论文部分内容阅读
运用观察得到被观察事务的主要印象,在剖析奇特效应过程中获得新发现的方法,叫观察发现法。
观察是一种有目的、有计划、有步骤的感知活动。从创造出发的观察要求人们要善于用敏锐的眼光去“观”,用科学的思维去“察”。
观察活动由观察者、观察对象和观察工具等三个基本要素构成。
观察者即进行观察的人,是观察活动的主体。一个人要成为观察者,从主观条件上来说,必须掌握一定的科学知识,具备必要的实践经验和观察技法。在进行观察之前,他应当向自己提出观察任务(观察目的),明确观察对象,制订观察方案,装备观察仪器。在观察过程中,他应当把思维与感知有机地结合起来,正确地使用观察工具。观察结束时,他要通过适当方式提出准确、可靠的观察结果——科学事实,进而获取新的发现或新的发明。
观察对象,即被观察的客观世界的某个事物、某个片断。是观察活动的客体。对于一项具体的观察活动来说,它只能把客观世界的某个局部作为观察对象。另一方面,观察对象也不是任意的个别事物、个别方面。哪一个个别事物、个别方面应当成为观察对象,要由观察者根据创造实践或研究课题的需要,以及当时当地的观察条件来确定。
观察工具,即观察活动赖以进行的物质手段,包括观察仪器及其他具有辅助作用的工具。使用观察工具的目的在于扩大观察范围。
观察者、观察对象和观察工具这三个要素之间存在着相互依存的辩证关系。从原理上说,作为创造技法的“观察法”,可以说是充分发挥观察三要素创造性潜能的一种艺术。
观察发现法的常用技巧有:
1 考察重复:科学家特罗特认为:“知识来源于对周围事件中相似处和重现情况的注意。”因此,对于创造者来说,做出发现式创造的重要思路之一,就是要研究每一个有限的时间或空间里发生的一切相似或重复出现的现象。
什么是重演现象?它是指同一事物或同类事件在一定的时间空间里,以同一形式或相似形式反复演示的现象。世界上一切事物、现象的发展与变化是相互联系的、有序的。发现重演现象,就意味着摸到了某种规律的触角,在认真的考察与实验探索中,就有可能做出科学发现或技术发明。
我国著名科学家竺可桢以研究气候变化规律而蜚声中外。他在知识创新中能够做出卓越的贡献,与他长期考察重复现象的努力分不开的。竺可桢从青年时代起,就养成了观察的习惯。他每天早晨起床后的第一件事,就是观测并记录气温、气压、风向、温度等气象要素,几十年如一日,直到逝世的前一天,从未间断。他在进行观察的同时,还阅读了大量的古籍,从中寻觅有关气候和物候的记载,一页一页地摘抄下来。在掌握了大量观察资料的基础上,他对这些资料进行整理和精心研究。终于发现了世界气候存在波动的重演现象,并写成《历史时代世界气候的波动》一文。文中,他批驳了那种认为“气候一成不变”的观点,有理有据地指出,世界各国史前时期和历史时期气候变化是普遍性的,而且是有一定规律的波动。后来,他又发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,对中国气候变化作了定量分析。这篇论文震动了国内外气象学界,为祖国赢得了荣誉。
2 动态观察:动态观察是相对静态观察而言的。在创造活动中。人们不仅要对事物进行静态观察,而且要创造条件进行动态观察。
金属是常用的材料类型,研究金属性能对发展材料工业和应用材料都具有重要的意义。对一种金属而言,在静态下观察,除了看见它的形体、光泽等属性外,不可能有新的发现。如果将它逐步冷却,进行降温状态下的动态观察。又会产生什么结果呢?
