内容正文:
第四单元 提高创新思维能力
第十二课 创新思维要多路探索
有人说,如果我们只有一个主意,就没有比这个主意更危险得了。那么,更多地主意是如何产生的?思路如何打开,又如何聚焦到特定的问题上?逆向思维是不是什么都“倒着来、对着干”?通过本课学习,我们将学会发散和聚合思维的方法,辩证把握正向和逆向思维的互补关系,提高创新思维能力。
本单元框架
课标要求:1.体会联想思维中迁移、想象的运用;了解联想思维的方法和特点;知道迁移、想象在创新思维中的作用。
2.了解发散思维中所采取的推测等方法;概括发散思维的特点;知道聚合思维和发散思维的功能。
3.分析逆向思维的依据和优势;发挥正向思维和逆向思维的互补作用。
4.体会超前思维是对常识局限性的突破和超越;把握超前思维的探索性、预测性特点;了解创造性预测事物发展态势的意义。
分类标准 分类 特征
从思维的方向看
从思维对认识对象的思考角度看
从思维反映认识对象的方式看
根据思维运行的基本单元
(基本形态)
发散思维
聚合思维
综合思维
分析思维
辩证思维
形而上学思维
抽象思维
形象思维
向不同方向扩散(广度—横向)
向同一方向收敛(深度—纵向)
整体地认识对象
分别地认识对象
用联系、发展、全面的观点看待事物和思考问题
用孤立、静止、片面的观点看待事物和思考问题
以概念作为思维的基本单元
以感性形象作为思维的基本单元
复习旧知:思维的分类
3
一、发散思维
(1)含义
(2)
客观基础与必要性
(3)特征
(4)作用
(5)正确运用的要求
它是根据已知的事物信息,从不同的角度、不同的方向思考,以寻求解决问题的多样性答案的思维方式。
事物具有多种多样的性质和关系,具有不同的功能和作用。(客观基础)人们已经认识的事物性质和关系、功能和作用,可能只是其中的一部分。 为揭示事物可能存在的其他性质和关系,寻求其可能具有的其他功能和作用,需要运用发散思维。(必要性)
思维向不同方向扩散(由一到多):从一个出发点向四面八方想,向新奇、独特之处想,是扩散、辐射(P107)
①积极作用:不仅能够帮助人们发现新问题,而且能对所要解决的问题提供众多新设想。思维发散技法有助于我们进行思维发散②局限性:仅仅依靠几种思维发散技法,难以产生理想的结果。
①在思维发散的过程中,还需要其他思维因素的积极参与。
②思维发散的效果,与人们的知识和经验的多少、实践能力的高低等密切相关。
①过程流畅(数量多)②思路有变通或灵活性(范围广)③结果独创性(观念新)
如一题多解、一事多写、一物多用、多种计划方案。
即事物既相互区别又相互联系P108
发散思维的方法(教材P105-107)--重点
1)
检核表法相关链接P105
2)
信息交合法
3)
头脑风暴法
①含义:主要是通过对所设想问题的几个方面进行详细检查,从看似“毫无问题”的事物中找到思维创新的突破口,以求产生创新的思路。
②特点:它是一种强制思维发散的技法,主要从
他用、借用、改变、扩大、缩小、代替、调整、颠倒、组合等9个方面进行思维发散。
①含义:是利用已有的或引进的事物信息,通过列举的方法,将不同信息有目的地进行组合,以产生新的思路。
②特点:可以将事物可能具有的组合“一网打尽”,供人们筛选。
② 特点:是一种集思广益的群体思维发散技法。
①方式:以会议的形式开展,要求有人主持会议,有讨论的主题。在会议进入自由畅想阶段,不宜过早地评判他人的设想,以利于其他设想能够顺利地产生。
③ 原则:“延迟评判”“以量求质”
如:犹太人有句名言:“没有卖不出去的豆子。”卖豆子的农民如果卖不出去豆子,可以加水让它发芽,几天后就可以卖豆芽;如果豆芽卖不出去,干脆让它长大些卖豆苗;如果豆苗卖不出去,可以移植到花盆里,然后卖盆景;如果盆景卖不出去,那么就把它移植到泥土里,几个月后它就会结出许多豆子。
例:小王为了提出一种新产品的构想,他做了如下的工作:
第一步:他先在一条横轴上列举出市场上已有的某些产品,如台灯、钢笔、书桌等。
第二步:他又在一条纵轴上列举出受人们欢迎的某些产品功能,如驱蚊、提神、散热等。
第三步:他将纵轴在横轴上连一横移,纵轴和横轴的每一个交汇点,都給他带来新的灵感,据此他发明了驱蚊台灯、提神钢笔、清凉书桌等等。
