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创造性思维的核心是凝聚性思维
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创造之处:从可观察、测量的凝聚性思维定义出发,通过对知识结构的讨论,论述了:高强度的动机导致的大量、广泛而又深入的思考,较强的凝聚性思维能力,是产生创造性设想的关键因素。当所有关键性知识块在创造者的短时记忆中达到最佳排列或最佳组合时,自然而然的凝聚使新核心陈述直接产生,就是直觉、灵感。并且由此出发,重新构造了几个创造者的创造过程作为案例,作出了一些日后可以被实验验证的推论,并设计了实验来验证。
《论科学创造》摘要
知识存在着内在结构,由一组精炼的,具有支配性的核心陈述和许多辅助陈述构成。从知识中凝聚出核心部分的过程,就是凝聚性思维。高强度的动机导致的大量、广泛而又深入的思考,较强的凝聚性思维能力,是产生新设想的关键因素。通过对事例、部分知识的凝聚直接产生新核心陈述,就是直觉。高水平的创造过程从整体上可分为思考,高创造、完善三个时期。掌握知识无损于创造,但只需要掌握最佳知识量即可创造。发散性思维不可能成功地解释创造。
关键词:核心陈述 辅助陈述 凝聚性思维 直觉 灵感
论科学创造
引言:对以前的创造性思维研究成果的分析
在我国心理学界,发散性思维被公认为创造性思维的关键成分。因为它是不循常规,重组信息,发现新的因素、成分,寻求多种答案的一种思维形式。在美国、日本、德国等国,它也是主导的理论。甚至有不少人认为发散性思维就是创造性思维。发散性思维理论的优点在于发散性思维是可测量的,有着良好的可测量的基础。
但本人在考虑发散性思维理论的实验基础时,发现在我所读过的所有资料中,竟然没有一项确定无疑的证实实验,只看到过两可的支持性的实验和否定性的实验结果。当然,本人未读到过英文资料,可能英文资料有而未被介绍到国内,但这种可能性不大。发散性思维是可测量的,但发散性思维仅仅是可测量的是不够的,它必须能够推论出一些可以通过实验检验的推断,并由实验证实。目前,发散性思维理论的唯一两可性的支持证据就是由此理论出发,产生了大量的创造技法和思维训练方法,在一定程度上提高了受训者的创造性。但这些也可完全在没有发散性思维理论的情况下,由下面要说到的截然不同的凝聚──联结性思维理论出发而得到,并且,从凝聚──联结性思维理论出发,还能够解释为什么这些只导致了较低水平的创造,而发散性思维理论却无法解答。因此,这些有一定效果的创造技法、方法,并不能认为是证实发散性思维理论的证据。
作为一个整体的人,思维能力与个性特征应当是统一的。在发散性思维测量中得分高的被试应当具有如下创造性人格特征:喜爱抽象思维,独立性,怀疑精神,自信、专心致志等等。并且,富于创造力的优秀科学家的发散性思维能力应当明显高于普通人。
但实验结果却是:“以发散性思维理论为指导进行过这种类型的实验,但结果却是:对创造发明卓有成效的人们进行发散性思维的测验时,得分并不比一般人高多少;发散性思维得分高的人往往没有与创造性密切相关的特性如好奇心,意志力,含蓄和聪慧,有时还有相反的特征如事事顺从他人,不喜爱独立沉思和受暗示性强等等。”[1]
还有,邵瑞珍等总结了:“众所周知的吉尔福特和托兰斯式测验(Guilford-Torrance-type tests),是以分散思维(即发散性思维,徐建新注)作为创造潜力的指标。这个工具显然有应慎重考虑的缺点:第一:它并不表现出一个独立的共性,各测验项目的相关不高。第二,分散思维的测分,因受一些因素如能说会道的影响而未能严格地控制自我表演、冲动性和自我批判能力之缺失。第三,这个工具没有证实在随后生活中的真正创造性。”[2]
此外,发散性思维理论极难甚至无法解答下面的一些问题,主要是科学创造问题::
1、科学家的创造,尤其是直觉,有着很高的正确率;
2、知识存在着内在的结构,发散性思维理论与它不是相互符合的;
3、绝大多数杰出科学家以思想深刻、富于洞察力为最显著特征,而不是以产生大量想法为特征;
4、科学家的创造,直觉最为重要,发散性思维理论尚无法解释直觉。此即意味着:发散性思维理论无法解释科学创造,最重要的创造类型之一不能解释,此理论必定无前途可言。
因此,我认为发散性思维理论在根本上是错误的。
另一种重要观点[3]“把创造性和它的各种起辅助作用的能力(supportive abilities)相区分,认为:创造性是一种高度特殊化的实质性能量(在某领域的努力中表现出独特而非凡的才能)。创造性的辅助能力,一般包括各种智慧能力或思维品质,如新颖性、适度的机敏性、自发的伸缩度、表述的流利性、联想的流畅性以及对问题的敏感性等等。
奥苏伯尔强调:无论如何,不能否认这些辅助能力的存在,但必须明白,这些能力并不构成创造性的本质。这些能力的确与创造性成就有内在的联系,.......。”
本人则认为:虽然这观点把创造性和各种起辅助作用的能力(supportive abilities)相区分很正确,使得不再把创造性和各种辅助能力相混淆,但根据上面所述的发散性思维理论非常难于解释创造的理由,关键在于这些发散性思维能力与创造性成就不存在内在的联系。创造性虽然是一种已经表现出来的能量(本领),本人赞成“根据定义,不可能有一般的创造性测验。”但爱因斯坦等伟大的物理学家在没有作出杰出非凡的创造前,与普通的物理学的研究者相比,应当已经存在某些重大区别,并且,正是这些区别最后使得爱因斯坦等人成功地作出伟大创造。创造性心理学研究的目的就是要寻找出这些心理特征的重大区别。
至于中国大陆一些研究者受苏联心理学影响,依据思维的特性、品质等哲学式术语讨论创造性,由于这种讨论,它的依据是不可测量的或至少未见到测量方法,比发散性思维理论还不如,故本人对此不做讨论。
知识是思维的材料。创造,最终要通过产生优于旧知识的新理论、新想法而表现出来,并且,创造者的知识准备情况对创造有着重大影响。因此,在创造性研究中必须对人类的知识进行认真的研究,这对研究创造、理解创造是极为重要的。
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一、知识的结构
从现代的科学哲学出发[4],或者只要分析一下具有完整意义的知识或其中的一部份,那么,不管是博大精深的科学理论还是卷帙浩繁的巨著,即使小到一篇短文或仅仅一个确切的实验报告,或一类事例的总结,都可以把它分解为一组核心陈述(或一个核心陈述)和许多辅助陈述。一个陈述就是一个句子,它可以是一个长句,一个判断或一条定律、定理、一条规律等等。核心陈述组是纲要,支配着其它的辅助陈述,是一组基本、重要而且精炼的陈述或规律。辅助陈述使核心陈述在因素与过程上完整、明白、确切,使人相信并理解。有的补充说明并叙述事例,有的述说前因后果,有的引述论证。
例如:力学中的核心陈述组为:伽利略相对性原理,牛顿运动定律、能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律。
任何一门学科,必定有一个或多个理论体系,对某一个理论的体系进行分析,有现象、事实、原理三大层次,其中又有小的层次。除数学、物理学有原理外,其余学科都由现象、事实两大层次组成。现象层次的知识是基本上是描述性的,而事实层次的知识则是已经证实的、对现象背后的内在规律的推测。层次的划分是依据学科现状而定的,并且随着发展而变动。
概念只是核心陈述的一个部分,是被核心陈述决定其意义的。脱离了核心陈述,概念就毫无理论意义。但概念,代表着核心陈述最重要的辅助陈述,是它的概括。为了核心陈述的准确科学,首先必须使概念确切,概念是因为这个原因才十分重要。至于概念的层次,是由各层次知识的核心陈述决定的。
从哲学的意义上来说:只有客观规律才是真正有用的。为了认识事物的相互联系与其变化发展规律,才需要确定各事物的共同的关键属性(即概念)。这才能够确切良好地描述、解释客观世界。
从历史的角度来看,任何一个新概念,都是为了表述好新理论、新设想而提出的。这方面的例子太多了,翻开任何一本学科发展史,都能明白地看出。例如普朗克的能量子概念的提出,是为了导出黑体辐射的规律所必须具有的物理意义。有时,概念约定俗成地代表了基本原理,被当成了基本原理。如普朗克的量子概念,爱因斯坦的时空相对性概念;但这种情况的存在,并不意味着概念决定核心陈述。
从哲学史的角度来看,把概念看得极其重要,体现着哲学思想的极度滞后,几乎可以说是停留在亚里士多德时代,远远地落后于科技的进步与发展。亚里士多德的主题一般是“性质的变化”[5],这个思想几乎贯穿着他的力学、哲学、生物学、政治学,等等。亚里士多德宇宙的永恒成分不是物体,而是性质。在一个以性质为本的宇宙中,概念当然是头等重要的,是理论、思想的中心。亚里士多德的这种思想在现代看来,是既过时又错误,但只是在发展最快的科学──物理学中很明显。从现代的物理学理论出发,亚里士多德对力学的讨论就只是在发表谬论。其他学科的发展相对较慢,至今仍有许多学科停留于定性阶段。在定性阶段的学科中,概念仍然显得是头等重要的,概念完全被核心陈述(即被规律)决定就不如在物理学中那么清楚明白了。
当然,从概念入手学习规律,进而学习理论体系,这是完全正确的。这使得学习者不需要历经创造者所曾经走过的路,对学习者极为方便,对新知识的传播和教育极其有利。这也是为什么反而是在著作、论文中概念往往先于核心陈述出现。
概念不是知识的中心,因此,它也决不是学习的核心。核心陈述和陈述组才是知识的中心和学习的核心。
科学理论中的核心陈述──原理、定律、规律、定理等,简单地看起来象是一句或几句话,象是概念的组合,实际上并非如此。严谨的理论是核心陈述组和各层次陈述组构成的联系紧密的有严密结构的知识体系,而不是核心陈述和陈述组的简单相加和拼凑。核心陈述和低层次核心陈述以及辅助陈述组在理论中存在着严格的相互关系,处于不同的地位,有着不同的作用。理论的核心陈述组是总纲,是核心,是完整的,相互联系的集合体,并且,支持核心陈述的事例、实验材料,以及导出此核心陈述的论证,都与核心陈述存在着密切的联系,与核心陈述构成有层次的结构体。所以核心陈述本身虽然已是一个整体,也包括了概念,它的适用范围却也是不可分割的一个组成部分。此外,导出此核心陈述的论证,支持事例、实验材料,以及它在整个理论中的地位、意义、作用如运用核心陈述以解决问题、与其他的核心陈述的联系等等,都是它的重要的相关联部分。
由此,可以得到一个推论:真正全面、良好地理解一个核心陈述,必须良好地理解它的每一组成部分以及它的重要的相关连部分。
对韦特海麦(Max Wertheimer)一个案例的讨论:(案例摘自《心理学纲要》第140~142页,由于必须是在文本文件中以及节省篇幅,图A、B、C、D均略去。)
“教师们似乎满足于假定一个问题的逻辑分析是唯一的或最好的教授方法,马克斯.韦特海麦对此感到遗憾。下面是他的说明:
我去听一堂课。教师:“上一堂课我们学习了如何求一个长方形的面积。你们都懂了吗?”
