十九、方法、工具運用與發(fā)明能力

1.含義

即創(chuàng)設(shè)方法、優(yōu)化方法、拓展方法的思維能力，與把方法實體化、發(fā)明制造有形工具的思維能力。

人類發(fā)明了大量方法，以便思考和實踐。它們集中體現(xiàn)在各個學科中，是學科成就的重要部分。例如，數(shù)學的阿拉伯記數(shù)法、十進制、方程、坐標系、函數(shù)、集合、二項式定律、根的判別式、歸納法、數(shù)形轉(zhuǎn)化方法、分類討論方法；物理的理想化方法、模型方法、函數(shù)方法、科學計數(shù)法等；語文中的象形造字、六書造字、詞性分類、拼音、平仄表等，都是學科的方法。各個學科中還存在很多“理論性方法”，即某些理論本身具有很大的工具性，是解決其他問題的重要方法。例如，數(shù)學的函數(shù)、哲學中的辯證法、物理的力學等，都具有方法論的意義，在思考和實踐中有巨大指導作用。人類根據(jù)方法、理論，利用和改造客觀物質(zhì)，創(chuàng)造了大量技術(shù)工具與手段。例如，格尺、圓規(guī)、鉗子、扳子、杠桿、齒輪等。這些物質(zhì)工具和手段，支撐了人類文明的大廈。

在人類生存和發(fā)展中，方法、工具思維能力極其重要，唯此才能改造世界、創(chuàng)造財富。進入知識經(jīng)濟時代后，它更加重要，是核心競爭力，是最賣錢的各項技術(shù)的關(guān)鍵所在，如醫(yī)療的CT機、導航的GPS、電腦的Windows視窗、photoshop繪圖軟件等。近世西方方法、工具思維比較發(fā)達，帶來了技術(shù)和經(jīng)濟的繁榮。而近代中國落后了，其原因很多，但方法、工具思維相對落后和滯后是一個不可忽視的因素。遺憾的是，我們今天的教育仍然是知識至上的教育，對方法、工具思維仍很輕視。很多學校、學生根本不講究方法，糊里糊涂地灌輸知識；不做實驗，對基本工具都不了解。工欲善其事，必先利其器。我們必須重視、開展方法、工具思維的培養(yǎng)，提高新一代學子的方法、工具運用水平，最終源源不斷地發(fā)明、控制一些核心工具，占據(jù)技術(shù)的制高點。

2.方法與工具思維的分解

（1）方法發(fā)明能力。即創(chuàng)造一個全新的方法，實現(xiàn)方法的從無到有。倉頡造字，提出了創(chuàng)造漢字的方法；笛卡爾研究解析幾何，創(chuàng)造了坐標系方法；牛頓冥思數(shù)量變化，創(chuàng)造了微積分方法。新方法帶來學科的新發(fā)展，在歷史上都功勛卓著。在學習中，有的語文老師提出了寫作文的“三步法”，歷史老師提出“口訣法”，對于學習都頗為新穎，富有意義。

（2）方法優(yōu)化能力。就是不滿足于現(xiàn)有的方法，不斷嘗試、求新，改進和完善方法的能力。例如，數(shù)學符號體系，是一步步優(yōu)化起來的；漢語拼音方案，是逐步完善的。人類對數(shù)學的認識，開始是實質(zhì)性的，表述起來很復(fù)雜，后來出現(xiàn)了+、=，數(shù)學變得簡潔了。

（3）方法運用能力。即靈活運用方法，解決不同問題的能力。方法是有限的，問題卻是無窮的。方法運用之妙在于變通。坐標系提出后，不僅用于數(shù)學，也用于航海、天文、地理，每次使用都有些變化，擴大了適用范圍，滿足了不同的需要。

（4）方法的總結(jié)與反思能力。對于自己做事與思考，能夠總結(jié)提煉，歸納出一些方法；對自己運用方法的活動能夠反思，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓。相對知識而言，方法是潛在的，大多沒有明確地總結(jié)出來，所以每個人都要自己總結(jié)方法。而且，因為個人做事、思考的方法都具有個性，所以自己總結(jié)十分必要。方法的使用總存在提升的空間，所以反思和升華也很有意義。例如，農(nóng)民反思施肥方法（根下施肥、葉面噴施等），實現(xiàn)效果最佳、用量最??；學生總結(jié)做題方法，達到精熟化用。