假设班级要举办一场元旦联欢会,现在需要确定联欢会的节目形式。老师组织同学们进行头脑风暴,要求大家自由畅想,不管想法是否可行,先把能想到的节目形式都说出来。在这个过程中,大家你一言我一语,不否定任何一个想法,不断从别人的想法中获得启发,提出了唱歌、跳舞、小品、魔术、诗词朗诵、互动游戏、时装秀、乐器合奏、相声、校园情景剧等几十种节目形式,这就是头脑风暴法在发散思维中的体现。通过这种方式,能收集到大量的创意,为元旦联欢会的节目安排提供丰富的选择。
(二)聚合思维的相关知识
(1)含义
(2)
客观基础与必要性
(3)特征
(4)作用
(5)方法
它是利用已有的知识和经验,把众多信息逐步引导到条理化的逻辑思路中,以便得出合乎逻辑的解决问题的方案。
不同事物之间,不论其差异有多大,总会或多或少存在这样或那样的相同或相似之处,具有可通约性。(客观基础) 为了揭示不同事物之间的联系,把握事物的整体发展,需要运用聚合思维。(必要性)
思维方向的聚合性(由多到一):从四面八方向一个目标点想,向联系、共同之处想,是收敛、集中。
方向集中、思路归一、过程严谨、结论可论证性
聚合思维有一个明确的目标,一切思维活动都围绕这个轴心来进行。
它在众多零散的知识之间建立起内在联系,从而把看似互不相关的知识贯穿起来,聚焦所要解决的问题。
需要多次运用比较、分析、抽象、归纳、演绎、综合等逻辑思维方法。
如多题一解、多解归一、最优解、最佳路线。
即事物既相互区别又相互联系P108
发散思维和聚合思维的辩证关系
区 别 发散思维 聚合思维
含义 是根据已知的事物信息,从不同的角度、不同的方向思考,以寻求解决问题的多样性答案的思维方式。 是利用已有的知识和经验,把众多信息逐步引导到条理化的逻辑思路中,以便得出合乎逻辑的解决问题的方案。
方向 由中心向四面八方扩散 由四面八方扩散向中心集中
特征
技法
功能
联系
方向具有发散性;过程具有流畅性;
思路具有变通性;结果具有新颖性;
方向具有集中性;过程具有严谨性;
思路具有归一性;结论具有可论证性。
从不同的角度、不同的方向寻求解决问题的多样性答案,能对所要解决的问题提供众多新设想。
在众多零散的知识之间建立起内在联系,从而把看似互不相关的知识贯穿起来,聚焦所要解决的问题。
检核表法、信息交合法、头脑风暴法等。
分析和综合、归纳和演绎、比较、抽象等。
(1)辩证地认识:事物既相互区别又相互联系是发散思维与聚合思维的客观基础,发散思维与聚合思维,是认识对象个性与共性的关系在思维活动中的体现。
(2)辩证地运用:解决复杂问题,往往需要人们的思维结合实际情况,反复地“发散-聚合-发散-聚合”。在一定意义上说,发散思维与聚合思维是创新思维的两翼,只有在两翼相互作用所形成的“合力”下,事情才能办好,科学才能进步,真理才能发展。
注意:不能说创新思维就是发散思维。发散思维是一种创新思维。创新思维有多种表现形式
逆向思维的相关知识
(1)含义
(2)
客观基础与必要性
(3)特征
(4)
具体方法
一切与原有思路(正向思维)方向相反的思路都可以叫作逆向思维。在科学研究和技术发明中,逆向思维就是反向求索,或称为反向法。
事物包含着矛盾,矛盾的双方既对立又统一,具有复杂的相反相成的性质与功能,(客观基础)人们已经认识到的只是其中的一部分。为了认识事物可能具有的其他性质与功能,人们有意识地逆向性地思考既有的认识,这就运用了逆向思维。(必要性)
作为一种创新思维方法,逆向思维是人们从过去所把握的
事物原理的反面、构成要素的反面、功能结构的反面,
去思考、去求索,以实现创新的目的。
①对事物结构顺序的已有认识进行反向思考(P110相关链接)(结构顺序反转)
③对已有的有关事物功能的认识作反向思考(P110探究分享) (功能反转)
②对已有的有关事物存在状态的认识作转换性思考 (状态反转)
④对已有的有关事物之间因果关系的认识作交换性思考 (因果反转)
【提醒】逆向思维是创新思维的一种方法,也是发散思维的一种重要形式。(发散思维——检核表法——颠倒)
