在創(chuàng)新活動中，需要打破常規(guī)，積極向上，尋求獲得新成果，就需要創(chuàng)造性思維，回此它具有非常規(guī)勝和積極主動性的特征。逆向思維和側(cè)向思維川去就能夠體現(xiàn)上述的兩個顯著的特征。為了使同學(xué)們進(jìn)一步了解創(chuàng)造性思維的特點和思維方法的運用，通過一些典型小發(fā)明來進(jìn)行說明。
人是能夠思維的動物，思維能產(chǎn)生創(chuàng)意。創(chuàng)意，顧名思義，就是創(chuàng)造勝的意念，實質(zhì)上就是點子。創(chuàng)意思維就是大腦構(gòu)思創(chuàng)意的過程，開動腦筋去想點子。沒有創(chuàng)意思維訓(xùn)練，就沒有點子，就不能構(gòu)思小發(fā)明。
進(jìn)行創(chuàng)意思維訓(xùn)練，其目的是開發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)造潛力，利用創(chuàng)造性思維去解決生活當(dāng)中所遇到的問題，亙接產(chǎn)生一些有價值的小設(shè)想講和小發(fā)明。當(dāng)然，能夠獲得創(chuàng)新成果的同學(xué)只是極少數(shù)，但絕大部分同學(xué)通過這種訓(xùn)練能夠有效地提高他們的創(chuàng)造勝思維能力。現(xiàn)在，根據(jù)上面講述過的逆向思維、胸到思維和側(cè)向思維，看一看似門在實際當(dāng)中是怎樣應(yīng)用的。
雙尖繡花針，是王帆同學(xué)的小發(fā)明，他原是湖北省武漢市烈巷小學(xué)的學(xué)生，當(dāng)時年僅十歲。他仔細(xì)觀察了湘繡繡花過程，看到繡花針刺到布下面，針尖沖下，需要掉年糾汁頭，才能再刺到布的上面來，又需要再次掉轉(zhuǎn)針頭刺下去，如此反復(fù)操作，非常麻煩。王帆同學(xué)想，能不能不掉轉(zhuǎn)針頭進(jìn)行刺繡呢？通常的繡花針一端是針尖，另一端是針鼻，顯然用針鼻不能代替針尖的功能，反過來針尖也不能代替針鼻的功能，看來繡花針需要改進(jìn)，但是怎樣進(jìn)行改進(jìn)呢？他偶然看見漁民織網(wǎng)的核子，兩頭是尖的，網(wǎng)線穿在核子的中間，受多編發(fā)，他一想：既然不需要掉轉(zhuǎn)繡花針進(jìn)行刺繡，繡花針必需對稱：兩端都是針鼻，無法刺透布；兩端都是針尖，雖然可以刺透布，但是沒有針鼻也不行，針鼻只能在針的中段位置了，這就是雙尖繡花針刺繡時繡花針直立時，下面有針尖，可以刺透繡花布，從下面拔出針，上面也有尖，不再需要掉轉(zhuǎn)繡花針就可以繼續(xù)刺繡了，減少了刺繡操作的步驟，提高了刺繡的速度。雙尖繡花針雖然簡單，卻非常新穎和具有實用性，因而獲得第四屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽一等獎，中國發(fā)明協(xié)會認(rèn)為該項作品最能體現(xiàn)創(chuàng)造性思雄的特征，特授予專項發(fā)明獎。王帆同學(xué)把不對稱的繡花針顛倒為對稱，發(fā)明了雙尖繡花針，利用的就是顛倒思維方法，實質(zhì)上是一種逆向思維方法，是一種典型的創(chuàng)造勝思維方法，出人意外地使題得到懈決，使他的小發(fā)明具有新穎性。
