创新思维的表现形式

思考

许国泰是怎么想出曲别针那么多的用途的？

案例点评：许国泰在学术研讨会的发言，令许多外国人都刮目相看。他的发言为中国人民争了光，在大会上创造出了奇迹。其实他就是运用了发散思维的方法，在思考曲别针的用途时，从不同的角度去思考事物，分析了它的材料、结构、重量、韧性等要素，再分别考虑不同因素下的用途。他的思维方法，没有拘泥于一点或一条线索，而是尽可能向多方向扩展，所以得出了曲别针的用途是无穷无尽的。这种思维方法就是发散思维，它能够得出丰富的设想和方案。

发散思维也叫辐射思维、扩散思维或多向思维。它是指在对某个问题的思考过程中，从已有的信息出发，尽可能向多方向扩散，不拘泥于一点或一条线索，求得多种不同的解决办法，衍生出各种不同的结果。发散思维的示意图如图 4-4 所示。

图 4-4 发散思维的示意图

发散思维的特性如图 4-5 所示。

图 4-5 发散思维的特性

1．自由性

发散思维强调观念的自由发挥，发散思维不受束缚，打破思维定式，能在尽可能短的时间内生成尽可能多的设想和方法。

2．变通性

发散思维需要人们打破头脑中僵化的思维框架，按照新的方向来思考问题、寻找答案。变通性需要思维沿着不同的方面和方向扩散。思维是灵活的甚至是跨越式的。

3．独特性

人们在发散思维中会做出不同寻常的新奇的思考，具有独特性。

4．多元性

发散思维不仅运用视觉和听觉，还会利用其他感官接收信息并进行加工。表现出多元性的特点。

发散思维的分类如图 4-6 所示。

图 4-6 发散思维的分类

1．顺向发散思维——按图索骥

顺向发散思维方法是指依据所需要解决问题的性质和形式，组合事物的功能、结构、属性的一种方法，包括功能发散、结构发散、组合发散、特性发散等方式。例如，液晶可以随温度变色，利用此特性进行发散思考，可以研制变色玩具、变色衣服、温度报警器、超薄体温计等。

2．横向发散思维——「挖井」的变通

横向发散思维也称侧向思维，是指不按照思维逻辑顺序去推理，而是转换思维视角的思维方法。

顺向发散思维和横向发散思维是两种不同方向的思维方法。爱德华·德波诺在阐述顺向发散思维与横向发散思维两者的关系时曾用「挖井」做比喻。在挖一口井时，如果最初挖井的位置选得不合适，即使挖了很深，也仍然不出水，但是觉得已经做了很多工作了，现在放弃太可惜，只好继续将井挖得更深更大。这就是典型的顺向发散思维。而横向发散思维，则会首先确定井的位置，一旦发现位置错了挖不出水，就果断放弃，另寻新址。这就是两者的区别。

横向发散思维是使人们摆脱旧有的思维模式，寻找更新、更好的解题思路，避免因为某些「优势」想法而错过其他的思考点。比如，鲁班被茅草细齿拉破手指而发明了锯。此事例说明，从其他领域借鉴也是创新发明的一种思路。

发散思维训练

思考

达尔文是怎么成功的？隐形飞机是如何制造出来的？

案例点评：案例中的达尔文之所以能够成功，就在于他们对事物的积累和坚持。它们的成功绝不是偶然的，是建立在对事物反复不断的分析、总结、研究的基础上的。隐形飞机的制造成功也是在解决一个一个小目标的基础上完成的。发散思维为我们提供了多种方案，而最终能否变成现实，就要依靠收敛思维的作用了。下面我们来学习收敛思维的相关内容。

收敛思维也叫聚合思维、聚敛思维、综合思维或集中思维，是指在解决问题的过程中，尽可能把已掌握的知识和信息，归纳到一个条理化的逻辑序列中，进行分析汇总研究，从而得出一个合乎逻辑规范的结论。收敛思维的示意图如图 4-7 所示。

