（7）实践检验的策略与方法09-2ppt-解决问题的策略

创造训练何业东北京科技大学材料科学与工程学院转基因细菌生产汽油太空电梯利用干细胞造出人血C60纳米碳管石墨烯时间机器模型问世穿梭时空或成现实美发射太阳帆速度可达光速百分之二六、实践检验的策略与方法创造与创新策略的基本模式图提出问题培育动机分析问题收敛性思维发散性思维实践检验实践检验的策略与方法1.掌握必要的知识与技能2.克服困难、坚持不懈3.掌握科学检验的方法4.及时总结、反复实践1.掌握必要的知识与技能•掌握某领域的系统知识。•具有在某领域进行设计、制作、实验、运算、查阅信息、交流、写作的能力。2.克服困难、坚持不懈•燃起激情•激发勇气•迅速开始•丢掉借口•抗住非议在中国目前的教育体制下，大学生开展名副其实的创造活动存在困难，需要远见和勇气。1）燃起激情•有了一个比较完善的解决问题的思路，但却踌躇不前时。不妨试着想想，哪些因素可以激发你把设想付诸行动？哪些因素可以燃起过你的激情？表现个人金钱生存得到认可乐趣和享受厌烦压力和期限害怕失败渴望成功不满足紧迫感：事物的快速发展是最紧迫的促进因素。要尽快地进行，以免自己的新设想还没有执行就成了古董。不满足：不满足是另一个激发动机。英国幽默大师克里斯托弗.莫里曾说：“高跟鞋是一位女士发明的，因为以前她总是被人亲在前额上。”压力：期限的压力也是一个激发因素。没有这一类压力，什么事情都会变成烂土豆泥。欲望：欲望也是一个激发动机。“你想获得成就吗？自己去创造，去索取吧。”2）激发勇气•勇气是人类首要的品质，因为其它品质都要靠它来保证。•一个新设想在本质上必然具有异常性，实施它需要勇气以承担可能失败和被拒于门外的风险。•勇气是什么？典型的解释是勇于探险，坚持不懈，敢于面对危险、恐惧和困难的精神力量。•英文courage勇气一词来源于法文cuer和拉丁文cor，这两个词都意味着“心”，所以勇气可以阐释为把你的心放到你的努力当中去。3）迅速开始•对执行计划的最大损害莫过于拖延。不管你一直拖延的是什么，现在就迅速开始吧。明天总是太晚。•计划、热情和勇气都要通过行动来表现，一个好的设想只有通过行动才能够实现。•有了一个好的想法就迅速实施吧。4）丢掉借口•不把线放进水里你就别想钓到鱼。不去尝试你就永远达不到目标。例：韩信“破釜沉舟，背水一战”的战术5）抗住非议•有人说：“脸皮厚是上帝的礼物。”要坚定地实现你的设想，就要有能抗住众多非议的韧力。例1：当开普勒用椭圆而不是正圆计算天体的轨道时，他受到了教会和权威势力的严重指责。例2：早期的微型电子计算机的创始者于1970年要把他们的设想出售给一些大公司时，这些大公司纷纷对他们的设想嗤之以鼻。例3：韦格纳的大陆漂移学说例4：突破引力障碍的赖特兄弟6）坚持不懈•很多时候，一个新设想之所以得以实现，其80％的功劳应该归功于持之以恒的努力。例1：近代化学创始人道尔顿的故事从不服输，决不服输，永远也不认输。——丘吉尔坚持不懈的座右铭没有什么比坚持不懈的毅力更重要。才干不能比，因为没有什么比有才干而未成功的人更普遍了。天才不能比，尚未被公认的天才几乎就是一个笑柄。教育不能比，这个世界上充满了受过教育的蠢物。毅力和决心是万能的。3.掌握科学检验的方法•进行前验检验•进行后验检验1）进行前验检验•为了解决所面临的问题，可以提出一种试探性的理论，或建立一个解决问题的模型。•在用模型进行观察、实验及生产等实践检验以前，可以对该模型作一个理性的评价。这类评价叫做前验评价。•前验评价不是将理论或者模型与以往的解题经验或者事实进行比较，而是应用演绎逻辑导出若干结论，然后作两类比较。比较的目的：•这种评价不是用经验来检验理论，而是用理性的尺度来审核理论，即审核所提出的假说或模型成立的可能性。这种评价方式又被称为理性检验。•例：盖尔曼用“八重法”推测粒子结构获得了1969年诺贝尔物理学奖。2）进行后验检验所谓后验评价就是将理论推导出的结果同观察、实验或生产应用的实践结果进行比较。这种评价方法，又被称为实验检验。例2：关于阴极射线的本质的实验检验。4.及时总结、反复实践•验证结果•回顾解决问题的过程•更换解决问题的模式•利用导出的结论1）验证结果•科学史上也曾出现过很多当时信以为真的结论，包括地心说、亚里士多德的重力说等，但最终被证实是错误的。