示例:风可以帮助人们发电,在人们的生产生活中起到了重要的作用。当然,风也会造成灾害,但只要合理利用,它就可以为人们所用。(2)核能可以用于战争可以杀人, 也可以造福于人类,比如发电。(3)蛇毒足以致人死地,却依旧可以制成宝贵的中药, 救人性命。
最初,人们设计电烤炉时按常规思路,热源在下,食物在上。但肉类食物烤熟后,往下滴油,弄得电炉丝上油渍斑斑,电烤炉内烟雾滚滚。后来,人们打破这种常规的结构模式,将热源设计在上面,食物放在下面,上述问题就解决了。
链接
过去木匠用锯和刨来加工木头,木头不动工具动,人们从工具不动木头动的角度出发,设计发明了电刨。
奥斯特的电能生磁到法拉第的磁能生电,它们之间就有着因果逆向思维的联系。
材料一:某公司的老板经常换位思考,站在被管理者的立场上去思考如何调动员工的工作热情,取得了非常好的效果。
材料二:看电影总是人静坐、电影画面滚动。有人逆向思维,让人动起来,画面静下来。将一幅幅连续变化的图画挂在地铁的墙壁上,乘客坐在列车里,向窗外望去,可以欣赏到引人入胜的动画电影。
材料三:垃圾是放错了地方的资源,人们对垃圾进行分类、回收和利用,变废为宝。
材料四:由于条件的限制,人们不可能总是由因到果地认识事物,譬如对太空的认识。但人们通过分析宇宙射线、陨石等手段来加深对天体及其运动规律的认识。
对事物结构顺序的已有认识进行反向思考
对事物存在状态的认识作转换性思考
对已有的有关事物功能的认识作反向思考
对已有的有关事物之间因果关系的认识作交换性思考
练一练:以下分别是逆向思维的那种具体方法?
发挥思维正逆互补的作用
(1)逆向思维
应当合“理”
(2)正向思维是逆向思维的基础
(3)
正逆互补
携手共进
逆向思维的反向是有合理性的思维反向。如果不顾客观规律,盲目地“反向”,不仅难以实现创新思维的目的,而且可能付出惨重的代价。
---正向与逆向思维是客观对象的内在矛盾在人们思维中的反映。
只有掌握了正向思维的“正”,才能够合理有效地进行逆向思维的“逆”,即对已有的常规认识作反向思考。逆向思维,往往是在运用正向思维未能获得满意结果的情况下才采用的。
有意识地正反补充。可以打破单方面性质的限制,避免思维的僵化和极端化,避免思维的僵化和极端化,更有可能发现事物的新功能和新作用,产生创新性的成果。
3、创新思维过程需要运用多向的思维方法(四种思维的辩证关系)
----创新思维是有方向的,是以问题(≠结果)为导向的
----不同方向的思维方法之间不是彼此孤立、相互排斥的,而是相辅相成、相得益彰的。
1.运用逆向思维时应注意的问题
(1)在采用正向思维不能解决问题时,再从相反的方向去思考。如果采用正向思维能够解决问题,而且解决得很好,就不必采用逆向思维。
(2)逆向思维只能在只有正反两种可能的情况下使用。如果对某一问题解决的可能性有很多种,而且这些方法都能解决问题,此时逆向思维就缺乏了必然性和有效性。
(3)逆向思维并非总比正向思维效果好,究竟哪种思维的效果好,取决于具体情况,并不是时时处处都要逆向思考。
2.逆向思维运用的典型事例
司马光砸缸、诸葛亮空城计、电磁感应定律的发现。
3.逆向思维≠逆反心理
逆反心理,也称逆向心理和对抗心理,是指人们彼此之间为了维护自尊,而对对方的要求采取相反的态度和言行的一种心理状态。
青少年中常会发现个别人“不受教”、“不听”话,常与教育者“顶牛”、“对着干”。这种与常理背道而驰,以反常的心理状态来显示自己的“高明”、“非凡” 的行为,往往来自于“逆反心理”。
总结:逆向思维
11
1、近年来,新能源汽车数量“狂飙”带来了巨大的充电需求。“加桩难”“充电难”问题日益凸显,为破解一桩难求和充电不安全的困境,各地纷纷采取相应措施。下列说法正确的有( )
A.从感性具体到思维抽象,借助提纯环节完整再现事物整体本质,解决充电难题
B.立足现实充电场景对未来智慧充电进行构想,发挥了迁移的作用
C.智能移动充电车由“车找桩”变为“桩找车”,是对事物存在状态的认识作反向思考
D.对现有充电桩进行功能组合、结构优化,推出多功能一体化设备,属于发散思维技法
C
【详解】A:思维抽象的“提纯”只能抽取某一方面本质,不能完整再现事物整体本质,完整再现要到思维具体,排除。
