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机械创新设计k第二章创新设计基本思维PPT课件
第一节 思维的概念
什么是“创新”？
一般说来，创新就是创造，创新就 是首创前所未有的事物和理论。
创新就是有目的地根据已知去发现 未知的活动，即发现新的规律、新的物 质、建立新的理论,发明新的技术与方法, 设计并制造出新的产品的总称。
第二节 创新思维的类型
1. 形象思维与抽象思维 2. 发散思维与收敛思维 3. 逻辑思维与非逻辑思维 4. 直达思维与旁通思维 5. 逆向思维 6. 类比思维 7. 直觉思维和灵感思维
例：当你瞧见墙壁上一个小小的黑点时，你能由此想起？
2. 发散思维与收敛思维
发散性思维的特点：流畅性、变通性和独特性； 流畅性：在某一方面，举一反三，沿着一个方向发散出去 变通性：从一个方向跳到其他许多方向，形成立体性思维 独特性：形成自己与众不同的、独特的见解，是发散思维
的最高目标，是在流畅性和变通性基础上形成的最高层次。
7. 直觉思维和灵感思维
灵感是指人们头脑里突然出现 新思想的顿悟现象。灵感思维是一 种人们自己无法控制的，创造力高 度发挥的突发性的一种现象。灵感 思维主要发生在潜意识，是显意识 和潜意识相互交融碰撞的结果。
7. 直觉思维和灵感思维
第二节 走出思维的误区
• 思维定势：“是过去的思维影响现在的思维” • 思维定势对常规思考有利，如举一反三、触类旁
通等 • 思维定势对创新思考不利，心理学家说过“只会
使用锤子的人，总是把一切问题都看成是钉子” • “黄鼠狼给鸡拜年不安好心！”
第二节 走出思维的误区
• 3.1 走出从众思维误区 • 3.2 走出权威思维误区 • 3.3 走出经验型思维误区 • 3.4 走出书本型思维误区 • 3.5 走出自我中心型思维误区 • 3.6 走出其他类型思维误区
机械创新设计PPT课件
现有事物能否减少、缩小或省略 某些部分 5）能否缩小 能否浓缩化 能否微型化 能否短点 轻点 压缩 分割 简略
现有事物能否用其他材料、元件
6）能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
9
设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7）能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8）能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置（上下、正反）能否颠倒 现有事物能否组合
9）能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
10
设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤
.
13
五、设问法— 和田十二法
５、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为：加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
14
设问法
６、案例： 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
4
自动照明方案构思
约束条件：1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降
现有事物能否用其他材料、元件
6）能否代用 能否用其他原理、方法、工艺
能否用其他结构、动力、设备
.
9
设问法—核检表法 能否调整已知布局 能否调整即定程序 7）能否调整 能否调整日程计划
能否调整规格 能否调整因果关系
8）能否颠倒
能否从相反方向考虑 作用能否颠倒 位置（上下、正反）能否颠倒 现有事物能否组合
9）能否组合 能否原理组合 方案组合 功能组合
能否形状组合 材料组合 部件组合
.
10
设问法—核检表法
2、核检表法的优点
是一种具有较强启发创新思维的方法。
这是因为它强制人去思考，有利于突破一些人不
愿提问题或不善于提问题的心理障碍。提问，尤
.
13
五、设问法— 和田十二法
５、和田十二法又称聪明十二法是我
国创造学者许立言等与上海和田路小学 对奥斯本的检核表法结合和田路小学的 实际而提出的。
具体体现为：加一加、减一减 、 扩一扩、缩一缩、变一变、改一改、联 一联、学一学、代一代、搬一搬、反一 反、定一定。
.
14
设问法
６、案例： 给出一个用核检表法改进玻璃杯的案例
2. 从输入输出两个方向去构思黑匣内的具体内 容
3. 根据黑匣中构思出来的第一层内容进行第二
层方案内容的构思
.
