青少年创新思维与方法.ppt

创新技法概述创新技法概述 （一）方法的重要（一）方法的重要 如如果果把把创创造造创创新新活活动动比比喻喻成成过过河河的的话话，那么方那么方法法和和技技法法就就是是过过河河的的桥桥或或船船。方方法法和和技技巧巧可以说可以说比比内内容容和和事事实实更更重重要要。法法国国著著名名的的生生理理学学家贝尔家贝尔纳纳曾曾说说过过：“良良好好方方法法能能使使我我们们更更好好地地发发挥天赋的挥天赋的才才能能，而而笨笨拙拙的的方方法法则则可可能能阻阻碍碍才才能能的的发发挥挥”。黑黑格格尔尔说说：“方方法法是是任任何何事事物物所所不不能能抗抗拒拒的的、最高的、最高的、无无限限的的力力量量”。笛笛卡卡儿儿认认为为：最最有有用用的的知知识是关于识是关于方法的知识。方法的知识。创新技法创新技法创新技法创新技法 作用作用 它的应用它的应用既可直接既可直接产生创造、创新成果，产生创造、创新成果，同时也同时也可启发可启发人的创新思维。可以提高人们的创造力、人的创新思维。可以提高人们的创造力、创新能力和创造、创新成果的实现率。创新能力和创造、创新成果的实现率。一、设问法一、设问法 发明、创造、创新的关键是能够发现问题，提发明、创造、创新的关键是能够发现问题，提出问题。出问题。设问法就是对任何事物都多问几个为什设问法就是对任何事物都多问几个为什么。么。设问法设问法核检表法设问法设问法 方法方法 现有的事物有无他用现有的事物有无他用;1 1）能否他用）能否他用 保持不变能否扩大用途保持不变能否扩大用途;稍加改变有无其他用途稍加改变有无其他用途.2 2）能否借用）能否借用 现有的事物能否借用别的经验现有的事物能否借用别的经验 能否模仿别的东西能否模仿别的东西;过去有无类似的发明创造创新过去有无类似的发明创造创新 现有成果能否引入其它创新现有成果能否引入其它创新 性设想性设想.现有事物能否做些改变？如：现有事物能否做些改变？如：3 3）能否改变）能否改变 意义颜色意义颜色 声音、味道、式样、声音、味道、式样、花色、品种，改变后效果如何花色、品种，改变后效果如何 现有事物可否扩大应用范围、现有事物可否扩大应用范围、能否增加使用功能、能否增加使用功能、4 4）能否扩大）能否扩大 能否添加另部件、能否添加另部件、能否扩大或增加高度、强度、能否扩大或增加高度、强度、寿命、价值。寿命、价值。设问法核检表法现有事物能否减少、缩小或省略现有事物能否减少、缩小或省略 某些部分；某些部分；5 5）能否缩小）能否缩小 能否浓缩化；能否浓缩化；能否微型化；能否微型化；能否短点、轻点、压缩、分割、简能否短点、轻点、压缩、分割、简 略；现有事物能否用其他材料、元略；现有事物能否用其他材料、元 件。件。6 6）能否代用）能否代用 能否用其他原理、方法、工艺；能否用其他原理、方法、工艺；能否用其他结构、动力、设备。能否用其他结构、动力、设备。能否调整已知布局；能否调整已知布局；能否调整即定程序；能否调整即定程序；7 7）能否调整）能否调整 能否调整日程计划；能否调整日程计划；能否调整规格；能否调整规格；能否调整因果关系；能否调整因果关系；能否从相反方向考虑；能否从相反方向考虑；8 8）能否颠倒）能否颠倒 作用能否颠倒；作用能否颠倒；位置（上下、正反）能否颠倒位置（上下、正反）能否颠倒 现有事物能否组合；现有事物能否组合；9 9）能能否否组组合合 能能否否原原理理组组合合、方方案案组组合合、功功能组合、能组合、能能否否形形状状组组合合、材材料料组组合合、部部件组合。件组合。设问法核检表法设问法设问法案例：教师自己收集或用参考资料案例：教师自己收集或用参考资料的案例讲解，也可以发动学生收集案例的案例讲解，也可以发动学生收集案例或选用眼前的物品启发学生运用讲过的或选用眼前的物品启发学生运用讲过的方法。