创新教案第十七十八课 组合思维.docx

创新教案第十七十八课 组合思维.docx

《创新教案第十七十八课 组合思维.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《创新教案第十七十八课 组合思维.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

创新教案第十七十八课组合思维

第十七、十八课组合思维

案例分析

在一次盛大的宴会上，中国人拿出了香气袭人的茅台酒，德国人拿出了威士忌，俄国人拿出了伏特加，意大利人拿出了葡萄酒，法国人拿出了香槟。

轮到美国人时，只见他将各种酒兑在一起说道：

“这叫鸡尾酒，它体现了美国人的民族精神——组合就是创造。

”这个小故事向我们说明：

几种物质的组合有时能产生奇异效果，会导致新物质或新产品的诞生。

这种组合方式就是组合思维。

（一）组合思维的意义

海曼是个穷画家，虽然他非常用功，但技艺不高，又苦于没有名师指点，所以一直没有成名。

海曼经常在凌乱的工作室中画素描。

有一次，海曼要修改他的素描，好不容易找到了一块橡皮，用完后，却又发现铅笔也不见了，这使他十分恼火，于是便用丝线将橡皮系在铅笔上，继续作画，这样用起来就方便了许多。

可是，橡皮一会儿就掉了下来，还是不能使他顺心。

海曼索性专门想办法来固定铅笔上的橡皮。

最后，他终于想出了用薄铁皮将橡皮固定在铅笔尾部的好办法，这就是我们今天仍在使用的带橡皮的铅笔。

接着，海曼又将这一组合的小发明申请了专利。

著名的RABAR铅笔公司知道了海曼的发明后，十分感兴趣，用55万美元买下了这一专利。

海曼于是就由一个穷画家变成了大富翁。

组合是将两个或两个以上的事物（侧面、属性、因素等）组合在一起或把多项貌似不相关的事物通过想像加以连接，从而使之变成彼此不可分割的新的整体。

组合思维的创新方法是指可以通过此事物与彼事物的有机组合，或多种事物间的有机组合，看看是否会产生新的事物、新的功用的思维方法，是创新的又一重要途径。

例如，美国加利福尼亚一家小工厂，将小温度计与汤匙组合，取名叫“温度匙”。

由于它能够在喂养婴儿时方便地看出汤匙里的液体的温度，因此大受母亲们的欢迎；日本的一位理发师将推剪和小吸尘器两部分组合而成一种新型理发工具，使剪下来的头发立即就会被吸尘器吸走，减少了麻烦。

组合是宇宙十分普遍的现象。

从浩瀚无垠的宇宙到分子、原子，从简单的数字排列到复杂的人体结构；从庞大的国家机器到家庭等等，到处都存在有组合的现象。

组合现象又是极为奇妙复杂的。

同样是碳原子，以不同的晶格构造便可形成性质迥异的物质：

坚硬的绝缘体金钢石和脆弱的导体石墨。

而在人与人、物与物、人与物的组合中，更是千变万化，各不相同。

组合思维渗透于各行各业、方方面面，在日常生活中经常要用到。

因此，我们要经常注意、琢磨和分析身边的事物，逐步学会这种思维方法有效组合产生新鲜事物，打破腐朽与神奇之间的界限。

涉及政治、经济、外交等领域的“舒曼计划”可以说是组合思维最成功的实例之一。

德国曾先后两次挑起世界大战，使欧洲各国一度遭受战乱之苦，法国作为德国的西部邻国，在第二次世界大战中被希特勒德国占领，遭受亡国之辱。

第二次世界大战结束以后，为避免法国陷入战乱，各有关国家做出很多建议。

法国当时的外交部部长罗伯特•舒曼，于1950年5月9日提出了“欧洲煤钢共同体”或叫“煤钢联营”的方案，就是著名的“舒曼计划”。

舒曼的这项计划一经提出，迅速博得比利时、卢森堡、荷兰和意大利的支持。

显然这6个国家都从煤钢联营中看到对本国发展的好处。

法国得以按照自己的政治目的“套住”联邦德国，并取得联邦德国的炼焦煤和焦炭；联邦德国借此同其他5国有了伙伴关系，便于打进5国市场，并有利于巩固和加强自己的国际地位；其他国家也可享受到“联营”内的关税优惠。