B:对未来智慧充电进行构想,属于想象,不是迁移。迁移是已有知识方法用到新情境,这里不体现,排除。
C:“车找桩”变“桩找车”,是对事物存在状态反向思考,属于逆向思维,正确。
D:功能组合优化是聚合思维,不属于发散思维技法,排除。
2.四诊法是中医诊断的基本方法,包括望诊、闻诊、问诊、切诊四种诊察手段。四诊法的应用体现了科学的思维方法。下列认识正确的是( )
①一种疾病有多种治疗方式,可采用发散与聚合相结合的方法诊治
②断定不同病症与病因之间的必然联系,应运用充分条件假言推理
③对病症类型判断不决时,只有运用完全归纳推理才能确保结论无误
④诊疗决策与多种因素有关,借助超前思维有助于作出正确的诊断
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
2.B
【详解】①:针对同一疾病多种治疗思路,先用发散思维拓展方案,再用聚合思维优选方案,符合发散与聚合相结合的科学思维,正确。
②:临床诊疗中是通过病症反推病因,适合用必要条件假言推理(只有存在该病因,才会出现该病症,肯定病症可必然推出病因);充分条件假言推理无法由“出现病症(后件)”必然推出“对应病因(前件)”,推理形式无效,排除。
③:完全归纳推理需要穷尽所有认识对象,临床诊疗不可能穷尽所有病症可能性,且“只有完全归纳推理才能确保结论无误”的表述过于绝对,排除。
④:诊疗受多种因素影响,运用超前思维预判病情发展与风险,有利于作出正确诊断决策,正确。
3.某县民族中医院立足传统中医理论,融合了苗医、侗医特色,创新研发出一系列兼具养生功效与现代口感的中药代茶饮产品,让传统药膳融入现代生活,让“苦口良药”变“甘味养生”。可见,该县民族中医院运用了( )
①联想思维,通过“信息交合法”改造传统药膳
②发散思维,引入其他领域的方法来解决问题
③逆向思维,对传统中药口味做了转换性思考
④聚合思维,综合了多种医学优势以创新产品
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3.D
【详解】①:信息交合法是发散思维的方法,排除。
②:材料强调的是创新路径的整合,而非围绕问题寻求多种可能答案的发散思维,不体现引入其他领域的方法来解决问题,排除。
③:材料中该医院将传统中药的“苦口”转换为“甘味”,对传统中药口味做了转换性思考,运用了逆向思维,正确。
④:该医院融合苗医、侗医特色并创新产品,体现了综合多种医学理论与方法以实现特定创新的聚合思维,正确。
4.清华大学关大博团队突破国际长期存在的学科壁垒,整合原有理论中的气候规律、健康科学与供应链传导等知识,构建了“气候-健康-经济”耦合模型,精准量化极端热浪通过全球供应链放大的经济成本。该研究的思维方法( )
①着眼于核心问题,以聚合思维整合不同学科的知识构建起耦合模型
②先肯定传统气候经济研究成果,再完成对气候成本研究的辩证否定
③将气候规律、供应链传导等感性具体上升为耦合模型这一思维抽象
④运用发散思维,围绕极端气候经济成本从多学科方向寻找解决方案
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
4.A
【详解】①:关大博团队围绕极端热浪经济成本这一核心问题,突破学科壁垒,整合气候规律、健康科学、供应链传导等多学科知识,运用聚合思维构建出耦合模型,实现了对相关问题的精准量化研究,正确。
②:该团队整合原有理论中的合理知识,是对传统研究成果的肯定,同时突破长期存在的学科壁垒并构建新的模型,实现了对原有研究的辩证否定与创新发展,正确。
③:气候规律、供应链传导等属于理论性知识,并非感性具体,而构建的耦合模型是系统化的思维具体,并非思维抽象,排除。
④:团队的核心是整合多学科知识构建统一模型,侧重将多方知识汇聚指向同一研究目标,属于聚合思维的运用,并非强调从中心向多方拓展的发散思维,排除。