方法。我们给出一个用核检表法改进玻璃杯的我们给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例案例核核检表法举例检表法举例玻璃杯的改进玻璃杯的改进序号序号核检项目核检项目发散性设想发散性设想初选方案初选方案1能否他用能否他用作灯罩作灯罩可食用可食用当量具当量具作装饰作装饰拔火罐拔火罐作圆规作圆规装饰品装饰品2能否借用能否借用自热杯自热杯磁疗杯磁疗杯保温杯保温杯电热杯电热杯音乐杯音乐杯防爆杯防爆杯自热磁疗杯自热磁疗杯3能否改变能否改变塔形杯塔形杯动物杯动物杯防溢杯防溢杯自洁杯自洁杯密码杯密码杯幻影杯幻影杯自洁幻影杯自洁幻影杯4能否扩大能否扩大不倒杯不倒杯防碎杯防碎杯消防杯消防杯过滤杯过滤杯多层杯多层杯多层杯多层杯续前表续前表5 5能否缩小能否缩小微型杯微型杯 超薄杯超薄杯 可伸缩杯可伸缩杯 扁形杯扁形杯 勺形杯勺形杯伸缩杯伸缩杯6 6能否代用能否代用纸杯纸杯 一次性杯一次性杯 竹木制杯竹木制杯 可食质杯可食质杯 塑料杯塑料杯可食质杯可食质杯7 7能否调整能否调整系列装饰杯系列装饰杯 系列高脚杯系列高脚杯系列口杯系列口杯 酒杯酒杯 咖啡杯咖啡杯系列高脚杯系列高脚杯8 8能否颠倒能否颠倒透明不透明透明不透明 彩色非彩色彩色非彩色雕花非雕花雕花非雕花 有嘴无嘴有嘴无嘴不透明雕花杯不透明雕花杯9 9能否组合能否组合与温度计组合与温度计组合 与香料组合与香料组合 与中草与中草药组合药组合 与加热器组合与加热器组合与中草药组合杯与中草药组合杯设问法设问法5W1H(6W2H)5W1H(6W2H)法法二二5 W 1H(6W2H)5 W 1H(6W2H)法法 1 1、美国陆军部提出、美国陆军部提出5W1H5W1H法法 2 2、我国著名教育家陶行知先生、我国著名教育家陶行知先生提出提出6W2H6W2H法，他把这种提问模式法，他把这种提问模式叫做教人聪明的叫做教人聪明的“八大贤人八大贤人”。设问法设问法5W1H（6W2H）法法为此他写了一首小诗：为此他写了一首小诗：“我有几位好朋友，曾把万事指导我，我有几位好朋友，曾把万事指导我，你若想问真姓名，名字不同都姓何：你若想问真姓名，名字不同都姓何：何事、何故、何人、何如、何时、何事、何故、何人、何如、何时、何地、何去，还有一个西洋名，姓何地、何去，还有一个西洋名，姓名颠倒叫几何。名颠倒叫几何。若向八贤常请教，虽是笨人不会错。若向八贤常请教，虽是笨人不会错。”Why Why 为什么需要创新？为什么需要创新？What What 创新的对象是什么？创新的对象是什么？Where Where 从什么地方着手？从什么地方着手？Who Who 谁来承担创新任务？谁来承担创新任务？When When 什么时候完成？什么时候完成？How How 怎样实施？怎样实施？5W1H5W1HHow Much How Much 何去何去 达到怎样的水平？达到怎样的水平？Which Which 几何（哪个）几何（哪个）6W2H6W2H 设问法设问法5W1H（6W2H）法法 1.1.定义：组合思维是指把多项貌似不相关的事物定义：组合思维是指把多项貌似不相关的事物通过想象加以连接，从而使之变成彼此不可分割的通过想象加以连接，从而使之变成彼此不可分割的新的整体的一种思考方式。新的整体的一种思考方式。严格意义上讲，严格意义上讲，“组合组合”并不是一种创新思维形式，而是一种并不是一种创新思维形式，而是一种比较具体的创新方法，是人们创造发明的重要工具。从组合创新中思比较具体的创新方法，是人们创造发明的重要工具。