全班学生:“懂了”。一个学生喊了出来:“一个长方形的面积等于两边的乘积。”
“现在”,教师说,“我们继续讲下去。”他在黑板上画了一个平行四边形(图A)。“这叫平行四边形。一个平行四边形是一个四边形的平面,它的对边相等而且平行。”
他在四角写上a,b,c,d.
“我从左上角画一条垂直线,从右上角画另一条垂直线。”
我把底线向右边延长。
“我把这两个新点标上e和f。”(图B)
用图来帮助,然后他着手来证明定理━━平行四边形的面积等于底乘高的积,证明是通过确立某些线和角的等量关系和一对三角形的全等来进行的.
这时教师提出许多问题,都是要求出平行四边形的面积,但它们的大小、边和角不相同。在结束这一小时的课以前,教师指定了十多个这类问题作为家庭作业。
一天后,这个班的下一堂课,我又去了。
课开始时,教师叫一个学生来证明平行四边形的面积是如何求得的。学生正确地回答了.... ..一个书面的测验得到好的效果。
很多人会说,“这是一堂很出色的课;教学目的已经达到了。”但是,听了这堂课我感到不安。我觉得困惑。“他们学到了什么呢?”我问我自己。“他们进行了一点思考吗?他们已经掌握论点了吗?也许他们所作的一切不这是比盲目重复多一点罢了。我怎样才能把它弄清楚呢?我能做什么呢?
我问教师是不是让我向这班学生提一个问题。“好吧,”他回答,显然以他的课为荣。
我走到黑板前,画了这个图(图C)
显然有些人吓了一跳。
一个学生举手:“老师,我们还没有学过这个。”
另外的学生忙起来了。他们把图抄在纸上,他们象被教的那样画辅助线,从两个上角向下画垂直线和延长底边(图D)。然后,他们看起来迷惑,发窘。
有些学生看起来是完全不愉快的;他们自信地在他们的图下写着:“面积等于底乘高”━━ 一个正确的设想,但是也许完全是盲目的。当问到他们能否证明在这种情况下它也是正确的时,他们也显露出迷惑。
另外一些学生则情况完全不同。他们的脸是愉快的,他们的在笑。他们把他们的纸转了45度 ......
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发表于 2003-4-17 21:55:00
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韦特海麦的C图当然就是转过来的教师的A图。显然,对许多学生来说,他们只掌握了一个狭隘的练习而没有理解。韦特海麦的主旨是:以确实增进理解的,并且是依据对所包含的过程的心理分析而不是逻辑分析的教学方法来教解决问题的技巧,是可能的而且是必需的。
韦特海麦这个著名的工作使我补写了案例讨论前的三段话。但对这个案例,韦特海麦的观点是错误的。
这堂课的问题在于:一、若进行严谨的逻辑分析,此定理的论证有重大缺陷,教师的教学等于是只教了学生某些类型的平行四边形面积计算方法的证明而不是全面、完整的证明,完整的证明还应将韦特海麦所画的图形的证明包括进去。二、此定理的重要组成部分──适用范围可能是学生的理解不够,但更大的可能是教师未说明。实际上,所有的学生都未真正理解这个定理。把纸转了45度角的学生只不过是聪明的学生,能够将面积恒定的图形进行变换,改变计算方法而已。若真正懂得了此定理,理解了它的适用范围──对所有平行四边形均适用,学生就只须回答:面积等于底乘高。自己虽暂时不能证明,但必定是对的。
韦特海麦的主旨还是正确的。因为全面良好地理解核心陈述,等于良好地理解了它的所有组成部分和重要相关联部分,对学生,此要求太高,一般只有专家才能做到。对学生的教学,这些部分必定要有取舍,这要靠心理分析才能做出决定。一般说来,学生学会核心陈述的所有组成部分,再加上导出此核心陈述的论证或支持事例、实验材料,能够运用核心陈述以解决问题就够了。
在北京大学孟昭兰主编的《普通心理学》中,这个问题又一次出现。在第335 页的“概念的运用与理解”中,原文出现了“例如,‘平行四边形的面积等于底与高的乘积’。这是说明平行四边形本质特征的概念。”这样的错误。平行四边形概念的本质特征是两个对边分别平行的四边形。平行四边形的面积等于底与高的乘积,这是一个定理,而不是一个概念。当然,后继的论述,已经是基于错误的出发点的论述。如果从另一个角度来理解原文,即文中所讨论的是“平行四边形的面积”这样的一个概念,其出发点也是不对的。在数学中,要求逻辑推理严密,不允许这样单独地对“平行四边形的面积等于底与高的乘积”这样给概念下定义。平面几何中已有了面积的定义,平行四边形的面积只能根据面积的定义以及其它的相关知识进行推理论证;而特定地为平行四边形用底与高的乘积来定义平行四边形的面积,将使几何学丧失一以贯之的严密的逻辑性和简洁。
在1996年1月的新印本中,把定理当成概念讨论的错误依旧。
知识是思维的材料,知识论和生理学一样,是心理学不可或缺的相关学科。不懂知识论或对知识的理解陈旧而且错误,对学习的讨论不是容易产生错误就是容易失之于肤浅,至于对思维、智能以及创造的讨论就更容易漏洞百出。
观察到了事物的特征和外在过程,这是对科学知识的一项贡献,但这不能组成科学理论。必须超越了“知道是这样”,而认识到“内在的规律是这样”才是科学理论。如果停留在原有意义上,就没有什么价值。比如说:“月光照在身上不热,阳光照在身上有热的感觉”。这是正确的,但不是理论,没有理论意义,只有提出一般性的结论或猜想,解释了它的内在原因后,它们才一起组成理论,科学理论的价值就在于具有普遍的解释能力,“知其然而知其所以然”。
高层次的知识,阐述了它所属的低层次知识的内在共同之处,相比于低层次知识却是质的飞跃。
低层次的知识被高层次知识纠正,就是重新解释,即以高层次知识为依据,重新认识原有的低层次知识,改正其中的错误。知识层次越低,对事物与其运动过程就认识越少,因而错误越多。
按理说,观察是确切的,那么观察结果总是正确无误的。但对实验结果的解释不是实验结果,不会象实验结果那样可靠。还有,实验、观察决不会无目的。实验的设计,期待的观察结果和对它的处理,总是被已有的理论或想法所支配。在观察时,基本上总是观察到预期会看到的,却可能遗漏掉一些东西。并且,完全的实验叙述不具有理论价值。实验结果在报告时,常常超出原有的范围,与对实验结果的解释混在一起,成为一个密不可分的整体,因而实验解释基本上会有错误。一个优良的实验,它的解释的正确与错误程度取决于支配这个实验的理论的正确可靠程度。
自然,低层次知识中的正确成分,是可以由高层次知识加上必须的辅助陈述经演绎推理而得到。
在现代物理学、化学、甚至生物学中,实验的解释的正确与错误程度取决于支配这个实验的理论的正确可靠程度,已不太明显了,因为这几个学科的理论的正确可靠程度已达到了相当高的地步,已进入了范型科学时代。
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发表于 2003-4-17 21:56:00
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低层次知识一经纠正,就转变为支持高层次知识的基本材料;同样的观察材料,不同学派的科学家有时见到的是不同的东西,原因在于他们以自己信奉的高层次知识补充并改变了它。
案例:伽利略用运动相对性思想,圆周惯性原理这两个事实,很好地纠正了一个现象:反对地动说的论据──塔的论据。(摘自邱仁宗.:《科学方法和科学动力学》,知识出版社,1 984版,P185~P186,是费耶拉本德(Paul Feyerabend)进行的透彻分析)
观察表明:从塔顶上落下的重物以垂直线落在地球表面。地静派认为这是地静的无可辩驳的论据,因为地静说认为落石运动是直线运动。而哥白尼理论认为:落石运动是直线运动和圆周运动的混合。如果地球有自转,塔应当被地球旋转所带动,向东移动了几百码,因此石块应落在离塔基很远的地方。这是伽利略前的知识状况。
伽利略创造了运动相对性思想,认为运动描述是相对的。他举了两个例子:一、在行驶的船上有笔尖,笔尖会不会在船上画出一条直线或弧线?当然不会,尽管笔尖已运动了长距离。他用此来说明:落石实际上向东运动了很长的距离,但观察不到,感觉到的只是石块落下的运动。
其二、小船上的一个人看着船帆上的一个点,船在动,人是否要移动来跟上那个点?当然不需要。这说明人也不能辨别塔的运动。因为共有的运动是观察不到的(即圆周运动),观察者只能感觉到塔与观察者都不参与的落体运动。
但还有个问题,为什么石块与塔留在一起,而没有落在塔的后面?也就是要解释共有的圆周运动不影响它们的关系。圆周惯性原理解决了这个问题:以一定角速度围绕地球中心的物体,永远以同样的角速度运转。至此,重新解释成功了,塔的论据不再反驳哥白尼理论。
高层次的知识凝聚了许多低层次的知识,适用范围广而又简单,知识的发展就体现在新的知识适用范围更大、更加精确、简单,也常常更正确。
至于以符号、公式等表示的数学、物理、化学等科学中的许多知识,只是语言文字表述的进一步凝炼。所以,没有本质的区别,只不过更加特殊,难于理解。它也存在着语言文字所表述的知识同样的内部结构和特点。
二、凝聚性思维──直接的总体性思维
思维是以知识为材料而进行活动的。
知识的各部份重要性是不同的。其中的核心部份──核心陈述最为重要。从知识中凝聚出核心部份的过程,就是凝聚性思维。它的表现有多种:读完一篇文章,总结出它的中心概要;学习了一个理论,指出它的最基本原理;面对一个问题,想出总体上的解决方向,等等。可以说:现有的心理学术语中,意义与它最接近的是“概括”,但概括只是它的一种较低级的表现。
众所周知,人脑有150多亿个相互联系的神经元,处理信息的特点是并行处理。凝聚性思维作为人脑对信息进行抽取处理的并行处理过程,决定了这样的一个特点:凝聚出的核心知识被清晰地意识着的同时,对所处理的知识也还有着一定程度的并行意识。(现有的心理学术语,无法良好表述笔者的想法,只得如此表达,请读者根据所举的例子理解。)
兹举两个例子:
1.请读者展开右手,看着食指的指尖;这时便可发现:在注意右手食指指尖的同时,右手的其它部分以及背景,也还是被并行意识着的。
2.看着一篇文章,在运用凝聚性思维想出其中心的同时,文章的相应的部分,也在一定程度上被觉察到。
凝聚性思维简称凝聚,它的品质是深入性,即迅速抓住中心,得到关键的核心陈述。通过观察,凝聚性思维大致可分为四个大的等级:
