内容正文:
第12课
创新思维要多路探索
课标要求
了解发散思维和聚合思维的意义。
体系构建
内容引导
1.发散思维的含义和必要性分别是什么?
2.发散思维的特征是什么?方法有哪些?发散思维的优点和缺点分别是什么?
3.聚合思维的含义和必要性分别是什么?
4.聚合思维的特征是什么?主要方法有哪些?重要功能是什么?
5.逆向思维的含义是什么?方法有哪些?发挥思维正逆互补的作用是什么?
知识点1
发散思维与聚合思维的方法
1.发散思维与聚合思维
(1)区别
项目 发散思维 聚合思维
依据 事物具有多种多样的性质和关系 不同事物存在相同之处,具有可通约性
含义 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 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
项目 发散思维 聚合思维
思维
方向 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 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
方法 检核表法、信息交合法和头脑风暴法等 比较、分析、抽象、归纳、演绎、综合等
目的
作用 ①揭示事物可能存在的其他性质和关系,寻求事物可能具有的其他功能和作用
②不仅能够帮助人们发现新问题,而且能为所要解决的问题提供众多新设想 ①揭示不同事物之间的联系,把握事物的整体发展
②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
(2)联系
①辩证地认识:事物既相互区别又相互联系,这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:发散思维与聚合思维是创新思维的两翼,需要发挥合力。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”。
2.发散思维的方法
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
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9个方面进行思维发散
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
作用 可以将事物可能具有的组合“一网打尽”,供人们筛选
性质 是一种集思广益的群体思维发散技法
特点 它以会议的形式开展,要求有人主持会议,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
原则 “延迟评判”“以量求质”
提醒
发散思维强调个性,寻找解决问题的个性化、多样性的方案;聚合思维强调共性,通过搜集不同的线索,寻找到指向共同目标的最佳方案。
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。
知识点2
逆向思维的含义与作用
1.逆向思维的含义
含义 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
客观
基础 事物包含着矛盾,矛盾的双方既对立又统一,因而事物具有复杂的相反相成的性质与功能
特点 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、功能结构的反面等,去思考、去求索,以实现创新的目的
2.逆向思维的主要方法
方法 依据 作用
结构
反转 对已有的有关事物结构顺序的认识作反向思考 不同的结构顺序会产生不同的功能效用 可以发现事物未被我们认识的新功用
状态
反转 对已有的有关事物存在状态的认识作转换性思考 事物是变化发展的,人们对事物存在状态的认识是相对确定的 转换认识的视角,进而产生新的认识
方法 依据 作用
功能
反转 对已有的有关事物功能的认识作反向思考 事物的功能,是人们依据自己的需要作出的评价和取舍 转换场合或对象来认识事物功用,其缺点可能变为优点
因果
反转 对已有的有关事物之间因果关系的认识作交换性思考 事物都处在因果关系的链条之中,在一定条件下,事物之间的原因与结果可以相互转化 人们对事物因果关系的认识,可以由因到果,也可以由果溯因
3.发挥思维正逆互补的作用
逆向思维应当合“理” 逆向思维的反向是有合理性的思维反向,必须遵循客观规律,不能盲目地“反向”(逆向思维≠逆反心理)
要以正向思维为基础 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”。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
正逆互补,携手共进 逆向思维并非总比正向思维的效果好。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,更有可能发现事物的新功能和新作用,产生创新性的成果
提醒 创新思维要多路探索
易错判断
1.正向思维与逆向思维是客观对象的外在联系在人们思维中的反映。
纠正:正向思维与逆向思维是客观对象的内在矛盾在人们思维中的反映。
2.做任何事情都要进行逆向思维。
纠正:创新思维中的逆向思维,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。
3.逆向思维就是逆反心理。
纠正:逆向思维不是逆反心理。面对生活中的多种难题,要灵活运用逆向思维来解决。若做什么事都“倒着来”“顶着干”只能把问题搞乱。
4.创新思维是有方向的,是以结果为导向的。
纠正:创新思维是有方向的,是以问题为导向的。
5.头脑风暴法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。
纠正:信息交合法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。
6.发散思维的主要作用是能够帮助人们发现新问题。
纠正:发散思维不仅能够帮助人们发现新问题,而且能为所要解决的问题提供众多新设想。
7.将平面镜改为多种曲面镜,制成哈哈镜,是从检核表法中的扩大方面进行的思维发散。
纠正:这是从检核表法中的改变方面进行的思维发散。