（5）工具發(fā)明能力。即發(fā)明創(chuàng)造全新工具，改變了一個方面的生存方式、活動方式。例如，比爾?蓋茨發(fā)明Windows，創(chuàng)造一種新的人機視窗；科學家發(fā)明超聲波診斷儀、胃鏡、DNA檢測，為醫(yī)療提供了巨大便利。深入觀察人的需求，對現(xiàn)有工具有所不滿，利用各種技術(shù)資源，是工具發(fā)明的一般道路。

（6）標準化（規(guī)范化）能力。指設(shè)計出標準并運用這些標準來規(guī)范事物、處理問題的思維能力。這是方法、工具思維的一個特殊方面。

標準是一種準則和依據(jù)，目的是為了統(tǒng)一，實現(xiàn)社會的自組織，達成最佳秩序和社會效益。社會有很多標準，如簡化漢字標準、汽車標準、入學標準等。

標準化能力有多種，如名詞、術(shù)語、符號、代號等標準化能力。一個人發(fā)明一個符號，推向社會，獲得認同，是了不起的業(yè)績。一個國家的強大，也表現(xiàn)在符號的發(fā)明使用上，如OK的廣泛使用，占領(lǐng)了話語權(quán)。再如方法（包括工藝要求、過程、要素、工藝說明等）標準化。做事情、生產(chǎn)產(chǎn)品，都有很多方法。方法標準化就是把流程分成標準的環(huán)節(jié)、步驟、階段，采取標準的程序、做法，生成理想的產(chǎn)品。又如指標化，對于比較大的項目、事情，為了標準化而把事物分解為若干指標，考核各種指標，掌握工作的情況。學生學習中也有標準化問題，如自己做讀書筆記，標志、代號就應(yīng)統(tǒng)一。

二十、程序思維能力

1.含義

指對于事物發(fā)展程序的思考能力，以及對于自己思維的程序化能力。

時間是世界物質(zhì)存在的形式，所有的事物、現(xiàn)象、活動都存在一個發(fā)展的過程，其過程都有環(huán)節(jié)、步驟、順序——程序。所以，程序可以成為獨立的認識對象。程序思維能力，就是能夠認識程序、分析程序，把程序作為獨立的研究對象，研究清事物發(fā)展的過程及其環(huán)節(jié)、步驟、順序等。例如，研究人生命的過程，研究胚胎、嬰兒、兒童、少年等各個時期。思維也是有過程的，有前后、環(huán)節(jié)、步驟、順序，思維的程序化能力，是能夠把思考（及其外在化的做事、學習、做題等）安排出合理的先后、環(huán)節(jié)、步驟、順序，讓思考呈現(xiàn)出合理的流程，形成程序化的過程意識，達到有條不紊、思路清晰、高效合用、準確正確的效果。

人類的認識，多是從有形開始的，所以人們認識實物容易，而認識過程、程序較困難。能夠把過程、程序作為對象來思索，把人自我的思維過程化，是認識的高級階段，要在思維發(fā)達后才能達到。我們傳統(tǒng)上思維講究直觀、籠統(tǒng)、天人合一，不大關(guān)注實踐的過程、環(huán)節(jié)、步驟，不大講究對這些方面的理性設(shè)計、選擇、調(diào)控、優(yōu)化。因此，中醫(yī)、國畫、廚師的手法等都很難普及，很多能工巧匠都沒有傳人，很多絕活都銷聲匿跡，因為這些行當?shù)膶嵺`過程、環(huán)節(jié)、步驟缺乏總結(jié)，難以普遍化。就是在今天的我國，對程序的關(guān)注仍然比較薄弱，對于實踐、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程、環(huán)節(jié)、步驟的單獨研究還較少，理性而深入地設(shè)計、選擇、調(diào)控、優(yōu)化程序的工作開展得更少。相應(yīng)地，我們的學生程序思維能力不強，思考有條理、層次分明的較少。培養(yǎng)學生程序思維能力，是學習進步、培養(yǎng)現(xiàn)代公民的必須。