4
自动照明方案构思
约束条件：1、可靠实现开启功 2、易于大批量生产和制造
第一层
第二层
第二层
第一层
行人车辆减少
摄 摄像像装装置置
复杂
天
温度下降
机械创新设计创新思维课件
机械创新设计能够提升产业的核心竞 争力，帮助企业在激烈的市场竞争中 获得优势，实现可持续发展。
机械创新设计的挑战与机遇
挑战
机遇
创新思维基础
发散性思维
总结词
发散性思维是一种从一点出发，向各个方向辐射的思维方式，其特点是思路广泛、 思维流畅、不拘一格。
详细描述
在机械创新设计中，发散性思维可以帮助设计师从不同的角度和层次思考问题， 提出多种可能的解决方案。通过联想、想象和多角度思考，设计师可以探索更多 的可能性，从而产生新颖、独特的创意。
详细描述
智能机械手是现代机械设计中的重要应用 之一，它具备高度自动化的操作能力，能 够执行各种复杂的任务。通过引入传感器 和智能控制技术，机械手能够适应不同的 工作环境和任务需求，提高生产效率和自 动化水平。
案例二：环保机械装置的创新设计
总结词
详细描述
案例三：高效传动系统的设计
总结词
详细描述
机械创新设计的未来展望
技术发展趋势
智能化
数字化 绿色化
市场机遇与挑战
市场机遇 市场挑战
人才培养与教育
01
培养创新思维
培养具备创新思维和创新能力的 人才，是推动机械创新设计发展 的关键。
02
03
强化实践教育
跨学科合作
加强实践教育和实践能力的培养， 让学生在实际项目中锻炼和成长。
鼓励不同学科之间的合作与交流， 打破传统学科界限，推动跨学科 的创新设计。
逆向思 维
总结词 详细描述
机械创新设计方法论
设计思维流程
概念生成
详细设计
定义问题
方案评估
优化改进
创新设计工具
CAD软件
计算分析软件
《机械创新设计》PPT (2)
1.2.5任务实施
按2011年全国职业院校技能大赛高 职组“机械部件创新设计与制造”竞赛项 目规程要求：推料顶杆作直线往复运 动，行程范围30mm～50mm。某参赛 队选择平面连杆机构作为执行机构来 完成推料动作，如图所示。试按竞赛 规程要求设计该机构。
1.2.2 任务描述
3
选择零件类型、结构 计算零件上的载荷
铰链四杆机构>>铰链四杆机构的基本形式
（3）双摇杆机构
1.2.4 相关知识
港口用起重机吊臂 ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动 摇杆AB的驱动下，随着机构的运动，连杆BC的 外伸端点E获得近似直线的水平运动，使吊重W 作水平移动，大大节省了移动吊重所需要的功率。
电风扇摇头机构 电动机外壳作为其中的一根摇杆AB，蜗轮 作为连杆BC，构成双摇杆机构ABCD。蜗杆随 扇叶同轴转动，带动连杆BC绕C点摆动，使摇 杆AB带电动机及扇叶一起摆动，实现一台电 动机同时驱动扇叶和摇头机构。
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缺点
设计计算困难、复杂，一般只能近似满足要求；
构件增多时，累积误差较大，同时使效率降低，自锁的可能 性增大；
构件作平面复杂运动，惯性力不容易平衡；
Get格雅 机械创新设计创新思维 ppt课件
创新测试
4、创新思维的专一性
好创意的产生不是三天打鱼二天晒网，它需要专 一的目标、持之以恒的思考、坚持不懈的努力。
三、常用创新思维介绍
1、发散思维 故事 卖梳子给和尚 N个人去参加一招聘，主考官出了一道实践题目：把梳子卖给和尚。众
多应聘者认为这是开玩笑，最后只剩下甲、乙、丙三个人。主持人交代 ：以10日为限，向我报告销售情况。 十天一到。主试者问甲：“卖出多少把？〞答：“1把。〞“怎么卖的？〞 甲讲述了歷尽的辛苦，游说和尚应当买把梳子，无甚效果，还惨遭和尚 的责 骂， 好在下山途中遇到一个小和尚一边晒太阳，一边使劲挠着头 皮。 甲 灵机一动，递上木梳，小和尚用后满心欢喜，于是买下一把。
