科學(xué)素養(yǎng)科研方法(創(chuàng)新思維)課件

專業(yè)技術(shù)人員科學(xué)素養(yǎng)與科研方法

報告人：趙洋專業(yè)技術(shù)人員報告人：趙洋1創(chuàng)新思維篇?創(chuàng)新思維篇?2緒論“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。創(chuàng)新是一個政黨永葆青春的源泉?！薄瓭擅窬w論“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂,是一個國3緒論胡錦濤同志在2006年新年賀詞中說：“要重點培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力、實踐能力，著力提高人的創(chuàng)新能力”。

緒論胡錦濤同志在2006年4緒論溫總理說：

加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，全面提高原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力。緒論溫總理說：5緒論

（一）人類的生存與發(fā)展遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。資源匱乏、人口膨脹、環(huán)境污染、疾病叢生。（二）中華民族的生存與發(fā)展遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。人口壓力、經(jīng)濟(jì)壓力、安全壓力、資源壓力、技術(shù)壓力、分配壓力、創(chuàng)新壓力、文化教育壓力、國民素質(zhì)壓力、民主與法制的壓力。（三）以創(chuàng)新為特征的21世紀(jì)是一個充滿競爭的世紀(jì)。從生產(chǎn)率看，日本是中國的40倍，美國是中國的50倍，中等發(fā)達(dá)國家是中國的10倍；從科技投入看，日本是中國的25倍，美國是中國的50倍；從人均科技投入看，日本是中國的250倍，美國是中國的300倍。緒論6（四）我國創(chuàng)新型人才太少

⑴從企業(yè)創(chuàng)新能力看99%的企業(yè)沒有自己的專利。60%的企業(yè)沒有自己的商標(biāo)。擁有自主知識產(chǎn)權(quán)者，僅占萬分之三。大中企業(yè)技術(shù)水平比國際先進(jìn)水平落后5—10年（石化20年），高新技術(shù)開發(fā)

區(qū)的技術(shù)57%源自國外。（四）我國創(chuàng)新型人才太少7（2）從專利擁有量看發(fā)明專利總量是日、美的1/30，韓國的1/4。百萬人口專利擁有量低（美國158，日本149，歐盟153，北京78，上海18）我國發(fā)明專利申請，國內(nèi)申請18%；來自國外的申請占82%。我國發(fā)明專利申請，國內(nèi)申請技術(shù)含量低；來自國外的申請技術(shù)含量高。（2）從專利擁有量看8（3）從創(chuàng)新意識看發(fā)達(dá)國家制造業(yè)典型產(chǎn)品源于本國技術(shù)的比例高達(dá)98%。我國只有43%。企業(yè)熱衷于拿來、偷來，缺少自主創(chuàng)新意識，采取技術(shù)追隨戰(zhàn)略?？蒲腥藛T（院校、研究院所）與經(jīng)濟(jì)發(fā)展“兩張皮”。我國發(fā)明專利轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力者大概只有15—20%。脫離實際寫論文，不是產(chǎn)品、商品，而是樣品，展品。（3）從創(chuàng)新意識看9

⑷對提升創(chuàng)造力的培訓(xùn)重視不夠創(chuàng)造學(xué)的創(chuàng)立人奧斯本，通過在美國通用電氣公司進(jìn)行培訓(xùn)，1955年培訓(xùn)工程師700名，使該公司專利數(shù)量提高了3倍。近幾年，上海4000多個企業(yè)開展創(chuàng)新訓(xùn)練。證明：每增加1元培訓(xùn)投入，可產(chǎn)生的價值是4160元。齊齊哈爾大學(xué)的一項創(chuàng)造力訓(xùn)練評估表明，培訓(xùn)能使創(chuàng)新能力提升52%。⑷對提升創(chuàng)造力的培訓(xùn)重視不夠10

創(chuàng)新的基本知識

例1：連接請大家看這樣一個問題：請想一想各種將A與B連接起來方法。A··B最簡單最直接的就是直線連接。這種基本圖形是隨時可以想到的（1、2）當(dāng)然，還可以有些變化（3、4）A··B1A··B2A··B3A··B4創(chuàng)新的基本知識