配重水瓢。在農(nóng)村，把匏瓜——果實和胡蘆相似，但體積比它大，一剖兩半做成水瓢，用來舀水或撮米等。這種水瓢有一個缺點,就是把它放到水面上時，由于不平衡，水瓢的把兒浸在水中，水瓢把兒上粘的臟東西帶進(jìn)水中，污染了飲用水；同樣，用水瓢舀取農(nóng)藥藥水時，浸在藥水中的水瓢把兒沾上了農(nóng)藥，也會帶到人的手上，危害健康。有什么簡單的辦法能夠使水黝叫阿浸在水中呢？根據(jù)逆向思維，把不平衡變成平衡，在水飄把兒的另一端，也就是原來的瓜的底部，加一個配重，把18克鉛塊鑲嵌在水部底部，使水部平衡。經(jīng)過改造的配重水瓢，再放任側(cè)面上，就會像小船一樣，水瓢面水平地浮田始面，水瓢的把兒再也不會浸入液體中了。該發(fā)明獲得第五屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽一等獎。
這也是一種變不平衡為平衡，典型的逆向思維方法�？磥韯�(chuàng)造性思維方法為例閂的小發(fā)明的成功起到了關(guān)鍵性的作用。
被動式光電打靶。通常光電打靶抽時項機(jī)領(lǐng)機(jī)時，槍發(fā)射出一束光線。照射在靶面中心的光電接收裝置上，顯示出擊中的效果。當(dāng)環(huán)境光線較強(qiáng)時,一將會。干擾槍發(fā)出的光線，使光電接財團(tuán)日盟正常工作，造成光電打靶失控。在慶祝建國四十周年，北京市宣武區(qū)青少年科技館電子組接受了陶然亭公園露天光．電打靶的游藝項目，在太陽光下進(jìn)行光電打靶，其設(shè)計難度是可想而知了。宣武區(qū)青少年科館劉春華同學(xué)利用逆向思維，進(jìn)行光電打靶因果關(guān)系的顛倒，一反常規(guī)的讓槍發(fā)射光，靶作光電接收原理，改為讓靶發(fā)光，槍作接收。具體脫去是：在靶面中心安裝一盞100W瓦的電燈泡，扣動槍的板機(jī)時，這盞燈閃亮，發(fā)出的光線，如果正好射入瞄準(zhǔn)的槍筒內(nèi)光電接收裝置上，就顯示出擊中的效果，這就是被動式光電打靶。采用被動式光電打靶的方法，創(chuàng)造性地解決了太陽光干擾的難題，而且還有很高的分辨率，只有“槍口”指向靶心的角度在正負(fù)0.3度的范圍內(nèi)，才能顯示出擊中的效果。
李培合同學(xué)根據(jù)被動式光電打靶的原理進(jìn)行了理論計算，驗證了被動式光電打靶的特點撰寫了《高分辨率被動式光電打靶的研究》科學(xué)小論文，獲得第五屆全國青少年科學(xué)論文討論會二等獎。后來，利用被動式光電控制的原理，馮劍同學(xué)發(fā)明了被動式光控五線譜板，獲得第二屆北京國際發(fā)明展覽會銀牌獎。這是一種“會唱歌的黑板”，只要用手指或教鞭，指主五線譜任一位置上的音符，就會發(fā)出相應(yīng)音名的樂音來。根據(jù)用手指演奏樂曲的啟發(fā)，王志明同學(xué)發(fā)明了光控電子豎琴，獲得了第七屆全國發(fā)明展金牌獎。那小宇同學(xué)根據(jù)上面的兩項小發(fā)明，綜合在一起，又發(fā)明了激光舞琴，這是一天？放大了的被動式光控五線譜板，用人的肢體遮斷光線，把舞蹈和演奏融為一體。該發(fā)明獲得了第三屆北京國際發(fā)明展覽會銀牌獎。
真沒有想到利用逆向思維，研制成功被動式光電打靶，又導(dǎo)致了一系列的發(fā)明，獲得那么多的獎牌。
共振式多用調(diào)音器。該發(fā)明是北京市宣武區(qū)青少年科技館＃椿華同學(xué)發(fā)明的，獲第五屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比一等獎。利用電子儀器對鋼琴進(jìn)行全部音域內(nèi)所有鍵音調(diào)律，是國際一大難題，這是因為低音音域的鋼琴弦在振動時產(chǎn)生強(qiáng)烈的諧波，電子儀器無法準(zhǔn)確測出基音頻率，高音音域的鋼琴弦振動衰減很快，并且夾雜著較強(qiáng)的噪音，電子儀器反應(yīng)不及和無法避免干擾。因此，通常的商品電子校音器，只能檢測鋼琴中音音域鍵音誤差音分，不能實現(xiàn)對鋼琴全音域校普。