有人曾对一群学生做过这样一个测试，请他们在五分钟之内说出红砖的用途，结果他们的回答是：“盖房子、建教室、修烟囱、铺路面、盖仓库……”尽管他们说出了砖头的多种用途，但始终没有离开“建筑材料”这一大类。其实，我们只需从多个角度来考察红砖，便会举出如压纸、砸钉子、打狗、支书架、锻炼身体、垫桌脚等诸多其他用途。这种从尽可能多的角度观察同一个问题，不受任何限制的思维方式就是发散思维。
发散思维具有发散性、多维性、求异性、想象性、灵活性等特点，在创造发明过程中起着十分重要的作用。它能使人们摆脱思维定势的束缚，在思考问题时不拘一格，不落俗套。充分发挥大脑的想象力，使思维由一点向四面八方发散。
这时，通过新知识、新观念的重新组合，往往就能产生更多、更新的答案、设想或解决问题的方法。
２发散思维方法
在科学研究中，如果能灵活地运用发散性思维，用非常规眼光去考察大家所熟悉的事物，那么往往会从“同”中见“异”。在创新过程中应用较为广泛的扩散思维方法有以下几种。
（１）组合扩散法。组合扩散法是指几个物质的组合会产生出人意料的结果，导致新物质或新产品的诞生。
打开我们的铅笔盒看一看，就会发现不少文具中就有这种奇妙的组合扩散方法的影子。橡皮头铅笔是美国人威廉受朋友用一端绑着一块橡皮的铅笔画画启发，将铅笔和橡皮组合而发明的。毛笔据说是秦国大将蒙恬为了给秦王写战报，用碱性水浸过的兔尾和竹管组合在一起发明的。再如日本的一位理发师设计了一种由推剪和小吸尘器两部分组合而成的新型理发工具，即使理发时不用围布也没关系。
组合扩散法就像戈登·德莱顿说的一句话那样：一个想法是旧成分的新组合，没有新的成分，只有新的组合。
（２）侧向扩散法。当思考某个问题遇到难以解决的困难时，可以采用侧向扩散法，即不从正面直接着手，而是从侧面寻找突破口，这样往往就能化难为易，变被动为主动，从而使问题轻而易举地得到解决。请看下面一则故事：
孙膑到了齐国，齐威王想考考他，便与大臣们到一小山脚下，对众人说：“你们中谁有办法让我自己走到这座小山顶上去？”大家面面相觑，无计可施。这时，孙膑说：“陛下，我没有办法让您从山脚走到山顶，可我有办法让您从山顶走下来。”齐威王不信，便与大臣们走上山顶。这时，孙膑才说：“陛下，请恕我冒昧，我已经让您自己走上山顶了！”
（３）立体扩散法。立体扩散方法，也叫整体扩散方法或空间扩散方法，是指对认识对象从多角度、多方位、多层次、多手段地考察研究，力图真实地反映认识对象的整体以及这个整体和其他周围事物构成的立体画面的思维方式。立体扩散方法反映的不是个别现象，而是一个有机的整体，它和组合扩散、侧向扩散一样，也是扩散思维的一种重要方法。
比如，现代大都市的交通就是立体扩散的产物：地铁在地下飞速行驶，大大减轻了地面上的人流量；一层又一层的高架道路大幅度提高了汽车的行驶速度，减轻了地面上的车流量的压力；行人在人行天桥上各行其道；火车在立交桥上顺利通过……这些都是立体扩散思维的杰作。
（４）信息交合扩散方法。信息交合扩散方法，也称魔球法，是我国创新研究者许国泰先生独创的一种扩散思维方法。我们以回形针的用途为例来说明信息交合法。先将回形针的总体信息分解成材质、重量、体积、长度、截面、韧性、颜色、弹性、硬度、直边、弧等１１个要素，然后把这些要素用一根标线连接起来，得到一根横的信息标，接着再把与回形针有关的人类的活动进行要素分解，连成纵的信息标，两轴相交垂直延伸，形成信息反应场。这样，就能够发现回形针的一系列用途：比如利用它的长度，制成阿拉伯数字；将回形针制成英文、俄文等的字母，可以拼成各种文字符号；利用回形针由铁元素组成的性质，可与硫酸反应生成氢气，以不同比例与几十种化学元素化合，生成千万种化合物……实践表明，信息交合思维方法能使人的思想由无序进入有序状态，从而大大开拓了人们的思路，是一种既简单又实用的发散思维方法。
（５）列举扩散法。列举扩散法是指以列举的方式将问题展开，从中寻找出解决问题的途径和目标，它包括特性列举法、希望点列举法和缺点列举法等，这几种列举扩散法在创新活动中往往交叉使用，相辅相成。