2.程序思維能力的分解

（1）分清發(fā)展的時序。事物均存在于時間中，表現(xiàn)為時間的延展過程。而時間都是有先有后的，事物的發(fā)展體現(xiàn)為時間的順序。先后、順序，對于很多事物是重要的，也是認識的要點。例如，生物生長的順序、化學反應(yīng)的順序、歷史事件的順序不能顛倒；制取氫氣，先稀釋鹽酸，再放入鋅片，再收集，否則會出事故。事物發(fā)展的時間上的順序是客觀的，反映它們的知識也是不能混淆的。學習要重視發(fā)展的順序問題，分清順序，并能從順序中把握邏輯。

（2）思考（及其外在化的學習、做題、做事等）能夠環(huán)節(jié)化、順序化。思維要高效、科學，應(yīng)該能夠分出思維的環(huán)節(jié)、順序，呈現(xiàn)出條理，不能籠統(tǒng)、含混。例如解題，先審題，再想所用公式、原理，再看有什么條件并缺少什么，再具體求算；寫作文，先形成感情、思想，然后想出結(jié)構(gòu)，再寫第一段。做事也必須明晰順序，要做飯需要買菜、洗菜、切菜、炒菜，環(huán)環(huán)相扣。做事中，時間的順序和空間的內(nèi)外、遠近、上下、左右等相結(jié)合，時空都要注意順序。如寫漢字，起筆收筆，既有時間也有空間的順序在內(nèi)；裝置實驗儀器，也要先后、上下等一起想明白。

（3）語言表達順序化。語言是思想的外殼，思想有程序，表達也要有程序。先說什么，再說什么，脈絡(luò)清晰，層次分明。例如，老師講課，一般都是先介紹現(xiàn)象，再歸納特點，再得出定義。

（4）計劃能力。決定在什么時間，什么地點，由什么人，用什么方法，達到一個什么樣的目的，就是計劃、謀劃。這是程序化能力的展開，比一般程序化要復(fù)雜。任何一件工作都需要計劃。想明白才能做明白，想得巧妙才能做得順利。大的工作例如建設(shè)大樓、研制大飛機、教育孩子等需要計劃不言而喻，就是小事情也需要計劃，例如做一頓飯、做一道題等，計劃好了也事半功倍。學生階段養(yǎng)成計劃能力，未來工作、生活會大受裨益。

計劃中的關(guān)鍵有三，其一是分析起點，對客觀局面形成正確認識和評價?，F(xiàn)實情況、階段、問題、矛盾如何？向何方向發(fā)展？這是從現(xiàn)狀認識得出的結(jié)論，這些結(jié)論是計劃的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)正確牢靠，后續(xù)的努力才能有效。例如，學生制定學習計劃，必須深切了解自己學習的現(xiàn)狀和不足，否則會緣木求魚。解一道較復(fù)雜的題目，計劃也要從題目本身出發(fā)。其二是確立目標。目標是計劃的價值追求，也是計劃的主要動力。目標高度不夠不行，高度太高也出問題，如果錯位問題更大。例如，學習計劃，要切合自己的程度和需要，太龐大不切實際，太普通則缺乏動力。其三是合理分配資源，充分利用條件。執(zhí)行計劃需要物質(zhì)條件，但良好的計劃應(yīng)該是用較少的精力、財力、物力，達到最大效果。為完成計劃和提高效率，要講究資源分配，好鋼用在刀刃上；還應(yīng)因地制宜，因陋就簡，在條件不充足的情況下讓計劃執(zhí)行下去。

20種思維能力是一個系統(tǒng)，它們合起來形成完滿的思維能力，互相配合解決各種問題，同時也相互滲透和補充?，F(xiàn)在很多學生思維能力不系統(tǒng)，缺東少西，需要注意改善，爭取全面發(fā)展。

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