创新思维导论专题三--类比创新法.ppt

1、1 111思维导图思维导图专题三：类比创新思维方法美国当红人气天后LadyGaga在一个春天的晚上走在美国乡村的田野里，忽然听到成千上万的青蛙在这个求偶的时节狂叫不止，不停地发出“哇哇”的声音，LadyGaga十分厌恶的离开，但当她回到录音棚准备录歌时，那些蛙叫声又回荡在耳边，敢于创新的Gaga决定将蛙叫用在新歌上，于是蛙叫声出现在了那首非常出名的BadRomance里。【引导案例：蛙叫与音乐】【思考】蛙叫声与音乐之间有什么联系，有何相同和不同之外？将蛙叫声引入音乐需解决的主要问题是什么？你还能想到哪些类似的创意？【启示】一般人都熟悉蛙叫声，都觉得夜晚的蛙叫很烦，但通过异中求同、由此及彼的联想

2、和类比，可使令人讨厌的蛙叫声变成有节奏的美妙音乐。一、类比创新法的内涵什么是类比创新法什么是类比创新法类比指不同事物或现象在一定关系上的部分相同或相似。类比法两个(两类)对象之间某些方面的相同或相似推演出其他方面的相同或相似的方法（由此物及于彼物、由此类及于彼类，触类旁通）类比创新法从已经存在的自然物体或事实中，经演绎推理、改进拓展得到新的物品或事实的一种创新思维方法。实质是一种确定两个以上事物间同异关系的思维过程，即按一定的标准尺度，将几个彼此相关的事物加以对照，把握事物的内在联系进行创造据传，春秋时期，伞由鲁班之妻云氏发明：“劈竹为条，蒙以兽皮，收拢如棍，张开如盖”4【案例：案例：赫鲁晓夫

3、推诿之术】前苏联部长会议主席赫鲁晓夫，在一次政府会议上，义正辞严、声色俱厉地指责已去世的斯大林所犯的种种严重错误。突然，台下有人大声提问，打断了他的讲话：“你是斯大林的同事，你为什么当时不阻止他呢？”赫鲁晓夫听了，十分生气地向全场听众大声怒吼道：“是谁提的这个问题？”这时，报告厅里的气氛紧张，一片寂静，没有任何人站起来声称问题是自己提的。一个个端坐在那里，没人吭声，也没人动弹。过了好一会儿，台上的赫鲁晓夫才心平气和、轻言细语地说道：“刚才提问的那个同志，现在你该明白是为什么了吧？赫鲁晓夫十分生气地问“是谁提的这个问题”，其意图并非要查出提问的人是谁，而是要让提问者明白，同他现在害怕报复，不敢站

4、起来承认自己是提问者一样，他赫鲁晓夫当时也是害怕报复，所以不敢站出来阻止斯大林的错误行为。一、类比创新法的内涵一、类比创新法的内涵【案例：案例：打错脸了】阿凡提来到闹市，刚挤上电车，忽觉褡裢里有动静，猛伸手，抓住了一个扒手的手腕。钱包掉在地上。众目睽睽之下扒手却假装镇静：“对不起，我想掏钱买票，却错把你的褡裢当做我的口袋了”。阿凡提打了扒手一个耳光，然后笑着说：“对不起，我本想赶跑一只讨厌的蚊子，却错把你的脸当成我的脸了！”【案例：不与疯狗斗案例：不与疯狗斗】狮子看见一条疯狗，雄狮赶紧躲开了。小狮子说：爸爸,你敢和老虎拼斗，与猎豹争雄，却躲避一条疯狗，多丢人啊！”雄狮问：“孩子，打败一条疯狗光

5、荣吗？小狮子摇摇头。让疯狗咬一口倒霉不？小狮子点点头。既然如此，咱们干吗要去招惹一条疯狗呢？不是什么人都配做你的不是什么人都配做你的对手，不要与那些没有对手，不要与那些没有素质的人争辩，素质的人争辩，微微一微微一笑远离他，不要让他咬笑远离他，不要让他咬到你到你。还有很多人正在。还有很多人正在和疯狗斗呢！和疯狗斗呢！定义：定义：从两个对象之间在某些方面的相似关系中受到启发，获得解决问题的方法的一种创造性思维。具有联想、启发、假设、解释和模拟等功能；从一个特殊领域的知识过渡到另一个特殊领域知识的优越性。内涵：是一种或然性很大的逻辑思维方式，其创意性表现在通过类比已知事物开启创意未知事物的发明思路。