一、创新思维概述
1、思维概念 人脑对客观现实间接的和概括的反映，借助语言
实现的、能揭示事物本质及内部规律的理性认识 过程。
思维的形式极为复杂，创新思维是思维的高级形 式。
2、创新思维
创新故事：如何拆迁
故事的处理问题的思维方式就是创新思维
创新思维是创新的源头，它是一种超越其他思维的独立思维、 超常规思维、创造性思维、形象思维等综合思维。 它是以新颖独特的方式，对已有的知识轨迹进行改组和重建， 创造出新的思维成果的过程。
如果按照正常思维，被冰雹打伤的苹果，只好降价处理 ，以减少损失。但假设在危机管理中运用了创新思维， 却可化腐朽为神奇，让有问题的产品不仅卖得掉，而且
小训练：
你有没有突然间迸发出 某种灵感？回忆一下， 想一想，说一说。
3、创新思维的明感性
故事 索尼的诞生
1947年12月，美国贝尔实验室创造了晶体管，美国西方 电子公司仅仅把这种晶体管用于助听器的生产。受过高 等教育、具有专门知识的井深大和盛田闻讯后，敏感地 意识到这项伟大的创造具有良好的开展远景。于是，盛 田从父亲那里借来了在当时如同天文数字般的20000美 元买下了这项专利。终于在1957年，盛田和井深大生产 出世界上第一台袖珍式晶体管收音机。为了给这个即将 诞生的孩子取个响亮的名字，盛田和井深大冥思苦想， 最后决定用世界上不管哪个国家都能通用，不管哪个民 族的人都不会读错而且易记的“ＳＯＮＹ〞命名。其含 义是由拉丁文的“ＳＯＮＵＳ〞〔声音〕和英语的“ＳＯ ＮＮＹ〞〔聪明可爱的小孩〕两词合并而成，即“聪明 可爱的孩子们组成的发声电器公司〞。从此，盛田和井
4、创新思维的专一性
好创意的产生不是三天打鱼二天晒网，它需要专 一的目标、持之以恒的思考、坚持不懈的努力。
三、常用创新思维介绍
1、发散思维 故事 卖梳子给和尚 N个人去参加一招聘，主考官出了一道实践题目：把梳子卖给和尚。众
多应聘者认为这是开玩笑，最后只剩下甲、乙、丙三个人。主持人交代 ：以10日为限，向我报告销售情况。 十天一到。主试者问甲：“卖出多少把？〞答：“1把。〞“怎么卖的？〞 甲讲述了歷尽的辛苦，游说和尚应当买把梳子，无甚效果，还惨遭和尚 的责 骂， 好在下山途中遇到一个小和尚一边晒太阳，一边使劲挠着头 皮。 甲 灵机一动，递上木梳，小和尚用后满心欢喜，于是买下一把。
一、创新思维概述
1、思维概念 人脑对客观现实间接的和概括的反映，借助语言
实现的、能揭示事物本质及内部规律的理性认识 过程。
思维的形式极为复杂，创新思维是思维的高级形 式。
2、创新思维
创新故事：如何拆迁
故事的处理问题的思维方式就是创新思维
创新思维是创新的源头，它是一种超越其他思维的独立思维、 超常规思维、创造性思维、形象思维等综合思维。 它是以新颖独特的方式，对已有的知识轨迹进行改组和重建， 创造出新的思维成果的过程。
如果按照正常思维，被冰雹打伤的苹果，只好降价处理 ，以减少损失。但假设在危机管理中运用了创新思维， 却可化腐朽为神奇，让有问题的产品不仅卖得掉，而且
小训练：
你有没有突然间迸发出 某种灵感？回忆一下， 想一想，说一说。
3、创新思维的明感性
故事 索尼的诞生
1947年12月，美国贝尔实验室创造了晶体管，美国西方 电子公司仅仅把这种晶体管用于助听器的生产。受过高 等教育、具有专门知识的井深大和盛田闻讯后，敏感地 意识到这项伟大的创造具有良好的开展远景。于是，盛 田从父亲那里借来了在当时如同天文数字般的20000美 元买下了这项专利。终于在1957年，盛田和井深大生产 出世界上第一台袖珍式晶体管收音机。为了给这个即将 诞生的孩子取个响亮的名字，盛田和井深大冥思苦想， 最后决定用世界上不管哪个国家都能通用，不管哪个民 族的人都不会读错而且易记的“ＳＯＮＹ〞命名。其含 义是由拉丁文的“ＳＯＮＵＳ〞〔声音〕和英语的“ＳＯ ＮＮＹ〞〔聪明可爱的小孩〕两词合并而成，即“聪明 可爱的孩子们组成的发声电器公司〞。从此，盛田和井
