科學創新思維
⑴ 靈感思維在科學發現,技術發明等創新思維過程中有什麼功能
創造性思維與一般思維的區別
創造性思維,就是可以更多面、更多變得看待同一事物、產生不同的想法,比一般思維更有前沿性,更有創造能力。
創造性思維之所以有別於一般思維而成為一種新的思維形式的主要特點是,思維形式的反 常性,思維過程的辯證性,思維空間的開放性,思維成果的獨創性和思維主體的能動性。
1、思維形式的反常性——又經常體現為思維發展的突變性、跨越性或邏輯的中斷,這 是因為創造性思維主要不是對現有概念、知識的循環漸進的邏輯推理的結果和過程,而是依靠 靈感、直覺或頓悟等非邏輯思維形式。
2、思維過程的辯證性——主要是指它既包含有抽象思維,又包含有非邏輯思維;既包 含有發散思維,又包含有收斂思維;既有求同思維,又有求異思維等等。由此形成創新思維 的矛盾運動,從而推動創新思維的發展。創新思維實際上是各種思維的形式的綜合體。
3、思維空間的開放性——主要是指創新思維需要從多角度、全方位、寬領域地考察問 題,而不再局限於邏輯的、單一的、線性的思維,形成開放式思維。 4、思維成果的獨創性——是創新思維的直接體現或標志,常常具體表現為創新成果的 新穎性及唯一性。
5、思維主體的能動性——表明了創新思維是創新主體的一種有目的的活動,而不是客 觀世界在人腦內簡單、被動的直映,充分顯示了人類活動的主動性和能動性。
⑵ 科技創新思維的要素
科技創新思維的三大要素:科技創新思維人類形成和發展創新能力的重要基礎,它研究的並不僅僅是產品技術創新一類的「創造技法」。科技創新思維還應該包括人類自身素質的全面創新和發展,這樣才能真正體現創新思維的無窮魅力。通過分析「靈感、興趣、預測」這三個因素以及它們與創新思維的關系,來研究創新思維的一部分內涵,激發人們進一步認識創新思維,加深對創新思維的理解,從而極大的調動自身的創新意識,培養創新思維潛能,促進創新思維的普及和提高,使創新思維這種特殊的思維方式逐漸變成大眾的思維方式,提高人們的創新思維水平。 一、靈感變成隨感的理由 靈感最重要的特徵首先體現在它是「創造能力」,其次它是「突然」爆發出來的。也就是說,靈感這種創造能力不是每時每刻都存在的,也不是隨心所欲信手拈來的。但是,我們承認靈感的突發性,並不等於也同時承認了人類對靈感無所適從。靈感還有另一個顯著的特點,它來源於「創造者豐富的實踐經驗和知識積累」,最終獲取的靈感不管多麼輝煌,都是在「創造者豐富的實踐經驗和知識積累」基礎上綜合運用的結果。當我們了解了靈感產生的過程,掌握了靈感產生的規律,我們就完全可能將無序的靈感轉化為有序的邏輯推理過程並加以合理利用,使之成為能夠受人類控制的「隨感」,將其隨時轉化為一項計劃的結果,一個問題的結論。 從科技創新思維的直接結果——創造發明活動來看,創造發明的基本進程常常是由問題引發的思考。例如日常生活中的煮餃子問題,煮餃子時要等到水沸騰了的時候才應該下餃子,可是當生餃子下到鍋里的時候立刻將水冷卻了,這時如果不加以攪拌,水就會由於達不到100℃的溫度,不能迅速加熱餃子內部的空氣、增加浮力而導致餃子沉入鍋底並且粘在鍋底上。如果加以攪拌,就要打開鍋蓋,這樣不僅浪費了能源,而且還延長了升溫的時間,導致餃子的口感大打折扣。如果能夠在最短的時間內使下了餃子之後的水重新沸騰而又不使餃子粘鍋,就必須滿足既要不打開鍋蓋,又要不斷的攪拌這個條件。想到這里,方案也自然就清晰了,「在鍋蓋上安裝一個攪拌器」。