书城社会科学教师的28个怎么办-教师如何激活学生潜能
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第24章 培养学生的创新能力(8)

发明和创造,需要确定一个主攻目标,然后围绕这个目标进行一系列的观察研究和实验工作。但是如果在研究过程中发现了意外的与计划目标不一致的异常现象,就应该主动地产生疑问,像波波夫那样立即考虑是否“见异思迁”。这种“见异思迁”现象也是创造性思维的一种重要方法,即目标转换法,就是要求能够随着情况的变化,及时改变预定目标,从而有所发现、有所创造。

这类“见异思迁”、种豆得瓜的经历并非波波夫一人才有。20世纪60年代,美国一个农业科学研究小组把研究促进植物生长的细菌群作为课题展开了工作。在观察与实验中,他们意外地发现一种物质能够阻碍杂草的生长。他们抓住这一线索,“见异思迁”,及时转换了研究课题:研究除草剂。很快,他们的研究取得了成功。一种高效农用除草剂被发明出来了。这项科研成果的产生,对现代农业化学除草技术的发展起了重要的先导作用。

科学发明是一项复杂的系统工程。既定研究目标能够达到,是一件可喜可贺的好事。一旦在研究中出现意外情况,然后实验研究目标的转移并获得新的创造,同样是可喜的。因此,我们要强化对异常情况价值的认识,视异常情况为机遇,并善于择机而断,确定新的研究方向。

风、马、牛的联想

自然界的一些现象看上去似乎与我们要解决的问题,风马牛不相及,但正是它们,往往可以激发出许许多多耐人寻味的见解。蜜蜂的蜂房,激发出蜂窝状结构建筑材料的构想,这种材料重量轻,强度高,在建筑设计领域得到广泛应用。人们从鱼鳍联想到游泳时缚在人脚上的脚蹼,鸟巢或许导致了草屋顶,章鱼的触角或许导致了用于医疗的吸气引液杯,蝙蝠的方向感或许导致了防空雷达,海豚光滑的流线体型或许导致了潜水艇……一位创造学家说过,天下万事万物都是相互联系的,而创造过程其实就是制造HJ、想象出事物之间的这种联系。一个富有创造力的发明者,不仅能够硬想出互不相关的项目之间的联系,而且能够硬想出它们之间的新颖的富于独特性的联系,从而获得鲜活的创意。

我们不妨试试“硬想”出沙发与一支钢笔的某种相似性。沙发松软舒适,钢笔的一些部位可考虑用橡胶材料,变得松软易握,减轻手部疲劳。沙发既实用又具装饰性,钢笔的外形可以设计得更加美观,使之成为一种工艺品。有些沙发具有坐、卧等多种用途,也可以设计多用途钢笔,可附加电子表、测电表、照明功能等。

这种风马牛式的联想,被创造性思维学家称为自由联想法。

自由联想法的具体步骤如下:

1.任意选择一种实物,如一幅图画、一种植物或一种动物等。

你所选择的项目与你要解决的问题相差越远,激发出创新观念或独特见解的可能性也就越大。

2.详细列出你所选择的项目的属性。

3.硬想出你的问题与你任意选择的项目属性之间的相似性,用新观念、新见解去打开禁锢头脑创造力的枷锁,使思想得到自由。

假若我们现在提出的问题“怎样才能设计出一种更好的住宅?”用铅笔作为住宅的相似物,借助自由联想法可以获得许多新见解和新设想。

铅笔的属性想象出来的与住宅的相似性

铅笔芯共用设施可以安排在住宅的中部

一端有橡皮预定用作娱乐场所的部分或房间,应该易于清扫呈六角形一种六角形房间的设计方案也许值得重视一头削尖可以考虑一种又高又尖的屋顶设计

金属橡皮箍在住宅的外部,装饰一些金属贴面,也许可以在正面墙上安放一座金属雕像木质的房屋通常都是由木头制造的

笔杆为金黄色给住宅涂一种富丽堂皇、鲜亮明快的颜料再如我们借助自由联想法,考虑“怎样才能写出更多更好的文章”。这个问题,我们以城市广场作为类比物。

城市广场的属性想像出来的与写文章的相似性

方型文章宜选用大众喜欢的风格

美化、绿化文章要运用拟人、夸张、排比等艺术修辞手法,以更有吸引力音响、彩灯文章要有引人人胜之处

多功能设计文章的题材要广泛,表现手法要多样化广告、画廊可考虑开发文章的商业价值,以便激发写作积极性视野开阔立意要高远

有兴趣的读者,可随意选取两种风马牛不相及的事物,展开自由联想,相信一定会有意想不到的收获。

提问题的技巧

发明创造,贵在提出问题。一个问题提出来,思维和发明也就有了目标和方向。所以发明家们素来有“提出一个问题等于成功了一半”的说法。但是如何提出问题却大有学问,值得推敲和深思。

假若我们现在面临的问题是“发明一种更好的自行车”。科学的提问题的过程应该是这样的:

最初的陈述:发明一种更好的自行车。为什么要发明一种更好的自行车?