第二章机械创新设计的思维基础ppt文档
第二章机械创新设计的思维基础
优选第二章机械创新设计的思维基础
第一节 思维概述
思维——人脑对所接受和已存储的来自客观世界 的信息进行有意识或无意识、直接或间接的加工 ，从而产生新信息的过程。
思维有如下特性： 一、思维的间接性和概括性 二、思维的多层性 三、思维的自觉性与创造性
第一节 思维概述
一、思维的间接性和概括性
五、动态思维
动态思维是一种运动的、不断调整的、不断优化的思维活动。 其特点是根据不断变化的环境、条件来不断改变自己的思维秩序、 思维方向，对事物进行调整、控制，从而达到优化的思维目标。 动态思维的模式为：
收集新资料——制定新方案——实施——反馈——调整新方案
第二节 思维的类型
六、有序思维 有序思维是一种按一定规则和秩序进行的有目的
一、形象思维 二、抽象思维 三、发散思维 四、收敛思维 五、动态思维 六、有序思维 七、直接思维 八、创造性思维 九、质疑思维 十、灵感思维
一、形象思维
形象思维又称为具体思维或具体形象的思维。它是人脑对客 观事物或现象的外部特点和具体形象的反映活动。
表现形式
表象
联想
想象
右脑支配——左半身神经和感觉；左脑支配——右半身神经和感觉 语言中枢在左脑，主要完成语言的、逻辑的、分析的、代数思考认识和行为
四条腿、锋利牙齿、喜食肉、善奔跑、极其敏锐的嗅觉和听觉等
判断是两个或几个概念的联系。
推理是两个或几个判断的联系。
三、发散思维
发散思维又称辐射思维、扩散思维、开放思维等。它是以少求多的思 维形式，其特点是从给定的信息输入中产生出众多的信息输出。 思维过程：以要解决的问题为中心，运用横向、纵向、逆向、分合、 颠倒、质疑、对称等思维方法，考虑所有因素的后果，找出尽可能多 的答案，并从许多答案中寻求最佳值，以便有效地解决问题。 靠气象发财
优选第二章机械创新设计的思维基础
第一节 思维概述
思维——人脑对所接受和已存储的来自客观世界 的信息进行有意识或无意识、直接或间接的加工 ，从而产生新信息的过程。
思维有如下特性： 一、思维的间接性和概括性 二、思维的多层性 三、思维的自觉性与创造性
第一节 思维概述
一、思维的间接性和概括性
五、动态思维
动态思维是一种运动的、不断调整的、不断优化的思维活动。 其特点是根据不断变化的环境、条件来不断改变自己的思维秩序、 思维方向，对事物进行调整、控制，从而达到优化的思维目标。 动态思维的模式为：
收集新资料——制定新方案——实施——反馈——调整新方案
第二节 思维的类型
六、有序思维 有序思维是一种按一定规则和秩序进行的有目的
一、形象思维 二、抽象思维 三、发散思维 四、收敛思维 五、动态思维 六、有序思维 七、直接思维 八、创造性思维 九、质疑思维 十、灵感思维
一、形象思维
形象思维又称为具体思维或具体形象的思维。它是人脑对客 观事物或现象的外部特点和具体形象的反映活动。
表现形式
表象
联想
想象
右脑支配——左半身神经和感觉；左脑支配——右半身神经和感觉 语言中枢在左脑，主要完成语言的、逻辑的、分析的、代数思考认识和行为
四条腿、锋利牙齿、喜食肉、善奔跑、极其敏锐的嗅觉和听觉等
判断是两个或几个概念的联系。
推理是两个或几个判断的联系。
三、发散思维
发散思维又称辐射思维、扩散思维、开放思维等。它是以少求多的思 维形式，其特点是从给定的信息输入中产生出众多的信息输出。 思维过程：以要解决的问题为中心，运用横向、纵向、逆向、分合、 颠倒、质疑、对称等思维方法，考虑所有因素的后果，找出尽可能多 的答案，并从许多答案中寻求最佳值，以便有效地解决问题。 靠气象发财