8.聚合思维没有发散思维的创新功能强。
纠正:在思维创新过程中,聚合思维与发散思维相互联系、相互补充。在一定意义上说,它们是创新思维的两翼,同等重要。
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4.2025年3月20日,海尔集团发布了行业首创一体三滚筒洗衣机。这款洗衣机是应广大网友要求研发的,大筒清洗日常衣物,两个小筒可分别处理内衣、袜子或宝宝衣物,避免了混洗的卫生问题,又省去了分批洗衣的麻烦,三筒同时运转,仅需22分钟。目前已经预售了8.8万台,市场反响热烈。该洗衣机的研发( )
①运用发散思维,从卫生、效率、分类不同方向突破传统洗衣机的功能局限
②通过逆向思维,将“单筒洗衣”的结构彻底推翻,实现“一体三筒”颠覆创新
③运用超前思维,从顾客的构思出发准确预测到年轻人对“精致懒”的期盼
④体现联想思维,将分类清洗的诉求与机械工程原理进行跨领域联结与重构
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
B
【解析】这款洗衣机从避免混洗的卫生问题、省去分批洗衣麻烦提高效率以及实现衣物分类清洗等不同方向进行思考,突破了传统洗衣机功能局限,运用了发散思维,①正确;三滚筒洗衣机不是将“单筒洗衣”的结构彻底推翻,而是辩证地否定,②排除;超前思维的出发点是事物发展的现实情况,而非顾客的构思,且超前思维具有不确定性,未必能准确预测到年轻人对“精致懒”的期盼,③错误;把人们对于衣物分类清洗的诉求与机械工程原理等进行联结,实现了跨领域的结合与重构,体现了联想思维,④正确。
5.以前许多地方甲状腺肿大盛行,人们不知道是何原因。卫生保健人员进行了多方面调查比较发现,这些地区的人口、气候、风俗民情等各有特点,但是有一个共同的情况,那就是土壤和水流中缺碘,居民的饮食和饮水也缺碘。经过各种分析比较和验证发现,缺碘是引起甲状腺肿大的原因。卫生保健人员思维方式的最大特点是( )
A.聚合思维的过程具有严谨性
B.聚合思维的思路具有明确的目标
C.聚合思维的结论具有可论证性
D.聚合思维的结果具有独特性
B
【解析】严谨性强调过程的逻辑严密,但题干更突出目标导向,始终聚焦寻找病因,A项排除;题干开头强调“人们不知道是何原因”,卫生保健人员的调查始终围绕“找出甲状腺肿大原因”这一明确目标展开,通过比较不同地区差异,聚焦共同点,体现了聚合思维的目标导向,B项正确;“结论具有可论证性”指结论能通过证据证明,案例中结论确实基于调查,但题目问的是“思维方式的最大特点”,重点在思维过程的方向(目标明确),而非结论的属性,C项排除;聚合思维更侧重围绕目标形成明确结论,而非结果的独特性,D项排除。
6.传统辐射光伏核电池在利用锕系核素衰变能时,会受到α粒子自吸收效应的限制,导致能量转换效率较低,难以充分发挥锕系核素所蕴含的巨大能量。为突破这一瓶颈,某团队通过引入“聚结型能量转换器”概念,通过在分子级别上将放射性核素与能量转换单元紧密耦合,从根本上克服了自吸收效应,大幅提升了衰变能转换效率,并在连续运行200小时的测试中展现出优异的性能稳定性。这一案例说明( )
①坚持正逆互补的思维方式才能促进理论创新
②信息交合法可以将事物具有的组合“一网打尽”
③“假如”式联想有助于打破原有认知的局限
④聚合思维把有关信息集中起来,寻求最优方案
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
D
【解析】材料中主要强调的是通过引入新的概念(“聚结型能量转换器”概念)解决技术难题,未体现正逆互补的思维方式促进理论创新,并且坚持正逆互补不是促进理论创新的必要条件,①排除;材料中没有体现运用信息交合法将事物组合“一网打尽”,②排除;该团队引入“聚结型能量转换器”概念,这种新的概念可以理解为一种“假如”式的联想,即假如采用这样一种新的转换器概念会怎样。正是这种联想打破了原有因α粒子自吸收效应导致能量转换效率低的认知局限,从而从根本上克服了自吸收效应,大幅提升了衰变能转换效率,③正确;团队为突破能量转换效率低的瓶颈,通过引入新的概念,在分子级别上将放射性核素与能量转换单元紧密耦合,这是把与提升能量转换效率相关的信息集中起来,寻求最优方案,体现了聚合思维,④正确。
7.清华大学团队受“冰晶生长”启发,先快速冷冻混合溶液形成冰晶模板,再通过升华去除冰晶,留下仿冰晶结构的孔道,将传统“先造实体后挖孔”转变为“先造孔道后成型”,使高性能材料抗压强度提升5—8倍。材料体现了( )
①联想思维对结构能够“事先得知”
②运用逆向思维反转制备工艺流程
③将冰晶生长与材料结构直接类比
④逆向思维比正向思维更具创新性
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
C
【解析】超前思维具有“事先得知”的特点,①错误;将传统“先造实体后挖孔”反转为“先造孔道后成型”,是典型的逆向思维应用,②正确;受冰晶生长启发建立孔道结构,体现类比推理(冰晶结构→材料结构),③正确;材料未比较两种思维的创新性高低,且二者不能比较哪种思维方式更具有创新性,④错误。
8.第15届珠海航展中,我国自主研制的“机器狼”无人作战小队首次亮相。其形态设计灵感来源于真实野狼,模拟狼群作战习性进行仿生设计。研发过程中,科研人员改变传统站位,机器狼代替士兵和军犬,减少战斗伤亡。同时,科研人员还将制定下一步升级计划,期待其发挥更大的作用。材料体现了科研人员( )
①运用迁移的方法实现不同事物的跨越
②运用逆向思维,打破常规实现综合创新
③运用类比推理,其结论具有必然性
④在创新思维的基础上用超前思维预判未来
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
A
【解析】科研人员运用创新思维,自主研制“机器狼”无人作战小队,将狼群的习性迁移运用在现代战争中,解决复杂场景中的难题,这体现了运用迁移的方法实现不同事物的跨越,①正确;科研人员“改变传统站位,机器狼代替士兵和军犬”,这体现了运用逆向思维,改变传统使用士兵和军犬的作战方式,打破常规实现综合创新,②正确;类比推理其结论不具有必然性,属于或然推理,③排除;科研人员是在实践的基础上推测未来,而不是在创新思维的基础上,④排除。
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