图 4-7 收敛思维的示意图

收敛思维的特征如图 4-8 所示。

图 4-8 收敛思维的特征

发散思维与收敛思维在原理上相反，发散思维是将思路打开，想出尽可能多的方案方法，而收敛思维是要在此基础之上，将这些方案信息进行分类和编号，排除对创新活动无用的信息，得出最终的结论。因此，收敛思维要求更多的是封闭式、连续性、实际性的思考模式。收敛思维具有如下特性。

1．封闭性

发散思维的思维方向是以问题本身为中心点，向四面八方扩散地展开思考，具有开放性，而收敛思维则是把这些发散思维的想法由四面八方集合起来，进行分析、比较、研究和汇总，得出一个合理的结论，具有封闭性。

2．连续性

发散思维的过程，是从一个想法到另一个想法，这些想法或方案彼此之间是没有任何联系的，是跳跃式的思维方式，具有间断性。而收敛思维的思维方式则是一环扣一环的，每个想法之间是有关联性的，是有逻辑性的，且具有较强的连续性。

3．综合性

在收敛思维过程中，要对各种发散思维结果，进行归纳综合、分析比较才能得出最佳的方法或方案。收敛思维得出的结论并不是简单地对信息的排列组合，而是具有创新性的综合，它是以目标为中心，对原有的知识从内容到结构上进行有理性的、逻辑性的选择、排列和重组。

4．求实性

发散思维所产生的众多方案，一般来说都是不成熟的，发散思维主要求多而不是求准。所以对发散思维的结果，必须进行逻辑分析汇总，而收敛思维就是逻辑分析的过程。这些设想或方案是按照实用可行的标准来重新进行排列组合的。所以，收敛思维具有求实性。

1．两者的区别

两者的区别如表 4-2 所示。

表 4-2 发散思维与收敛思维的区别

（1）思维指向相反。

发散思维是由问题的中心向四面八方扩散思考，而收敛思维是由四面八方的思考汇总于问题的中心，二者的思维方向刚好相反。

（2）两者作用不同。

收敛思维是一种求同思维，是把多种想法理顺、筛选、综合、统一，是集中各种想法之后，对这些想法重新进行理性分析汇总，达到对问题的全面理性的认识；而发散思维是一种求异思维，它是尽可能地放开思维方向，把各种不同的方法和方案都设想到。没有发散思维就不会有新的假设和答案，就不会有创造性思维；但是发散思维所提出的新想法必须经过收敛思维的检验证明才能确定其是否正确。

2．两者的联系

两者的联系如图 4-9 所示。

图 4-9 发散思维与收敛思维的联系

收敛思维与发散思维既有区别，又有联系，两者是辩证统一的。在解决问题的过程中，两者在思维方向和思维过程中互补。在解决问题的早期，发散性思维起到更重要的作用。发散思维向四面八方发散，广泛收集各种想法和方案；在解决问题的后期，收敛性思维扮演着重要的角色。收敛思维针对发散思维获取的方案进行认真整理、精心加工，最终达到解决问题的目的。所以，两者是辩证统一的。