于是，1951年4月18日，这6个国家签订了建立欧洲煤钢联营的巴黎条约。

这便是欧共体的前身。

后来，英国、丹麦、爱尔兰、希腊、西班牙、葡萄牙等国家纷纷加入了“共同市场”。

发展到今天，12国组成的欧洲共同体已经成为世界上最大的经济贸易集团。

历史的发展证明，“舒曼计划”这一组合创新思维的充分利用取得了巨大的成功。

在一定程度上消除了战争的阴影，所建立的煤钢联营又开创了欧洲联合的先河，这对欧洲的安全和发展起到了重要的推动作用。

许多事实告诉我们，组合思维法作为一种非常实用的创新方法，已广泛地运用到人类的社会生活中。

有人统计了1900年以来的480项重大创新成果后发现，20世纪的三四十年代，创新成果是以突破型为主、组合型为次的；五六十年代，两者大体相当；80年代以后，突破型成果渐趋于次要，而组合型成果则开始占主导地位。

这一情况说明组合创新思维法已成为当前创造发明的一个重要方法。

资料表明，现在世界上每年所产生的创造发明中有百分之七十是靠组合法完成的。

组合代表着技术发展的趋势，组合是创造之父。

（二）组合思维的特征

肯尼迪召集美国各有关部门头脑们商量对策，宣布：

“美国最终将第一个登上月球。

”1961年5月25日，肯尼迪在题为“国家紧急需要”的特别咨文中，提出在10年内将美国人送上月球。

他说：

“我相信国会会同意，必须在本10年末，将美国人送上月球，并保证其安全返回”，“整个国家的威望在此一举”。

于是，美国宇局制订了著名的“阿波罗”登月计划。

阿波罗是古代希腊神话传说中的一个掌管诗歌和音乐的太阳神，传说他是月神的同胞姐弟，曾用金箭杀死巨蟒，替母亲报仇雪恨。

美国政府选用这位能报仇雪恨的太阳神来命名登月计划，其心情可想而知。

在美国宇航局组织下，动员了2万多家厂商，120多个高等院校和科研所，400多万人参加，开发项目1300多个，共耗资250亿美元，历时9年，整个系统共使用300多万个零部件。

可以说，美国的阿波罗登月计划是当代最大型的发明创造，其负责人直言不讳地讲，阿波罗宇宙飞船的技术，没有一项是新的突破，全部是现代技术。

问题的关键是能否将它们准确无误的组合好，实行系统宋朝真宗年间，皇宫曾发生火灾，大火烧毁了几座宫殿，皇帝命令宰相丁谓负责皇宫的修复重建工程。

整修工程有三件难事：

一是造房需要大量的土石，这些土石需要到几十里地之外的地方去采运；二是建造宫殿所需要的大批木材、竹器等建筑材料需经水路运到城外，然后再经陆路转运到皇宫外，不仅费钱费力而且费时误工；三是被烧毁的建筑在拆除清扫时有大量的废料、垃圾需要运到城外，工程量也很大。

也就是说，即有大量的废料要运出，又有大量的建筑材料要运进；既不能相互影响，又不能耽误工期，还要省钱省力，怎么办？

第一步：

先安排一万民工在皇宫前的路上挖土，并将土运到工地，没几天，这条路变成了深沟，这时修宫殿所需的泥土也足够了。

从效果上看，在取土的同时也挖好了沟，一举两得。

第二步：

下令将新挖好的深沟与城外的汴河挖通，河水流进深沟，使之成为一条水道，城外运动木材的木筏、竹筏可以直达皇宫门口。

较之先从水路运到城外码头再从陆路转运到皇宫工地，减少了一个装卸环节，大大节省了材料运送的时间、人力和物力第三步：

工程完工后，下令将焦木、废料及灰沙全部填入深沟，深沟又还原成平整的大路，又是一举两得。

由此可见，创新性是组合思维最突出的特征。

而广泛性是其最普遍的特征，最鲜明的特征则是时代性和继承性。

例如，孙女见爷爷用的圆珠笔笔杆做成像小刀子那样，便问爷爷：

“为什么做成这样呢？

”爷爷没回答她，而是扯过一张废纸，对折，然后调转笔杆，把纸裁成两半。

孙女明白了：

“噢，原来是当刀用的。

”爷爷说：

“是啊，你说制造这种笔的人聪不聪明？

”“聪明。

”爷爷又拿出一枝头上带橡皮的铅笔，对孙女说：

“原先没有这种铅笔，字写错了要擦时，总是要四处找橡皮，后来有人把它们连在一起，用起来方便多了。

你再想想，家里还有什么东西是几样东西合起来的？

”孙女找来找去，终于找到了，她高兴地对爷爷说：

“多用插座，可以插许多插头，还有收录两用机，既可收音又可录音。

”又如，电视+电话=可视电话；多媒体=数据+文字+图象+声音；集成电路=电子管+电阻+电容；台秤+电子计算机=电子秤；飞机+飞机库+军舰=航空母舰；手枪+消音器=无声手枪；自行车+电机+蓄电池=电动自行车等。