6、隐含有触类旁通的涵义。特点激活想象力激活想象力通过联想能充分激发创造主体的想象能力，并使想象保持正确的通过联想能充分激发创造主体的想象能力，并使想象保持正确的方向，适当的类比会促进合理联想的产生。（椭圆轨迹的发明）。方向，适当的类比会促进合理联想的产生。（椭圆轨迹的发明）。启发性启发性类比具有巨大启示功能，能提供较为具体的线索，尤其是当创造对象类比具有巨大启示功能，能提供较为具体的线索，尤其是当创造对象的有关材料不足以进行系统的归纳和演绎时，能起到的有关材料不足以进行系统的归纳和演绎时，能起到“开路先锋开路先锋”的作用。的作用。提高猜想可靠度提高猜想可靠度类比推理利用已确证的知识推广到与之类似

7、的领域或对象上类比推理利用已确证的知识推广到与之类似的领域或对象上去，可大大提高假设的可靠程度。去，可大大提高假设的可靠程度。二、二、类比思维及其特点类比思维及其特点7【案例案例：叩诊法的由来：叩诊法的由来】叩诊，是奥地利医生奥斯叩诊，是奥地利医生奥斯 布鲁格发明的。奥斯布鲁格发明的。奥斯 布鲁布鲁格的父亲是奥地利的一个卖酒商人。那时候，装酒的大酒桶都放在地窖里，格的父亲是奥地利的一个卖酒商人。那时候，装酒的大酒桶都放在地窖里，每天卖酒都要从大酒桶汲取，怎样才能判断出在大酒桶里还有多少余酒呢？每天卖酒都要从大酒桶汲取，怎样才能判断出在大酒桶里还有多少余酒呢？聪明的酒商每次取酒，都要用手指头敲敲

8、大木桶，如果桶里酒不多了，一敲聪明的酒商每次取酒，都要用手指头敲敲大木桶，如果桶里酒不多了，一敲大酒桶，就会发出比较响脆的声音。而盛满酒的木桶，敲起来则是闷声闷气，大酒桶，就会发出比较响脆的声音。而盛满酒的木桶，敲起来则是闷声闷气，酒商就用这个简单的法子，来估量木桶里存酒的多少。酒商就用这个简单的法子，来估量木桶里存酒的多少。有一次，奥斯有一次，奥斯 布鲁格医生接诊了一位病人，病人自诉胸口不舒服、喘气。布鲁格医生接诊了一位病人，病人自诉胸口不舒服、喘气。那时无那时无X X光透视技术，也无听诊器，奥斯光透视技术，也无听诊器，奥斯 布鲁格问来查去也找不出是什么毛布鲁格问来查去也找不出是什么毛病，医

9、生也就无法对症下药，没过几天，病人就死亡了。当尸体被解剖后，病，医生也就无法对症下药，没过几天，病人就死亡了。当尸体被解剖后，奥斯奥斯 布鲁格发现死者的胸部已发炎化脓，胸腔里积了不少水。这事使奥斯布鲁格发现死者的胸部已发炎化脓，胸腔里积了不少水。这事使奥斯 布布鲁格医生联想起了父亲每次取酒时手敲木桶的情景。触景生情，一个奇妙的鲁格医生联想起了父亲每次取酒时手敲木桶的情景。触景生情，一个奇妙的想法突现在脑海，人的胸腔不是与酒桶有些相像吗，如果病人的胸腔里有了想法突现在脑海，人的胸腔不是与酒桶有些相像吗，如果病人的胸腔里有了积水，敲起来的声音也许会与正常人有所不同。积水，敲起来的声音也许会与正常人

10、有所不同。见过敲酒桶的人决不仅仅是奥斯见过敲酒桶的人决不仅仅是奥斯 布鲁格一人布鲁格一人,但发明叩诊这种重要的诊病但发明叩诊这种重要的诊病方法的人方法的人,却只有奥斯却只有奥斯 布鲁格一人。布鲁格一人。二、二、类比思维思维及其特点类比思维思维及其特点 内涵：内涵：从自然界或已有技术成果中，寻找出与创新对象类似的现象或事从自然界或已有技术成果中，寻找出与创新对象类似的现象或事物，从中获得启示，创造出新的事物物，从中获得启示，创造出新的事物特点：简单、快速、可避免盲目思考，类比对象的本质特征越接近则创新的成功率越高。（一）直接类比法（一）直接类比法三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法升降电

