维:一位心理学家曾经出过这样一个测验题:在一块土地上种植 四棵树,使得每两棵树之间的距离都相等.受试的学生在纸上画了 一个又一个的几何图形:正方形、菱形、梯形、平行四边形……然 而,无论什么四边形都不行这时,心理学家公布出了答案,其 中一棵树可以种在山顶上!这样,只要其余三棵树与之构成正四 面体的话,就能符合题意要求了。
这些受试的学生考虑了那样长 的时间却找不到答案,原因在于他们没有学会用立体思维方式思 考问题立体思维要求人们跳出点、线、面的限制,有意识地从上下 左右、四面八方各个方向去考虑问题,也就是要“立起来思考” 其实,有不少东西都是跃出平面,伸向空间的结果小到弹簧、 发条、立体文具盒、立体工具箱、立体报刊架、集成电路,大到 立体养鱼网箱、奔驰长啸的列车、大型立交桥、耸入云天的摩天 大厦等等4) 强制联想:世界上任何事物无不处于普遍联系和变化发展的矛盾运动之 中所以,人们如果强制地运用类比、近似、对比等联想,把独 立无关、大相径庭的不同事物外在地或内在地联系起来,那么往 往可以无孔不入现代创新技法中的运用强制联想创新法,就是 强制地运用各种联想,天马行空,想尽世间所有事,把不同的事 物和不同的设计联系起来,巧发奇中,甚至歪打正着,开发性地 重新组合既有设计,根据实际情况和具体需要加以调整、改造、 完善,构成一种崭新的创造性设计运用强制联想方法的好处很多:一是有利于克服联想定势和 思维定势,把联想从熟悉的领域扩延到陌生的领域,甚至是意想 不到的领域;二是不仅充分发挥既有设计及其相互组合的潜力和 效益,而且强化和深化开发性重新组合的创造性和新颖性;三是 既能够自成一体、连续更新和开发,又能够同其他方法相结合, 构成大量非常规的新设想、新设计、新方案。
5) 假设思考:所谓的假设思考,是指人们在已有知识的基础上,对在实践 中观察和研究遇到的一些现象提出一种假设性的说明如果这种 说明被实践所证实,那么,这个假设就算成立任何创新或创造 发明在构想阶段都是一种假设,只有被实践证实了,所进行的种 种创新才能最后成立,发挥它的作用我们在创新过程中要想运用好这种假设创新法,应当注意三 个方面的问题:一是要敢于将书本、经验和权威类的有关定论放 开,大胆假设,小心求证二是假设的提出还是要有一定的观察 和事实为基础假说的提出和主观臆测是不同的,也和幻想有着 本质的区别三是假设提出后要进行验证,假设的结论必须经得 起科学实验或社会实践的检验6) 视角变换:变换视角作为发明创造一招,其基本机理在于有意识地突破 传统的观察方式,改用新的观点或观察方式去审视被观察的客体, 力图在新的发现中有所创新如:过去,人们抬头观看天象,获 得的气象资料既不全面又不可靠现在,人们借助人造气象卫星 俯视地球,全球风云尽收“眼底”,从而提高了气象预测的准确性变换视角,除了采取改变观察位置或变更参考系的方式外, 还可以采用改变观察对象的方式,即在间接观察中达到预期的目 的如:有人借鉴人体验血看病的原理,提出了 “验油测磨损” 的新技术,即先从发动机油底壳中取出小量机油,然后通过铁谱 分析技术或光谱分析技术,观察机油中金属微粒的变化情况,间 接发现磨损的程度。
这种新方法由于不需拆卸机器,具有快速、 高效、低耗的优点,因此引起人们的重视三、技法一一“检核表”法,腾飞创新作品的质量与价值为了促进想象的形成,确保创新作品的质量和价值,哈佛大 学教授狄奥提出了 “检核表”法,也有的将它译成“检查单法”,“对照表法”,也有人称它为“分项检查法”具体是说,在观察 一个物体时,应自觉从以下九个方面去思考看能否做适当改进1.能否他用2.能否借用3.能否改变4.能否扩大5.能否缩小6.能 否替代7.能否调整8.能否颠倒9.能否组合在学生创造发明前,教给学生“检核表”法,有意识引导学 生朝着这些方面思考,既灵活了思维,提高了效能,还孕育了高 质量创新作品的诞生而且,还要帮助学生养成这样的创作思维 习惯,这对学生的全面健康成长也是相得益彰,会让学生受益终 身结合"检核表”法,在实际的工作中,我们主要培养提 高学生以下创作技法:(1) 联想法:把一事物和看来不太相干的事物通过一定的内涵把他们联系 在一起,给我们以启发,打开思路,然后提出新的设计和发明 要善于联想例:王丽姝同学发明的空中穿绳器”,就是通过联想,把小 朋友滚铁环将一段细线带到离地20多厘米髙的自来水管上的偶然 事件与空中穿绳联系在一起,发明了一种站在地上就能实现一根 绳子从高处的另一根绳子上过穿过的穿绳工具,该作品获得全国 第18届青少年科技创新大赛一等奖,同时摘取乐高科学奖、新苗 鼓励奖。
2) 挖掘潜力法:对每一件东西,多想几个是否已经充分利用的问题,是打开 小发明创造思路的好方法,特别要注意那些经常被忽视的东西, 做到一物多用,物尽其用例1:快餐杯盖,可拿来当作小碟盛菜用,而以前的茶缸盖, 则只起遮盖保温作用例2:废旧雨伞架撑开后加小衣夹可做成小件晾晒架,该作品 获得四川省第22届青少年科技创新大赛三等奖3) 组合添加法:要凭空设想一个创意或创新一种产品、一种服务,对于缺乏 丰富的想象力,而且又未经过专业学习和训练的普通人而言,确 实是困难的但是如果结合自己的兴趣,对一些现有的产品进行 一番纵横方向的分析,找出其可以扩缩可以改进的地。