收敛思维训练

思考

孙膑为何能胜魏惠王？

案例点评：孙膑能够智胜魏惠王，就在于他使用了逆向思维的方法。那么到底什么是逆向思维呢？它主要有哪些表现形式呢？下面我们来认识下逆向思维。

逆向思维是指从相反的、对立的、颠倒的角度提出问题、思考问题，是以背离常规的思考方法来解决问题的思维方式。

1．批判性

逆向与正向是比较而言的。逆向思维破除经验和习惯造成的僵化的思维定式模式，它往往是对传统和惯例提出的挑战和批判。

2．新奇性

常规思维下，人们往往容易思维僵化，得到的答案也是一般性的常规的答案。逆向思维以反惯性的方式思考问题，结果往往让人耳目一新、出人意料。

3．突破性

常规思维受经验或者习惯的束缚，观念容易停留在原有的基础上，很难有进步和发展，而逆向思维就是突破传统习惯的束缚，产生前人从来没有过的解决问题的方法。

逆向思维的表现形式如图 4-10 所示。

图 4-10 逆向思维的表现形式

1．原理逆反

科技史上有些重大的创新发明就是在对事物原理的逆反思考基础上产生的。比如 1819 年，丹麦的物理学家奥斯特通过实验研究发现了通电导体可使磁针转动的磁效应。1820 年，法国的安培发现通电的螺线管具有与磁石相同的作用。英国物理学家法拉第想：为什么不能用磁产生电呢？于是，法拉第开始做各种各样的试验，经过反复的实验研究，终于在 1831 年发现了电磁感应现象，并且创制了世界上第一台发电机。这就是原理逆反的妙用。现代生活用的吸尘器，其原理也是与常规方式相反的创造成果。通常桌子、物品上积了灰尘，都是用「吹」的方式将其清除。但是地面上的灰尘垃圾，如果也用「吹」法清除，势必会弄得满屋子尘土飞扬。于是人们就反过来，创造了吸尘器。

2．功能逆反

功能逆反是从事物既有功能的反面出发来思考问题，寻求解决问题的新方案。例如，原联邦德国某造纸厂，因工人疏忽，在生产过程中少放了一种胶料，制成了大量不合格的纸。用墨水笔一写，字迹就化开来。如果这批纸全部报废，就会给公司带来重大的损失。肇事者拼命地想：有没有什么好的补救办法呢？有一天，他漫不经心地把墨水洒在桌子上，顺手拿起几张这种「没用」的纸来擦，结果墨水被吸得干干净净。「变废为宝」的念头在他的头脑中产生了。终于，这批纸被当作吸墨水的纸，全部卖了出去。

3．结构逆反

结构逆反是将已有事物的结构形式进行相反的考虑，通过调整物品结构的位置产生新的结构方式，实现事物性能的优化。比如夏普公司最初研制的电烤箱热源在下面，需烤制的鱼或肉放在上面。这种结构在加热过程中会产生这样的问题：鱼、肉经烘烤而析出的油脂要下滴，掉在电热丝上会产生大量焦烟，污染环境。技术人员想到做简单的结构变换，让加热用的电热丝装在烤箱上部，所烤食品置于下方，这样即便鱼、肉掉下去也不会接触电热丝，烟雾的问题也解决了。

4．特性逆反

特性逆反就是以事物的某一属性的相反特性去取代已有的特性，从而达到不同的目的。比如，大家都知道的全自动洗衣机，在设计脱水缸的过程中很是费周折。研究人员当初在设计洗衣机的脱水缸时，采用了硬轴，但是这种材料在高速旋转时会带来很大的噪声，而且洗衣机会不停地颤抖。为了解决脱水缸这个问题，工程技术人员想了许多办法，先是把转轴加粗，不行，后来又把转轴加硬，仍然无效，最后，他们想不如逆向操作试试看，他们用软轴代替了硬轴，却没想到这次竟然成功了。软轴材料很轻，用手一推，脱水缸就东倒西歪，但是脱水缸在高速旋转时，却非常平稳，脱水效果很好。采用软轴成功地解决了颤抖和噪声两大问题。

5．程序逆反

程序逆反是指在操作顺序上找到事物既有程序的逆反面，通过程序发生原理及时间的逆反调整实现对事物的改造。比如，传统的破冰船，是船在水上破冰。因为要依靠自身的重量来压碎冰块，所以它的头部设计采用了高硬度的材料，十分笨重，导致这种破冰船有一个缺点，那就是如果有侧向漂来的流水，容易翻船。苏联的一位科学家运用程序逆反的思维方法，对这种破冰船进行了改良。他设计的破冰船能够潜入水下，依靠浮力从冰下向上破冰。这种破冰船的设计不需要用高硬度的材料，不仅节约了许多原材料，而且船不容易侧翻，自身的安全性也提高了。