上面可以看作是一種 「靈感」。但是這類的靈感是完全可以駕馭的。當前,在一些具體的小發明項目中常常使用這種思維方式而且往往能夠取得成功。 現在把具體的問題抽象開來,任何事物的發展都必然具有它本身的規律性,如果找到這個規律性加以分析,就可能會得出一個理想化的模式,也就是說,「靈感」是可以有機獲取的。如果我們能夠把事物的整個過程量化,把一個整體細分為若干個微小的部分,依據原理和規律性分析,將會容易實現這個微小部分的理想化,這就是我們大家都懂得的一個道理。例如,我們雖然不能說一下子解決整個人生的發展問題,但是如果我們在明確目標的基礎上認真對待每一項工作,就能夠將某一項具體的工作做得很好之後還會將下一項具體的工作也做得很好。如果我們逐次逐個地將一系列做得很好的具體工作串聯起來,使之全部成為「有用功」。那時我們就完全有能力說,我們把握了自己人生的軌跡。如果我們運用正確的思維方法對待周圍的事物,我們每一個人都可以發現靈感,捕捉靈感,將「靈感」轉化為我們工作和實踐中的「隨感」,使之成為創新思維鏈條中的有機環節,我們就能夠正確解決一系列重大的問題。 二、興趣和需要是創新的動力 興趣是人對於所喜愛的其他人或事物,在自己大腦中形成的一種興奮點和傾向。這個興奮點和傾向性可以驅使人向著所喜愛的目標不斷的付出努力,不為挫折所阻礙,矢志不渝地追逐成功。當感興趣的目標出現的時候,人可以調動自身最大的潛能,全神貫注的投入其中,解決隨之而來的各種問題和困難。在興趣的驅使下,人們可以暫時忽略興奮點之外的大部分信息,最大限度的對工作目標投入力量,因此往往能夠促進創新思維的開展,在創新活動中取得較大的收益。 一般而言,人們對物質產品感興趣,是因為生理需要的滿足;人們對精神產品感興趣,是因為心理需要的滿足。需要是興趣的最主要的來源之一,有需要就一定會有興趣;沒有需要,興趣一定不會持久。例如在外語學習的問題上,改革開放以來,從中央到地方,不知花費了多少精力,教育、鼓勵和引導人們學習外語。可是由於不經常使用,今天學了、明天忘了,再學、再忘,最終使人們喪失了學習的勇氣和信心。但是早年的廣東和上海,特別是香港,會說英語的人比比皆是,不懂英語反倒成為了怪事。在一些歐美國家,熟練掌握兩、三門以上語言的人早已不是鳳毛麟角。再來看中俄邊境的一些地區,一直被認為難學難懂的俄語,竟然成為了沒有多少文化基礎的小商小販們用來謀生的必不可少的手段。許多人學習俄語,樂此不疲。其原因何在?還是需要! 興趣來源於需要,保持於成就感和滿足感,而成就感和滿足感都與「依賴性」有聯系。讓我們來看看電子游戲,由於游戲本身所具有的賭博特徵以及其精彩的情節和豐富的內容,很容易在游戲者的大腦皮層建立強烈的興奮灶。隨著游戲進程的深入,游戲者會隨著不斷取得的成功和勝利而獲得成就感和滿足感,並為之感到愉悅。但是,由於游戲的特殊設計,多數人在玩電子游戲的時候都不能順利的「將游戲進行到底」。成就感所引發的自信心以及對成就感的進一步追逐,再加上不甘於失敗的求勝心理交替刺激著游戲者的大腦,形成強烈的心理依賴態勢,它迫使游戲者建立多次重復的心理趨勢,要求自己必須將游戲再重復進行下去,直至取得勝利。如果在這個過程中由於意外原因使游戲終止,游戲者便會產生懊惱、焦慮、煩躁、憤怒等一系列的心理不適的反應,這也是典型的依賴性的表現。相同的例證除了以上列舉的之外,在人類的社會生活中還有許多。 我們不難看出,如果使得到需求的人形成依賴性,興趣就可以長盛不衰。