例1：連接請大家看這樣一個問題：請想11

創(chuàng)新的基本知識

以上的構(gòu)想應(yīng)該說是初級階段的構(gòu)型，數(shù)學(xué)上說是線性的構(gòu)想。7565、6兩種答案有了立體的思考89107、紙張上構(gòu)想8、9有了更新的抽象的變異（愛心連接著……禮品包扎的盤結(jié)連接著……）ABA··B6A··B5AABBAB什么都不做創(chuàng)新的基本知識以上的構(gòu)想應(yīng)該說是初級12創(chuàng)新的基本知識

例2：現(xiàn)在解決下面的問題：有個裝滿了水的杯子，請你在不傾斜杯子、不準(zhǔn)破壞杯子的前提下取出杯中全部的水。這是創(chuàng)新思考方法的非常著名的一個問題。英國學(xué)者德波諾也提到過。

創(chuàng)新的基本知識例2：現(xiàn)在解決下面的問題：13成都女孩王文婷發(fā)明水上行走鞋成都女孩王文婷發(fā)明水上行走鞋14科學(xué)素養(yǎng)科研方法(創(chuàng)新思維)課件15科學(xué)素養(yǎng)科研方法(創(chuàng)新思維)課件16科學(xué)素養(yǎng)科研方法(創(chuàng)新思維)課件17不倒翁牙刷刷桿內(nèi)有空腔，在空腔的下部有配重塊不倒翁牙刷刷桿內(nèi)有空腔，18卷尺式插座

扁平狀的耐磨電線，可自由伸縮卷尺式插座扁平狀的耐磨電線，可自由伸縮19環(huán)保螺旋筆芯

優(yōu)點:能增加墨水的儲存量螺旋形狀的筆芯

環(huán)保螺旋筆芯優(yōu)點:螺旋形狀的筆芯20StandStand21RainRain22EyedropsEyedrops23NoodleNoodle24MRTMRT25ButterButter26ColdCold27科學(xué)素養(yǎng)科研方法(創(chuàng)新思維)課件28