這一“國際難題”如何獲得突破性地解決呢？劉春華同學(xué)聯(lián)想到電吉它的原理：在電吉它鋼絲弦的下面，放置有一個帶有鐵心的拾振線圈，鐵心下面放置有磁鐵。當(dāng)鋼絲弦振動時，線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，在線圈兩端產(chǎn)生出電信號來，經(jīng)過擴(kuò)音機(jī)放大，由揚(yáng)聲器放出余音線統(tǒng)的吉它音來。能不能把電吉它發(fā)音原理的因果關(guān)系顛倒過來，用在鋼琴校音器呢？劉春華同學(xué)用一個音頻信號發(fā)生器，產(chǎn)生出某一頻率的電信號，經(jīng)過擴(kuò)音
機(jī)放大，輸出的音頻電流通人電磁鐵線圈，再把電磁鐵放到所要校音的鋼琴弦下面。這樣，音頻電流使電磁鐵的磁性強(qiáng)弱發(fā)生變化，吸引鋼琴弦發(fā)生相應(yīng)的振動，當(dāng)音頻電流的頻率恰好調(diào)節(jié)到與鋼琴弦固有振蕩頻率一致時，就會發(fā)生共振現(xiàn)象，使鋼琴弦發(fā)出響亮的聲音來，這時音頻信號發(fā)生器頻率數(shù)值就是這限弦發(fā)音頻率。利用電吉它這種回果關(guān)系的顛倒，導(dǎo)致了“共振式多用調(diào)音器”的發(fā)明。后來，還是利用逆向思維，把常規(guī)的利用耳朵聽音對鋼琴進(jìn)行校音，顛倒成利用視覺觀看跑動的波形，對鋼琴進(jìn)行校音，發(fā)明了“單片機(jī)示波式鋼琴調(diào)律儀”，有可能使非專業(yè)人員利用視覺調(diào)音，取得和專業(yè)調(diào)律師一樣的諧和純正的鋼琴音律。該發(fā)明獲得第三屆北京國際發(fā)明展覽會銀牌獎。對鋼琴進(jìn)行調(diào)律是國際一大難題，宣武區(qū)青少年科技館電子組的同學(xué)
們提出了那么多利用電子手段，有共振的方法、有不*聽覺*視覺的示波法，對鋼琴進(jìn)行調(diào)律，取得了可喜的成果。這些有效解決方案的思維方法，應(yīng)該令一些專用電子廠設(shè)計師深思，要用創(chuàng)新思維來開發(fā)新產(chǎn)品，一定會取得事半功倍的效果。
由于逆向思維具有非常規(guī)性、離奇勝和挑戰(zhàn)性，常常使產(chǎn)生的發(fā)明取得意想不到的結(jié)果。比如，“可吃的碟子”用淀粉原料做成，從不能吃變成可以吃，成為沒有無白色污染的一次勝餐具。據(jù)此可以做成一次性快餐盒。又如，老鼠磨牙常常把電纜咬壞，讓老鼠從愛咬到不愛咬，于是制造出發(fā)苦的電纜，老鼠咬一口比黃連還苦，就不再咬了。再舉一葉例子，打高爾夫球，需要寬闊的草地，在室內(nèi)能不能打呢？在光滑的水磨石地面上能打嗎？室外高爾夫球，是利用光滑的高爾夫球面和草地之間相互摩擦，使得高爾夫球逐漸地停下來；如果做成室內(nèi)高爾夫球，地面上就要鋪上纖維毛的地毯。不用地毯可以嗎？利用逆向思維，使毛“長”在高爾夫球上，發(fā)明了“帶毛”的高爾夫球，利用有毛的高爾夫球球面，和光滑地面之間摩擦，仍然能達(dá)到使球速減慢的功能，就可以在光滑的水磨石地面上打高爾夫球了。在其它領(lǐng)域，逆向思維也大有用武之地，例如，史是豐收速算法，一反常規(guī)的乘法從低 向高位算起，而是從高位往低位算,得數(shù)就可以隨算隨說了。
上面講了這么多有關(guān)逆向思維的應(yīng)用，同學(xué)們是否能從中受到啟發(fā)？了解什么是逆向思維比較容易，說著容易做著難，能夠靈活運用逆向思維方法，還要在實踐中進(jìn)廳磨合。