最低级的凝聚性思维是从具体的形象和动作中抽取出词和符号的过程。高一级的凝聚性思维抽取出一个陈述,即一句话,这是幼儿时期的最基本的凝聚性思维能力。
更高一级的凝聚性思维能从一组陈述组(或称语句群)中抽取出其核心意义,即能对文章,段落概括其中心大意。它比起前面两个级别是一个飞跃,这是普通人在少年时期能具备的凝聚性思维能力。
高级的凝聚性思维是从许多的低层次知识中重新凝聚出已学到的高层次知识,即能重新产生一个理论的核心陈述(如基本原理和普遍适用原理),高层次知识和低层次知识形成完整知识结构,知识达到融会贯通。高级的凝聚性思维能力较难达到,普通人一般只能做到从习题,例题中凝聚出解题思路或原理,这个过程由于反复重复和确定,所需能力介于上述两者之间。
通过观察和一些杰出科学家的自述,可以知道,凝聚能力很强者都有如下特征:任何知识学习后,都能很快地把它变为一组最基本的规律。无声思维中的内部语言极其简练,思考仿佛经常跳跃进行,而在其精通的专业上则表现出一种非凡的深刻洞察力。
凝聚性思维在情绪状态良好时是最佳的,即处于适意,较轻松时是最佳的。情绪平静时就差些,但也宜于凝聚性思维。这一点,我希望以后能用实验验证。孟昭兰等(1984,1986,19 89)的研究表明:诱发中等激活水平的愉快状态时,为智力操作提供最佳情绪背景。
从核心陈述联想到其它的核心陈述或辅助陈述以及从核心陈述组联想到辅助陈述的思维过程就是联结性思维,联结性思维简单地说就是联想,它的品质是敏捷性。联结性思维能力强者,思考速度快,反应灵敏。
从优秀的科学家研究的结果上看,优秀的科学家常常从某一类甚至某个事例中得到一个结论,这个结论就已是对一切事例都适用,使这个看来太大胆的猜想成为普遍的结论。
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案例:卢瑟福的原子模型产生情况[6]
J.J.汤姆逊在1904年提出了原子的无核模型。卢瑟福也相信无核模型,并进行了α粒子轰击金箔实验来验证。在实验中却发现了原子无核模型无法解释的现象,有极少数(万分之一)超过90°甚至达到180°的大角度散射。
对此,卢瑟福深感惊讶:“它的难以置信好比你对一张纸射出一发十五英寸的炮弹,结果却被弹了回来反而打在自己身上。经过思考,我认为反向散射必定是单次碰撞的结果,而当我作出计算时看到,除非采取一个原子的大部分质量集中在一个微小的核内的系统,是无法得到这种数量级的任何结果的。这就是我后来提出的原子核心具有小体积和大质量的想法。”
根据α粒子轰击金箔实验的结果,严格进行计算、推理,就只能够说仅仅金原子确实是大部分质量集中于微小的核中。但卢瑟福以α粒子轰击金箔实验的结果为基础,便跳跃到了普遍情况,认定原子都是大部分质量集中于微小的核中,即使这个原子模型还有一个重大问题未获解决。他的结论远远地超越了实验结果,但他就是如此行事并获得成功。
很多优秀科学家曾以不同的方式谈到了他们的这种情况。象巴斯德说:“如果有人对我说,在做这些结论时我超越了事实,”我就回答说:“是的,我确是常常置身于不能严格证明的设想之中,但这就是我观察事物的方法。”
不过,只有相信一些虚假的科学或哲学信条的人才会以为优秀科学家产生和发表新设想时是轻率的。没有大胆的猜测,不可能作出伟大的发现,许多正确的理论和猜想,经过了十几年甚至一百多年后才被实验验证。再说,科学家本身具有的极高的专业水平,严谨的自我批评和推敲验证,使他们极少犯发表不成熟设想的错误。例如牛顿,众所周知的是他在剑桥大学学习时期,微积分、三大定律、万有引力定律的设想就已产生,但他却工作、思考了二十多年才发表,不太为人所知的是他在化学上花费了不亚于物理学的大量时间,却几乎未曾发表他的工作。
另外还有一个例子:要制造高级光学玻璃必须排除气泡,这曾经是价值万金的技术秘密可以用一句话来说:旋转搅拌熔融状态的玻璃能够排除气泡。
以上知识结构的分析和两个例子都说明了:能够用一句话概括创新。因为概念能够统摄一类事物的共同的关键属性。
那么,科学家的新设想具体产生情况是否如此?是否就是产生这样类型的一句话,科学家就得到了创新?从W.I.B.贝弗里奇等人已经调查清楚的情况来看,大多数创造过程确实是这样的,以致于必须这样来定义直觉、灵感[7]。那么,科学家得到这种类型的一句话的具体情况是怎样的?
三、直觉与灵感
由于“直觉”一词有几种用法,所以我必须说明:本篇所讨论的直觉是指科学家的“顿悟” 的创造,即W.I.B.贝弗里奇等人已经调查清楚的情况:突然产生一句或几句陈述,科学家便确信作出了创造,问题已被解决。而灵感一词,也同样指这种情况。
直觉有几种情况,共同特点是不期而遇,突然到来的顿悟或理解。它是很简单的、往往只有一句陈述,却能使科学家有肯定的感觉,感到解决了问题,作出了重要创造。直觉有很多是在做与创造无关的事。如散步、刷牙、走路、休息时产生的。(产生几句陈述的创造事例很少,象下面要分析的达尔文的创造,可以把他的新思想看成是一个长句,也就是一个陈述。)
法国著名科学家彭加勒讲到,在进行了一段时间紧张的数学研究以后,他到乡间去旅行,不再去想工作了。
“我的脚刚踏上刹车板,突然想到一种设想.... . . 。 我用来定义富克斯(Fuchs)函数的变换方法同非欧几何的变换方法是完全一样的。”
与此类似的情况很多,也是很正常的。科学家们共有的经历表明:集中精力研究某个问题一段时间后,有意识地放下工作,这个问题仍不断地进入脑中,思想总是无意识地想到它。也许,这是由于他们之中,一些人患有轻度强迫症。但正确的原因应当是这些科学家对解决科研问题有着强烈的动机,形成了固定的心向,因而勤于思考。
前面已说到,凝聚性思维在情绪状态良好时是最佳的,情绪平静时就差些,但也宜于凝聚性思维,另外,工作也会带来疲劳。所以,很多科学家巧妙的新设想出现在一夜酣睡后的早上,或者在悠闲轻松的活动中。至于在干完全不相干的事情时,想出好主意也是正常的。
把工作暂时放下可能带来另一个好处:在科研中,阅读、学习、思考那些文献资料,基本上必定会使思考形成定势。放下工作,时间会使定势消退。如果在此工作中已想出了一个好的设想,就必须不断围绕这个设想思考,以使之完整,消除漏洞。当然,这个设想就牢固地成为思考的中心,优势中心,以至在一段时间内,此项工作中不可能凝聚出新设想,只有搁置一段时间,使它不再成为优势中心,才可以进行新的凝聚。
把工作放下还能带来遗忘的好处,有利于凝聚性思维和新想法的出现。众所周知,知识的细节部分最易遗忘,但不会遗忘重要的陈述。这样,回忆中想到的往往是一些重要陈述,或随之想到一些高度凝聚的陈述,有时,某一个陈述就是高度凝聚的新设想,或是问题的最简略的解决办法或解答。
直觉之所以让人感到玄秘,是因为许多情况是产生了一个陈述,即一句话的新设想,科学家就确信解决了问题,作出了重要创造,但这也不难解释。
任何一个科学家,在某个专题的研究中,都必定具有足够的知识,通过刻苦的工作和思考,已十分熟悉并能很好运用有关的事例和已有的理论,待解决的问题和科研工作的方方面面都已相当清楚,具备了极高的才干,这样,在思考中,对部分知识进行凝聚性思维,得到了一个核心陈述,很快就能够清楚它的意义、价值,如果发现它填补了知识的空白处,是尚未见到过的新设想,创造者这时就会情绪振奋,联结性思维速度大大加快,迅速重组自己熟知的知识,想出许多辅助陈述,构成一个较为完整的设想。
案例:梅契尼科夫自述细胞吞噬作用这一设想的起源:
“一天,全家都去马戏团看几个大猩猩的特技表演。我独自留家用显微镜观察一只透明海星幼体中游走细胞的寿命。忽然,一个新念头闪过脑际,我突然想到:这一类细胞能起到保护有机体不受侵袭的作用。我感到这一点意义十分重大,非常兴奋,在房中踱来踱去,甚至走到海边去归整思想。”
“这一类细胞”指的是具有吞噬作用的细胞。据《简明不列颠百科全书》所载,梅契尼科夫曾观察到海星幼体中某些与消化作用无关的细胞能包围并吞噬注入的异物──靛蓝染料颗粒和碎屑。而这一句核心陈述意义确实十分重大。由此出发,发现了多细胞动物的吞噬现象,即某些细胞具有清除微生物及其他异物的功能。因此与埃尔利希共获一九0八年诺贝尔生理学或医学奖,并由此创立了吞噬细胞学说。在后继的工作中,证实了吞噬细胞是包括人类在内的大多数动物抵御急性感染的第一道防线,人类的吞噬细胞就是白细胞,因而被公认为免疫学的创始人之一。而这一切都来自仅仅一句高创造、极其精练的核心陈述。
这个案例也是一个说明优秀科学家产生新核心陈述情况的极好例子。一个普通的生物学家要产生这个设想可能需要经过两个思维步骤:1、这个细胞能保护海星幼体不受侵袭;2、这一类细胞能保护有机体不受侵袭。
即使是第一个设想,也是富于创造力的大胆猜测,因为在此之前还没有过这类免疫学实验和理论。虽然看着细胞,立即猜出功能,对生物学家来说是极为平常的,只要想一下就行了,但能想到第二个设想的生物学家估计是比较少的。象梅契尼科夫那样,具有很高的凝聚性思维能力,一步就自然而然地想出了新核心陈述的估计就更少。
发现了新设想,填补了知识的空白处,就足以使科学家十分欣喜。法国生理学家贝尔纳精辟地说到:“那些没有受过未知物的折磨的人,不知道什么是发现的快乐。”在那个时刻,错误的新设想也同样让人高兴万分。只是这种情况一旦出现,平静以后就会陷入抑郁之中。而如果进一步思考证实了它的正确,则持续一段时间内科学家都会处于兴奋喜悦之中,进行加倍努力的工作。
对于有研究目的的科学家和试图解决问题的科学家,一旦从部分知识中凝聚产生了新设想,一个核心陈述就够了。这个核心陈述是最简略、最关键的解答,其它的必要的知识和技能都已运用得游刃有余了。
案例:立克次氏体的培养方法
立克次氏体是一类介于细菌和病毒之间的微生物,它是难以培养的。美国病毒学家科克斯( Herald Cox)博士试过各种改进方法,加进各种提液、维生素和激素,但都没收效。有一天,在作试验准备时,用作组织培养的鸡胚组织不够了,为了凑足数量,他使用了在以前同别人一样地扔掉了的卵黄囊。以后在检查这些培养物时,他又惊又喜地发现:在偶然放进了卵黄囊的那些试管中,产生了大量的有机体。几天以后,他躺在床上时突然想到:把立克次氏体直接种到含胚盘的卵黄囊中。这种使立克次氏体大量生长的简便方法沿用到现在,由此革新了由它们所引起的多种疾病的研究,并使得生产防止这些疾病的有效疫苗成为可能。