11、风扇升降电风扇折叠篮球架升降篮球架升降篮球架水车与刮板输送机三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（二）拟人类比法（二）拟人类比法拟人类比又称感情移入或角色扮演，指创造主体将自己设想为创造对象的某个因素，并设身处地进行想象和创造。如当我是这个因素时，在所要求的条件下会有什么感觉或会采取什么行动。公园保为持园内优美整洁的环境，将垃圾箱进行了拟人化设计，当游人将废弃物喂公园保为持园内优美整洁的环境，将垃圾箱进行了拟人化设计，当游人将废弃物喂入垃圾桶时，它会说入垃圾桶时，它会说“谢谢！谢谢！”。在设计桔汁分离器时设计人员将自己想象成一个桔子的桔汁。问道：在设计桔汁分离器时设计人员将自己想象成一

12、个桔子的桔汁。问道：“我怎样才能我怎样才能从桔子里出来呢？从桔子里出来呢？”显然要冲破桔子皮的包围显然要冲破桔子皮的包围”。“怎么冲破呢？怎么冲破呢？”回答：通过回答：通过压榨，加大压力，让我有力气挤破桔子皮；通过加热或降温使桔子皮强度减弱，压榨，加大压力，让我有力气挤破桔子皮；通过加热或降温使桔子皮强度减弱，以便容易挤出；用旋转的办法，通过离心力增加力量冲出桔子皮并等。以便容易挤出；用旋转的办法，通过离心力增加力量冲出桔子皮并等。挖土机就是模拟人体手臂的动作（分上下臂，可左右上下弯曲），挖头如同人的手挖土机就是模拟人体手臂的动作（分上下臂，可左右上下弯曲），挖头如同人的手掌，可插入土中，将土

13、抓起。机器人设计也主要是从模拟人体动作入手的。掌，可插入土中，将土抓起。机器人设计也主要是从模拟人体动作入手的。三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（三）对称类比法（三）对称类比法对称类比自然界和人造物中有些事物或东西都有对称的特点，可以通过对称类比的关系进行创意，发现创造新的东西。英国物理学家狄拉克从描述自由电子运动的方程中，得出正负对的两个英国物理学家狄拉克从描述自由电子运动的方程中，得出正负对的两个能量解。一个能量解对应着电子，那么另一个能量解对应称着什么呢能量解。一个能量解对应着电子，那么另一个能量解对应称着什么呢?人们知道电荷正负的对称性，狄拉克从类比中，提出了存在正电子的电

14、人们知道电荷正负的对称性，狄拉克从类比中，提出了存在正电子的电解，结果被实践证实了。解，结果被实践证实了。内涵：内涵：根据已经掌握的事物的因果关系与正在接受研究改进事物的因果根据已经掌握的事物的因果关系与正在接受研究改进事物的因果关系之间的相同或相似之处，去寻求创新思路的一种类比方法。关系之间的相同或相似之处，去寻求创新思路的一种类比方法。（四）因果类比法三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法在合成树脂中加入发泡剂，得到轻质、隔热和隔音性能良好的泡沫塑料，在合成树脂中加入发泡剂，得到轻质、隔热和隔音性能良好的泡沫塑料，于是有人就用这种因果关系，在水泥中加入一种发泡剂，结果发明了既质轻于是

15、有人就用这种因果关系，在水泥中加入一种发泡剂，结果发明了既质轻又隔热、隔音的又隔热、隔音的气泡混凝土气泡混凝土。医药公司员工为解决牛黄供应不足的问题，集思广益，终于联想到了医药公司员工为解决牛黄供应不足的问题，集思广益，终于联想到了“人人工育珠工育珠”，那些河蚌经过人工将异物放入它的体内能培育出珍珠，那么通过，那些河蚌经过人工将异物放入它的体内能培育出珍珠，那么通过人工将异物放入牛胆内也应该同样能培育出牛黄来。他们设法找来一些伤残人工将异物放入牛胆内也应该同样能培育出牛黄来。他们设法找来一些伤残的菜牛，把一些异物埋于其胆囊里，一年后果然从牛的胆囊里取出了和天然的菜牛，把一些异物埋于其胆囊里，一

16、年后果然从牛的胆囊里取出了和天然牛黄完全相同的牛黄完全相同的人工牛黄人工牛黄。三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（五）象征类比法 象征：象征：是一种用具体事物来表示某种抽象概念或思想感情的表现手法。是一种用具体事物来表示某种抽象概念或思想感情的表现手法。象征类比：象征类比：指以事物的形象或能抽象反映问的符号或词汇来比喻问题，间指以事物的形象或能抽象反映问的符号或词汇来比喻问题，间接反映或表达事物的本质，以产生创造性设想的方法。接反映或表达事物的本质，以产生创造性设想的方法。玫瑰类比爱情玫瑰类比爱情玉兰类比纯洁玉兰类比纯洁绿叶类比生命绿叶类比生命大炮类比强权大炮类比强权化石代表远古化石