例如，开水壶是几十年的老产品，似乎很难有什么改进，可是，如果采用列举扩散法，就可能出现创造性的进展。
首先，我们将水壶的特性分别列举如下：
①名词特性。
整体——开水壶；
部分——壶嘴、壶柄、盖、身、底、排气孔；
材料——铝、铜、瓷、不锈钢；
制造方法——焊接法。
②形容词特性。
性质——轻、重；
状态——美观、清洁。
③动词特性。
功能——装水、烧水、倒水。
然后，经过分析研究，结合实际，我们便可列举它的缺点和希望点：
缺点：冒出蒸汽时烫手、金属壶柄烫手，壶底易烧穿，烧水时不离人……希望点：将蒸汽口移到别处，将壶柄改成塑料，将壶底加厚，加装报警装置……
目前市场上出现的一种鸣笛壶，就是通过上述列举扩散法制成的，大受消费者的欢迎。
总之，一个人能否灵活运用发散思维，是能否发挥与显示创造力的一个重要的环节。正如美国心理学家吉尔福特所说：“发散思维是创新思维的核心，正是在发散思维中，我们才看到了创新思维最明显的标志。”
三、逆向思维法
１逆向思维的含义
人的思维活动存在正向和逆向两种方式。在通常情况下，正向思维方式比较有效、经济，能解决大部分常规问题，但在创新时，这种常规思维就可能解决不了问题，而且还会束缚人们的思路。如果转换视角，从逆向去探求，即从相反的方向去思考，往往会引起新的线索，产生超常的构思和不同凡响的新观念。
有这样一则小故事，萧伯纳很瘦，一次，他去参加一个宴会，一位“膘肥体胖”
的资本家挖苦他说：“萧伯纳先生，一见到您，我就知道世界上正在闹饥荒！”萧伯纳不仅不“生气”，反而笑着说：“嗯，先生，我一见您，就知道闹饥荒的原因了！”既然瘦是因为饥荒，反过来胖就是闹饥荒的原因了。资本家原想讥笑萧伯纳，结果搬起石头砸了自己的脚。萧伯纳所运用的这种思考方法就是我们所说的逆向思维方法。
２逆向思维方法
由于客观事物之间相互联系、相互影响、相互制约、相互作用，并且在一定条件下可以相互转化，这就决定了逆向思维方法在创新活动中有着不可替代的作用。下面就介绍四个在创新活动中应用较为广泛的逆向思维技巧。
（１）逆事物的原理思考。逆事物的原理，将自然现象、物理变化、化学变化等进行反向，往往能做出创新。例如，发电机与电动机，电风扇与风力发电机等的发明就是运用这一技巧的结果。再如，１８００年，意大利物理学家伏特发明了伏打电池，第一次将化学能转换成了电能。那么反过来电能是否也能转换为化学能呢？英国化学家戴维由此出发，最终创立了电化学，并发现了钾、钠、镁、钡、硼等元素，成为了化学王国的哥伦布。
（２）逆事物起作用的方向思考。事物的方向与性质、功能等方面存在着某种内在的联系，方向一经逆转，该事物的其他方面也会发生相应的变化。因此，有意识地对事物进行方向上的反思，也是逆向思维的一大技巧。
例如，一般来说，火箭都是向上发射的，可前苏联的工程师米海依尔成功地运用了逆向思维，于１９６８年研制成了向下发射的钻井火箭。再如，原来的破冰船，都是船在冰面上，靠重量压碎冰层，因此，破冰船头部要用十分坚硬的材料，十分笨重，而前苏联科学家利用逆向思维，让船潜入水中，依靠浮力，用坚硬的“巨齿背脊”顶冰，十分小巧。
（３）逆事物的位置思考。将事物的位置相互颠倒，往往也能产生创新的思想。例如，在传统的动物园中，动物关在笼子里，逐渐失去了野性，因此人们看不到自然界中真实的动物。于是有人采用逆向思维方法，把人关在笼子中，而让动物自由自在地在大自然觅食、活动，于是，根据这一思路，世界上出现了野生动物园，人与动物的位置正好对调，而动物也全然没有关在笼子中的那种懒洋洋的样子了。
（４）利用事物的缺点进行思考。任何事物都不可能十全十美，总有这样或那样的缺点，因此，如果我们利用周围事物或产品存在缺陷和不足进行思考，往往就能作出创新，甚至能够利用这些缺点，为人类造福。
例如，大风是一种缺点大于优点的自然现象，然而创新者利用它进行风力灌溉；海浪会掀翻船只，但创新者却利用它来发电；恶臭冲天的皮革厂废料渣是污染环境的一大公害，而有人却变废为宝，利用它制造出了厌氧发酵沼气池，为工厂节约了大量燃料……