5.2026年央视春晚《贺花神》节目以十二花神谱演绎四季花开。其中,北宋林逋咏梅名句“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”被反复吟唱。林逋隐居西湖孤山,终生不仕不娶,以梅为妻、以鹤为子,其诗将梅花的形态(疏影横斜)与香气(暗香浮动)置于黄昏月下的水边环境中,营造出清幽孤高的意境后人评价此诗“以物观物,不知何者为我,何者为梅”。据此,下列分析正确的是( )
①“疏影横斜”与“暗香浮动”构成对立统一关系形态之“显”与气味之“隐”相互映衬,共同塑造梅花的审美意象
②诗人以“梅妻鹤子”自居,体现了发散思维中的信息交合法:将“妻子”与“梅花”“子嗣”与“仙鹤”进行特征交合,突破传统家庭关系的固有模式
③“以物观物,不知何者为我,何者为梅”达到了辩证思维中“抽象与具体”的统一,实现了对梅花本质的整体性把握
④后人以此诗句为灵感,创作出绘画、音乐、舞蹈等多种艺术形式,体现了发散思维的检核表法—从“有无其他用途”角度拓展诗句的表现形态
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
5.B
【详解】①:“疏影”是视觉显性特征,“暗香”是嗅觉隐性存在,二者对立统一,共同构成梅花完整审美意象,正确。
②:“梅妻鹤子”是文学拟人化表达,属于联想或想象,并非对事物特征进行信息交合,不属于信息交合法,排除。
③:“物我两忘”侧重审美意境与主客体融合,并非辩证思维中抽象与具体的统一,也非对事物本质的整体性把握,排除。
④:以诗句为灵感拓展出多种艺术形式,属于检核表法中“有无其他用途”的发散思维运用,正确。
6、“固废利用——废气治理——副产物改造荒漠地”的生态修复模型,为我国钢渣资源化利用与生态治理探索出一条新路径,把“废地”变为良田。这一循环经济产业链条,已在内蒙古包钢庆华脱硫项目以及盐碱地综合治理系统性工程中进行试点应用。这一模型的成功在于( )
①运用迁移方法,把不同认识对象进行功能移植寻求新思路
②通过假如式的想象,创造条件推测出事物发展的可能前景
③坚持逆向思维,对事物的功能作反向思考实现了变废为宝
④进行思维发散,通过信息交合法穷尽事物可能存在的组合
A.①③B.①④C.②③D.②④
A
【详解】①:将钢渣用于废气治理,然后副产物用于改良盐碱地,这是一种功能迁移,正确。
②:假如式想象是指通过提出“假如”式的问题,将与事实相反的情况作为事物发展的一种条件,仿照事物之间的条件关系,推测事物发展的可能前景,材料未体现假如式想象,排除。
③:材料中的做法体现了变废为宝,是逆向思维的体现,正确。
④:材料中未体现信息交合法进行思维发散,排除。
2025年,我国成功研发深空探测智能仿生机械臂,作为火星采样的核心设备,为深空探测任务提供关键支撑。研发团队立足火星极端复杂环境,打破传统机械臂刚性设计思路局限,借鉴章鱼腕足灵活特性,研发出柔性驱动结构,大幅提升环境适应能力。同时,深度融合北斗导航、AI智能避障等前沿技术,摆脱人工操控依赖。此外,团队将我国传统榫卯结构精密咬合的智慧融入机械臂关节设计,有效提升设备运行稳定性与使用寿命,实现传统工艺与现代航天科技的有机结合,成功研发深空探测智能仿生机械臂,为我国火星采样返回任务筑牢坚实技术基础。
结合材料,从创新思维角度分析该智能仿生机械臂的创新之处。
①立足实践需求,突破思维定势。创新思维以实践为基础,具有多向性。研发团队立足火星极端环境需求,打破传统机械臂刚性设计的思路局限,从新角度思考问题,为机械臂创新奠定实践基础。②运用联想思维,实现仿生迁移。联想思维是创新的重要阶梯,迁移是联想的重要方法。团队借鉴章鱼腕足的灵活特性,将生物适应性迁移至机械结构设计,研发柔性驱动结构,大幅提升机械臂的环境适应能力。③运用聚合思维,整合前沿技术。聚合思维能够整合不同信息,实现功能优化。团队深度融合北斗导航、AI智能避障等前沿技术,通过聚合思维实现技术集成,摆脱人工操控依赖,提升机械臂的智能化水平。④融合传统智慧,实现守正创新。创新思维坚持正向与逆向的统一,注重传承与发展。团队将传统榫卯结构的精密咬合智慧融入关节设计,实现传统工艺与现代航天科技的有机结合,提升了设备的稳定性与使用寿命。
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