17、代表远古书籍代表知识书籍代表知识婴儿代表希望婴儿代表希望日出代表新生日出代表新生钢铁代表坚强钢铁代表坚强蓝色代表大海蓝色代表大海三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（六）综合类比法 综合综合类比：类比：综合综合复杂的复杂的事物的事物的相似特征相似特征进行类比进行类比。模拟考试：模拟考试：对正式考试的对正式考试的题型题型、覆盖面、题、覆盖面、题量量、难度及难度及考生可能出现的考生可能出现的竞技竞技心态心态的综合特征进行类比模拟。的综合特征进行类比模拟。飞机和航天器设计中常用的飞机和航天器设计中常用的“风洞风洞”、船舶装备改造试验中的、船舶装备改造试验中的“航海模航海模拟器拟器”、“轮机模

18、拟器轮机模拟器”风洞实验船舶驾驶模拟器轮机模拟器1 1国家：政府：行政相当于（国家：政府：行政相当于（）AA公司：经理部：经理公司：经理部：经理BB野战军：作战部：参谋野战军：作战部：参谋CC董事会：经理部：职员董事会：经理部：职员 DD总司令：军官：命令总司令：军官：命令思路：政府代表国家行使行政职能。逻辑关系上最为接近的显然是思路：政府代表国家行使行政职能。逻辑关系上最为接近的显然是B B选项。选项。2 2电子政务电子政务 对于对于 纸张纸张 相当于（相当于（）对于对于（）AA电子邮件电子邮件信封信封B B网络歌手网络歌手歌迷歌迷CC网上购物网上购物现金现金DD电脑游戏电脑游戏软件软件思路

19、：电子政务大大减少了纸张的使用。那么网上购物也是减少现金的使用，两者间思路：电子政务大大减少了纸张的使用。那么网上购物也是减少现金的使用，两者间具有相同的逻辑关系。具有相同的逻辑关系。C C项更为合适。项更为合适。3 3阳光：紫外线相当于（）阳光：紫外线相当于（）A.A.电脑：辐射电脑：辐射B.B.海水：氯化钠海水：氯化钠C.C.混合物：单质混合物：单质D.D.微波炉：微波。微波炉：微波。思路：阳光与紫外线、海水与氯化钠都是整体与组成部分的关系，故思路：阳光与紫外线、海水与氯化钠都是整体与组成部分的关系，故B B正确正确 综合类比法在公务员考试中的应用（国家公务员考试行政能力测试）综合类比法在

20、公务员考试中的应用（国家公务员考试行政能力测试）三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（七）综摄类比法 综摄综摄类比：类比：以已知的事物为媒介，将表面看起来毫无关联、互不相同的知以已知的事物为媒介，将表面看起来毫无关联、互不相同的知识要素综合起来识要素综合起来，勾起创造，勾起创造欲望，使潜在的创造力发挥欲望，使潜在的创造力发挥出来出来，产生众多的创，产生众多的创造性设想造性设想。特征：特征：19521952年，美国麻省理工学院的康顿教授年，美国麻省理工学院的康顿教授发明发明的的一一种种高效率利用知识高效率利用知识的一种设计创新方法，是一种旨在开

21、发人的的一种设计创新方法，是一种旨在开发人的潜在创造力潜在创造力的思考方法的思考方法。基本思路：基本思路：在构思设想方案时在构思设想方案时，将将问题问题进行进行抽象抽象，且，且逐步逐步从低级抽象向高从低级抽象向高级抽象演变，直到获得满意的改进方案级抽象演变，直到获得满意的改进方案为止为止（抽象的阶梯抽象的阶梯）。通过通过抽象抽象来来开开阔阔思路，扩展思路，扩展想象力。想象力。两两大原则：大原则：异质同化、同质异化异质同化、同质异化 异质同化：异质同化：在创造发明不熟悉的新东西时，借用现有的知识来进行分析研究，启发出新的设想。如如根据用雨伞尖顶冲撞稻穗，把稻谷从稻草上脱落根据用雨伞尖顶冲撞稻穗，

22、把稻谷从稻草上脱落下来下来创意创意发明发明了了滚桶状脱粒机滚桶状脱粒机；根据根据PTCPTC半导体陶瓷片发热原理设计出过半导体陶瓷片发热原理设计出过的的电蚊香器电蚊香器三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法案例：巧妙的找水办法上海少年报曾登载过巧妙的找水办法的文章。说的是非洲南部卡拉哈里沙漠边缘的草原地带，每逢旱季当地居民就会因缺乏生活用水而大伤脑筋，甚至不得不离开故乡。但是人类是最聪明的，天无绝人之路，留下来的人们发现当地的动物狒狒还是照样活动。可以肯定的一点是，没有水，狒狒是无法生活的。这说明狒拂能找到水源，于是人们就用“连环计”让拂拂向人们“报告”水源在什么地方。“连环计”是这样把