在这个案例中,科克斯经过多次失败,终于想到了一个正确的办法,简单之极,后续的工作,作为一个高水平的生物学家,他可以轻松自如地完成。
前面提到了彭加勒的实例,他在想到了那么一句简单的核心陈述后,其余的必要的证明,对于他这么一个有着非凡能力,又十分勤奋而极其熟悉这个问题的各方面知识的科学家来说,那是很容易的。
科学家们用了“一个想法仿佛从天而降”,“突然脑中出现了一个思想”,“巧妙的思想不费吹灰之力意外来到”等词语形容直觉的产生情况,并且很多人也忘记了确切的思考过程,其原因就在于科学家是运用了人类所固有的凝聚性思维,从部分的知识中凝聚得到新核心陈述的,这个思考过程乃是一个自然而然的过程。
由此可以得到一个推论:科学家的直觉,除原型启发外,应当不是“从天而降”那样第一个陈述就是关键的新设想,而应当是经过了几个到几十个陈述后才产生新设想。这有待于实验验证和对创造者的调查。以前的创造者自述中,都很少提到这个过程。由于他们在苦苦思考后仍未能解决问题,却在自由思想时创造性设想突然出现,极度高兴之后,回忆时忽略了一段很短的思考过程也是正常的。实验结果若是这样,就否决了一般的用潜意识来解释的观点,而说明直觉,灵感是经过反复的思考产生,并且,创造的四阶段说中的“孕育阶段”,也应改称为“调整阶段”为宜。
至于很高水平的创造,在最终成功之前,所有的创造性设想都只是不完整的解答。还要经过长期的苦思,产生新的核心陈述,与过去的核心陈述相联系,而形成核心陈述组。多数科学家感到核心陈述组是完整的,就相信成功了。而有的科学还会根据这个核心陈述组,重新规定低层次的知识,使低层次知识支持它,才确信这个核心陈述组的意义。
对于十分熟悉已有知识的科学家来说,头脑中思维的知识虽然还是有系统有层次的,但已大大简化了,仅仅是几条最关键的意义不完整的核心陈述组,以及同样状况的低层次知识。陈述组的意义也不完整、准确,完整的陈述组在创造时是不需要的。只要这些不全的知识彼此能很好地符合,也就是说:不全的核心陈述组能得到不全的事例支持,并且融会贯通起来,几条必须的出发点,就能解释大量事例,自然就会觉得成功了。
案例:达尔文的创造过程分析:
达尔文的进化理论核心陈述组可总结为:1、物种演变而繁衍;2、高繁殖率造成生存竞争;3、生存竞争使生物的变异受选择;4、遗传使优秀变异保存。
严格地说,这些核心陈述都是不够清晰、完整的。例如其中第2条核心陈述就很不完全,但对生物学家来说这已经够清楚明白了,完整一些的核心陈述应为:由于生物是一代一代繁殖的,因而会按照几何比率增加,数量会多到没有地方能够容纳,产生的个体比能够生存的多,必定会在各种情况下发生生存竞争。
支持这条核心陈述的事例极多,例如动物中繁殖力最差的象,仅仅一对象,计算它自然增加的最小速率,在750年后,就应繁殖出一千九百万头象,更不用说那些繁殖率极高的植物、动物。又一类事例为:生物在高度适宜的环境中,会有几乎不可信的异常迅速的增加。
上面所述说明,进行凝聚性思维所产生的一句或几句核心陈述在创造时,是能代替完整的核心陈述和核心陈述组的。因而产生了简单的一、两个陈述就感到问题已解决是正常的。
但之所以正常是因为创造者的不懈努力、认真学习,苦苦思索,精通了创造所需要的知识,或者是在此之前创造出了某些核心陈述。
根据达尔文自传,在贝格尔号舰上就已产生了第一条核心陈述:
“我在贝格尔舰的航行期内,目击到一些受感动的事实,......显然可知,只有依据一种推测,就是物种在逐渐地发生变异。”他也很早就知道遗传使变异保存。
但这些早已被拉马克和他的祖父爱拉士姆·达尔文看到了,拉马克理论的核心陈述组为:1、物种由于环境影响而发生变化;2、用进废退原理;3、生物受环境影响所得变异,能够遗传。所以,达尔文的创造在于认识到生物的高繁殖率造成生存竞争,生存竞争使生物变异受选择。
达尔文在研究人工选择对动物、植物变种影响时,就已了解生物的变异受到人工选择,使优秀变异保存,也知道可以运用于自然状态下的生物,但由于未想到过度繁殖与生存竞争是使自然选择存在的原因,就会感到“怎样可以把选择应用到那些自然状况下生活的生物方面,这在相当的时期内对我来说,依旧是个谜。”
马尔萨斯的《人口论》对第2条和第3条核心陈述的产生起了很大作用。马尔萨斯认为人口的增长是以几何级数增长的,但受到食物、灾荒、战争、瘟疫的限制。达尔文、华莱士都在阅读马尔萨斯的《人口论》时想出进化论,其原因就在于马尔萨斯的《人口论》中的那部分知识使他们易于凝聚出新核心陈述。“我为了消遣,偶而翻阅了马尔萨斯的《人口论》一书:当时我根据长期对动物和植物的生活方式的观察,就已经胸有成竹,能够去正确估计这种随时随地都在发生的生存斗争的意义,马上在我头脑中产生一个想法,就是:在这些(自然)环境条件下,有利的变异应当有被保存的趋势,而无利的变异则应该有被消灭的趋势,这样的结果,应该会引起新种的形成。”至此,理论的总纲已经形成,这些想法,就是表述不够好的核心陈述组[8]。
几乎所有谈到直觉、顿悟、灵感的科学家们都曾述说过苦苦思索总不得其解,但直觉、灵感却不期而遇的情况。
这种现象之所以产生,前面已说了两个有利于新设想产生的原因:
一、轻松舒适时,凝聚性思维是最佳的。
二、创造者需要一个调整时期,以摆脱原有的、限制思考的优势中心,或得到遗忘所带来的有利的知识准备。
但在灵感产生之前的某一段时间内以及随后,也肯定有过不少适宜于凝聚产生新设想的状态(轻松舒适,已摆脱妨碍思考的优势中心限制等等),为何如此偶然,别的时刻都不出现灵感、直觉,只在灵感出现的那一时刻能凝聚产生灵感、直觉?
H. A. Simon正确地指出了部分原因:其重要原因在于人类知识的庞大复杂和短时记忆的容量太低。
众所周知,人脑的并行处理所能够同时容纳、处理的知识块是有限的(最多7±2个)。创造者大量、反复的凝聚思考使得最初的大量知识形成了许多的中间性的精练的知识块和中间性的核心陈述,但这些精练的中间性的知识块、核心陈述中只有极少数(最多允许7±2个)是凝聚出新设想不可或缺的部分,这些不可或缺的部分可统称为“关键性知识块”。当创造者的的头脑中,所有的那几个关键性知识块几乎同时被记忆提取或处理,达到最佳排列组合时,自然而然的凝聚就使直觉、灵感立即产生。可想而知,在几个关键的中间性知识块或中间性的核心陈述均已产生的情况下,这种最佳排列组合也不容易出现,但由于知识是一个相互联系的整体,知识各部分的联系使这种最佳排列组合存在着出现的可能,创造者不断的思考则使可能的知识块之间的联系成为现实。
上面所述即直觉的两阶段模式:
知识 大量的中间性的知识块....... 关键性知识块形成最佳排列组合 新核心陈述
通过对一些生物学科的创造者自述的分析,我认为关键性知识块的最高数量是3。
典型创造案例:班廷(Frederick G. Banting )发现胰岛素
胰岛素能促进葡萄糖的氧化和储存,体内缺少胰岛素会使细胞不能有效地利用葡萄糖,造成血液中葡萄糖含量升高,过多的糖随尿排出,糖尿病因此而得名。
胰岛素发现者班廷曾说过大意如下的话:若他知道关于糖尿病的研究文献加在一起有几千页,读完这些文献都要花费一年多的时间,他决不敢冒然地研究糖尿病。当年,糖尿病的有关文献可称汗牛充栋。但班廷对于糖尿病只有很少的,但不可或缺的易于凝聚出新核心陈述的知识:胰腺分泌含有蛋白质分解酶的碱性消化液,在碱性条件下可分解蛋白质;有人推测,胰岛中可能产生一种激素,防止糖尿病,并称这种设想中的激素为胰岛素(第一个关键性知识块)。切除动物的胰腺,动物会得糖尿病。在健康人的胰腺有许多的胰岛,而在糖尿病患者的胰腺中,胰岛缩小到了只有原来大小的几分之一;但口服新鲜胰腺或胰腺提取物,对治疗糖尿病毫无用处。班廷从文献中知道:结扎胰管,则胰腺中胰岛正常,但全部腺泡细胞都萎缩,胰腺不产生胰液,但并不发生糖尿病(第二个关键性知识块)。加上医生熟知的第三个关键性知识块:激素通过血液运输。班廷便凝聚得到了一个大致如此的新核心陈述:胰岛中含有防止糖尿病的激素,胰腺中的胰液会破坏它;结扎胰管后胰腺无胰液,提取出胰岛中的激素,注射便可治疗糖尿病。
班廷在笔记本上记下了设想:
“结扎狗的胰导管,等待六至八周,使胰腺萎缩,然后用萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病。 ”
在贝斯特帮助下,班廷获得了成功。
注意:仅仅具备充分医学知识准备的心理学研究者才有可能理解这是一个自然而然的凝聚产生新设想的过程。心理学的研究者如果不具备必须的医学知识,根本无法理解从这三个关键性知识块中就能凝聚产生新设想,只会觉得这是不可思议的。
对前面所述的达尔文的创造过程进行分析也是这样的情况:“物种在逐渐地发生变异,”“ 遗传使变异保存”。(第一个关键性知识块),马尔萨斯认为人口的增长是以几何级数增长的,但受到食物、灾荒、战争、瘟疫的限制(第二个关键性知识块)。达尔文、华莱士都在阅读马尔萨斯的《人口论》时想出进化论,其原因就在于马尔萨斯的《人口论》中的那部分知识提供了第二个关键性知识块,使他们易于凝聚出新核心陈述。
班廷的情况以及达尔文、华莱士发现进化论的情况是极稀有的典型创造案例,由某个重要的知识块起了类似于原型启发的作用,决定了新设想的产生。但在绝大多数情况下,作为一个科学家,在进行研究时必须掌握现有的知识,这是一项基本工作。并且,在研究工作中,所有的相关联的部分知识都经过反复思考加工。在这种情况下,中间性的知识块如此之多,能够从哪些知识块中突然凝聚出新核心陈述,是不可能预知的;再者,何时能够凝聚出新核心陈述,这也是不可预见的。中间性的知识块的数量巨大,决定了创造者不是靠对中间性的知识块进行自由的排列组合产生创造的,因为中间性的知识块允许的组合数量是一个天文数字,这样就根本不可能产生创造。
由于创造者是运用凝聚性思维从部分的知识如事例、实验材料中凝聚而得到新设想的,所以,新设想中的漏洞、错误都具有一个极其明显的特征,它们都来源于产生新设想的那部分知识。即新设想遗留着引发新设想的那部分知识的痕迹,带有原有知识的缺陷、局限。
班廷发现胰岛素的案例也是说明创造中新设想缺陷情况的一个典型案例。班廷在实验获得成功后,最大的困难就是:结扎胰管的办法很麻烦,要等待六至八周,还只能得到极少的胰岛素。这个问题不解决,就几乎没有实用价值。班廷在查阅文献时,发现胎中的小牛(四个月以前)的胰腺情况与结扎法导致的情况相同,便决定从牛胎的胰腺中提取胰岛素,但得到的胰岛素还太少。最后,他才找出了正确方法:加酸使胰液中的胰蛋白酶无法分解胰岛素。这样,屠宰后牛、猪等的胰腺就都能够提取胰岛素。至此,所有最重大困难均已解决。
