科学发现和技术发明中的创造性

科学发现和技术发明中的创造性1/25/2020主要内容•一、科学发现和技术发明的基本过程•二、影响科学发现和技术发明的因素•三、科技人员的创造性培养一、科学发现和技术发明的基本过程•（一）发现和提出科学新问题•（二）实验设计和实验观察•（三）实验结果的处理和实验假设的验证1/25/2020（一）发现和提出科学新问题•1.发现和提出问题的渠道–从困惑中发现问题；–从疑问中发现问题，这里主要强调要有怀疑精神，不怀疑不能见真理，学贵善疑，只有善思，才能善疑；–从旧理论与新事实的矛盾中发现问题；–从不同学派或理论之间的矛盾中产生问题；–从科学理论内部的矛盾中发现问题；–从不同学科的交叉点上产生问题；–通过阅读别人的学术论文发现问题；–通过参加学术研讨会、学术讲座、论文答辩会而发现问题等等。1/25/20202.发现和提出问题的前提•研究者要具有一定的专业基础知识和渊博的知识面。–科研人员就必须通过图书、报刊资料、文献索引系统和电子计算机网络系统，收集国内外有关课题研究的科研信息，掌握科技发展动态，从最能激发创造性的某些前沿问题、热点问题中去选择自己的兴趣指向。1/25/2020•“随便做什么事情，都要跳到最前线去作战。问题不是怎么赶上，而是怎么超过。不能是老跟，那就永远跑不到前面去”。•“要下决心走自己的路，才能做出开创性的工作”。——XXX1/25/2020•发现和提出新问题的前提之二：–研究者要打破传统理论观念的束搏，围绕着某一个兴趣领域，不拘一格地从各个方位、各个角度、多个层面去发现用原有的知识解释不了的新的现象。如果没有新的视角，即使面对一个新奇现象，也不会有新的奇想，当然就发现不了新的问题。1/25/2020•发现和提出新问题的前提之三：–时时刻刻做一个寻求新问题的“有心人”。要学会用科学的怀疑眼光看待一切。那些唯书本是从的人，绝对服从权威的人，是面临新问题却不可能发现新问题的人。1/25/2020（二）实验设计和实验观察•实验设计包括实验目的确定、观察对象和仪器设备的选择、实验方法的确定以及实验原理的构思等。•在实验的实施过程中，要注意仔细观察实验中出现的情况，一边观察、一边记录、一边思考。1/25/2020（三）实验结果的处理和实验假设的验证•实验结束后，需要对实验过程中所获得的数据、材料进行整理和分析，并根据整理分析的结果对实验假设进行验证。1/25/2020二、影响科学发现和技术发明的因素•个体知识结构因素•认知因素•人格因素•年龄因素•外在社会环境因素1/25/20201.认知因素•我国学者XXX（1986）对认知因素在我国科技工作者的创造活动中的作用进行了调查研究。调查对象分为两类。一类是中国科学院学部委员，共28人。一类是一般科技工作者，共127人。•对不同研究类型的科技工作者进行研究发现，总的来说，思维能力、记忆力、想象力、观察力、操作能力对科技创造的影响是最大的。•其中，思维能力在各类科技创造中的影响都是最重要的。1/25/2020•在思维能力类的各因素中，作用大小的顺序分别是：–独立思考–思维分析能力–判断能力–思维综合能力–思维灵活性–思维深度–思维广度–思维比较能力–思维概括能力–思维抽象能力1/25/2020•记忆力类各因素的作用大小顺序是：–联想能力–记忆力–记忆准确性–记忆速度1/25/2020•想象力类各因素的作用大小顺序是：–想象力–想象新颖性–想象丰富性1/25/2020•观察力类各因素的作用大小顺序是：–观察力–观察敏锐性–观察准确性1/25/2020•操作能力类各因素的作用大小的顺序是：–操作能力–操作准确性–操作速度–操作协调性1/25/20202.年龄因素•XX（Lehman，1953）从上个世纪50年代就开始从事创造力发展的研究。他研究了几千名科学家、艺术家和天文学家的年龄和成就，认为25—40岁是创造的最佳年龄。•其中，不同领域的科学家的最佳创造年龄为：化学家26—36岁；数学家30—34岁；物理学家30—34岁；哲学家35—39岁；发明家25—29岁；医学家30—39岁；植物学家30—34岁；心理学家30—39岁；生理学家35—39岁。1/25/2020•虽然，一般来说，科学家在35岁左右达到创造活动的巅峰。不过，也有学者发现，科学家的创造活动有两个高峰时期。–第一个高峰，是在30岁后半期至40岁后半期，第二个高峰是在55岁左右出现。•为什么创造力在40岁后半期停滞了，到了50岁却又再度活跃呢？–一个理由是，在50岁时渡过了身心多变故的更年期，迎来了家庭、经济和地位的安定，又重新积累了知识，对工作的自信心和完成欲望增强，同时良好的研究环境也创造了有利条件，由于这些条件而产生了第二高峰。1/25/2020•中科院的XXX院士统计了从1901—1999年诺贝尔奖获得者做出代表性工作与获奖的时间差分析发现：–从1901—1999年，物理学奖获奖人做出代表性工作与获奖的时间差平均为16.1年，化学奖为15.4年，生理或医学奖为18.1年。•对物理学奖获奖人取得获奖成就与获奖时的年龄差随时间的增减情况的统计发现，年龄差呈上升趋势：–1901-1925年平均时间差为11.6年；1926-1950年平均时间差为10.7年；1951-1975年平均时间差为13.9年；1976-1999年平均时间差为19.5年。–这组数字表明，从诺贝尔获奖者做出代表性工作到最终获奖，一般需要10余年，而且由于科学研究的不断深入，这个时间差有增长的趋势。1/25/20203.社会环境因素•社会文化、社会风尚、学术心理、人际关系、科技政策、学术氛围、群体环境、工作环境等对个体创造力的发展都具有重要影响，但在这里着重探讨一下学术氛围对创造力发挥的影响。1/25/2020三、科技人员的创造性培养•培养创造意识•培养创造思维•培养创造技能•掌握创造技法•营造创新环境1/25/2020创造技能•实践技能•合作能力•把握机遇的能力1/25/2020创造技法•科学原理推演法•技术综合法•自然模拟法•回采法