第九课 科学思维与创新能力（课堂PPT）

第九课科学思维与创新能力,1,一、培养科学的思维方法,掌握科学的思维方法，对人们正确认识世界和改造世界具有重要指导作用,1、科学的思维方法在认识过程中的作用,正确地认识事物，把握事物的本质和规律；,2,2、加强科学思维训练,1.培养科学的思维方法，必须以正确的世界观和方法论为指导。2.培养科学思维方法，要求我们运用辩证思维的方法。3.培养科学思维方法，要求我们遵循形式逻辑的要求，正确地运用形式逻辑。4.培养科学思维方法，要求我们不断进行思维创新。,3,思维的含义：（狭义）,思维,广义:对应于物质，与意识同义,狭义：相对于感性认识，与理性认识同义,感性认识：是人脑对客观事物现象和外部联系的反映，是认识的初级阶段,理性认识：是关于事物的本质和规律的认识，是认识的高级阶段,4,马克思主义世界观和方法论是指导我们正确地认识世界和改造世界的理论基础。在马克思主义的指导下，我们的思维能够更加自觉地走向科学的思维。,（1）培养科学的思维方法，必须以正确的世界观和方法论为指导。,5,辩证思维：就是用联系的、发展的、全面的观点看待事物和思考问题，其实质与核心是运用矛盾分析法，从对立面的统一中把握事物。辩证思维方法是人们进行辩证思维的逻辑工具，是科学思维方法的重要组成部分。,（2）培养科学思维方法，要求我们运用辩证思维的方法。,6,光是一种连续不断的波,光是由无数微粒构成的粒子流,他们二人的思维是：二者必居其一，非此即彼。不是这个，就是那个。,光的本质,案例二,7,（3）培养科学思维方法，要求我们遵循形式逻辑的要求，正确地运用形式逻辑。,人们认识事物、表达思想，要运用概念、判断、推理等思维形式。在思维的过程中要做到概念明确、判断恰当和推理合乎规则，不可自相矛盾、不能混淆概念或偷换概念，也不能转移论题或偷换论题。,8,（4）培养科学思维方法，要求我们不断进行思维创新。,两个推销人员到一个岛屿上去推销鞋。一个推销员到了岛屿上之后，气得不得了，就发现这个岛屿上每个人都是赤脚。他气馁了，没有穿鞋的，推销鞋怎么行，这个岛屿上是没有穿鞋的习惯的。马上打手机回去，鞋不要运来了。这是第一个推销员。第二个推销员来了，高兴得几乎昏过去了，不得了，这个岛屿上的鞋的销售市场太大了，每一个人都不穿鞋啊，要是一个人穿一双鞋，不得了。那要销出多少双鞋出去，马上打电话，赶快空运鞋。同样一个问题，你看，不同的思维得出的结论是不同的。,岛屿销鞋,9,辩证思维的方法有哪些？,辩证思维的基本方法是揭示概念的辩证发展、矛盾运动的基本方法，,辩证思维,从抽象上升到具体,逻辑的和历史的统一,归纳和演绎,分析和综合,辩证逻辑,形式逻辑,10,归纳：是从个别上升到一般的思维方法,演绎：是由一般性原则到个别性结论的方法,分析：是在思维中把认识对象的各个部分、方面、要素，对它们分别加以研究的思维方法,综合：是在思维中把认识对象的各个部分、方面、因素结合为一个统一整体的思维方法。,11,含义：归纳：指从许多个别的事物中概括出一般性概念、原则或结论的思维方法。演绎：以一般概念、原则为前提推导出个别结论的思维方法。,归纳和演绎,12,个别,一般,个别,一般,生物是进化的,归纳,演绎,长角动物都是食草动物,犀牛是食草动物羚羊是食草动物麋鹿是食草动物,13,美国政府决策者面临的一个头痛的问题就是所谓的“别在我家门口”综合症，例如，尽管民意测验一次又一次地显示公众大多数都赞成建新的监狱，但是，当决策者正式宣布计划要在某地新建一所监狱时，总遭到附近居民的抗议，并且抗议者总有办法使计划搁浅。以下哪项也属于上面所说的“别在我家门口”综合症？A某政客主张所有政府官员必须履行个人财产公开登记，他自己递交了一份虚假的财产登记表。