23、以下这些事情联结起来的：诱捕狒狒给狒狒喂盐狒狒口渴放走狒狒狒狒奔向水源跟踪狒狒找到水源。人们无法找到水源，但是人们却懂得怎么借狒狒当“向导”去找水源，从而达到目的。这样的思考方法，就是综摄法的异质同化。三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法同质异化：对现有的事物，运用新的知识或从新的角度来加以观察、分析和处理，启迪出新的创造性设想来。热水瓶大家都很熟悉，将它改小成茶杯大小，就成了保暖杯将电子表装在笔中，就发明出一种电子计时笔自行车加上二维码，溶入互联网技术，成就了“mobike”三、三、类比创新的主要方法类比创新的主要方法（八）幻想类比法 幻想幻想类比：类比：用超现实的理想、梦幻或完善的

24、事物类比创意对象用超现实的理想、梦幻或完善的事物类比创意对象的的创造性创造性思思维维方方法。法。通过幻想一步一步的分析，从中找出合理部分，逐步达到发明目的“嫦娥奔月嫦娥奔月”的美丽幻想很大程度上推动了人类登月、探月计划的实现的美丽幻想很大程度上推动了人类登月、探月计划的实现；科幻科幻影视作品影视作品中的运载工具和对抗武器，将来也许会从幻想变成中的运载工具和对抗武器，将来也许会从幻想变成现实现实；爱因斯坦爱因斯坦的的相对论相对论构想构想：如果以光速追随一条光线运动，会发生什么情况如果以光速追随一条光线运动，会发生什么情况呢？这条光线会象一个在空间中振荡着而停滞不前的呢？这条光线会象一个在空间中振

25、荡着而停滞不前的电磁场电磁场；古今中外思想家关于古今中外思想家关于人类社会人类社会种种种种“理想模式理想模式”人类关于人类关于基因移植或转基因基因移植或转基因的各种构想的各种构想戈顿认为，为了摆脱自我和超自我的束缚，发掘潜意识的本我的优势，最好戈顿认为，为了摆脱自我和超自我的束缚，发掘潜意识的本我的优势，最好的办法是的办法是“有意识的自我欺骗有意识的自我欺骗”，能力训练选择填空题目：请指出下列案例属于何种类比创新方法？（1）冰雕、沙雕和草雕（）。（2）空气负离子发生器（）。（3）通过对人手的模拟而发明的挖土机（）。（4）农机师观察了机枪连射后发明了机枪式播种机（）。（5）美国麻省理工的谢皮罗教

26、授发现，根据浴池水流旋向的道理预测台风旋向（）。（6）美国的阿塔纳索夫教授和他的学生贝利根据英国发明家巴贝治绘制的通用数字计算机图样发明设计出电脑（）。A、直接类比法B、对称类比法C、拟人类比法D、因果类比法E、象征类比法F、综合类比法G、综摄类比法H、幻想类比法1 1、认知与理解、认知与理解CFAEDH2 2、思维训练、思维训练分组讨论分组讨论能力训练（1）分组训练：开罐新器 要要设计一种开罐头的新工具，从设计一种开罐头的新工具，从“开开”这个词出发，看看有多少种这个词出发，看看有多少种“开开”法，如法，如打开、撬开、剥开、撕开、拧开、揭开、破开打开、撬开、剥开、撕开、拧开、揭开、破开等，请

27、大家选择其中至少一种开法，等，请大家选择其中至少一种开法，运用运用象征类比法象征类比法设计出开罐头新工具的新方案设计出开罐头新工具的新方案35人一组，分组讨论510分钟小组汇报创意或方案小组互评老师点评2 2、思维训练、思维训练（2）案例分析一次偶然的机会，老鼠掉进了氟碳化合物溶液里，但是它却没有被淹死。这一奇怪的现象引起了科学家的注意，经过分析研究，发现氟碳化合物能溶解和释放氧气和二氧化碳，这与血液里的红细胞能担负输送氧气和二氧化碳的原理很难相似。于是科学家利用氟碳化合物溶液制成了“人造血”。请说明上述“人造血”发明过的逻辑思路，并说明所采用的创新思维方法是什么？能力训练可采取小组回答、或个体书面回答等形式22谢谢聆听！