•必须对问题解决过程产生的结果进行很好的检验，才能肯定结果是正确的。常识检验•数学上运算的结果有的可以使用常识来检验。把它们同观测值或者可观测的在常识上的估计值相比较。使用常识解决问题的案例：•1804年，世界上第一辆蒸汽机车在英国诞生了。机车依靠齿轮啮合轨道前进，运行时发出吱吱的声音，而且速度不快。年仅23岁的司炉工，史蒂芬森一直在想怎样能提高机车的速度。“用齿轮怎么会比没有齿轮快呢？”他开始怀疑机车必须使用齿轮才能在轨道上前进的理论。他横下心把齿轮取了下来，惊奇的事情出现了，机车的速度一下子提高了5至10倍，飞快地奔向前方，既没有滑走也没有脱轨，而且还消除了吱吱的响声。仅仅一个常识性的判断就使蒸汽机在实用化的道路上突飞猛进。使用特殊值检验•通过逻辑推理和演绎论证解决的问题，我们常常可以用特殊值来检验所得到的结论是不是正确的。例:通过使用特殊值检验几何公式。2）回顾解决问题的过程•回顾解决问题过程是解决问题过程的一部分。•良好的回顾总结习惯不仅增加了解决问题的经验，而且会提高解决类似问题的速度，减少浪费的时间，是“磨刀不误砍柴功。”3）更换解决问题的模式•当问题获得解决的过程很复杂时，有可能存在某个简洁的解决方案。例如：在登山的过程中，当我们爬到了山顶，往往会发现我们上来的路并不是最近的路。记住最近的路，下次我们爬这座山时就可以直接按照最短的路径上山了。4）利用成果研究新问题例：猴子掰玉米的故事•问题解决以后产生的结论具有多种功能。它不仅是解决这个问题所产生的成果，而且还可能是解决某个新问题的钥匙或者绊脚石。例：人工合成尿素的故事•创造和创新是一个不断循序发展的过程•大部分的问题结论都可以运用到其它问题中去，因为问题一般都不是独立的，都是一环套一环的。例1：日本电信电话公司(NTT)电话卡的故事。例2：3M公司发明不干胶的故事。例3：电化学法制备纳米陶瓷薄膜的应用Ni-10Cr在1000C氧化100小时的截面形貌Ni-15Cr在1000C氧化100小时的截面形貌表面沉积Y2O3薄膜后在1000C氧化100小时的氧化膜的三维形貌制造高比容铝箔电容器表面沉积Y2O3薄膜的效应（活性元素效应）电致变色Smartwindow例4：脉冲放电的应用脉冲放电受控核聚变表面微晶化阴极微弧沉积陶瓷涂层微晶涂层ODS微晶涂层？室温核聚变？制备C60、C70？制备金刚石？制备纳米材料5）导出新问题•一个问题解决了，就会产生相应的结论，此结论会影响到已有的一些结论和未知的结论，导致新问题的诞生例：化学上“同分异构物”的发现例：海王星的发现•解决一个问题为解决下一个问题提供了经验，策略和方法。•人的创造力需要在不断循环的创造思维过程中得到提高。创造与创新的过程提出问题培育创造意识分析问题收敛性思维发散性思维实践检验1.创造和创新是一个循环发展的过程2.创造与创新是有区别的3.发散加工，追求数量；收敛加工，科学评价。这是创造思维的基本模式，始终伴随着创造的每一个环节。个人的创造活动与社会、自然个体社会、自然个人的创造活动不能脱离人类社会和自然环境个人的创造必须建立在全人类成就的基础之上1.掌握系统的知识2.面临新问题的自我学习3.信息交流创造活动必须建立在符合自然规律的基础之上创造活动是主观世界与客观世界的对立与统一1.观察自然2.发现自然规律3.应用自然规律结束语•课程目的：让学生了解创造的规律，知道如何去开发创造力。•课堂训练的局限性：训练题目多数是预先设定的•创造力只有在创造实践中才能真正得到提高（真实的创造是创造者自己提出问题，分析问题和进行实践检验，进行发散思维和收敛思维，获得创造的成果；是他人无法替代的。）•提高创造力的途径：按照创造的规律，在学习、生活的每一个环节，如课堂学习、实验、实习、科技活动、社会实践、毕业论文等，实践创造过程，培养创造能力。祝同学们在创造实践中获得成功论文要求1.鼓励以学位论文的研究内容作为选题；2.根据研究现状提出问题；3.根据创造思维的规律，就如何解决这个问题进行发散思维，设想解决此问题的多种方法或途径；4.分析每种方法或途径的可行性，选出最佳方案。5.提交书面论文和制作5分钟讲演的PPT。6.第9次课提交论文，进行课堂交流。7.评分标准：创造性。本章结束