B某教授主张宗教团体有义务从事慈善事业，但他自己拒绝捐款资助索马里饥民。C某汽车商主张和外国进行汽车自由贸易，以有利于本国经济，但要求本国政府限制外国制造的汽车进口。D某军事战略家认为核战争会毁灭人类，但主张本国保持足够的核能力以抵御外部可能的核袭击。,14,彭平是一个计算机编程专家，姚欣是一位数学家。其实，所有的计算机编程专家都是数学家。今天国内大多数综合性大学都在培养着计算机编程专家。据此，我们可以认为：A：彭平是由综合性大学所培养的。B：大多数计算机编程专家是由综合性大学所培养的。C：姚欣并不是毕业于综合性大学。D：有些数学家是计算机编程专家。,15,对于穿鞋来说，正合脚的鞋子比过大的鞋子好。不过，在寒冷的天气，尺寸稍大点的毛衣与一件正合身的毛衣的差别并不大。这意味着：A：不合脚的鞋不能在冷天穿。B：毛衣的大小只不过是式样的问题，与其功能无关。C：不合身的衣服有时仍然有穿用价值。D：在买礼物时，尺寸不如用途那样重要。,16,归纳和演绎的辩证关系,相互联系，互为条件相互补充，相互转化,生物是进化的,树在进化中养成挺拔鸟在进化中学会飞翔猿在进化中转变成人,个别,一般,个别,17,某珠宝店失窃，甲、乙、丙、丁四人涉嫌被拘审。四人的口供如下：甲：案犯是丙。乙：丁是罪犯。丙：如果我作案，那么丁是主犯。丁：作案的不是我。四个口供中只有一个是假的。如果上述断定为真，那么以下哪项是真的？A说假话的是甲，作案的是乙。B说假话的是丁，作案的是丙和丁。C说假话的是乙，作案的是丙。D说假话的是丙，作案的是丙。E说假话的是甲，作案的是甲,18,“他是哪里人”所有的赵庄人穿白衣服；所有的李庄人穿黑衣服；没有既穿白衣服又穿黑衣服的人；李四穿黑衣服。基于以上事实，问下列哪个判断必定为真？A.李四是李庄人。B.李四不是李庄人。C.李四是赵庄人。D.李四不是赵庄人。,19,许多人都有手被草割破的经历，但只有鲁班在手被草割破以后，观察到草叶的边缘存在的无数的细齿，联系到了木工工具，从而发明了木工锯。,木工锯的发明,案例一,20,二、提高创新思维能力,中国留学生学习成绩往往比一起学习的美国学生好得多，然而十年以后，科研成果却比人家少得多，原因就在于美国学生思维活跃，动手能力和创造精神强。杨振宁,21,创新成就国家核心人才！,有人曾经风趣地说：“中国农民吃饭靠两平一是靠邓小平的责任制，二是靠袁隆平的杂交水稻。”这虽然只是一句玩笑话，却足以证明“杂交水稻之父”袁隆平的影响力。作为我国的核心人才，他的创新不仅影响了中国，还影响了整个世界。,22,中国创新能力不足。目前，我国仅发明专利就逾百万件，但专利技术转化率不足1%，专利成果产业化更差。由于缺乏核心技术和自主知识产权，我国企业不得不将每部手机售价的20、计算机售价的30、数控机床售价的2040，支付给国外的专利持有者。,23,24,在近日召开的产业中国年会上，中共中央政策研究室经济局局长李连仲表示，中国对国外知识产权依赖程度达到60%，技术研发能力亟待提升。“发达国家一般对国外知识产权的依赖程度要求低于30%，美国是25%，这说明我们在创新方面，距离发达国家还有很大的差距。”李连仲说。中国王码集团董事长王永民说，大多数装备制造工艺的核心设备、高级医疗设备、电视和互联网芯片、甚至还有圆珠笔，都存在不同程度的对外技术依赖。比如现在圆珠笔产量90%出自中国，但98%出口圆珠笔里面的笔尖珠是进口的。