从组合创新中思维的特点来看，仍属发散思维、收敛思维或想象思维范畴。维的特点来看，仍属发散思维、收敛思维或想象思维范畴。二、组合技法已知事物A已知事物B综合新事物C 1 1）创新性创新性 运用组合法搞发明创造时，最富有创造性之处就在于运用组合法搞发明创造时，最富有创造性之处就在于组合要素的组合要素的选择选择和和新颖组合方式的提出新颖组合方式的提出。为。为提高组合要素的性能而提高整体功能提高组合要素的性能而提高整体功能是组合创新的基本目的。是组合创新的基本目的。例：例：瑞士军刀瑞士军刀 2 2）广泛性）广泛性 有人对有人对19001900年至年至20002000年的年的480480项重大创新成果进行分析，发现技术项重大创新成果进行分析，发现技术创新的性质和方式，自创新的性质和方式，自2020世纪世纪5050年代发生了重大变化：原理突破型成年代发生了重大变化：原理突破型成果的比例明显下降，而组合型发明开始变成技术创新的主要方式。据果的比例明显下降，而组合型发明开始变成技术创新的主要方式。据统计，现代技术中组合型成果已占全部发明的统计，现代技术中组合型成果已占全部发明的60%60%至至70%70%以上。以上。3 3）时代性和继承性）时代性和继承性2.特征组合技法 可归纳为三点：可归纳为三点：1 1）可以运用已有技术实现技术突破。）可以运用已有技术实现技术突破。2 2）有利于为新技术、新工艺、新材料的推）有利于为新技术、新工艺、新材料的推广应用寻找途径。广应用寻找途径。3 3）在开展群体创新活动中，获取群体创新）在开展群体创新活动中，获取群体创新成果，实践人人都是创新者的过程中发挥独特成果，实践人人都是创新者的过程中发挥独特作用。作用。3.作用组合技法组合型组合型重组重组重重组组作作为为手手段段，可可以以更更有有效效地地挖挖掘掘和和发挥现有技术的潜力。发挥现有技术的潜力。如如积积木木、组组合合拆拆装装模模型型，都都有有利利于于儿儿童建立重组意识，培养重组能力。童建立重组意识，培养重组能力。如如过过去去电电话话送送话话器器和和听听筒筒是是分分别别安安装装的的，将将送送话话器器与与听听筒筒连连为为一一体体，就就是是现现在的电话机。在的电话机。1892年纽约芝加哥的电话线路开通。电话发明人年纽约芝加哥的电话线路开通。电话发明人贝尔贝尔第一个试音：第一个试音：“喂，喂，芝加哥芝加哥”，这一历史性声音被记录下来。，这一历史性声音被记录下来。子爵电话机(镀金)多种功能的电话 免提、按键、多功能液晶 显示 4种可选振铃音调，7级振铃音量调节16个一次拨号键，特记号码存储 通话计时等可视电话组合创新法2）功能组合 铅笔橡皮设计出了带有橡皮的铅笔 自行车货架、车框、里程表、车灯、后视镜具有了载货、测速、照明、辅助观察等多功能自行车。为婴儿喂奶时常需要判断奶水的温度，新生婴儿母亲因缺乏经验，判断奶水温度既费时又不准确。为解决婴儿母亲的这种需求，有人将温度计与婴儿奶瓶加以组合，生产出具有温度显示功能的婴儿奶瓶。组合创新法3）材料组合 有些应用场合要求材料具有多种特征，而实际上很难找到一种同时具备这些特征的材料，通过某些特殊工艺将多种不同材料加以适当组合，可以制造出满足特殊需要的材料。例；建筑施工中需要一种抗拉、抗压、抗弯、易施工且价格便宜的材料，钢筋、水泥和沙石的组合很好地满足了这种要求。例；铁芯铜线 导线要求：导电性能好、机械强度高、容易焊接、耐腐蚀、成本低。铜具有良好的导电性、耐腐蚀性，并容易焊接，但力学性能较差。铁具有力学性能好、价格便宜的优点。将铁和铜组合设计出铁芯铜线。通过这种组合，充分利用了两种材料的优点，满足供电系统对电线的使用要求。组合创新法4）同类组合 将同一种功能或结构在一种产品上重复组合，满足人们更高的要求，这也是一种常用的创新方法。