一、打破創(chuàng)新的思維障礙思維定勢——過去的思維影響當(dāng)前的思維。1、習(xí)慣思維定勢

人們不自覺的用某種習(xí)慣了的思維方式去思考已經(jīng)變化的問題。例1愛迪生讓一個學(xué)數(shù)學(xué)的助手求形狀不規(guī)則的玻璃泡的容積。這個助手列出好多算式，也沒算出結(jié)果。這就是思維定勢作怪。只見愛迪生拿起玻璃燈泡往里灌滿水給他說，把水倒進(jìn)量杯看看刻度，就知道答案了一、打破創(chuàng)新的思維障礙29日本有個味精工廠銷售量一直徘徊不前，為打開銷路想了不少辦法，但收效不大。后來一位家庭主婦提出一條建議，工廠采納之后，不費吹灰之力，就把銷售量提高近１／４。原來，味精瓶的蓋上，一直以來就是４個孔，雖然沒有明文規(guī)定，但久而久之就成了一種慣例、一種傳統(tǒng)，也就形成了一種思維定勢。這位主婦的建議就是多加一個孔（求異），結(jié)果用量就多出了近２５％。日本有個味精工廠銷售量一直徘徊不前，為打開銷路想了不少辦法，30美國鐵路兩條鐵軌之間的標(biāo)準(zhǔn)距離是4英尺8.5英寸，這是一個很奇怪的標(biāo)準(zhǔn)，究竟是從何而來的呢？原來這是英國的鐵路標(biāo)準(zhǔn)，而美國的鐵路原先是由英國人建的。那么為什么英國人用這個標(biāo)準(zhǔn)呢？原來英國的鐵路是由建電車軌道的人所設(shè)計的，而這個正是電車所用的標(biāo)準(zhǔn)。電車的鐵軌標(biāo)準(zhǔn)又是從哪里來的呢？原來最先造電車的人以前是造馬車的，而他們是沿用馬車的輪寬標(biāo)準(zhǔn)。好了，那么馬車為什么要用這個一定的輪距標(biāo)準(zhǔn)呢？因為如果那時候的馬車用任何其他輪距的話，馬車的輪子很快會在英國的老路凹陷的路轍上撞環(huán)的。為什么？因為這些路上的轍跡的寬度是4英尺8.5英寸。這些轍跡又是從何而來的呢？答案是古羅馬人所定的，因為在歐洲，包括英國的長途老路都是由羅馬人為他們的軍隊所鋪的，4英尺8.5英寸正是羅馬戰(zhàn)車的寬度。如果任何人用不同的輪寬在這些路上行車的話，他的輪子的壽命都不會長。那么，羅馬人為什么以4英尺8.5英寸為戰(zhàn)車的輪距寬度呢？原因很簡單，這是戰(zhàn)車的兩匹馬屁股的寬度。因此，我們可以斷言：可能今天世界上最先進(jìn)的運輸系統(tǒng)的設(shè)計，是兩千年前便由兩匹馬的屁股寬度決定了。這就是路徑依賴，看起來有幾許悖謬與幽默，但卻是事實。職業(yè)生涯無法擺脫這種路徑依賴，一旦我們選擇了"馬屁股"，我們的人生軌道可能就只有4英尺8.5英寸寬。雖然我們并不滿意這個寬度，但是卻已經(jīng)很難從慣性中抽身而出。一旦我們選擇了"馬屁股"，我們的人生軌道可能就只有4英尺8.5英寸寬。雖然我們并不滿意這個寬度，但是卻已經(jīng)很難從慣性中抽身而出。美國鐵路兩條鐵軌之間的標(biāo)準(zhǔn)距離是4英尺8.5英寸，這是一個很31練習(xí)1：

有三個學(xué)生到一家小旅店住宿，他們準(zhǔn)備住1個晚上，每人交了10元錢，老板見是學(xué)生說少收5元吧，退回5元。服務(wù)員拿著這5元心想：5元分給3人不好分，于是自己收起2元，退給每個學(xué)生1元，事后服務(wù)員自己心中不解：每個學(xué)生交9元共27元，自己拿了2元總計29元，可學(xué)生給了30元，那1元到哪兒去了？請大家?guī)退胍幌?練習(xí)1：有三個學(xué)生到一家小旅店住宿，他們準(zhǔn)備32答案

30=25+2+3，如果說有9×3=27,服務(wù)員拿了2元是在27元里的,2元不能再和27元相加,而應(yīng)和25+3=28元相加,那1元并沒有丟,而是服務(wù)員邏輯混亂搞錯了.答案30=25+2+3，33練習(xí)：由兩個阿拉伯?dāng)?shù)字“１”所能排列的最大的數(shù)是多少？由三個“１”所能排列的最大的數(shù)是多少？由四個“１”所能排列成的最大的數(shù)是多少？

111111111？1111練習(xí)：由兩個阿拉伯?dāng)?shù)字“１”所能排列的最大的數(shù)是多少？由三個34

如何克服定勢思維呢？定勢思維對人們的發(fā)明、創(chuàng)新設(shè)計活動無益?！?把自己熟悉的事物當(dāng)作陌生的事物?！?用幼稚的心靈重新想像這些事物?！?假定事物和規(guī)律不是原來已知的樣子?！?多學(xué)習(xí)和應(yīng)用其他有益的思維方法。