6．观念逆反

随着社会的发展和科技的进步，许多旧观念都会有巨大变化，如能对习以为常的观念做相反的探索，就会有新的启发。比如，消费观念从以廉价为主向不同的需求型转换，从吃饱穿暖到吃好、穿好。而所谓吃好的观念也完全不是要油水多、鸡鸭鱼肉一大桌的概念，现代人喜欢的是清淡、天然野生、粗粮杂粮，甚至于开发昆虫食品、花朵食品。

逆向思维训练

思考

「汽化器」和喷香水的相似性表现在哪里？

思考

鲁班的锯是怎么发明出来的？

案例点评：案例中「汽化器」和「锯」的发明都是发明者在看到和使用某一事物时，联想到把这个功能运用到其他的事物上，从而发明了一种新的事物，达到了解决问题的目的。这就是联想思维的妙用。

联想思维是指人们在思考过程中将一种事物与另一种事物联想起来，利用它们之间共同的或类似的规律，从而达到解决问题的目的。

1．形象性

联想思维基本的操作单元是表象。其所概括出来的表象因为具有一般特征，所以也体现出不同形象之间具有一定的相似性。人们通过创造性的联想思维，借助这种相似性进行越界思考，进而产生新的创造性发明。

2．目的性

联想思维具有一定的目的性和方向性。它是把已知的事物作为思考的出发点，按照一定的方向、有目的地想到其他事物，达到解决某一问题的目的。

3．实践性

联想思维能力是可以培养的，人们通过不断地实践锻炼，可以培养和提高联想思维的能力。人们在生成对事物的理解、获取知识和积累经验的过程其实都是联想的过程。

进行联想思维练习，会增强思维的发散性，为创造性地解决问题打下基础。下面介绍几种主要的联想思维方式（见图 4-11）。

图 4-11 联想思维的形式

1．相似联想

相似联想是指由给定事物或现象想到与它相似的其他事物或现象（形状、功能、性质等）。比如看到水就想到河，看到钢笔就想到铅笔，看到毛衣就想到毛线。相似联想的是事物间的相似性和共同性。比如，「床前明月光，疑是地上霜」。这种联想方式运用了事物之间的相似性，把具有相似点的事物联系起来，从而产生新的创意。

2．对称联想

对称联想是指由给定事物联想到在空间、时间、形状、特性等方面与之对称的事物。例如，上联想到下，左联想到右，黑联想到白，快联想到慢。

3．接近联想

接近联想是指两个事物或者不同事物在时间上或空间上相互接近，它们之间形成的联想。比如看到雪就想到冬天，看到冰激凌就想到夏天。又如，看到儿童就想到幼儿园、儿童节等，看到汽车就想到汽油、红绿灯，这些也都是接近联想。

4．相关联想

相关联想是指由给定事物联想到经常与之同时出现或者某个方面有内在联系的事物的思维方式。找到各事物之间的逻辑关系，从一点出发，一环扣一环地进行联想。比如，木头和足球，怎么样把这两者联系起来呢？只需四步。由木头想到树林，由树林想到田野，由田野想到足球场，由足球场想到足球。多做相关联想，可以提高创新思维能力。

5．因果联想

因果联想是指由事物的某种原因而联想到它的结果。比如，由冰联想到冷，由火联想到热，由科技发展联想到经济发展，这些就是因果联想。

1．类比法

类比法是指由一类事物所具有的某种特性，推测出与它类似的事物也应具有这种特性。它是通过把陌生的事物与熟悉的事物进行比较，从中获得启发的方法。

（1）直接类比。

直接类比是从自然界或者现有成果中直接联想到相类似的事物，进行类比联想，如听诊器的发明。当年有一天拉纳克医生到公园闲逛，当时有两个小孩在玩跷跷板，一个小孩在跷跷板的一头轻轻地敲板，另外一个小孩在另一头贴着耳朵听，他也过去学着小孩的样子听了听。他发现虽然小孩敲木板时用力很轻，可是他在另一头却听得非常清晰。他立刻就有了一个想法：能不能发明一种仪器，能够听到病人胸腔里的声音，以此来诊断病人胸腔里的健康状况？听诊器就这样诞生了。