有人按此思路对多种金属进行实验。当把某些金属放在接近绝对零度(-273℃)的温度下时,发现其电阻为零。这时如向金属线圈中通电流时,由于电阻为零,这个电流将不断地在线圈中运动下去,这种现象被称为超导现象。
超导现象的发现,激发了世界各国对超导材料的开发与应用研究。人们应用超导技术制造产生磁流体发电需要的巨大磁场的线圈,因其电阻为零,线圈上便能通过很强的电流。由于超导材料具有完全不容纳磁力线的特殊性质,因此可以用它制成悬浮在磁场中的磁悬浮旋轴承——磁悬浮列车。如果能应用超导材料制成高压输电线,输电损失将从现在的20%以上降至到接近零的水平,其产生的经济效益是十分可观的。
有比较才有发现。创造动态条件是运用技法的关键。常用的创造动态条件的方式主要有以下几种:
(1)改变时序:将事物放在变化着的时间中进行观察和实验,就是改变时序。比如,人们研究人体在一天不同时间内的生理心理状况,发现了“人体钟”的现象。有的企业据此开发出适应“人体钟”规律的早、中、晚用保健增智营养液。某牙膏厂利用改变时序的动态发现手法,开发出“早安牙膏”和“晚安牙膏”。
(2)改变空间:同一事物在不同的空间可以表现出不同的功能与属性。因此,有意识地将研究对象置于几种不同的空间进行观察,也是进行动态发现的一种手段。比如,将各种植物种子放在太空飞行器中进行太空旅行,然后观察它在地球上的发芽生长及结果会有什么变化,从而发现改良品种的途径。
(3)条件极端化:事物的属性在极端化的条件下或许与常规条件下有所不同,这种想法常常使动态观察大有收获。在超高速状态下行驶的车辆,其动力学特性是不同于常速状态的。因此,掌握高速条件下的车辆动力学性能,是设计车辆结构及外型的重要理论依据。在超高温、超高压、超负荷等极端条件下,事物属性将会发生什么变化呢?发现某种前所未知、前所未见的现象或属性,便意味着抓住了创造的契机。
3 变换视角:在不同的视角下,我们看到的可能是不同的事物形象。比如,正视一个圆锥体时,看到是一个三角形投影,俯视时则看到的是一个圆形投影。再如,站在地面上观察飞驶的列车与坐在另一辆飞驶的列车去观察时,显然会得到不同的视觉效果。在创造活动中,如果有意识突破传统的观察习惯,改用过去不曾用过的角度去观察与思考,或许能发现“新大陆”,做出新的创造。
在变换视角前,应当了解人们传统观察习惯所采取的视角。有意识地变换视角,可以采用以下方式进行:
(1)改变观察位置:比如,站在地球上和坐在飞机上观察同一地面物,会得到不同印象。站在大圆桶里看和站在圆桶外部看,会分别得出内凹和外凸的印象。
(2)迂回观察:在观察活动中,常常发生正面观察受阻,或直接观察有障碍的情况,这时不防采用迂回包抄的观察方式。事实上,许多创造发明都是采用迂回曲折、从两翼或外围人手进行观察才有所发现。我们无法观察到电荷的流动,但是我们可以用电流表来间接观察;我们无法观察到受载构件中的应力分布,但通过应变仪同样可以观察构件中应力变化的情况。
4 剖析奇效:事物的奇异现象总是某种效应的外显。我们在观察中发现某种形态奇异的现象后,应去分析其与常规效应不同的奇异效应,力求从中剖析出鲜为人知的科学知识,悟出启动创新的思路,这就是“剖析奇特效应”的创造技巧。
湖南省汨罗市第一中学龙超泽同学从小就喜欢制作叶脉书签,他在数以千百次的制作中发现,树叶的叶脉巧夺天工,各式各样,但总的规律是呈网状结构,在不停地向叶脉呵气时发现,在叶脉上凝集着小水珠,而且小水珠不会渗漏。他发现叶脉这一透气不透水的奇特现象后,正遇大雾天气。他想,如果能人工做一个很大的叶脉网状装置的话,不就可以把大雾凝集成水,解决缺水地区的缺水状况么?他到市场上买了几十种不同目数的金属网筛,经过反重试验,终于发明了叶脉网式凝雾集水装置。