如何克服定勢思維呢？定勢思維對人們的發(fā)明、創(chuàng)新設(shè)計活動無益35二、正確思維方式的培養(yǎng)：1、發(fā)散思維：即從多角度、多層次來探討問題的解決方法?！?、注意：是從一點到多點的思維方式，呈“輻射狀”◆、發(fā)散思維的特點：流暢性、變通性、獨特性。靈敏、迅速不受束縛新角度、新觀念、新特點二、正確思維方式的培養(yǎng)：1、發(fā)散思維：即從多36小組討論：多功能傘請同學(xué)們根據(jù)日常生活體會，想一想普通的傘有哪些地方曾讓你感到不便？你還希望傘有什么功能？小組討論：多功能傘請同學(xué)們根據(jù)日常生活體會，想一想普通的傘有37多功能傘裝上照明裝置，就是照明傘；裝上收音設(shè)備——收音傘；晴雨變色傘；手杖傘；廣告?zhèn)?；兩人合用的橢圓形的傘；太陽能兩用傘。多功能傘裝上照明裝置，就是照明傘；38多功能傘多功能傘39已獲得實用新型專利的排水傘

已獲得實用新型專利的排水傘

40有一個古老的智力題：“樹上有10只鳥，打死1只，還有幾只?”最笨的回答是：“打死1只，還有9只?！弊盥斆鞯?，也是被認(rèn)為唯一正確的答案是：“打死1只，就一只也沒有了，因為它們都被嚇跑了?！痹谝淮谓虒W(xué)實踐中，我還聽到學(xué)生們說出了下面一些答案:?有一個古老的智力題：“樹上有10只鳥，打死1只，還有幾只?”41

1、還有1只死鳥掛在樹上；

2、還有9只，因為是用無聲手槍擊中的；

3、還有2只，樹上鳥窩里有2只不會飛的雛鳥；

4、還有9只，在風(fēng)雨交加的天氣，槍聲被掩蓋了；

5、還有1只，這只鳥是聾子；

6、還有10只，因為它們受傷飛不起來了；?1、還有1只死鳥掛在樹上；?42創(chuàng)新思維—發(fā)散思維

（3）圖形變化的流暢

①如左圖16根火柴構(gòu)成了5個正方形，如何移動2根火柴使16根火柴構(gòu)成4個同樣大小的正方形？②左面有8根火柴組成的2個正方形，如圖，如何移動4根火柴，組出8個三角形？創(chuàng)新思維—發(fā)散思維（3）圖形變化的流暢43創(chuàng)新思維—發(fā)散思維答案：創(chuàng)新思維—發(fā)散思維答案：44創(chuàng)新思維—發(fā)散思維下面請思考一個問題：如何用6根火柴擺出4個等邊三角形來？創(chuàng)新思維—發(fā)散思維45

3、發(fā)散思維形式

1）立體思維思考問題時跳出點、線、面的限制，立體式進(jìn)行思維。

創(chuàng)新思維—發(fā)散思維3、發(fā)散思維形式創(chuàng)新思維—發(fā)散思維46二、正確思維方式的培養(yǎng)：3、逆向思維：逆向思維又叫反向思維。它是采用與正向思維完全不同（甚至相反）的方法來思考問題，提出解決問題的方法。

◆特點：反向性、異常性。

案例：有人不拔開瓶塞，就可以喝到酒，你能做到嗎?(注意：不能將瓶子弄破，也不能在瓶塞上鉆孔。)將軟木塞塞入酒瓶中倒酒.

牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律二、正確思維方式的培養(yǎng)：3、逆向思維：逆向思47

舉例說明逆向思維：……想一想：還有哪些生活中的例子或者歷史典故應(yīng)用了逆向思維的？◆司馬光砸缸法拉第動物園★.金屬提純達(dá)不到要求，有意摻入雜質(zhì)，形成新的合金。舉例說明逆向思維：……想一想：還有哪些生48