例：多插孔的电源插座、双人自行车、双万向联轴器。例：有多个CPU的计算机 可以在一定的计算机制造水平下获得较高的运算速度。例：有多个发动机的飞机 不但可以获得更大的动力，而且具有更高的可靠度。组合创新法5）异类组合 人们在从事某些活动时经常同时有多种需要，如果将能够满足这些需求的功能组合在一起，形成一种新的商品，更方便人们。例1.沙发床 白天人们需要用沙发，晚上睡觉需要用床，沙发床的设计将这两种功能合二为一，节省了对室内空间的占用。例2.冷暖空调 夏季人们需要使用空调，冬季则需要使用取暖器，冷暖空调将这两种功能组合在一起。组合创新法5.组合方法 1）主体附加法 发散、想象思维为主 2）二元坐标法 发散、想象思维为主 3）焦点法 想象、收敛思维为主 4）形态分析法 发散、收敛思维为主 组合创新法 1）主体附加法 定义：以某一特定的对象为主体，通过置换或插入其他技术或增加新的附件而使发明或创造诞生的方法。也称为“内插式组合”。w实施过程：选出主体列举缺点列举希望确定插入的技术，使主体功能发挥更好或增加辅助功能。考试题目：1、老年人用的手杖为主体，请在上面增加一些功能，使手杖能够多用。主体：拐杖 附加（1）分割三段内加衔接线外加螺丝扣固定制成微型拐杖 （2）加照明、红色，制成夜行拐杖、警示拐杖 （3）加指南针制成探险拐杖 （4）加自己常用药品制成保健拐杖 （5）加支架和小木板制成拐杖板凳。2、多功能伞 主体：伞 附加（1）加香味制成香味伞 （2）改用塑料制成透明伞 （3）加大伞面制成情侣伞 （4）加摊位、岗亭制成摊位遮阳伞 请提出对皮鞋的种种希望，并提出改进设想（至少五种）组合创新法组合创新法2）二元坐标法定义：借用平面直角坐标系在两条数轴上标点（元素），按序轮番地进行两两 组合，然后选出有意义的组合物的创新方法。实例：家具与家用电器的组合实施步骤：列出联想元素把联想元素绘制成二元坐标图 进行联想和判断选出有意义的联想 可行性分析家具与家用电器的组合床沙发桌子衣柜镜子电视床沙发沙发床桌子床头桌沙发桌衣柜床头柜沙发柜组合柜镜子床头镜沙发镜镜桌穿衣镜电视电视床电视沙发电视桌电视柜灯床头灯沙发灯台灯带灯衣柜镜灯电视灯（一）定义：（一）定义：是指把多项貌似不相关的事物是指把多项貌似不相关的事物通过想象加以连结，从而使之变成彼此不通过想象加以连结，从而使之变成彼此不可分割的新的整体的一种思考方式。可分割的新的整体的一种思考方式。（二）特征：创新性、广泛性、时代性和继（二）特征：创新性、广泛性、时代性和继承性承性（三）作用：三点（三）作用：三点（四）形式：（四）形式：重组、功能、材料、同类、异重组、功能、材料、同类、异类类（五）方法：主体附加法、二元坐标法（五）方法：主体附加法、二元坐标法组合思维及方法小结创新技法创新技法逆向转换技法逆向转换技法 三、逆向转换技法三、逆向转换技法 （一）逆向反转法（一）逆向反转法 方法简介：方法简介：逆逆向向反反转转换换法法的的“逆逆”可可以以是是方方向向、位位置置、过过程、程、功能、原因、结果、优缺点、破功能、原因、结果、优缺点、破(旧）、立（新）旧）、立（新）矛盾的两个方面等诸方面的逆转矛盾的两个方面等诸方面的逆转 1 1）原理相反：）原理相反：制冷与制热、制冷与制热、电动机与发电电动机与发电机、压缩机与鼓风机机、压缩机与鼓风机电磁学的创始人-法拉第鼓风机空气压缩机逆向转换法逆向转换法逆向反转型逆向反转型 2 2）功能相反：保温瓶（保热）装冰（保）功能相反：保温瓶（保热）装冰（保冷）冷）3 3）过程相反：吹尘与吸尘）过程相反：吹尘与吸尘 4 4）位置相反：野生动物园的人和动物的位置）位置相反：野生动物园的人和动物的位置 5 5）因果相反：原因结果互相反转即由果）因果相反：原因结果互相反转即由果到因。