为何班廷最初的办法如此麻烦?其原因就在于原先的使班廷产生新设想的那部分知识:结扎胰管,胰岛正常,不发生糖尿病。结扎胰管这个实施起来很困难的办法遗留在班廷的新设想中。
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发表于 2003-4-17 22:00:00
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新设想中的缺陷若被解决,创造就获得成功;若这些缺陷、错误未能解决,则新设想就是价值不大或是错误的。因此,科学创造没有直达目的地的阳光大道,却总是在克服困难、消除错误中前进。
亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)曾经叙述过创造的艰辛:
“1891年我解决了几个数学和物理学上问题,其中有几个是欧拉(Euler )以来所有大数学家都为之绞尽脑汁的。......但是,我知道,所有这些难题的解决,几乎都是在无数次谬误以后,由于一系列侥幸的猜测,才作为顺利的例子中的逐步概括而被我发现。这就大大削减了我为自己的推断所可能感到的自豪。我欣然把自己比做山间的漫游者,他不谙山路,缓慢吃力地攀登,不时要止步回身,因为前面已是绝境。突然,或是由于念头一闪,或是由于幸运,他发现一条新的通向前方的蹊径。等到他最后登上顶峰时,他羞愧地发现,如果当初他具有找到正确进路的智慧,本有一条阳关大道可以直达顶巅。在我的著作中,我对读者自然只字未提我的错误,而只是描述了读者可以不费所力攀上同样高峰的路径。”
并不是直觉产生以后,就能大功告成。因为从某些事例、部分的知识中凝聚出来的新核心陈述,往往留有原先的知识的痕迹、局限,在短时间里只能解释某一类现象,或者仅仅解决了自己最关心的问题,而理论的其它部分和其它问题都暂时抛开了。这样,有可能这个新核心陈述在认真思索后发现有漏洞或是错误的,而最初的新设想,出错误的可能性更大。
所以,达尔文说:“我想不起有哪一个最初形成的假说不是在一段时间过后就被放弃,或被放大或修改。”
错误不可避免,但也会有一定的助益。它使创造者更加熟练地掌握知识,达到更好的有利于创造的知识准备状态。有些新的陈述是错的,但它隐含着正确的方向,将引导创造者,从这些陈述中凝聚出新的核心陈述。
另外,还有一种很少出现的直觉,是预先有种预感,甚至觉得答案几乎就在舌尖上了。这种情况不应属于创造。哈佛大学的心理学家布朗(R.W.Brown)和麦克尼尔(D.McNeill)曾用回忆罕见字的办法,产生了大量的“就在舌尖上”的现象[9]。因此,本人认为,这个实验说明:这种直觉,只不过是回忆而已。这种预感之所以产生,是由于实际已解决了问题,但还未能融会贯通,进一步的研究受到了某种障碍。这时的思考,等于是在回忆检索某些重要的辅助陈述;或者是另一种原因,某个疑难问题并不难,只是科学家一时回忆不出与此类似的难题的解法了,一旦回忆得到,很快就可解决。
既然凝聚性思维能力强者产生核心陈述速度更快,由此可以推理得到一些日后可由实验检验的推论:
在科技创造中,在其它因素(知识准备、思考量,动机等)的影响相同或其差异可忽略不计的情况下:
1、凝聚性思维能力强者产生核心陈述速度快,因而产生中间性的精练的知识块和中间性的核心陈述速度快,即凝聚性思维能力强者产生关键性知识块速度更快;由于知识是一个相互联系的整体,若有道理地假定知识的各个部分的相互联系情况决定了思考的过程、情况。则知识准备情况相同决定了不同的人关键性知识块的最佳排列组合出现的顺序、情况相同,这两个前提决定了凝聚性思维能力强者出现关键性知识块的最佳排列组合的速度更快。而后,凝聚性思维能力强者由关键性知识块凝聚产生的创造性设想所用的时间更少,速度更快。因此凝聚性思维能力强者产生创造性设想的速度更快。
如果认为知识的各个部分的相互联系情况决定思考的过程、情况这个假定不成立,则最佳排列组合的出现就存在机遇影响,影响着出现的先后,但从创造者自述以及对创造者的调查可以知道:产生中间性的核心陈述耗费创造者的大部分时间,这种机遇对产生新设想所耗费时间的影响较小,凝聚性思维能力强者产生创造性设想的速度更快这个结论依然成立。
2、创造性产物是一个完整的知识体,而非仅仅一个设想,由于凝聚性思维能力强者产生创造性设想的速度快,产生次要的创造性设想的速度也快,最终,在所耗费时间相同的情况下,凝聚性思维能力强者的创造性产物的创造性更高。由此又可得到结论:凝聚性思维能力强者的创造性必定更高。
3、根据上述结论用反证法又可得到如下推论:富于创造性的科学家们的凝聚性思维能力必定高于普通人,并有相当明显的差距。
4、实验证明创造者们具有创造性的人格特征,在思维能力与其它人格特征是统一的整体这个假定的前提下,由上所述又可以推论:凝聚性思维能力相当强者相应地也必定具有创造性的人格特征。
如果实验结果证实了上述推论,直觉问题的定量解答就打开了大门,世界公认的发散性思维理论就很有问题了。若实验结果相反,则凝聚性思维理论应当被放弃。
总之:高强度的内在动机导致的广泛而又深入的思考,相当高的凝聚性思维能力,是产生新设想的最重要条件,并产生大量的中间性知识块。直觉、灵感之所以常在心情愉快或轻松舒适的状态下出现,是因为这时凝聚性思维是最佳的。而简短的一句或几句陈述产生,就相信解决了问题或作出了重大发现,是因为创造者已熟悉了这个问题的各个方面,极其精炼的核心陈述或核心陈述组是最简略、最关键的解答或是科学研究中的总体思想、总体依据。当创造者的的头脑中,所有的那几个关键性知识块几乎同时被记忆提取或处理,达到最佳排列组合时,自然而然的凝聚就使直觉、灵感立即产生,这就是直觉时的思维情况。直觉之所以苦思不得却会不期而遇,是由于人类知识的庞大复杂,只有几乎同时思考到易于凝聚产生新核心陈述的那几个关键性知识块时才可能会产生直觉。
四、高水平创造的过程:
人类的各种创造情况,除了文学创造、艺术创造之外,各种类型的创造都可同样地解释。象技术发明、社会科学方面的创造,由于这些知识也存在着内在的结构,都是有层次的知识,也有核心陈述组和辅助陈述组的区别,创造都来源于创造者大量的广泛、深入的思考和所具有的很高的凝聚──联结性思维能力。
在技术创造中,一部分的创造来源于创造者很高的凝聚性思维能力,例如清华大学张光斗教授的自述:
(在我的科学创造历程中)有借助于直觉的,即研究一个问题,事先想了一整套意见或设想,一处理这一问题时,忽然凭直觉想到一个新意见,解决了关键问题,但事先是没有考虑到的,例如:
1.1950─1951年,北京官厅水库原来设计的是混凝土坝, 我作为工程顾问就参与研究,帮助工程师们设计好混凝土坝,头脑中想的就是混凝土坝。有一天凭直觉,提出改为土坝,后来证明是正确的,水库也是这样修起来的。
2.1972─1973年,在长江葛洲坝工程中, 已开工的设计是保留葛洲坝这个江中岛,于是大家都按照这一前提来解决各种复杂技术问题,我去了也是按照这个思想来考虑如何解决这些复杂技术问题。后来在现场,凭直觉得出挖掉葛洲坝这个江中岛。经过研究,证明这个想法是正确的,许多复杂技术问题就较容易解决了。当然还要做许多试验和研究工作。现在的葛洲坝工程是照此设想做出的设计修建的。
大部分的技术创造,由于目标是找到更好的技术解决方法,细节上的精益求精十分重要,相对说来,大量思索导致的高水平才干最为重要,联结性思维能力比凝聚性思维能力相对更为重要些。
原型启发导致的创造总是被当作进行联想或发散性思维而产生创造的例证。但实际上,它反而应证实发散性思维或联想不是创造时思维的准确过程。任一原型,有着各方面的关键属性,存在着许多可以进行联想的特点。从凝聚性思维的观点来说:带着目的的创造者一看到原型 ,就会从中凝聚出某个特点或一个陈述, 与熟悉的知识重组为一个核心陈述组,这时立刻就能知道是否成功。或者是另一种情况,创造者很清楚现有的知识空缺在何处,一接触到原型,就只会对能填补知识空缺的那一部分进行凝聚,新设想立刻产生。笔者所知道的原型启发都是这种情况。创造者一看到原型,就迅速想出新设想,却没有出现这种情况:对每一特点都进行联想,才想到原型中对创造有帮助的某个特点。
想象(或称形象思维)对创造是重要的,但其重要性被严重夸大了。一切有关物质实体的知识都可以转化为意象,它很有助于对知识的综合理解,还可能起到原型启发的作用。除文学、艺术创造外,它的助益仅此而已。一些高水平的科学家想象力极丰富,但他们的勤奋、思维能力、知识、才干,才是决定性的。爱因斯坦的非凡想象力是众所周知的,但有一个最可能以意象方式出现的新设想都是以语言表述的,它与广义相对论的产生有极重要的关系,并被某些研究者当成了创造想象的例子。请看爱因斯坦的自述[10]。
“一天,我猛然间有了突破性的进展。当时我正坐在伯尔尼专利局办公室的椅子上,突然一个意念闯入我脑海:如果一个人自由下落,他不会感受到自己的重量。......”
通过前面所述的种种创造情况可以得出两条规律:1、创造者通过大量的精心思考,而后进行了调整,每次凝聚产生的新设想都是一个简略的核心陈述;2、随之就会在这个新核心陈述的支配下进行联结性思维,重组知识,想出一系列辅助陈述,构成较为完整的具体的创造性思想。由此出发,可以将大不相同的四阶段说和邓克尔的模式彼此统一起来。创造的四阶段说:准备、孕育、明朗、验证,基本上正确地描述了每一个基本陈设的产生、完善过程,但缺陷也存在。第一个缺陷在“直觉与灵感”中已说过,“孕育”一词不当,应当改为“调整”,二者,对高水平创造的全部过程,它的描述就显得太简单,不够准确。
邓克尔为创造过程的探讨提供了另一个模式。邓克尔1945年所作的关于解决问题的经典研究,其描绘可以用一个特殊的图解来说明。在他的一个实验中,他给他的被试(柏林大学的学生)看一个图解,和指出下列的问题:
假定,一个人在他的胃里面生了一个不能手术的肿瘤。我们知道, 如果我们应用某种放射线,只要有足够的强度,肿瘤是可破坏的。问题在于:这样强烈的放射线怎么能够应用到肿瘤上,同时又不会破坏围绕这个肿瘤四周的健康组织?