要想培養並保持興趣的長期性和穩定性,建立經常的依賴性刺激環節是關鍵,而建立依賴性刺激的重要因素就是要注重成就感和滿足感的培養,形成循環的、穩定的心理趨勢。具備了這些因素之後,興趣就會始終伴隨在創新思維的左右,也就等於為創新思維注入了青春和活力。如果再加以進一步的強化訓練,使創新思維充滿成就感和滿足感,進而形成依賴性,就一定會使人形成持續不斷的創新能力。 三、預測從來就不是神話 預測是科技創新思維中的重要因素,也是人們能動的控制和把握機遇的重要手段。從理論上講,如果要適應和加速世界范圍內經濟、科技、文化的發展,就必須對未來的事物有一個前瞻性,有一個預測。如果掌握了這個預測的方法,我們就會抓住事物的脈搏,發現和了解事物發展的走向,掌握了主動性,就會提前對未來的事物做好准備,有條不紊的面對隨之而來的各種變化並且利用這些變化去達到理想的目的。因此,我們提出一個觀點:未來是可以預測的。這個觀點乍聽起來有些「算命先生」的色彩。但是詳細分析之後我們就會知道,預測是實實在在的唯物主義的方法,也是我們在認識世界和改造世界中必須掌握的能力。世界上任何事物的發展都不是雜亂無章的。事物的發展有著它自己內在的規律可循,就像數學上1+1必然等於2這個事實一樣。發展的結果必然建立在事物本身內在的特性和發展過程中所表現出來的邏輯基礎之上。若要獲得預測和前瞻的能力,就必須要在對事物進行深入調查了解、認真分析和全面掌握的基礎上,摸清事物發展的內在規律。明確事物發展過程中所表現出來的各種特徵和在邏輯基礎上的特點,並將其作為下一個具體發展過程中的邏輯前提來對待。如果說未來是可以預測的這個觀點聽起來有點不可思議,那麼,我們說,明天是可以預測的,比如明天我們該做什麼,明天會有怎樣的天氣等等,肯定是一個令人信服的觀點。既然我們能夠把握未來的某一天,我們也就能夠把握未來的某幾天,把握未來的某一段時期。整個人生歷程、整個社會發展歷程同「某一天、某幾天和某一段時期」 相比,顯然只存在數量和程度上的差異,而在時間和空間上沒有本質上的區別。根據這個規律,或許我們會因此從這里推斷出一個連我們自己都為之一震的假說,那就是,科學的預測人生和未來,就如同天氣預報一樣,也是完全可行的。誰能夠有效的把握未來,誰就等於找到了打開智慧寶庫的「鑰匙」,使創新思維變成涌動的噴泉,誰就可以成為自己人生航船的舵手。 靈感、興趣和預測構成了科技創新思維體系的幾個重要因素。在科技創新思維的這幾個要素之間,靈感和興趣是創新思維的生命和動力,而預測則為創新思維的發展提供了廣闊的戰場。掌握了靈感產生的規律,把靈感變成我們工作和生活中的隨感,我們的科技創新思維將會蓬勃發展;不斷的發現興趣、保持興趣,我們的創新思維就會化枯燥為快樂,化腐朽為神奇;如果再獲得了對未來發展趨勢的成功預測這個法寶,我們的人生將會最大限度的減少盲目性,就會高屋建瓴,將浩瀚的宇宙「盡收眼底」。構建於這幾個要素之上的創新思維如果應用於技術創新,可以創造出不斷領先的有形產品;而如果將其應用於人類自身素質的培養和發展,則可以引領人們由認識的「必然王國」向「自由王國」挺進;准確的把握人生軌跡,充分調動和發揮每一個人獨有的自身潛能,最大限度的減少時間、智力、財力和生命的浪費,進而不斷形成具有巨大創造力的人才群體。當我們全民族內部這種人才群體的數量越來越多、質量越來越高的時候。我們中華民族的綜合素質將必然會發生革命性的變化。
⑶ 列舉幾種科學創新思維方法並舉例說明