相关主题
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2.3 走出思维的误区（思维定势）
机械创新设计
主讲老师：李小兵 石志新
学 时：32（周学时2） 学 分：2
参 考 书： 《机械创新设计》，高志、黄纯颖，高等教育出版社
《创新思维与设计》，张铁等主编，国防工业出版社
机
《机械创新设计概论》，胡家秀等编，机械工业出版社
械
创
新
设
计
1
第二章 创新思维
主讲老师：李小兵
学 时：3
机
械
创
新
设
计
2
2.1 思维及其类型
机 进”、“思想上的光芒”。
械
创
新
设
计
15
2.3 走出思维的误区（思维定势）
思维定势：“是过去的思维影响现在的思维”
思维定势对常规思考有利，如举一反三、触类旁 通等
思维定势对创新思考不利，心理学家说过“只会 使用锤子的人，总是把一切问题都看成是钉子”
“黄鼠狼给鸡拜年不安好心！”
机
械
创
新
设
计
2.1.1 思维的定义
1. 哲学角度：思维是物质的运动形式；
2. 心理学角度：思维是人脑对客观事物现实概括和间接的反映 ；
3. 思维科学角度：思维是发生人脑中的信息交换；
4. 综合看：思维指人脑对所接受和已储存的来自客观世界的信
机 息进行有意识或无意识、直接的或间接的加工处理，从而产
械 创
生新信息的过程。
思维。
机
械
创
新
设
计
5
形象思维（右半脑）
形象思维又称为具体思维，是人脑对客观事物或现象的外在 特点和具体形象地反映活动。
思维形式表现为表象、联想和想象。
表象：单个形体的形状、颜色、特征在大脑中的印记。
联想：将不同表象联接起来。 想象：将一系列的有关表象融合起来，构成一幅新表象的过 程。
机
械
创
新
设
计
6
概念：客观事物本质属性的反映，是一类具有共同特性的事 物或现象的总称，它是单个存在的，如“犬”。
判断：两个或几个概念的联系。
推理：两个或几个判断的联系。
机
械
创
新
设
计
8
发散思维
发散思维又称为辐射思维、扩散思维、求异思维、开放思维 等，是一种以一求多的思维形式，从单一信息输入产生多种 信息输出。
思维过程：以要解决的问题为中心，运用横向、纵向、逆向 、分合、颠倒、质疑、对称等思维方法，考虑所有因素的后 果，找出尽可能多的方案，并从中寻求最佳。
新
设
计
3
2.1.2 思维的特性
1. 思维的间接性和概括性
思维的间接性：凭借其他信息的触发，借助已有的知识和信息，认识那些 没有直接感知过的或根本不能感知的事物，以及预见和推知事物的发展 过程。（例：2003年非典疫苗！）
思维的概括性：略去不同类型事物的具体差异，抽取其共同本质或特征加 以反映。（例：鱼的定义???——鲸）
例：当你瞧见墙壁上一个小小的黑点时，你能由此想起？
机 例：法拉第从电产生磁的现象，探索磁产生电的问题，发明
械 创
了发电机。
新
设
计
9
收敛思维
收敛思维又称为辐轴思维、集中思维、求同思维等，是一种 寻求某种正确答案的思维形式。
思维过程：以某种研究对象为中心，将众多的思路和信息汇 聚于这一中心，通过比较、筛选、组合、论证，得出现有条 件下解决问题的最佳方案。
2. 思维的多层性
机 高级和低级、简单和复杂、不同人有不同认识。例：苹果落地+牛顿引力！
械 3. 思维的自觉性和创造性
创 新
“顿悟”——思维自觉运行的结果、思维上质的飞跃。
设
计
4
2.1.3 思维的类型
1.思维对象起主要作用的思维：形象思维 2.思维方式起主要作用的思维：抽象思维、发散思
维与收敛思维、动态思维与有序思维； 3.思维主体起主要作用的思维：直觉思维、创造性