逆向思維的幾大優(yōu)勢：……逆向思維優(yōu)勢一：在日常生活中，常規(guī)思維難以解決的問題，通過逆向思維卻可能輕松破解。逆向思維優(yōu)勢二：逆向思維使你獨辟蹊徑，在別人沒有注意到的地方有所發(fā)現(xiàn)，有所建樹，從而制勝于出人意料。逆向思維優(yōu)勢三：逆向思維使你在多種解決問題的方法中獲得最佳方法和途徑。逆向思維優(yōu)勢四：生活中自覺運用逆向思維，會將復(fù)雜問題變簡單，從而使辦事效率和效果成倍提高。逆向思維的幾大優(yōu)勢：……逆向思維優(yōu)勢一：49抽象（想像）思維形象思維聯(lián)想思維移植思維：某一事物的原理、特性、方法、現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)等，人們將其應(yīng)用在另一事物上做的發(fā)明創(chuàng)造，就叫移植創(chuàng)造法。類比思維邏輯推理思維例如：1.造紙術(shù)中加工對象由絲變成植物纖維。2.面包和面加入酵母會松軟，人們在橡膠制品中也移植這種方法，在橡膠中摻入發(fā)泡劑——做成橡膠海綿

例如：1.愛迪生測燈泡的容積。2.曹沖稱象。練一練

其它思維方式：……抽象（想像）思維形象思維聯(lián)想思維移植思維：某一事物的原理、特50??51創(chuàng)新思維—邏輯思維4、邏輯思維（一）思維定義

：人腦對客觀事物抽象地、概括地反映。

邏輯形式：概念、判斷、推理邏輯結(jié)構(gòu)：三段論所有M都是P所有S都是M所以所有S都是P（二）邏輯思維的一般作用：幫助我們正確認(rèn)識客觀世界,解決常規(guī)問題,表達(dá)思想.創(chuàng)新思維—邏輯思維4、邏輯思維52邏輯思維的方法1、分析與綜合（∑P整=∑Pi+∑Pij）是形式邏輯與辯證邏輯共同研究的方法2、分類與比較3、歸納與演繹4、抽象與概括5、系統(tǒng)化與具體化

創(chuàng)新思維—邏輯思維邏輯思維的方法創(chuàng)新思維—邏輯思維53邏輯思維

2、分類與比較

根據(jù)事物的共同性與差異性就可以把事物分類，具有相同屬性的事物歸入一類。具有不同屬性的事物歸入不同類。比較就是比較兩個或兩類事物的共同點和差異點。通過比較就能更好地認(rèn)識事物的本質(zhì)。分類是比較的后繼過程，重要的是分類標(biāo)準(zhǔn)的選擇，選擇的好還可導(dǎo)致重要規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。邏輯思維2、分類與比較54

3、歸納與演繹

歸納是從個別性的前提推出一般性的結(jié)論，前提與結(jié)論之間的聯(lián)系是或然性的。演繹是從一般性的前提推出個別性的結(jié)論，前提與結(jié)論之間的聯(lián)系是必然性的。邏輯思維邏輯思維55

4、抽象與概括

抽象就是運用思維的力量，從對象中抽取它本質(zhì)的屬性，拋開其他非本質(zhì)的東西。

概括是在思維中從單獨對象的屬性推廣到這一類事物的全體的思維方法。抽象與概括和分析與綜合一樣，也是相互聯(lián)系不可分割的。5、系統(tǒng)化與具體化邏輯思維4、抽象與概括邏輯思維56創(chuàng)新思維—邏輯思維

（五）邏輯思維訓(xùn)練1、在8個同樣大小的杯中有7杯盛的是涼開水，1杯盛的是白糖水。你能否只嘗3次，就找出盛白糖水的杯子來？

創(chuàng)新思維—邏輯思維（五）邏輯思維訓(xùn)練571).把2\3\4的水倒到1里一點,嘗一下.如果甜.糖水就在1234中.2).把2倒到3里嘗一下,如果不甜,就是1或4再嘗4就可以了.;如果甜,再嘗2,如果甜就是2,如果不甜就是3.3).現(xiàn)在假設(shè).1\2\3\4不甜.肯定在5\6\7\8當(dāng)中.還有二次機(jī)會.我們把6倒到5中,嘗一下.如果甜,嘗一下6就知道是在5還是6當(dāng)中.4).如果5\6不甜,就在7\8當(dāng)中,我們?nèi)我鈬L7或8就可以知道是7還是8是糖水了.21.8765431).把2\3\4的水倒到1里一點,嘗一下.如58謝謝！謝謝