,25,中国电子医疗器械市场八大品牌无一“中国制造”,26,27,28,中国2001,美国1999,日本1997,英国1998,法国1998,全部制造业,26.4,36.5,36.6,37.7,32.3,高技术产业,25.2,43.0,36.1,36.4,30.1,航空航天,26.4,37.1,39.8,33.4,22.1,计算机与办公设备,19.6,56.1,49.0,42.0,32.8,电子与通信设备,23.5,32.8,24.5,26.0,29.9,医药,35.4,49.5,36.6,37.6,28.5,我国高技术产业增加值率远低于发达国家,29,2000年获得美国发明专利授权数居前7位的国家或地区包括:日本(占19.87%)、德国(占6.50%)、中国台湾(占2.65%)、法国(占2.42%)、英国(占2.33%)、加拿大(占2.17%)、韩国(占2.10%)。1990年以来，中国台湾获得发明专利数量增长惊人，2000年跃居美国发明专利授权量第四位。中国获得的美国发明专利很少，2000年仅获得119件，同期中国香港地区获得179件。,30,我国经济增长的科技进步贡献率仅为39%，而其他创新型国家则高达70%以上。我国拥有自主知识产权核心技术的企业仅为万分之三，企业对外技术依存度高达50，而美国、日本仅为左右。我国科技成果转化率平均仅为20%，实现产业化的不足5%，专利技术的交易率也只有5%，远远低于发达国家。,31,人才创新能力要素竞争力排名,32,以色列拥有大量顶尖的技术人才，其技术人员在人口中的比例居世界第一。据联合国最新调查，“每万名劳动人口中从事研究开发者”，美国为90人、日本81人、法国62人、英国40人，而以色列竟达160人；有硕士、博士称号或科技专著的以色列人占总人口的15%以上；全世界约600名诺贝尔奖得主中，约20%是犹太血统。,33,34,2009年起，“我国第一台完全自主研制、拥有完全自主知识产权的重点型号涡轴发动机”的相关消息逐渐出现在官方媒体上，业内人士分析此型发动机为最新的“涡轴-9”型发动机，用于替代“流产”的PT6C-67C发动机，然而与PT6C-67C发动机相比，目前武直-10所用发动机涡轴9的功率仅有可怜的1000千瓦左右（甚至不足1000千瓦），比PT6C-67C发动机低了30%，对于武直-10这种吨位（最大起飞重量7吨左右）的直升机来说只能是勉强够用。正是受到发动机功率不足的限制，为了减轻机身的自身重量，武直-10发动机喷气口并未配备前文提及的红外抑制装置，电子战系统也没有配备红外干扰机，更没有配备AH-64D“长弓阿帕奇”那样的顶部毫米波雷达，这严重限制了武直-10的载弹量：最大载弹量与“眼镜蛇”、“超级眼镜蛇”、“虎”、A-129和米-24持平，远远低于美、俄现役的“阿帕奇”、米-28和卡-50/52，导致作战性能严重缩水。,35,中国新型AC-313大型民用直升机使用了加拿大PT6B-67B发动机,36,37,创造性思维是现代新思维的主要特征科学思维就是创新思维,创造性思维的“三性”,一是独立性。它“不唯书、不唯上，只唯实”，敢于打破陈旧，立足于独立思考。二是求异性。其思维主体具有求新求异的心理，善于发现和把握改变现状的契机和机遇，探索解决问题的多种方法。三是新颖性。创造的本质就在“新”中，发现新现象、创建新理论、形成新观念、发明新技术都是创造性思维的成果。,1、创新思维的特点及作用,38,几种创新思维的方法,1.扩散思维,思维从某一点出发，向外任意扩散，无一定方向、无一定范围，提出更多的创造性新设想、新方法、新方式解决问题的思维方法。,要求人们在思考问题时要跳出点、线、面的限制，从上下、左右、前后等，从四面八方进行多角度思考问题的思维方法。,2.立体思维,3.逆向思维,是从相反的方向去思考、去探求问题的一种思维方法。,39,4.转换思维,是以多路思维代替单路思维，这种办法不行，就改用别的办法思考解决问题。转换思维有方法转换、目标转换、元素转换等。