收敛思维的常用方法有目标识别法、间接法、由表及里法、 聚集法等。
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械
创
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10
动态思维——有序思维
动态思维：一种运动的、不断调整的、不断优化的思维活动。 思维过程：根据不断变化的环境、条件来改变自己的思维秩序、思维方 向，对事物进行调整、控制，从而达到优化的思维目标。 动态思维由联想思维法、归缪思维法、类比思维法、可能性与选择性思 维法等组成。 算命先生算得“准” 的实际上是应用动态思维比较到位的老江湖? 骗子行骗，动态性思维是一种常见的思维方式??
机
械
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2.2.3 创造性思维的形成过程
1. 储存准备阶段：明确问题，收集资料信息，使问题和信
息在脑细胞及神经网络中留下印记的过程。大脑的信息储存 和积累是激发创造性思维的先决条件。
2. 潜心加工阶段：人脑对积累的信息进行融合综合，创造
和再生新的信息，也称探索解决问题的潜伏期、孕育阶段。
3. 顿悟阶段：问题解决会一下子豁然开朗，也叫“直觉的跃
机 有序思维，是一种按一定规则和秩序进行有目的的思维方式，如奥斯本
械 的校核表法、十二变通法、归纳法、逻辑演绎法、信息交合法、场场分
创 析法等都是有序思维法的产物。
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设
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直觉思维
直觉思维是人基于有限的信息，调动已有的知识积累，摆 脱惯常的思维规律，对新事物、新现象、新问题进行的一 种直接、迅速、敏锐的洞察和跳跃式的判断。 例：听诊器的发明？（法国医生雷奈克1814年）
机
械
创
新
设
跷跷板与听诊器
计
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创造性思维
最高层次的思维活动，建立在前述几类思维基础上 特点：综合性、跳跃性、新颖性、自觉性、顿悟性等。
机
械
创
新
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计
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2.2 创造性思维的形成与发展
2.2.1 创造性思维的生理机制
神经细胞（千亿个） 神经网络（千万亿个）
2.2.2 影响创造性思维的因素
1. 先天赋予的能力（遗传的大脑生理结构） 2. 生活实践的影响（环境对大脑机能的影响） 3. 科学安排的思维训练
机 跳跃的形象进行思考。当这种思考完成以后，我要花很大力气把他们转
械 换成语言。”
创 新
“左脑人”将被电脑取而代之，在现实生活中，95%以上的人仅仅使用自己
设 一半的大脑，即左脑。
计
7
抽象思维（左半脑）
抽象思维又称为逻辑思维，是凭借概念、判断、推理而进行 的反映客观现实的思维活动。思维材料侧重于语言、思维推 力、数字、符号等。
形象思维
右脑支配——左半身神经和感觉；左脑支配——右半身神经和感觉
语言中枢在左脑，主要完成语言的、逻辑的、分析的、代数思考认识和行
右脑则主要负Βιβλιοθήκη 直观的、综合的、几何的、绘图的思考认识和行为，右脑是 创新能力的源泉
左脑具有根强的工具性质，它负责把右脑的形象思维转换成语言
爱因斯但曾经说过：“我思考问题时，不是用语言进行思考，而是用活动的