下面做一個逆向思維的檢測。網(wǎng)球和足球、籃球不一樣，足球有打氣孔，可以用打氣針頭充氣，網(wǎng)球沒有打氣孔，一漏氣球就軟了、癟了。想一個辦法，如何使癟了的網(wǎng)球充足氣？請同學(xué)們思考—下，網(wǎng)球為什么會漏氣？氣從哪里漏到哪里？網(wǎng)球內(nèi)部氣體壓強(qiáng)高，外部大氣壓強(qiáng)低，氣體就會從壓強(qiáng)高的地方往壓強(qiáng)低的地方擴(kuò)散，也就是從網(wǎng)球內(nèi)部村吵部漏氣，最后網(wǎng)球內(nèi)外壓強(qiáng)—致了，就沒有足夠的彈性了。怎么讓球內(nèi)壓強(qiáng)增加呢？根據(jù)逆向思維，讓氣體從球外往球內(nèi)擴(kuò)散，怎么做呢？把軟了的網(wǎng)球放進(jìn)一個鋼筒中，往鋼筒內(nèi)打氣，使鋼簡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)五江丞大于網(wǎng)球內(nèi)部的壓強(qiáng)，高壓鋼簡內(nèi)的氣體就會往網(wǎng)球內(nèi)“漏氣”，經(jīng)過一定的時間，就會使網(wǎng)球硬起來了，這是一個多么巧妙的辦法！
以上介紹逆向思維方法在創(chuàng)新中的應(yīng)用，下面再介紹一下側(cè)向思維在創(chuàng)新實踐中是怎樣應(yīng)用的。
下面介紹幾種利用側(cè)向思維導(dǎo)致的小發(fā)明作品。
電子手風(fēng)琴。電子手風(fēng)琴沿用傳統(tǒng)手風(fēng)琴的外形及演奏形式，但用電路產(chǎn)生音階、音色和發(fā)聲。它是由北京市宣武區(qū)青少年科技館楊濤同學(xué)發(fā)明的，榮獲第四屆全國青少年發(fā)明創(chuàng)造比賽一等獎。首屆北京國際發(fā)明展覽會銅牌。手風(fēng)琴是普及最廣的一種常規(guī)鍵盤樂器，但音色單調(diào)。如何改進(jìn)它，豐富它的音色呢？楊濤同學(xué)把電子音樂技術(shù)引入到手風(fēng)琴中來，實現(xiàn)傳統(tǒng)手風(fēng)琴的創(chuàng)新，這種思考方法就叫做側(cè)向移植。楊濤同學(xué)發(fā)明的電子手風(fēng)琴，不僅保留了傳統(tǒng)手風(fēng)琴演奏靈活方便，特別是強(qiáng)勁的各種低音和弦的特點，還吸收了電子琴音色優(yōu)美多變，特別是自動電子打擊樂伴奏的優(yōu)點，并能夠象傳統(tǒng)手風(fēng)琴一樣利用風(fēng)箱控制音量，成功地解決了電子樂器力度控制這一世界性難題。電子手風(fēng)琴的發(fā)明確實是一項側(cè)向思維，要想改進(jìn)傳統(tǒng)手風(fēng)琴音色單一的缺點，就把注意力轉(zhuǎn)向手風(fēng)琴的的外面，側(cè)向移植電子琴音色優(yōu)美多變的優(yōu)點，把手風(fēng)琴和電子琴兩者優(yōu)點的組合成起來，發(fā)明了一種十創(chuàng)新電子樂器。是不是一些比較復(fù)雜的發(fā)明，同時應(yīng)用多種創(chuàng)造性思維的方法？
一些較復(fù)雜的發(fā)明，往往需要綜合各種發(fā)明方法，也就是采用幾手十創(chuàng)造性思維的方法，去解決在創(chuàng)新實踐中所遇到的問題。全反射式波動演示裝置。該發(fā)明是由北京市宣武區(qū)青少年科技館習(xí)為民同學(xué)發(fā)明的，榮獲第三屆北京國際發(fā)明展覽會金牌獎及王丹萍青少年發(fā)明專項獎。一天，刁為民同學(xué)在地攤上看到了一個小商品，這是一個透明的小方盒子，在銀光閃閃的“水面上”漂浮的幾條小帆船，搖動小方盒子，就會泛起層層漣漪，引起他極大的興趣。