邓克尔要他的被试的解决问题时边想说出声。由下述可以看出,他解决问题的过程是由几个一般范围、功能的解决和特殊的解决所构成的。
这个学生采用的第一个一般范围是:“我必须找出一种办法,使射线不与健康的组织接触。 ”这样的一般范围能够而且确实导致对这个问题的几种更为特殊的陈述(即功能的解决)。找出一条达到胃部的通道;把健康的组织移出射线的通道以外;在射线和健康的组织之间插进一道保护墙;把肿瘤移到表面上来。这些功能解决办法的每一种都会向被暗示一种特殊的解决。这种种解决办法,若不是被实验者认为不适当而拒绝了,便是被被试自己认为不适当而放弃了。由于每一种特殊的解决办法都被放弃了,学生只得另找别的功能解决和其他的一般范围,直至最后他采取这种办法:“在通过健康组织时,把射线的强度降低。”最后,这第三种一般范围终于引导到正确的解决。让我们引这个学生的话为证,当他达到最后一段行程并由功能的解决进入特殊的解决时:“多多少少转一下方向......把射线扩散......散开 ......停!通过透镜发出一束量大而微弱的射线,使肿瘤恰好在焦点上, 因而受到强烈的辐射。”
在产生的新核心陈述是对问题的总体的,最简略的解答的情况下,则某些类型的新核心陈述就是邓克尔所说的“一般范围”,而在此新核心陈述的支配下重组知识,想出辅助陈述,使设想进一步完整具体化的过程中,就产生了“功能的解决”和“特殊的解决”。
当然,邓克尔的描述是有道理的,但也有问题和漏洞,适合于部分技术创造和部分的科学上的技术性的发明,以及普通人的某些低水平创造。
邓克尔对解决问题的过程的描述与四阶段的观点大不相同。其原因在于四阶段的观点来源于对实际创造者的调查,邓克尔的模式来源于绝非实际创造者的学生,四阶段的观点对创造过程的描述更为正确。
邓克尔的被试──学生,与科学家、技术专家的专业水平相差太远,即在知识量、精通的程度、已进行的反复思考的程度等方面是无法与真正的创造者相比拟的。所以邓克尔的模式,就没有孕育(调整)阶段。当然,邓克尔的模式用于解释真正的创造,就有了第一个缺陷。
其二:很多的科学创造以及部分技术创造,最大的困难在于产生新核心陈述,一旦新核心陈述产生,以科学家们的极高才干,下面的工作一般是简单、容易的。如果套用邓克尔的话来说就是:“一般范围”是最难想到的,而“功能的解决”、“特殊的解决”是较容易想到的,但邓克尔的实验,“一般范围”是较容易想到的,特殊的解决相对最难。所以邓克尔的模式还存在着第二个缺陷。
因此,邓克尔的模式不能够用于解释真正的创造。
从整体上,高水平的科学创造过程应分为三个时期:思索时期、高创造时期、完善时期。
思索时期不但要学习大量的已有知识,还要深入理解、思考,并运用熟练。在思索中,以高层次的知识来解释低层次的知识,看看是否有矛盾,或者把低层次的知识凝聚上升为高层次。由此产生一些低层次或高层次的猜想或疑问,新思想在这时仅仅还是萌芽。这些新设想大部分有错误或缺陷,水平较低,为低创造时期。
高创造时期:在思索时期所产生的猜想与疑问的基础上,产生了一个到几个最高水平的新核心陈述,可说创造大局已定。
完善时期:除了检验之外,还要将不利于新核心陈述的一些低层次现象转化为支持它的事实,许多游离于理论外的现象也要将它们纳入新理论体系。某些陈述要补足,一些表述不确切的要纠正,某些低层次事实要提出。如爱因斯坦在广义相对论中提出了光线在引力场中偏转的实验,由爱丁顿观测日全食验证。技术史上如合成氨的工艺基本形成后,只在想出熟铁作炉衬才完成。这个阶段不是没有创造,只是水平较低,新设想少。
创造性活动有如钱塘江潮,初时波涛汹涌而至,在江口叠成浪的巨墙。过后余波澎湃,不妨称之为创造性浪潮:低创造、高创造、低创造。
案例:爱因斯坦创立狭义相对论的过程。
一九二二年十二月十四日,爱因斯坦在日本发表了一篇为《我怎样创立了相对论》的讲演。介绍了他创造狭义相对论和广义相对论的过程。[11]
下面就是根据他的自述,写出他的狭义相对论的一条一条重要陈述的产生过程:
陈述1、爱因斯坦开始认为:“光通过以太的海洋传播,地球也在以太中运动”(这是错误的);
2、“我自己要验证以太相对于地球的运动,......实验的想法与迈尔克逊实验十分相似,但我并没有对此真正一试。”(实验设计是正确的,但价值不大);
3、“我终于明白了迈克尔逊实验的奇怪结果。......地球相对于以太运动的想法错误的。这是引导我走上狭义相对论的第一条路径;”
4、“我坚信麦克斯韦和洛伦兹的电动力学方程是正确的。”并以此讨论了斐索实验。(爱因斯坦把方程提高了一个层次);
5、“进一步导致了光速不变的概念。”(这是第一条新核心陈述);
6、但光速不变“却与力学中的速度合成法则相矛盾。......因而花费了近一年的时间修改洛伦兹的观点。但是徒劳无功。”(他想出了一个错误的办法);
7、在与贝索的讨论中,“突然我领悟到了此问题的关键所在。......时间并不能被绝对确定,在时间与信号速度之间存在有不可分割的联系。”(第二条新核心陈述产生了);
8、“在这一新概念下,我第一次能完善地解决所有的疑难问题,狭义相对论在五个星期之内宣告完成。”
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五、知识与创造
已经掌握的知识不会妨碍创造,如果说知识能够造成不利于创造的定势,则知识中也为突破定势做好了准备,知识中也隐含着突破定势的材料和各种范例,如历史上的破除旧思想的错误,创立新理论、新思想等的范例,不能突破定势只能归因于个人未能充分运用知识,如思考不足,能力和知识不够等等。因此,知识不会造成定势,只是在学习和运用知识的过程中个人的思考会有定势。搁置能使思考定势消退,成功的持续不断的工作则会使定势进一步加强。专业化的职业却决定了这种定势一再出现甚至导致一些著名科学家犯错误。
创造者不可能有选择地摆脱错误的知识所造成的定势,因为科学理论中的错误是隐含在整个理论体系中的。假定存在两个相矛盾的理论,各有优点、缺点,但因为理论是一个完整的核心陈述组的集合,一变俱变,根本看不出理论的哪部分错、哪句话错。理论的取代从来是整个地吸取、扬弃,坚持某个理论都是应该的,但决不可能从两个理论中各取一些核心陈述综合成新理论。
历史上有一个著名的例子,光的理论从十七世纪以来,牛顿的微粒说和惠更斯的波动说相互争斗,各有其优点和缺陷,在十九世纪,由于波动说有许多实验支持和理论不断发展,大有彻底排除微粒说之势,波动说在遇到与光电效应实验结果不符时,并未出现与微粒说的综合,而爱因斯坦的光量子论,是他把普朗克的量子假说大胆引入光辐射研究的结果。若没有普朗克的量子假说,不可能出现如此全新的、创造性的综合。
如果认为定势由整个理论体系造成,以至对新颖的思想持批评态度,不能认识到新奇的有用的意义,会对自己的创造造成损害。在新思想符合科学的标准的情况下,这种定势,准确地说,不是由知识造成的,批评的标准必须符合科学的标准,对符合科学标准的新思想持批评态度,只能说是这个人缺少科学精神。而若新思想与旧理论难分高下的情况下,这种定势就是有道理的。因为更正确的新理论的创立者总是以这种态度对待旧理论,才很好地驳倒了它,并取而代之。那么,怎么知道所坚持的不是正确的理论?但是,如果因批评与已不合的理论而不去学习,凝聚其中的精华,并吸收进自己所相信的理论,创造性地发展它,不是精力不足,不想进行大的创造,就只能说是或者虚心学习精神与科学态度不够,或者是凝聚── 联结性思维能力不足而不能创造,或者是现有的知识还不足以进行这样的创新,不应责难成知识所造成的定势。历史上,都是老科学家才出现著名的错误定势,这应当是由于老科学家的精力已不足,无法将自己所信奉的理论推倒重来。推翻几十年来一直信奉的错误理论,重新学习并全面理解新理论,比初学者通过极大努力,全面理解新理论还困难得多,这需要进行反复理解、思考,长时间不断地钻研,对大多数老科学家来说,精力不够,太难做到。年轻的科学家就不是这样,例如密立根,起初并不相信光量子论,花了十年功夫用实验检验,希望否定光量子论,但最终由实验结果断言光量子论是正确的。
普朗克说得很对:“一个新的科学真理并不是靠使它的对手信服并使他们领悟而获胜的,不如说是因为它的对手终于死了,而熟悉这个真理的新的一代成长起来了。”
对知识造成定势的否定实际上否定了学到的知识太多可能有碍于创造,但更重要的问题是:创造需要多少知识和什么样的知识。
首先,我想有两条原则不会错:1、学习相同的知识没有增加知识量,许多内容重复的文章著作,学了以后,应当是未掌握新知识。
2、知识的选择必须围绕创造,与创造无关的知识不应作为创造所需要的知识。爱因斯坦用不着攻读化学,达尔文也无须精通物理学。
一门理论中的高层次知识是从许多低层次知识中总结出来的,运用范围广、效率高,它是新理论创造中必不可少的部分,因而必须全部掌握。
而低层次的知识它在创造中的作用就是:或者能从中凝聚出高层次的知识,或者是在凝聚出了核心陈述之后,运用它作为范例,纠正并增多它所具有的意义,成为新核心陈述的可靠根据。所以,几个低层次知识与许多个,发挥的作用都一样,掌握了几个(也便于理解)其它的都成了冗余了。
而现行理论无法解释的现象,也就是“反常”,却必须全部掌握,新思想很可能受它启发而产生。至少,当新的理论能很好地解释反常时,创造者的自信心必定会大大增强。
相竞争的理论更应掌握,它将是新思想的重要支柱,也能较好地激发创造者的自信心和创造热情。任何科学的理论,都不会绝对正确,永远正确,其它的理论,只要言之有理,持之有据,即使有较大的错误,但只要它有优点,就应当学习掌握,“取其精华,弃其糟粕”以利于建立更好的理论。
能正确理解理论的核心陈述组,并能将它发挥,来解释已有的事例,应当说是掌握了这部分知识。只要不违背原意,不使读者对作者叙述的核心陈述组的理解产生偏差和错误,文摘与论文应具有相同的知识量。论文或专著若叙述同一主题,如作者所述的主要的理论相同,无创新,必然大部分以至全部的知识是相同的。因为所阐述的内容,是由主导理论的核心陈述组决定的。
这样,真正有效的知识并不是很多的。
由于每一次的创造,都比以前的理论更深入,所讨论的范围更广,必然要把过去理论所未讨论的知识内容纳入,并经再创造后,成为新理论的重要组成部分之一,这就是相邻学科的知识。相竞争的理论也是这样被重新解释后成为新理论的一部分。综合就是这样实现的,只有在产生比原有知识都高一层次的新思想后,才能真正综合各理论的长处。
相邻学科的知识对创造能有哪些作用,有些很明显,有些难于看清,创造难度越大,则越显得它是没什么联系、无用的知识。这样的知识,已有的学科理论书籍中不会有,专业杂志中往往不会提到,这部分知识不可少,若未经思考,会放在旁边,只有经过认真思考才会意识到要学习这方面的内容。即使如此,这些知识,根据关系来查找,一定能找到,但普通的人或一般的创造者,学了这些知识,不能深入理解,就用不起来,只有博览群书,思想开阔的人才能理解它,知道它的意义,并运用在创造中。
相邻学科的知识之所以重要,还有另外一个原因。在很多创造事例中,为最终完成创造,所必须的新核心陈述,从相邻学科的知识中很容易或较易凝聚而得到,从本学科或本专题的知识中却很难想到。