总之，逆向思维法是创造发明的一种有效方法，面对需要创新的问题，如果反过来思考，那就能够对问题有较为深刻的认识和把握，并有可能获得与众不同的新想法、新发明。
四、形象思维法
形象思维是人们在认识过程中对事物的表象进行取舍时形成的，以反映事物的形象特征为主要任务的一种思维形式。它是以形象来揭示事物本质的。形象思维法可分为想象和联想这两种重要的方法。
１想象
（１）想象的含义及种类。想象是人们在过去感知的基础上，对所感知过的形象进行加工、改造，使其产生新思想、新方案、新办法，从而创造出新形象的思维过程。
根据产生想象时有无目的、意图，可以把想象区分为有意想象和无意想象。
无意想象是没有特定目的、不自觉的想象，梦就是无意想象的极端情况。有意想象是带目的性、自觉性的想象，它包括再现想象、创新想象和幻想等。
（２）想象的创新作用。
①想象能帮助创新者思考问题。在创新活动开始之前，创新者首先都要设想这项创新活动的条件、步骤，可能发生的问题和预想达到的结果等，这些事先的设想是离不开想象的。
同样，科学研究中常用的“理想实验”因实验条件的极端性而无法做到，只有靠发挥想象力去完成。最有说服力的例子是爱因斯坦狭义相对论的建立。“人追上光速将会看到什么现象？”“人在自由下落的升降机中会看到什么现象？”对于这些问题，谁也不能去做实验，只有依靠丰富的想象才能找到答案。
②想象是通向创新的桥梁。科学研究的根本任务是揭示事物发展的本质和规律性，但是人们对客观事物的认识往往有一个发展过程，当人们所掌握的科学资料不够完备时，只有运用想象，提出猜测性的假设，才能进一步探索客观事物的本质。因此，想象是科学研究的必由之路，创新者可以根据想象作出的假设来确定研究方向，进行有目的、有计划的探索。
例如，１７４２年德国数学家哥德巴赫发现许多奇数有一个共同特征，即大于７的奇数可由三个奇素数之和来表示，于是他大胆想象，提出“任何大于７的奇数都可表示为三个奇素数之和”的设想，并将这一设想告诉了欧拉。欧拉不仅肯定了哥德巴赫的这一设想，而且受此启发，又提出了“任何一个大于４的偶数都可表示为两个奇素数之和”的设想。后来，这两个设想就合称为着名的哥德巴赫猜想。
总之，想象是创新的先导，是智慧的翅膀。对于想象在创新活动和科学研究中的作用，德国着名数学家希尔伯特在同一个朋友谈到他的一个学生时，曾有一段十分有趣而精辟的说明：“他当诗人去了，因为作为数学家，他太缺乏想象力了！”
２联想思维
作为形象思维的一种基本形式和方法，联想思维就是指人们在头脑中将一种事物的形象与另一事物的形象联系起来，探索它们之间的共同的或类似的规律，从而解决问题的思维方法。
比如，高山和镜子，是两个风马牛不相及的概念，但联想思维可以使它们之间发生联系：高山-平地，平地-平面，平面-镜面，镜面-镜子。假如每个词语都可以与１０个词直接发生联系，那么第一步就有１０次联想的机会，第二次就有１００次，第三步就有１０００次，第四步就有１００００次，第五步就有１０００００次机会！因此，联想思维有着广泛的基础，它为我们提供了无限广阔的天地，一个人如果不会运用联想思维，学一点就知一点，那么他的知识是零碎的、孤立的，派不上什么用处；可如果他善于运用联想思维，就会做到举一反三，闻一知十，触类旁通，从而获得创新的构思。
那么如何熟练地运用联想思维做出创新呢？必须先掌握以下三条法则。
（１）相似联想法则。相似联想是联想思维的最基本的法则，是指尽量根据事物之间在形状、结构等方面的相似点进行联想，从而受到启发、做出创新。
比如，目前世界上一流的爆破技术能将一幢高楼炸成粉末，而不影响旁边的其他建筑物；同样，人体内也有多种结石需要摧毁，在这一点上两者之间相似，于是，医生们由此发明了微爆破技术，为无数结石病人带来福音。
（２）相关联想法则。所谓相关联想法则，是指在思考问题时，尽量根据事物之间在时间或空间等方面的彼此接近进行联想。由于世上万物不是孤立存在的，在空间或时间上总是保持着一定的联系，因此，灵活运用相关联想法则，常常也能打开思路，做出创新。