科學的創新思維,我覺得是在學生科學素養的培養和核心實驗動手操作,發現問題等方面
⑷ 什麼是科學理論創新思維的源泉是檢驗真理的試金石
實踐是科學理論,創新思維的源泉,是檢驗真理的試金石。
實踐「是整個現存的感性世界的基礎」,從而也是整個社會關系生成、演進的基礎和根據。實踐內在地包含著的三重關系(即人與自然的關系、人與社會的關系以及人與人之間的關系)使實踐成為社會關系的發源地。
在馬克思看來,社會不是作為給定的、現成的結構強加於人的生存之中,「以一定的方式進行生產活動的一定的個人,發生一定的社會關系和政治關系。……社會結構和國家總是從一定個人的生活過程中產生的。」
(4)科學創新思維擴展閱讀:
實踐活動
人類的物質生產活動,是在認識了自然規律以後,在勞動者的頭腦中形成內在尺度之後才進行的。內在尺度既反應了對象的內部規律,又體現了人類改造利用對象願望和要求,體現了人類生活勞動的需要和目的性,體現了人的本質力量。
人通過勞動把它的目的、觀念實現在產品中,使對象成為人化的對象,同時,使人的本質對象化。
實踐發揮創造作用貫穿著主體客體化與客體主體化。實踐由實踐主體、實踐客體和實踐手段三個方面構成。主體是指處於一定歷史條件和社會關系中從事實踐活動和認識活動的個人或社會集團。
⑸ 說說科學思維和創新思維的關系
科學思維和創新思維有密切關系,有可以科學思維不一定能創新,但是創新可以通過科學思維來驗證!
⑹ 淺談小學科學課堂如何培養學生的創新思維
小學科學教學方法創新小學科學這一學科,主要以觀察實驗為基礎,往往是教材提出研究課題,然後教師帶領學生們觀察、實驗、游戲等,幫助學生從不同的角度思考問題。因此,在教學過程中,教師要善於引導學生,激發學生的潛力,重視創新思維的培養,幫助學生從多角度多方面思考問題,進而提升學生的實踐能力。
一、准確把握創新教學方法,培養學生探究科學的習慣
探究是科學學習的目標,也是新課程標準的客觀要求。所以,科學學習要以探究為核心,學生學習科學,探究也是其主要途徑。在教學過程中,教師要給學生充分的科學探究機會,讓學生在探究中增長科學知識,體驗學習科學的樂趣,像科學家那樣進行科學探究,進而養成善於質疑的科學態度,在探究中獲得更多的科學知識。在科學課堂教學中,很多教師都比較重視學生的親身經歷,喜歡使用探究性的教學方法。但是,如何帶領學生去探究,准確把握創新教學方法,有效地開展探究活動,卻是一個值得我們深思的問題。筆者認為,探究雖然是讓學生獨立,但是,不等於將課堂完全放手給學生,教師的指導也是必不可少的。如果教師在科學課堂上大撒手,很難獲得良好的教學效果。小學科學教學不僅僅是單純的「傳授知識」,還要培養學生主動探究科學知識的能力,所以,教師要准確把握教材,根據學生的實際情況精心設計教學過程。如筆者在教學《熱空氣和冷空氣》時,根據課程標准精心准備教具,准確定位教學目標。首先,引導學生通過實驗了解熱空氣比冷空氣輕這一科學常識。其次,在實驗的過程中,還不斷地為學生創造懸念,鼓勵學生的創新思維,培養學生的創新能力。其實,在小學科學教學中,採用恰當的教學方法是教學的關鍵,因此,只有不斷創新教學方法,在教學中引導學生探究慾望,使學生對教學內容產生興趣,然後去主動探究。在教學試驗中要先扶後放,教師要把握好自身在教學中的地位和作用,在觀察和實驗中,培養學生探究科學的習慣,通過不斷創新教學方法,提高學生的科學素養。
二、引導學生開動腦筋,發展學生的創新思維