他想，在這么小的方盒子里，就能得到緩慢傳播的波，而且還是實實在在的波，利用這項技術(shù)制作成一個物理教具，應(yīng)用到波的演示實驗中，既形象又逼真。刁為民同學(xué)看到感興趣的技術(shù)，想到能否用到其它領(lǐng)域，這種思考方法就是逆向思維中的側(cè)向夕雌。刁為民同學(xué)終于揭開了小方盒子里的秘密，原來里面裝有藍(lán)色的水和航空煤油，在水和油的交界面發(fā)生全反射現(xiàn)象，形成銀光閃閃的反射面，小帆船的比重比水小比油大，回此剛好懸浮在水、油界面上。利用這個技術(shù)，刁為民同學(xué)制作了一個大玻璃水槽，裝上升次航空煤油，并放入一個下面粘有小磁鐵的波源振子，它就像釣魚用的漁漂—樣，筆直地懸浮在中不油的界面上，在玻璃水槽底部外面有一個電磁鐵，通有變變電流，產(chǎn)生交變磁場，吸引渡源振子上下作簡諧振動，激發(fā)水和油的界面液體產(chǎn)生波動，用來演示各種波動現(xiàn)象。該發(fā)明研傭了逆向思維，把常規(guī)的水波投影演示實驗由透射變?yōu)槿瓷洌伤谋砻娌ㄗ優(yōu)閮墒质后w內(nèi)部界面的波動演示，使得該發(fā)明具有鮮明的發(fā)明特征，是評為國際發(fā)明金獎的重要原回之一。
通常，利用側(cè)向思維導(dǎo)致的發(fā)明作品，往往是組合發(fā)明，即把兩種或兩種以上發(fā)明物體、技術(shù)、原理、現(xiàn)象等組合起來，形成一件發(fā)明作品。這種發(fā)明方法產(chǎn)生的發(fā)明，占發(fā)明總數(shù)的60％。
看來組合法非常重要，成為創(chuàng)造發(fā)明的主要方法。怎樣利用組合法進(jìn)對發(fā)明呢？
比如，我想發(fā)明一個新的文具用品。那么你可以利用強(qiáng)迫組合法，把你文具盒中的文具——列舉出來，然后每一個文具和每一個文具兩兩之間相互組合起來，看一看能否得到有價值的文具小發(fā)明。把鉛筆和橡皮組合起來，就是我們常見的橡皮頭鉛筆。把一只鉛筆組一支鉛筆組合起來，能否導(dǎo)致一個新的鉛筆小發(fā)明？從鉛筆的鉛的特性來看，比如顏色，一枝紅鉛筆和一只藍(lán)鉛筆組合起來，就是我們常見的紅藍(lán)鉛筆。如果從鉛的粗細(xì)、軟硬、長短、方圓等等，是否會產(chǎn)生一系列新的鉛筆呢？一支0.7毫米粗鉛心的鉛筆和一只0.5毫米細(xì)鉛心的鉛筆組合起來，就是一支粗細(xì)鉛芯的鉛筆；把一支6B軟鉛筆和一支2H硬鉛筆組合起來就是一支軟硬鉛芯的鉛筆。鉛筆和尺子互組合起來，會產(chǎn)生什么新式文具呢？細(xì)分析一下，鉛筆和尺子都有直的 屬性，利用這一點，可以做成比例尺鉛筆：把鉛筆制成三棱柱形，它有三個面，其中一面按一厘米為一格測強(qiáng)渡，第二面按1.5厘米為一格進(jìn)行亥峽，第三面按2.5厘米為一格進(jìn)廳刻度，鉛筆的整體利購成了一支比例尺，用舊了，不用扔掉，可以當(dāng)鉛筆繼續(xù)使用。如此下去，就千民容易設(shè)想出一系列新的鉛筆小發(fā)明。
由此可見，只要掌握了小發(fā)明的方法，這也就是科學(xué)的思維方法，同學(xué)的就不會感覺到小發(fā)明很困難了，你的創(chuàng)造性思維由此會得到提高，創(chuàng)造潛力就會得到開發(fā)。怎樣開發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)造潛力，在下一次講座將介紹一些具體的培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的方法
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