观察是一种有目的、有计划、有步骤的感知活动。从创造出发的观察要求人们要善于用敏锐的眼光去“观”,用科学的思维去“察”。
观察活动由观察者、观察对象和观察工具等三个基本要素构成。
观察者即进行观察的人,是观察活动的主体。一个人要成为观察者,从主观条件上来说,必须掌握一定的科学知识,具备必要的实践经验和观察技法。在进行观察之前,他应当向自己提出观察任务(观察目的),明确观察对象,制订观察方案,装备观察仪器。在观察过程中,他应当把思维与感知有机地结合起来,正确地使用观察工具。观察结束时,他要通过适当方式提出准确、可靠的观察结果——科学事实,进而获取新的发现或新的发明。
观察对象,即被观察的客观世界的某个事物、某个片断。是观察活动的客体。对于一项具体的观察活动来说,它只能把客观世界的某个局部作为观察对象。另一方面,观察对象也不是任意的个别事物、个别方面。哪一个个别事物、个别方面应当成为观察对象,要由观察者根据创造实践或研究课题的需要,以及当时当地的观察条件来确定。
观察工具,即观察活动赖以进行的物质手段,包括观察仪器及其他具有辅助作用的工具。使用观察工具的目的在于扩大观察范围。
观察者、观察对象和观察工具这三个要素之间存在着相互依存的辩证关系。从原理上说,作为创造技法的“观察法”,可以说是充分发挥观察三要素创造性潜能的一种艺术。
观察发现法的常用技巧有:
1 考察重复:科学家特罗特认为:“知识来源于对周围事件中相似处和重现情况的注意。”因此,对于创造者来说,做出发现式创造的重要思路之一,就是要研究每一个有限的时间或空间里发生的一切相似或重复出现的现象。
什么是重演现象?它是指同一事物或同类事件在一定的时间空间里,以同一形式或相似形式反复演示的现象。世界上一切事物、现象的发展与变化是相互联系的、有序的。发现重演现象,就意味着摸到了某种规律的触角,在认真的考察与实验探索中,就有可能做出科学发现或技术发明。
我国著名科学家竺可桢以研究气候变化规律而蜚声中外。他在知识创新中能够做出卓越的贡献,与他长期考察重复现象的努力分不开的。竺可桢从青年时代起,就养成了观察的习惯。他每天早晨起床后的第一件事,就是观测并记录气温、气压、风向、温度等气象要素,几十年如一日,直到逝世的前一天,从未间断。他在进行观察的同时,还阅读了大量的古籍,从中寻觅有关气候和物候的记载,一页一页地摘抄下来。在掌握了大量观察资料的基础上,他对这些资料进行整理和精心研究。终于发现了世界气候存在波动的重演现象,并写成《历史时代世界气候的波动》一文。文中,他批驳了那种认为“气候一成不变”的观点,有理有据地指出,世界各国史前时期和历史时期气候变化是普遍性的,而且是有一定规律的波动。后来,他又发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,对中国气候变化作了定量分析。这篇论文震动了国内外气象学界,为祖国赢得了荣誉。
2 动态观察:动态观察是相对静态观察而言的。在创造活动中。人们不仅要对事物进行静态观察,而且要创造条件进行动态观察。
金属是常用的材料类型,研究金属性能对发展材料工业和应用材料都具有重要的意义。对一种金属而言,在静态下观察,除了看见它的形体、光泽等属性外,不可能有新的发现。如果将它逐步冷却,进行降温状态下的动态观察。又会产生什么结果呢?