创造者的最佳知识结构为:必须掌握主导理论的最高层次的知识,第二层次的所有知识,以及处于此层次中相邻学科的知识,以及为正确理解它们所必须的一些低层次的基本的现象,加上反常和相竞争的理论。
创造水平低者,除能力低与创造意识不强外,知识也是一重要因素,有些不善于利用资料者连主导理论也会遗漏一部分内容,如理论的新进展、新成就,许多人因知识面问题,在知识上缺了相邻学科,或因信息流通不畅而未能获得所必须的知识如反常、相竞争理论,却又重复学习了大量冗余信息。
创造对知识的要求低,正统的理论占主导地位,一般读几本书到十几本高价值的书,再加上看几篇至十几篇有价值的论文,最佳结构的这一部分就具备了。当然,创造要达到更高水平,则知识量也相应要增多。从一些创造者自述来看,反常在科学理论创造中,对产生新思想,虽有较大作用,但正常情况下是起支持新思想的作用,还使科学家创造意识与信心增强。若创造者的目的在于发现新的实验现象。那么反常出现就决不可遗漏,因为它们在知识结构中处于同一层次或仅高一个层次。忽视实验中的反常,无异于要创立新理论却不学现有的理论。宝贵的机遇必须抓住。相竞争理论的作用是使创造者少花时间,不用重复创造这部分而已,另外就是能打开视野,启发新的思路,除社会原因而不得知晓外,应当会学到,由于科学的发展,学科越分越细,只有博学者易于掌握相邻学科的知识,并对它进行认真的思索钻研。知识面窄、兴趣狭窄者却由于好学精神不够或不曾想过要认真学习,仔细考虑而错过。
但是,由于低层次识知的全息性,相邻学科与相竞争理论,都可以从主要的理论中的低层次知识重复创造出来。只不过重复创造是极大的浪费,浪费大量极宝贵的时间与精力,却不会因此而不能进行创造。
六、智识需求量以及各种因素对创造的影响
众所周知,不同的知识,以及同一学科领域的不同部分,学习掌握知识以及运用知识以解决问题,存在着困难程度的不同。通过对历史上许多科技创造事例的考察,从极大地改变人类思想、生活的伟大创造到平凡的创新,多少困难曾显得无法克服,而最终被解决,由此略加思索便可确定:问题之所以困难是在于难于想到正确的核心陈述组或关键的核心陈述,以及低层次的核心陈述和许多使它完整准确的辅助陈述。这些困难能否被克服,基本上取决于当时的科技水平即已有知识量,以及创造者的思维能力,反复思考的次数、程度。即解决问题的困难程度由所需要的思维能力的高低,所需要的思维能力的运用等级,数量和所需要的知识量共同决定的。用“智识需求量”表示掌握知识或运用知识所需要的思维能力的运用等级、思考数量和所需要的知识量,则困难程度由智识需求量决定。
科技研究中也还存在着一些无法解决的问题。有些问题之所以无法解决,是因为科技发展水平不够而导致暂时不能解决,如技术手段达不到要求,所需知识不够等等。例如巴贝奇未能成功地制造出计算机。也有的问题最终证明了不可能解决,例如永动机。如果把证明了问题不可能解决也视为一种解决,则解决此类问题的困难程度同样由智识需求量决定。
数学中的定理证明是唯一的例外,哥德尔定理已证明了一个形式系统中,至少有一个定理是真的,但却也是不可证明的,即数学中存在着不可解决的定理证明问题。无法解决的问题却无法预知,使这种类型的数学研究不可能取得成果的危险大大提高,解决问题的难度不由智识需求量决定。
理解某项知识需要很高的思维能力以及大量的高等级的思考,并要求很高的知识准备,则此项知识的智识需求量高;理解某些知识所要求的思维能力的等级较低,思维次数即思维能力的运用次数较少,所要求的知识准备低,则此项知识的智识需求量低。
例如:爱因斯坦的广义相对论,诺贝尔物理奖获得者劳厄就叙述过他困难而又缓慢的理解掌握,直到五十多岁才真正理解。而物理学中的经典力学,部分内容在初中即开始学习。理解广义相对论需要很高的思维能力,反复的思索以及多方面的知识。广义相对论的智识需求量很高,而经典力学的智识需求量较低。
凝聚━━联结性思维能力存在着等级的差异,因此,理解知识,需要更高等级的凝聚----联结性思维能力的,此项知识的智识需求量高,反之,则智识需求量低。
在所需的凝聚━━联结性思维能力等级相同的条件下,凡理解知识需要更多的思维活动的,则提高此项知识的智识需求量。各种情况如:一、个人已存在妨碍理解知识的定势或知识有着更多无关物干扰,使理解知识的过程中凝聚产生核心陈述或概念困难,使联结性思维受阻碍、产生辅助陈述受干扰的。二、理解知识需要两个或更多学科知识参与或几个学科的核心陈述参与。三、理解知识时需要对知识进行额外的重新组合的。这些情况都需要更多的智力活动,因此提高了智识需要量。
同理,在运用思维能力,知识以解决问题的过程中,下述情况中的每一种都提高解决问题的智识需求量:
一、问题情境中存在着较多无关物影响,或问题因素的组织方式对思维产生干扰的。
二、需要较多学科的知识或较多知识参与的。
三、需要更多的思维活动以重新组织知识的。
四、个人已有定势妨碍问题解决,使凝聚产生新核心陈述困难或使进行联结性思维以产生辅助陈述困难的。
五、需要很高的凝聚性思维能力以产生新核心陈述的。
由上所述,可以得到几个推论:
一、运用已有定势即可解决的问题,解决问题的智识需求量最低。而创造,基本上集中了上面所说的所有的不利于问题解决的情况,所以,需要创造才能解决的问题,解决问题的智识需求量最高,解决问题最为困难。高难度的创造与普通的问题解决,可以说并没有质的差别,只有程度的差异。但每一种提高难度的情况都挡住了许多的人,最终使这个世界只有少数的创造者。
二、动机对创造的重大影响
需要创造才能够解决的问题,则此问题集中了所有的不利于问题解决的各种因素,问题的智识需求量是很高的。因此,高强度的动机导致的大量思考是必不可少的,这样,才能够使与解决问题密切相关的知识能够被真正地理解掌握,知识也不断地被重新组织和运用,知识达到融会贯通,使才干──专业水平大为提高,为新设想一产生就基本上解决问题做好了知识准备和心理准备,并使完善时期运用联结性思维对新设想进行补充、修改、完善等工作犹如水到渠成。
再者,最初的新设想,由于它往往是从部分性的知识中凝聚产生的,相应地它的科学价值往往不高,还需要反复的思索,凝聚提炼,使它具有更大的作用和意义。大量的思考使最初的价值不高的新设想最终变成高水平的创造。巴斯德等伟大科学家们较少做实验,但精心思索后的实验都是意义重大的实验,这与许多人想到一点想法就做出低水平的实验或发表低水平的论文适成对照。
即:高强度的动机导致的大量思考,是创造必不可少的,也使最终的新设想具有高水平。
因此,本人认为:在长期的、难度极大的创造中,解决问题和动机强度关系的“倒转的U型曲线”是不成立的。
三、伟大的导师带出伟大的学生,原因不在于知识传授,而在于导师的影响减少了学生从事创造性工作的智识需求量,教会学生的是方法和评价(科学鉴别力)。
在爱因斯坦等伟大科学家的论述中,还经常提到另一种类型的直觉━━评价性的直觉判断,这种类型的直觉也是由凝聚思维能力与知识所决定,由反复思考产生的一种评价性质的判断,是面对问题、新论点、研究课题等所作出的总体性的评价判断。当科学家们早已在创造性的工作中熟悉了各方面知识,大量的思考已使他们具备了极高的才干后,需要反复思考才能产生的这种总体上的判断有时就变成了一种直觉,一种迅速凝聚产生的总体上的评价判断。
在科学研究中下述问题是与创造密切相关、极其重要的,如应当选择哪些重要课题,用实验验证理论应当进行什么样的实验,对自巳的设想以及其他人的工作的评价等等,都需要卓越的洞察、判断。这些,有些科学家是以直觉━━迅速凝聚方式产生的。历史上,最著名的评价性的直觉当属爱因斯坦对量子力学的直觉评价,它引起了爱因斯坦与玻尔的对量子力学的那场历史性争论,爱因斯坦之所以认为量子力学对实在所作的描述不完备,是基于直觉评价。
一些科学家是迅速产生直觉的评价,也有的科学家是通过缜密的思考产生。普朗克在研究黑体辐射时已经想出了正确的公式,他本可止步不前,但他却很不满意,从科学的标准出发,对自巳的公式的价值作了很正确的评价:“但是,即使辐射公式绝对精确的可靠性被认可,只要它仅仅具有由侥幸的直觉所揭示出来的规律的地位,它就不可能表达出比形式意义更多的过程。由于这种原因,正是在我系统阐述这个定律的时候,我开始全力以赴地赋与它以真实的物理意义。”最后得到了量子论。
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普朗克对自己最初的研究成果不满意的评价,使他继续努力,终于得到了意义深远的伟大发现。
在一些诺贝尔科学奖获奖者的谈话中,他们以及其他的许多的人清楚地表明,导师给予他们的主要影响是:在“创造性”的思考方式上,在多产的工作方式上,在一种捕捉适于研究的重要问题的直觉感受力上,在一种自我信心的意识上,在一套评价自己的工作的高水平成绩标准上。
虽然上述的所有一切,都能通过阅读科学史和伟大科学家的传记,论文而得到。但这些在书籍中却太散乱了,若读者没有罕见的思维能力以及进行大量的思考,基本上不可能真正产生作用,远远不及导师的言传身教。
虽然新设想的产生并无固定的套路,但研究的具体方法却是存在着一些可传授的模式,例如:理想化方法,严谨的实验意识,追求理论完备、统一、简单的传统等等,这些方法、传统,到底应该使用哪种,“万事开头难”,导师的教导能使学生无须反复思索,并且,在科研中,也还存在着某些能够有助于产生创造性设想的思想方法,例如将某些新思想,原理运用于解释未被讨论的现象,象爱因斯坦将普朗克的量子思想运用光辐射的研究;又如从新的实验结果出发探讨其理论意义,象杨政宁,李政道否定弱相互作用的字称守恒定律,等等;这些,学生都能通过导师的言传身教中获益非浅,节约了大量的思考、判断时间。
选择适宜于研究的重要问题,自我信心的意识,评价自己工作的高水平成绩标准,这些与创造、创造产物能否达到高水平密切相关,这些都要求充分运用已精深理解的专业知识,严谨的科学标准,有时还需要对科学史甚至哲学的通晓,才能凝聚出总体性的评价判断,当然,这些都是导师能够对学生进行指点的。这样,导师的影响减少了学生从事创造性工作的智识需求量,相比于无伟大导师的学生,出发点即已高出一筹,并在创造准备上有了良好的基础。
总之,科学研究的艺术在于“具体方法”和“评价判断”,这种艺术的智识需求量很高,若独立探索而非学习得到太耗费时间和精力。所以,在杰出的科学家选择优秀的学生的情况下,导师能够使学生很快进入科学前沿而不浪费时间,即学生能够很快学会科学研究的艺术,达到良好的创造准备状态。伟大的导师能够使本已优秀的学生其专业水平以及对创造的准备远远地高于普通人。
四、从凝聚─联结性思维理论和智识需求量出发,可以很清楚地看出各种创造技法、思维训练方法的根源和局限。所有的创造技法,不管它是否来源于发散性思维理论,实际上都无须发散性思维理论的支持而得到。首先,任何需要创造性才能解决的问题,这一点本身即已说明不能按已有的习惯的方法解决问题,需要从别的角度,采用其他方法才能解决。因此,各种创造技法一般都提供了从各个角度来考虑解决问题的提示,有的还提供了重新组织知识的提示。这些提示,根本无须发散性思维理论,只须看看已有的创造者的成功创造便一目了然。但这一切,既不能提高问题解决者的思维能力,创造技法本身也在一定程度上限制了问题解决者的思路,还使问题解决者的思考量虽大于普通人,却也比不上许多反复思索的创造者,因此,运用创造技法,虽然确实提高了一部分人的创造性,但基本上只能得到较低水平的创造成果。