（三）组合思维的形式

北京奥运会吉祥物的成功问世就是组合思维的生动事例：

专家组对来自全世界的662件参赛作品作品，进行了大量的研究、考证、修改和艰苦的再创作工作，最后确定以大熊猫、猴子、龙、老虎、拨浪鼓及其组合形象为基本创作方向。

“五一”期间，韩美林根据各方提出的修改意见，对“中国娃”方案进行了进一步的修改完善，提出了以北京传统风筝“京燕”造型代替“龙”造型的修改方案。

在表现手法上，将申奥会徽毛笔的笔触和奥运会会徽中国印的感觉相结合，大胆地采用中国传统水墨画的手绘技法，重新勾画了五个福娃的形象，突出了吉祥物生动活泼的性格特质，在整体形象的艺术表现方面有了重大的突破。

至此，北京奥运会吉祥物形象定位基本完成。

1．同类组合

情侣表、两个订书机合成一体、多孔钻头、并联的彩灯、重复使用三片cpu、双向拉锁、营养八宝粥、鸡尾酒、多缸发动机、双头液化气灶、双层文具盒、三面电风扇、3000个易拉罐组合在一起的汽车、1000只空玻璃瓶组合在一起的艾菲尔铁塔等等都是同类组合的例子。

同类组合是由若干相同的事物组合在一起的思维方式，其目的是在保持事物原有功能或原有意义的前提下，通过数量的增加弥补功能的不足或取得新功能、产生新意义，这种新功能或新意义是原有事物单独存在时所缺乏的。

同类组合的要素不发生质的变化，而是通过数量增加获得新成果。

2．异类组合

我国云南哀牢山彝族将火药、铅块、铁矿石碴、铁锅碎片等物放入一个掏尽籽的干葫芦里，在葫芦颈部塞入火草作为引火物，把葫芦装进网兜，这就是一个异类组合创造——“葫芦飞雷”，世界上最早的手榴弹。

被组合的东西（火药、铅块、铁矿石碴、铁锅碎片等物）是旧的，组合的结果（“葫芦飞雷”）是新的。

把旧变新、由旧出新这就是创造。

异类组合是两种或两种以上不同领域的技术思想、不同功能物质产品等的组合。

异类组合是异类求同的创新，创新性很强。

例如，收录机、电子表笔、闪光装饰品、香味橡皮、音乐贺卡、电子秤、自动照相机、全自动洗衣机、数控机床工业机器人、激光——超声波灭菌、药液灯光灭蚊器、钢芯铜线电缆、钢筋混凝土、混纺毛线、玻璃纤维制品、塑钢门窗、喷气式发动机、晶体电子显微镜、速效止痛治疗器等。