如数学运算中从结果倒推回来以检到因。如数学运算中从结果倒推回来以检查运算是否正确。查运算是否正确。逆向转换法逆向转换法逆向反转型逆向反转型 6 6）程序相反：（科学假设与实验验证）程序相反：（科学假设与实验验证 居里夫居里夫人发现镭）人发现镭）7 7）观念相反（大而全到专门化）（以产定销，以销观念相反（大而全到专门化）（以产定销，以销定产）定产）8 8）结构逆向：电风扇）结构逆向：电风扇 排风扇排风扇 与风力发电与风力发电 练习题：有一块形状如下图所示的木板，准备把它切成2块做一个十字架，该怎样做？图1逆向转换法逆向转换法破与立创新法破与立创新法 （三）破与立创新法（破（三）破与立创新法（破破坏、突破）破坏、突破）计计划划经经济济下下工工厂厂生生产产什什么么我我们们就就消消费费什什么么，以以产产定定销销。现现在在，不不符符合合人人们们消消费费观观念念的的产产品品，人人们们不不买买，工工厂厂要要转转变变经经营营理理念念，以以销销定定产产，甚甚至至要要想想在在消消费费者者前前面面，引导消费。没有市场引导消费。没有市场适应市场适应市场创造市场。创造市场。创新技法创新技法列举法列举法四、四、列举法列举法 （一）方法介绍：列举法（一）方法介绍：列举法就是把与创新就是把与创新有关的方面一一列举出来，然后探讨能否有关的方面一一列举出来，然后探讨能否改革、怎样改革，最后实现改革改革、怎样改革，最后实现改革。列举法。列举法通常分为特性列举法、缺点列举法与希望通常分为特性列举法、缺点列举法与希望点列举法。点列举法。（二）类型（二）类型 1 1、特性列举法特性列举法 1 1）步骤）步骤 （1 1）选择明确的创新对象，易小不易大）选择明确的创新对象，易小不易大 （2 2）把创新对象的特性一一列举）把创新对象的特性一一列举 （3 3）把事物的特性用名词、形容词、动词表现出来）把事物的特性用名词、形容词、动词表现出来 名词特性（整体、部分、材料）名词特性（整体、部分、材料）形容词特性（大小、形状、颜色、性质）形容词特性（大小、形状、颜色、性质）动词特性（功能、机理、作用）动词特性（功能、机理、作用）2 2）举例：如水壶的改造）举例：如水壶的改造 2 2、缺点列举法、缺点列举法 通过挖掘设想（产品）缺点而进行创新的方法。通过挖掘设想（产品）缺点而进行创新的方法。例例1：带吸盘的运动鞋的诞生（缺点列举）：带吸盘的运动鞋的诞生（缺点列举）创新技法创新技法列举法列举法列举法列举法 例例2 2尽可能多地列举出玻璃杯的缺点。尽可能多地列举出玻璃杯的缺点。容容易易碎碎；比比较较滑滑；盛盛开开水水后后手手摸摸上上去去很很烫手；烫手；容容易易沾沾上上脏脏物物；有有了了小小缺缺口口会会划划破破手手；容容易易翻倒；翻倒；活活动动时时带带在在身身边边不不方方便便；倒倒上上热热水水后后很很容容易易凉；凉；成成套套的的玻玻璃璃杯杯花花色色相相同同，喝喝水水人人稍稍一一不不注注意意就分就分不不清清自自己己所所用用的的杯杯子子；有有些些鼻鼻子子较较高高的的人人用用普通普通玻玻璃璃杯杯喝喝水水，杯杯沿沿压压着着鼻鼻子子会会感感到到不不舒舒服服列举法列举法3 3、希望点列举法、希望点列举法 从人们的希望出发而进行创新的方法从人们的希望出发而进行创新的方法.例如：开发一种新型雨伞例如：开发一种新型雨伞 A A：如果天气好了，就可以把伞扔掉，那才方便：如果天气好了，就可以把伞扔掉，那才方便呢。呢。B B：我倒希望有一把伞，和朋友一起走能大：我倒希望有一把伞，和朋友一起走能大些，自己走能变小些。些，自己走能变小些。