回答:省时、省力。

初次获得的解决方案:改进现在自行车的构造。

第二次陈述:采用哪些措施可以省时、省力?为什么要省时省力?

回答:为了减少用在交通上的时间,节省精力学习工作。

第二次获得的解决方案:以上所有解决方案之和;设计变速自行车,优选最佳行车路线,避开交通高峰时间等。

第三次陈述:采用哪些措施可以减少用在交通上的时间,节省精力工作、学习?

第三次获得的解决方案:以上所有解决方案之和;科学运筹减少在外时间,或者一边骑车一边思考问题;锻炼身体,使精力更充沛;提高素质,增加工作效率;考虑在家中办公。

通过上面三次逐步深入宽泛的陈述,使之获得了越来越多的解决问题的方案。解决方案越多,解决问题的余地越大。像上面提到的“在家中办公”和原问题跨度极大,不这样提问是不可能获得这样的解决方案的。

下面再举一个例子:

这次要解决的问题是:“发明一种更好的捕鼠器”。

最初的陈述:发明一种更好的捕鼠器。为什么要发明一种更好的捕鼠器呢?

回答:杀死老鼠。

可能的解决方案:改进市面流行的捕鼠器。推出样品。

第二次陈述:采取哪些措施可以杀死老鼠?为什么要杀死老鼠?

回答:为了拒老鼠于家门之外。

可能的解决方案:以上所有解决方案之和。除此之外尚可使用鼠夹、鼠药、爆炸器以及猫。

第三次陈述:采取哪些措施可以拒老鼠于家门之外。为什么要拒老鼠于家门之外?

回答:因为它们总是从外面窜人室内。

可能的解决方案:以上所有解决方案之和。除此之外。震动、噪音以及某种特殊的气味也许可以拒老鼠于门外。清除那些吸引老鼠的碎石烂砖。

第四次陈述:采取哪些措施可以阻止老鼠窜入室内?

可能的解决方案:以上所有解决方案之和。除此之外,还可以将鼠夹或鼠药安放在老鼠进入室内的必经之路上;养几只猫在室外巡逻;在老鼠的必经之路上设立挡板。

通过上面较为宽泛的陈述,先后可以获得十多个可能的解决方案,你可以从中选出最出色的一个,加以实施。从中我们可以看出,在许多时候,我们抓住了问题,却久久找不到解决的办法,不是问题太难,而是我们把问题看死了、看窄了。上述方法告诉我们宽泛的陈述问题,好比把一条乡间小路,修筑成一条高速公路,平而阔,直而远,不愁找不到解题的妙计。

解决身边的问题

有个叫张雪亮的小学生看到同学们写毛笔字用的墨汁因外溢弄脏了衣服、书包、文具,便坐不住了。有什么办法使它不溢出来呢?他动起了脑筋。

三天后,他终于有了主意。

张雪亮的设计也许并不复杂。他先是在瓶内放一块塑料泡沫,墨汁渗进泡沫塑料里,使用起来十分安全方便。他又在瓶盖上钻了两个孔,一个小孔上装一可扭动的螺丝为轴,下面固定了一片圆铁片,往下一扭动,泡沫受挤压,墨汁自己渗出来了,用毛笔从第二个孔中伸人瓶中,便可随意吸取墨汁。不用时,可用橡皮塞将此孔塞住,螺丝轴同时上旋,因铁片有一小胶圈,与盖内相吻合即可防止墨汁外渗。

这个特殊墨汁瓶改进得多么精巧!张雪亮还研制了火柴盒插座、痰盂夹子、厨房多用漏碗、活动筷子筒等。

张雪亮仅仅是个小学生,还是个孩子,知识积累十分有限。他之所以在发明创造的道路上小有收获,秘密在于他从生活中寻找题目,善于解决身边的问题。

生活是海洋,生活也是老师。只要你稍稍留心,生活无时无刻不在对你展示它的魅力。它有时会提出一些问题让你回答,比如,北方的树冬天为什么会落叶,蛇为什么会冬眠,热胀冷缩究竟是怎么一回事,诸如此类,可以提出一百万个“为什么”。有时生活中出现的难题会变成“拦路虎”,逼着你去思考解决的办法。一位新婚的太太烹调不够熟练,常在厨房被刀切着或被烫着。没办法。丈夫只好担任太太的急救医生。丈夫想,要是有一种自己能包扎的绷带就好了,抓住这个念头,这位名叫埃尔·迪可森的人发明了创可贴。

按着上述思路,有的人嫌洗衣麻烦,便发明了洗衣机;想吸烟又不想受害,有的人发明了一种不用装烟丝却能吸出烟味来,不会危害健康的新型烟斗。

发明创造离不开生活,许多发明创造正是生活的馈赠。只要有一双善于发现问题的眼睛,你就会捕捉到你应该解决、经过努力完全可以解决的难题。从这个角度来说,我们人人都有发明创造的机遇和条件,因为我们人人身边都有未曾解决的问题。