3．重组组合

重组组合就是在事物的不同层次上分解原来的组合，然后再按照新的目标重新安排的思维方式。

重组组合是在一种事物上实施的，不增加新东西，只是改变各组成部分之间的相互关系。

例如，过去电话送话器和听筒是分别安装的，将送话器与听筒连为一体，就是现在的电话机；各类组合家具，如办公柜的隔板可随意调节。

又如双面穿的服装、万能自行车、真空吸尘器、超市柜台的重设、生产流水线的重组等。

而积木、变形金刚、七巧板等配对、拼插玩具也是一种重组组合，有利于儿童建立重组意识，培养重组能力。

重组作为手段，可以更有效地挖掘和发挥现有技术的潜力。

如飞机的螺旋浆装在尾部就是喷气式飞机，装在顶部为直升飞机。

企业的“资产重组”等说明重组可以引发质变。

4．共享与补代组合

20世纪90年代初期，IBM公司由于对PC机的前景估计不足，错失了发展的良机，从而使得竞争实力弱于自己的苹果公司乘虚而入，一时成为家用电脑的霸主。

IBM想夺回家用电脑的龙头地位。

首先考虑的就是借助于虚拟技术取得市场优势。

他们根据PC机零部件技术、生产日益成熟的状况，采取向外部借助力量的办法，充分利用外部市场上的各种优势资源进行PC机的生产和销售。

例如，IBM从INTEL公司购买微处理器芯片，从微软公司引进操作程序等。

这样，就节省了大量的资金投入，大大缩短了产品开发周期，仅仅过15个月就推出了第一台PC机产品。

在销售过程中，他们又利用市场上现有的、完善的计算机销售网络，来扩大营销空间，一下子就开辟了2000多个网点。

由于虚拟化取得的成果，IBM在3年时间内就夺回了PC机市场的主动权。

共享组合是指把某一事物中具有相同功能的要素组合到一起，达到共享之目的。

例如吹风机、卷发器、梳子共用同一带插销的手柄；共用的电动底座组合各种儿童玩具；以干电池为动力源的各种用品（半导体收音机、电动剃须刀、手电筒、石英钟、防盗铃）等。

补代组合是通过对某一事物的要素进行摒弃、补充和替代，形成一种在性能上更为先进、新颖、实用的新事物。

其特点是事物的核心功能不变，所使用的技术、原材料等发生变化（主要是先进化）。

例如拨号式电话改为键盘式、银行卡代替存折和微机、电视机、洗衣机、手机、照相机的更新换代等。

5．概念组合

概念组合就是以词类或命题进行的组合，其特点是在词语和词语之间、命题和命题之间，通过想象加以连结，实现组合创新。

例如水壶在水蒸气作用下能连续作功。

能连续作功的装置可设计成一种动力机。

去掉相同的部分即：

水壶盖在水蒸气作用下的装置可设计成一种动力机。

又如绿色食品、阳光拆迁、阳光录取、音乐餐厅、裴多菲俱乐部、可食用餐盘、蒸汽机、太阳能热水器（系列产品）、魔方、节能灯、可视电话等。

6、综合

提高了钢铁生产的综合技术和质量。

反过来，日本又将钢铁生产技术向其他国家输出。

综合是指为了完成重大课题，在已有的学科、原理、知识、方法、技术不能解决时，创造出新的学科、新的原理、新的方法和新的技术，并对其进行重新组织和安排的思维过程。

综合就是创新。

运用综合这种创新方法最成功的国家是日本。

日本的钢铁工业技术是非常先进的，就是将各种引进的技术加以综合的结果。

他们先后研究了奥地利的氧气顶吹炼钢技术，德国的炼钢脱氧技术，法国的高炉吹重油技术，美国和前苏德高炉高温高压技术，瑞士的连续铸钢技术，美国的带钢轧制技术等，把这些技术融为一体，从而有效的综合。

思维拓展

专家提示：

组合代表着技术发展的趋势，组合是创造之父。

组合思维法是按照一定的技术原理或功能目的，将现有的事物的原理、方法或物品作适当组合而产生出新技术、新方法、新产品的创新思维方法，有由多个相互支持、补充，共同改善、强化同一目的的特征组合在一起，而且一定要产生新效果，达到1+1＞2的飞跃。

1．在原字上加上一笔成新字

灭旧柱玉舌亚

2．中国的汉字重组。

请给下面每个字各配一个字，再将两字拆一拆，拼一拼，变成一个常用语。

例：

註+（吾）=（主）（语）

勋+（）=（）（）汗+（）=（）（）

汕+（）=（）（）杆+（）=（）（）

柱+（）=（）（）洽+（）=（）（）

3．请在10个“十”字加上最多三笔构成新的字4．连线题：

礼品盒的两枝钢笔异类组合

收录机同类组合

真空吸尘器共享组合

儿童玩具重组组合

5．任意选出的20种物体各列出来，你可组合出哪些有意义、有价值的东西？

计算机、咖啡机、百合花、太阳镜、门前的擦鞋棕垫、浴缸、手机、防晒液、卧室、电视、切片机、雕塑、吊床、呼机、窗户、真空吸尘器、汽车、票、苏打罐、驱虫剂

6．动态组合思考题（回答出利用已有的何种信息、资源、条件组合才能完成）。

从洞里怎么掏出铁球？

有一棵长在沙丘旁边的大树，树的根部有一个1米深的、碗口一般大的洞。

一天，几个小孩在树下玩铁球，一不留神，铁球掉进了洞里。

小孩们只有一根1米长的木棍，此外再没有其他什么可以利用的工具。

问：

用什么办法，如何通过动态的组合把掉进洞里的铁球掏出来？

（要求回答问题十分简洁。

）

附组合思维拓展训练参考答案

1．灰阳桩压乱严

2．勋+（云）=（动）（员）汗+（舌）=（干）（活）

汕+（可）=（山）（河）杆+（对）=（树）（干）

柱+（反）=（主）（板）洽+（工）=（合）（江）

3.士土王丰木本禾干千什田古

4、5、6的答案略。

总结：

本节主要讲了组合思维，小组课外继续在日常生活领域运用组合思维去思考生活中学习中遇到的问题，将你们的感受进行交流与分享。

作业：

小组交流与分享运用组合思维处理日常生活中的实际问题。

后记：

建议下学期本讲可让学生多讲多练。