,5换位思维,指行为主体跳出自我站在对象人或他人的位置上进行多维思考、交流感情、产生共鸣的一种思维方式。,40,创造性思维的要求、作用,1.以科学理论为指导，面对实际，敢于提出新问题、解决新问题。,2.克服固守书本、墨守成规的旧思想，树立勇于创新、善于创新的意识。,1.它是人类揭示事物本质和规律的最有价值的思维形式，它可以不断地增加人类知识的总量，推进人类认识世界的水平。,2.它是科学发现、技术发明、文艺创造和其他一切创造性活动的必要条件。,3.它为实践开辟新的局面。,要求,作用,41,曹冲生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象于船上，刻其水痕所至。称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。,只有造一杆顶大顶大的秤来称,我有个法儿可以称大象,我看只有把它宰了切成块儿称,42,思维定势（习惯性思维）思维：是一种复杂的心理现象，是人的大脑的一种能力。思维惯性：这次这样解决了一个问题，下次遇到类似的问题或表面看起来相同的问题，不由自主地还是沿着上次思考的方向或次序去解决。思维定势：思考同类或相似问题的惯性轨道，来自于心理定势。过去的思维影响当前的思维，形成了固定的思维模式。,43,一位局长在路边同一位老人谈话，这时跑过来一位小孩，急促地对局长说：“你爸爸和我爸爸吵起来了！”老人问：“这孩子是你什么人？”局长说：“是我儿子。”请你回答：这两个吵架的人和局长是什么关系？,44,美国一位科学家在海洋馆里做了一个实验。他用玻璃板把一条具有攻击性的大鲨鱼和一条小鱼隔开。刚开始，这条大鲨鱼不断撞击玻璃，企图捕食隔壁的小鱼。无奈，玻璃隔板太坚硬，无论怎么发威，玻璃隔板丝毫未损。攻击了一段时间之后，它便放弃了。于是，科学家便把隔板悄悄地移开。意想不到的是，大鲨鱼再也没有攻击过小鱼。它们都温和地在各自的领域活动，互不侵犯。,45,已将一枚硬币任意抛掷了9次，掉下后都是正面朝上。现在请你再试一次，假定不受任何外来因素的影响，那么硬币正面朝上的概率是多少?,46,47,逆向思维背逆通常的思考方法。从相反方向思考问题的方法，也叫做反向思维。因为客观世界上许多事物之间甲能产生乙，乙也能产生甲。如：化学能能产生电能据此意大利科学家伏特1800年发明了伏打电池。反过来电能也能产生化学能，通过电解，英国化学家戴维1807年发现了钾、钠、钙、镁、锶、钡、硼等七种元素。如说话声音高低能引起金属片相应的振动，相反金属片的振动也可以引起声音高低的变化。爱迪生在对电话的改进中，发明制造了世界上第一台留声机。,48,我国古代有这样一个故事，一位母亲有两个儿子，大儿子开染布作坊，小儿子做雨伞生意。每天，这位老母亲都愁眉苦脸，天下雨了怕大儿子染的布没法晒干；天晴了又怕小儿子做的伞没有人买。一位邻居开导她，叫她反过来想：雨天，小儿子的伞生意做得红火；晴天，大儿子染的布很快就能晒干。逆向思维使这位老母亲眉开眼笑，活力再现。,49,加里沙克是一个具有犹太血统的老人，退休后，在学校附近买了一间简陋的房子。住下的前几个星期还很安静，不久有3个年轻人开始在附近踢垃圾桶闹着玩。老人受不了这些噪音，出去跟年轻人谈判。“你们玩得真开心。”他说，“我喜欢看你们玩得这样高兴。如果你们每天都来踢垃圾桶，我将每天给你们每人一块钱。”3个年轻人很高兴，更加卖力地表演“足下功夫”。不料三天后，老人忧愁地说：“通货膨胀减少了我的收入，从明天起，只能给你们每人五毛钱了。”年轻人显得不大开心，但还是接受了老人的条件。他们每天继续去踢垃圾桶。一周后，老人又对他们说：“最近没有收到养老金支票，对不起，每天只能给两毛了。”