小學實施素質教育,創新能力的培養是重點。而培養學生的創新能力,首先,在教學過程中,教師要不斷創新教學方法,培養學生的創新思維,促進學生創新能力的提升。小學科學教學,對於培養學生的創新思維發揮著很大的作用。沒有創造性的思維,科學教學很難取得良好的效果。其次,在小學科學教學中,教師要通過教學實驗,引導學生開動腦筋,發展學生的創新思維。要在教學中訓練學生思維的寬度和廣度,同一個問題,要針對學生思維能力的特點,引導學生善於突破常規想像,探究不同的答案,通過不同的思維角度,去開拓視野,培養學生思維的獨創性,使學生能夠充分發揮自己的思維特長,在自主思考的基礎上促進創新思維發展。所以,教師要根據教材特點,教學內容,選擇適合學生創新思維發展教學模式,發展學生的創新思維,並積極地鼓勵學生提出大膽設想,鼓勵學生質疑問難,針對問題發表獨特的見解。小學科學教學,教學方法創新,既要訓練學生的創新行為,引導學生在問題導向下進行創新思維,還要訓練學生的創新語言,鼓勵學生不要人雲亦雲,要學會標新立異,敢於質疑問難,敢於發表自己的看法和主張。
三、運用多媒體創新教學方法,喚起學生創新的興趣
在小學科學教學中,教師還可以運用多媒體創新教學方法,針對學生的特點,喚起學生創新的興趣。首先,在多媒體輔助教學中,教師可以運用多媒體為學生創設問題情境,如在小學科學教學中,筆者要求學生印一張完整的葉子。這時候,筆者運用多媒體輔助教學,為學生展示印葉子的過程,通過多媒體展示,學生很快就學會了印葉子的方法,然後,筆者鼓勵學生是否能夠通過自己的創新思維進行創新設計。這時,課堂氣氛活躍起來,為了喚起學生創新的興趣,激發學生的創新動力,筆者還在課堂教學中,與學生進行有效的交流互動,當學生完成創新設計時,筆者還尊重學生的個體差異,盡可能的在某方面給予贊賞和鼓勵。運用多媒體輔助教學創設問題情境,教師要注重在出示科學問題的時候,學生能夠從不同角度去思考,可以用自己的語言去描述。教學中,教師要將教學內容與學生個性特徵相結合,尊重愛護學生的思維,根據學生的特點設計創新內容,使學生能夠敢想敢說,敢於標新立異,發表自己的獨特見解,一起愉快地探究體驗。
⑺ 科學技術研究的創新思維方法有哪些
科學技術研究的創新思維方法:
1、思維的收斂性與發散性
(一)收斂思維特性:收斂思維特性是使思維始終集中於同一方向,使思維條理化、簡明化、邏輯化、規律化,收斂思維特性又稱「聚合思維」、「求同思維」或「集中思維」特性。收斂思維志在取得結果。
(二)發散思維特性:發散思維特性是指從一個目標出發,沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案的思維特性,與收斂思維特性相對。又稱「放射思維」、「求異思維」或「擴散思維」特性。發散思維特性是創造性思維最重要的特點之一。
(三)思維的收斂與發散:只發散,不收斂,勞而無功;只收斂,不發散,沒有創造。只重視其中一個,便可能走向形而上學思維。若把兩者有機結合起來,則具有辯證思維的特點。兩者是對立的統一,具有互補性,不可偏廢。需要在兩者之間保持思維的張力,在收斂中注意發散,在發散中注意收斂。
2、思維的邏輯性與非邏輯性
(一)創造性思維的特性:創造是科學研究和技術發明最重要的特性之一。創造性思維不是在所有辯證思維和科學研究方法之外的獨立的一種思維形式或方法,是能夠提出創見的思維,與一般性思維相比,是在思維特徵方面不刻板,組合各種思維、靈活調用思維的特性。
