实践检验的策略与方法解决问题的策略

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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,掌握必要的知识与技能,克服困难、坚持不懈,掌握科学检验的方法,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。,英文勇气一词来源于法文和拉丁文，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()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Y,2,O,3,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,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C,60、,C,70,？,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,创造和创新是一个循环发展的过程,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,掌握系统的知识,面临新问题的自我学习,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,观察自然,发现自然规律,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,鼓励以学位论文的研究内容作为选题；,根据研究现状提出问题；,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；,分析每种方法或途径的可行性，选出最佳方案。,提交书面论文和制作5分钟讲演的PPT。,第9次课提交论文，进行课堂交流。,评分标准：创造性。,