C C：能搞出象空气那样的东西，围裹着身体，不：能搞出象空气那样的东西，围裹着身体，不让淋湿才好。让淋湿才好。D D：淋湿了马上就干也不错。：淋湿了马上就干也不错。E E：有什么东西，在头顶上把雨水都吸收了就好。：有什么东西，在头顶上把雨水都吸收了就好。F：最好有一种象隧道一样的东西向前延伸着淋不到雨。：最好有一种象隧道一样的东西向前延伸着淋不到雨。联想类比法联想类比法移植法移植法五、联想类比法五、联想类比法（一）（一）类比法类比法 类比法类比法就是通过对一种事物与另一种就是通过对一种事物与另一种（类）事物对比，（类）事物对比，而进行创新的技法。其特点是而进行创新的技法。其特点是以大量联想为基础，以不同事物间的相同、类以大量联想为基础，以不同事物间的相同、类比为纽带。比为纽带。（二）移植法二）移植法 1 1、技术手段移植技术手段移植电吹风、被褥风干机电吹风、被褥风干机 2 2、原理移植原理移植 电话、留声机电话、留声机 3 3、技术功能移植技术功能移植 驿站、电报驿站、电报 六、智力激励法（又叫做头脑风暴法）六、智力激励法（又叫做头脑风暴法）（一）方法介绍：（一）方法介绍：1 1、头脑风暴法是美国创造学之父奥斯本在、头脑风暴法是美国创造学之父奥斯本在2020世纪世纪3030年代创立的。在韦氏国际大字典中被定年代创立的。在韦氏国际大字典中被定义为：义为：一组人员通过开会方式对某一特定问题一组人员通过开会方式对某一特定问题出谋献策，群策群力解决问题。出谋献策，群策群力解决问题。按其英文字头（按其英文字头（brain stormingbrain storming）又称为）又称为BSBS法。法。2、实施步骤、实施步骤1）准备阶段：）准备阶段：（）提出问题；（）组（）提出问题；（）组建建小组；（）通知会议内容、时间、地点小组；（）通知会议内容、时间、地点创新技法创新技法智力激励法智力激励法2）热身活动：为使会议活跃，会前可作）热身活动：为使会议活跃，会前可作一些智力游戏、讲幽默小故事、作简单的发一些智力游戏、讲幽默小故事、作简单的发散思维练习等活动散思维练习等活动3）正式开会，明确问题，简单明了）正式开会，明确问题，简单明了4）自由畅谈，主持人坚持上述原则）自由畅谈，主持人坚持上述原则5）会后收集整理设想、提案）会后收集整理设想、提案6）未达目的，重复上述过程）未达目的，重复上述过程7）评价选出最佳设想、方案）评价选出最佳设想、方案举例：我们如何多快好完成砸核桃的任务？举例：我们如何多快好完成砸核桃的任务？创新技法创新技法智力激励法智力激励法 3 3、实施原则、实施原则 1 1）延迟评判原则，使与会者思想放松，气氛）延迟评判原则，使与会者思想放松，气氛活跃，这是智力激励法的关键；活跃，这是智力激励法的关键；2 2）以量求质的原则，这是获得高质量创造性）以量求质的原则，这是获得高质量创造性设想的条件；设想的条件；3 3）自由畅想原则，突出求异创新，这是智力）自由畅想原则，突出求异创新，这是智力激励法的宗旨；激励法的宗旨；4 4）综合改善原则，强调相互启发、相互补充）综合改善原则，强调相互启发、相互补充和相互完善，这是智力激励法能否成功的标准。和相互完善，这是智力激励法能否成功的标准。5 5）限时限人原则。）限时限人原则。每个人都具有创新能力！请坚持：每个人都具有创新能力！请坚持：用熟悉的眼光看熟悉的事物用熟悉的眼光看熟悉的事物 不放过任何细节不放过任何细节用陌生的眼光看熟悉的事物用陌生的眼光看熟悉的事物 发现问题发现问题用熟悉的眼光看陌生的事物用熟悉的眼光看陌生的事物 进行类比、联想进行类比、联想用陌生的眼光看陌生的事物用陌生的眼光看陌生的事物 探索、深思探索、深思 谢谢大家！谢谢大家！结束语结束语