有人按此思路对多种金属进行实验。当把某些金属放在接近绝对零度(-273℃)的温度下时,发现其电阻为零。这时如向金属线圈中通电流时,由于电阻为零,这个电流将不断地在线圈中运动下去,这种现象被称为超导现象。
超导现象的发现,激发了世界各国对超导材料的开发与应用研究。人们应用超导技术制造产生磁流体发电需要的巨大磁场的线圈,因其电阻为零,线圈上便能通过很强的电流。由于超导材料具有完全不容纳磁力线的特殊性质,因此可以用它制成悬浮在磁场中的磁悬浮旋轴承——磁悬浮列车。如果能应用超导材料制成高压输电线,输电损失将从现在的20%以上降至到接近零的水平,其产生的经济效益是十分可观的。
有比较才有发现。创造动态条件是运用技法的关键。常用的创造动态条件的方式主要有以下几种:
(1)改变时序:将事物放在变化着的时间中进行观察和实验,就是改变时序。比如,人们研究人体在一天不同时间内的生理心理状况,发现了“人体钟”的现象。有的企业据此开发出适应“人体钟”规律的早、中、晚用保健增智营养液。某牙膏厂利用改变时序的动态发现手法,开发出“早安牙膏”和“晚安牙膏”。
(2)改变空间:同一事物在不同的空间可以表现出不同的功能与属性。因此,有意识地将研究对象置于几种不同的空间进行观察,也是进行动态发现的一种手段。比如,将各种植物种子放在太空飞行器中进行太空旅行,然后观察它在地球上的发芽生长及结果会有什么变化,从而发现改良品种的途径。
(3)条件极端化:事物的属性在极端化的条件下或许与常规条件下有所不同,这种想法常常使动态观察大有收获。在超高速状态下行驶的车辆,其动力学特性是不同于常速状态的。因此,掌握高速条件下的车辆动力学性能,是设计车辆结构及外型的重要理论依据。在超高温、超高压、超负荷等极端条件下,事物属性将会发生什么变化呢?发现某种前所未知、前所未见的现象或属性,便意味着抓住了创造的契机。
3 变换视角:在不同的视角下,我们看到的可能是不同的事物形象。比如,正视一个圆锥体时,看到是一个三角形投影,俯视时则看到的是一个圆形投影。再如,站在地面上观察飞驶的列车与坐在另一辆飞驶的列车去观察时,显然会得到不同的视觉效果。在创造活动中,如果有意识突破传统的观察习惯,改用过去不曾用过的角度去观察与思考,或许能发现“新大陆”,做出新的创造。
在变换视角前,应当了解人们传统观察习惯所采取的视角。有意识地变换视角,可以采用以下方式进行:
(1)改变观察位置:比如,站在地球上和坐在飞机上观察同一地面物,会得到不同印象。站在大圆桶里看和站在圆桶外部看,会分别得出内凹和外凸的印象。
(2)迂回观察:在观察活动中,常常发生正面观察受阻,或直接观察有障碍的情况,这时不防采用迂回包抄的观察方式。事实上,许多创造发明都是采用迂回曲折、从两翼或外围人手进行观察才有所发现。我们无法观察到电荷的流动,但是我们可以用电流表来间接观察;我们无法观察到受载构件中的应力分布,但通过应变仪同样可以观察构件中应力变化的情况。
4 剖析奇效:事物的奇异现象总是某种效应的外显。我们在观察中发现某种形态奇异的现象后,应去分析其与常规效应不同的奇异效应,力求从中剖析出鲜为人知的科学知识,悟出启动创新的思路,这就是“剖析奇特效应”的创造技巧。
湖南省汨罗市第一中学龙超泽同学从小就喜欢制作叶脉书签,他在数以千百次的制作中发现,树叶的叶脉巧夺天工,各式各样,但总的规律是呈网状结构,在不停地向叶脉呵气时发现,在叶脉上凝集着小水珠,而且小水珠不会渗漏。他发现叶脉这一透气不透水的奇特现象后,正遇大雾天气。他想,如果能人工做一个很大的叶脉网状装置的话,不就可以把大雾凝集成水,解决缺水地区的缺水状况么?他到市场上买了几十种不同目数的金属网筛,经过反重试验,终于发明了叶脉网式凝雾集水装置。