（2）对称类比。

利用自然界中有许多事物都有对称的特点，可以发明创造出新的事物。例如，正电子的发现就是狄拉克通过对称类比所联想到的。1931 年，物理学家狄拉克在描述自由电子运动的方程中，推导出了两个正负对称的能量解。已知其中的正能量对应负电子，他因此类比联想到，负能量就应该对应正电子。所以，他提出了「正电子」的假说。第二年，他的猜想也得到了证实。1932 年，美国的物理学家安德森从宇宙射线中发现了正电子。

（3）仿生类比。

人们可以将现实中存在的某种生物的特性运用到创意上，创造出新的事物。比如人们仿照鸟类飞翔的特性制造出了飞机；鸟类可直接腾空起飞，不需要跑道，人们又仿此发明了直升机；人们发现蜻蜓的翅膀能承受超过其自己好多倍的重量，人们又仿制出超轻的材料，运用在航空、航海、车辆以及房屋建筑上。

（4）因果类比。

有些时候两个事物或不同事物之间存在着同一种因果关系。因此，可根据一对事物之间的因果关系，推测出另一对事物的因果关系。例如，日本人铃木发明的气泡混凝土。他发现在塑料中加入发泡剂，能够使塑料中充满无数微小的孔洞，这样得到的泡沫塑料很轻，又具有良好的隔热和隔音性能。铃木把这种想法运用到水泥中，在水泥中加入一种发泡剂，制造出了气泡混凝土。

2．移植法

移植法是指将某个学科或领域中的原理、技术、方法等，应用到其他学科或领域中，为解决某一问题提供帮助。

（1）原理移植。

原理移植即把某一学科中的科学原理应用于解决其他学科中的问题。例如，电子语音合成技术可以使用在贺年卡、公交车、玩具、复读机、录音笔等众多产品上。

（2）方法移植。

方法移植是指把某一学科或领域中的方法应用于其他学科或领域中解决问题。例如，香港中旅集团有限公司总经理马志民曾赴欧洲考察，参观了荷兰著名的景点的「小人国」。这个景点就是把全荷兰其他著名的景点都浓缩、缩小化放在一起。他回来后就把这种微缩方法移植到了深圳，把全国各地的自然风光、人文景观都缩小化放置在一个景点中，建成了具有中国特色的「锦绣中华」，自开业以来生意十分红火。

（3）结构移植。

结构移植是指将某种事物的结构特征，部分或整体地运用于另外的产品的设计与制造中。例如，把缝衣服的线移植到手术中，出现了专用的手术线；把用在衣服上的拉链技术移植到手术中，发明了「手术拉链」，这种方法比针线缝合快很多，且不需要拆线，大大减轻了病人的痛苦。

（4）材料移植。

材料移植即将已知某种事物所采用的某种材料转用到其他新的载体上或者开发出新的用途和功效，以产生新的成果。例如，小苏打粉不仅可以用来发面包、制汽水，它还有其他的功用。比如将一杯小苏打和两匙淀粉混合起来，在身上散发异味的部位抹一抹，就可以清除体味。它还可以做清洁剂。在牙膏里加一点小苏打，可以去黄并美白牙齿。在鞋子里放一点小苏打可以吸收潮气和异味，起到干燥剂的作用。

思考

「叩诊法」的发明利用了什么样的原理？

案例点评：「叩诊法」的发明就是联想思维的典型案例。盎布露歌医生看到他父亲用敲木桶的方法来判断桶里有多少酒，就联想到了用这种方法来判断胸部病人的病情，这是原理移植的方法。

联想思维练习