创造技法的一条规则就是提建议时禁止批评,评价。过早的批评,评价会使已有的方法,定势阻碍新设想的产生,甚至扼杀新设想的幼苗。当然,这条规则是很正确的。至于思维训练方法,有些设计得很巧妙,很有水平,但某些训练方法,显然受到了发散性思维的理论影响,错误地过分鼓励了为突破定势而去突破定势,而没有考虑创造的适宜性。
七、对发散性思维理论以及研究创造性实验的进一步讨论
发散性思维理论除无法解释科学创造外,还存在其它问题:
1、由发散性思维理论导出的智能理论太繁杂,吉尔福特的理论竟将智能分成120个智力因素。
2、依我的理解,现有的神经网络计算机除人脑有局部神经回路外,机理已与人脑相接近。但它远达不到人类的智能水平,发散性思维在此问题上无法进行解释。而凝聚性思维理论不仅能够解释,还能预言计算机能做些什么,不能办到什么。
由于发散性思维理论的错误以及通过实验研究创造性的极大困难,目前的相当多的对创造性的实验研究以及结论,包含着根本理论上的错误和不确定性,实验结果和结论也存在着相当大的主观性和不准确程度。
导致这些情况的具体原因如下:
1.目前的心理学研究中存在着一个惯例:研究创造,不研究知识,只研究创造者的心理特征。这个惯例几乎使得创造性心理学成了安乐椅中的心理学。
2.发散性思维理论尚未经实验检验,是错误的理论。目前却有相当多的创造性实验研究基于这个未经实验检验的理论。
3.对被试的创造产物的创造水平的评价完全主观,缺少公认的或客观的评价标准。
4.真正的创造是几个月、几年甚至几十年的长期努力,在几个小时、几十分钟的实验中作出的结论,去推论并解释耗费时间很长的真实创造,这又是未经证实、确定的。在几个小时、几十分钟的实验中,定势有着重大的影响,但在长期的真实的创造中,定势将会消退,定势的影响比较小。我认为:有关动机、奖赏、工作强制、评价等对创造性影响的实验,结论都有漏洞甚至很有问题。
八、研究创造性思维的四个实验
前面已说过,原型启发导致的创造应当证明发散性思维不是创造时的思维的准确过程。此外邓克尔的实验也在一定程度上支持凝聚性思维理论,不利于发散性思维理论。一个理论,它的推论必须能够被实验确认。而创造性思维很难用实验来进行研究,目前,本人只设想出了四个实验。
实验一:在实验室中产生灵感、直觉
知识是决定创造性设想能否产生的一个重要因素。若能准确地了解知识的各个部分在创造中的作用,就可以运用重复创造实验在实验室中研究直觉、灵感:
选择某些尚未广为人知的创造,请创造者提供其准确的知识准备情况,并请创造者尽可能详尽地提供创造性设想的产生情况以及修改过程情况,将各部分知识打印好交给被试,控制好交给被试的各部分知识的数量,顺序,让被试尽可能在思考时说出来。被试想出较完整的创造性设想后,实验即结束。在实验前先测量好各种影响因素如智商、凝聚性思维能力等等,记录被试想出新设想的时间、情况等,将实验结果与创造所述的创造的实际情况相比,就有可能对直觉,灵感的产生进程、影响因素等进行定量的精确研究。
运用重复创造实验将彻底消除目前的创造性实验研究中的所有重大的含混、主观、不确定因素。固然,由于创造模本的尚未广为人知,可能尚未得到社会评价,创造性的衡量也还有着一定的不确定性,但创造者的创造成果已经是客观的评价标准。并且,这个缺点可以通过不同国家的科学家、发明家、心理学家的相互协作而解决,某一处有了适宜于进行实验的创造模本,传播至别处基本上必定会有一定的时间间隔,这个时间差用于做实验已是足够。交给被试的知识是完全客观的、准确的,对被试的反馈也可以与创造者讨论而客观、准确地确定。这样,实验的最主要的不确定的影响因素均能良好地控制了。
作为模本的创造,必须符合下述的三个条件,否则可能难度太大,被试无法在实验中产生直觉,灵感。
一、必须是仅仅有一个新核心陈述的创造。
二、不能是需要艰深知识的创造。
三、不能对被试的凝聚性思维能力要求过高。
实验二:原型启发对照实验;
凝聚性思维理论认为:创造性设想是通过对部分知识在总体上进行凝聚而产生的,古老的联想观念在现代仍有一定影响,认为是通过创造性联想产生的,现代的发散性思维理论认为是通过发散━━会聚━━发散......而产生的,这个理论也可看出古老的联想观念的影响。既然在理论上存在着如此巨大的差别,可以设计这样的实验以判别理论的正确与否:
找到某个困难问题,确定正确答案,将正确答案分解为几个部分,这些部分可联系而成为整体。设计两种特殊原型启发物,一种是正确原型启发物,在各个部分上明显能起启发作用,总体上也能帮助被试想到正确答案;另一种特殊原型启发物则尽可能地排除了无关物的影响,并且正确答案的每一个部分或特征都十分明显,若能正确联想或正确地进行发散━━会聚便能很快地想到正确答案,但此特殊原型启发物必须设计得十分巧妙,总体上的组织方式却根本不能帮助被试在总体上立即凝聚出正确答案,被试只能通过联想或发散━━会聚━━发散......而想到正确答案。
智商接近或相同的被试(IQ〉110)分成三组, 实验组看到的是总体上大有帮助的原型启发物,控制组看到的是特殊的原型启发物,第三组即对照组无任何原型启发物,要求被试最好在思考时说出来。实验者若否定被试的设想,必须出示打印好的回答。当被试想出正确答案时,实验者记录下所费的时间,根据每个组的全部被试想出正确答案所费的时间,计算出平均所费时间。
从这三个理论出发,可以预计实验结果:
1、从凝聚性思维理论出发,仅仅是实验组的被试看到对凝聚产生新设想大有帮助的原型启发物,控制组所看到的特殊原型启发物的帮助很小,两个组平均所费时间应当至少有明显的差距。
2、从发散性思维理论或古老的联想观念出发,既然控制组所看到的原型启发物已尽可能地排除了无关物的干扰,答案所有的部分或特征都十分明显,只需联想下去或发散━━会聚━ ━发散━━会聚......下去即可,控制组平均所费时间应与实验组相接近。
为使实验有最好的对照,用另外的被试再进第二次实验:实验组被试的智商虽与控制组相同,但控制组的被试,其发散性思维能力明显强于实验组。从凝聚性思维理论出发,本人预计:实验结果将接近,差异可忽略不计。
凝聚性思维理论并不否认联结性思维(联想)在创造中有着某种程度的作用,这些实验或许能够定量地得到联结性思维在创造中作用情况的数字。
这个实验将清晰地告诉我们,对凝聚性思维大有帮助的原型才能大有助于产生新设想,而对联想或发散━━会聚性思维有帮助的原型仅能起较小的助益。
三、思维能力与个性特征实验
作为一个整体的人,思维能力与个性特征应当是统一的。在凝聚性思维测量中得分高的被试应当具有如下特征:喜爱抽象思维,独立性,怀疑精神,自信、专心致志等等。并且,优秀科学家的凝聚性思维能力必定明显高于普通人。
高级凝聚性思维能力的测定:
凝聚性思维能力存在着多个等级,高级凝聚性思维能力以下的凝聚性思维能力的各个等级,智商测验以及各种学校高中各年级或大学所进行的考试都已能较好地测量,无须为此重新编制测验量表。特高等级的凝聚性思维能力已接近于创造,难于准确测量。那么,只有高级的凝聚性思维必须编制出良好的测量量表。
由于个人的知识准备情况极大地影响着能力的运用,因此,确定测验题以及评判标准必须与此知识领域的最杰出专家合作,才可能达到较好的效果。
测量高级凝聚性思维能力,目标在于:衡量试能否良好理解并运用普通的道理、定理、规律等之上的原理,测试被试能否从多方面,在总体上深入掌握某个学科或学科的某个部分。
所测学科,必须是被试所最擅长,或最喜爱的学科,测验题型如下:
1、写出某个学科中最重要的原理,分别写出一条、四条、八条,并简要阐述原因,每种情况的原因阐述限80字以内.
2、看完一篇短文、寓言、或实验材料后,请被试从理论的基本原理出发,进行讨论。
3、给出某个新论点,请被试阐述其理论意义,评价其理论价值。
4、给出新的或较新的实验现象、实验材料,请被试阐述其理论上的意义、价值或对实际运用的可能性作出推断。
以发散性思维为指导进行过这种类型的实验,但结果却是:对创造发明卓有成效的人们进行发散性思维的测验时,得分并不比一般人高多少;发散性思维得分高的人往往没有与创造性密切相关的特性如好奇心,意志力,含蓄和聪慧,有时还有相反的特征如事事顺从他人,不喜爱独立沉思和受暗示性强等等。( 实验结果摘自潘洁:《试论创造性思维理论中的几个问题》、《心理科学通讯》,1982年第5期。)
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发表于 2003-4-17 22:02:00
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四、提示影响下的重复创造实验
较高水平的创造,创造前后的知识差别是巨大的。那么,无论是科学理论还是技术,创造后都会有相当大的改变。必须给予多少提示,才可能作出重复创造?从科技史以及知识的结构出发,而无需思维的理论,便可得到结论,一个有着足够能力与知识准备的人,只要有准确,关键的核心陈述组的提示,就能在较短的时间内,也就是创造者完善他的设想时间内作出重复创造。当然,细节上可能会有一些差异。凝聚性思维理论与人类知识的结构特征彼此是相互一致的。
发散性思维理论未见到对知识结构的讨论,按我的理解,发散性思维理论与人类知识的结构特征不是相互符合的。如果认为创造性思维主要是发散性思维,则必须给予足够多的提示,凡是有改进的地方都必须进行提示,这才能在较短的时间内重复创造。
科技史上有一个事例:要造出高级的光学玻璃必须排出气泡,这曾是价值万金的技术秘密,却可用一句话来说明,旋转搅拌熔融状态的玻璃可排出气泡。
本实验若再增加一些引导正确新设想的错误提示,并让被试在思考时说出来,将可以从另一个角度充分研究潜意识在创造中是否真正有作用,能够了解清楚提示以及错误新设想在创造中的作用。“潜意识”在创造中是否确实起作用,这个问题唯有重复创造实验能够解答。
结语:创造,是非常难解释清楚的,不了解知识的结构,不知道创造者的知识准备情况,不明白创造前后的知识差异,就不可能较好地知道创造的过程,必然会以“想当然”的方式来看待并研究创造。若能做到深入理解创造者的最重要情况,创造就只是一个自然而然的过程。
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发表于 2003-4-20 13:48:00
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好长呀,总算看完了。
[此贴子已经被作者于4/20/2003 1:49:29 PM编辑过]
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