創造性思維的特點是思維方向的求異性、思維結構的靈活性、思維進程的飛躍性、思維效果的整體性、思維表達的新穎性等。 創造性思維特別注重邏輯思維與非邏輯思維的辯證統一、抽 象思維與形象思維的辯證統一。
(二)創造性思維的邏輯性:創造性思維的邏輯性,是指其過程中包括演繹、類比推理、歸納等。在邏輯思維方面,類比推理在科學發現與創造方面的作用很大。 類比推理是根據兩類對象之間在某些方面的類似或同一,推斷它們在其他方面也可能類似或同一的邏輯思維方法。類比推理是或然性推理。類比推理常常是科學技術研究從已知跨越到未知的橋梁。
(三)創造性思維的非邏輯性:創造性思維的非邏輯思維形式主要有:聯想、想像、隱喻靈感、直覺與頓悟等。
在非邏輯思維方面,想像對於科學發現和技術發明的作用很大。直覺和頓悟在創造成果突現方面尤其突出。
想像,是對過去存儲在大腦中的知識、經驗、方法進行重新組合的思維活動,它可以把這種大腦中的知識、方法的暫時思維組合,與現存研究對象通過某種形式關聯起來,形成新的聯想。愛因斯坦認為,想像力比知識更重要。想像常常觸發「靈感」,做出科學發現和技術發明。 非邏輯思維開拓思路,邏輯思維整理思路,完成創新的理性建構。在非邏輯思維之前也有邏輯思維(如比較、分類、歸納等),為非邏輯思維做了鋪墊准備。 3直覺思維與頓悟思維
直覺與頓悟思維是兩種創造性很強的非邏輯思維特性。
(一)直覺
直覺是指不以人類意志控制的特殊思維特性,它是基於人類的職業、閱歷、知識和本能存在的一種思維特性。直覺具有直接性、迅捷性、或然性等特性。
(二)頓悟
頓悟是創造性思維的一種特性和狀態,指當思考某個問題長期得不到解決時,在某種時刻突然獲得解決問題的豁然開朗的狀態。頓悟有突發性、誘發性、偶然性、極度快樂或豁然開朗等特性。
⑻ 如何在科學探究中培養創新思維
一、在科學探究中質疑提問,培養學生的創新思維。
二、在科學探究中分析歸納,發展學生的創新思維。
三、在科學探究中合作交流,促進學生的創新思維 。
在科學探究教學中,教師應盡可能把知識同生活實際相結合,運用知識揭示生活實際現象解決實際問題,以提高學生解決實際問題的能力,從而在培養創新精神的同時,逐步養成創造才能。
⑼ 科技創新的創新思維
進行科技創新,思維方式是很重要的。科技創新思維要講求縝密性和前瞻性,還要藉助於一些科學的思維模式。掌握一些行之有效的創新思維模式,可以使我們找准研究的方向,在面對科研難題時設法尋求解決之道,最大限度地發揮自己的優勢,揚長避短,取得科學研究的優異成果。科技創新的思維方式,包括類比式、聯想式、跨越式等思維模式。
類比式思維是通過比較而進行的思維,常常是把較為陌生的事物與較為熟悉的事物加以類比,獲得解決問題的思路。應該指出,類比作為一種推理方法,提供的只是可能性,而不是必然性。通過類比得到的推論必須經過實踐的驗證,才能加以認可。盡管如此,類比式思維提供的「可能性」為解決問題拓展了思路,依然是彌足珍貴的。類比式思維是科學研究中常用的思維模式。譬如,聲音和光線都是直線傳播,都有反射、折射和干擾現象等,而聲音呈波動狀態,由此可得出推論:光也呈波動狀態。
聯想式思維,是不同事物的表象之間存在的某種關聯引發了人們的想像,進而產生的思維活動。聯想式思維在科技創新中有重要作用。譬如從變色龍到偽裝服的研發思路。研究者從變色龍能夠適應環境色彩變化而改變身體顏色的特性中得到啟示,研發出了用於軍隊的偽裝服。這是聯想式思維的一個成功範例。