“两毛钱？”一个年轻人脸色发青，“我们才不会为了区区两毛钱浪费宝贵的时间在这里表演呢，不干了!”,50,日常生活中圆珠笔的漏油是一直难以解决的难题，人们认为是由于钢珠的磨损造成的，因而许多科学家、工程师、发明家都在考虑强化钢珠硬度、耐磨性上花费极大精力，但处于当时条件下，材料上难以突破。难道除了提高钢珠硬度、耐磨性之外就别无他法了吗？日本一位发明家想了一条与常人不同的思路钢珠磨损后笔要漏油，但如果钢珠磨损后笔管中已没有油可漏了，这个问题不就解决了吗？他买来大量圆珠笔，反复使用，统计出常用圆珠笔写了多少字、用了多少油开始漏油的规律，采用在管中定量灌油的方式解决了圆珠笔的漏油问题。不从常人强化钢珠的方向思考，而是从油上动脑筋，使难题得以解决，这就是所谓逆向思维。,51,1988年，正当全国机械手表争相降价，深圳的“天霸表”去反其道而行之，其价格从120多元上涨到180多元，而它的内在质量并无显著提高，只是在外形上作些改变，改变一次涨一次价。这种逆流而上的做法，反而在消费者心目中树立“一分价钱一分货”的高品质形象。,52,德国一工厂生产的一种纸因严重化水无法使用，按常规只能打浆返工。有个工程师考虑到化水原因是吸水性太强，能否专门用这种纸来吸水呢？经过进一步“扩大缺点”制成了专用吸水纸，并申请了国家专利，增加了工厂收益。像这种“缺点逆用法”也是逆向思维的成果。,53,用8根火柴作2个正方形和4个三角形（火柴不能弯曲和折断）。,一般在正方形中作三角形都容易从对角线入手，但对角线的长度大于正方形的边长，所以反过来想，又组成三角形，又有相同的边长，那就要错开对角线。,54,约瑟夫莫尼哀是19世纪中期法国巴黎的一位普通花匠。莫尼哀每天都要和花盆打交道。最初，花盆都是由一些普通的泥土和低级陶土烧制而成，也就是常见的瓦盆。这些花盆不坚固，一碰就破。莫尼哀决定自己想办法改进花盆。他想到了当时比较流行的混凝土材料，便用水泥加上沙子制造水泥花盆，按现在的说法就是混凝土花盆。混凝土花盆果然非常坚固，尤其是不怕压。但混凝土花盆和瓦盆一样也有缺点，就是经不起拉伸和冲击，有时，对花木进行松土和施肥都会导致花盆破碎。有一次，他又摔碎了一个花盆。不过，他有了一个发现：花盆的碎片虽然七零八落，可花盆的泥土却抱成一团，仍然保持着原状，好像比水泥还要结实。莫尼哀仔细观察，原来是植物的根系在泥土中蜿蜒盘绕，相互勾连，使松散的泥土抱成了坚实的一团。莫尼哀有了新的主意，他打算仿照植物的根系，制作新的花盆。他先用细小的钢筋编成花盆的形状，然后在钢筋里外两面都涂抹上水泥砂浆，干燥后，花盆果然既不怕拉伸也能经受冲击。莫尼哀发明的钢筋混凝土花盆，在巴黎的园艺界很快得到推广。莫尼哀在1867年获得专利权。,55,56,思维方式大转换,曹冲称象,木工锯的发明,地图的另一面,缺点列举法,地铁、立交桥、高架公路,电子计算机+x光机=ct扫描仪小型计算机+手机=手机电脑,联想思维,立体思维,发散性思维,逆向思维,置换思维,组合思维,57,创新能力的内涵及实质。,创新能力是指通过创新活动、创新行为而获得创新性成果的能力，实质就是创造性解决问题的能力。,知识经济时代是一个充满创新的时代。科学技术日新月异，新情况、新问题和新矛盾层出不穷，需要当代青年用新的观念、新的思路和新的方法创造性地加以解决。,创新精神主要表现为:首创精神、进取精神、探索精神、科学精神等,58,创新能力对当代青年成长的作用,2007年2月27日，只有高中文化程度的河南农民李官奇、一汽大众汽车公司工人技师王洪军和宝钢炼铁厂工人技师韩明明，一同登上国家科学技术奖的领奖台，荣获国家科技进步二等奖，这在我国尚属首次。二名工人、一名农民首次登