科學思維與科學方法

科學思維與科學方法大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地陳吉明李約瑟難題：

“如果我的中國朋友們在智力上和我完全一樣，那為什么像伽利略、托里拆利、史蒂文、牛頓這樣的偉大人物都是歐洲人，而不是中國人或印度人呢？為什么近代科學和科學革命只產(chǎn)生在歐洲呢？……為什么直到中世紀中國還比歐洲先進，后來卻會讓歐洲人著了先鞭呢？怎么會產(chǎn)生這樣的轉變呢？”

陳吉明辦公室：西9——310工程訓練中心Email：cxsj538900040@163.com電話：2419639手機格斯在《自然辯證法導言》中指出：思維著的精神“是地球上最美麗的花朵”。一個民族想要站在科學的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維。

——恩格斯

“有了良好的方法，即使是沒有多大才干的人也能作出許多成就。如果方法不好，即使有天才的人也將一事無成?！?/p>

——俄國著名的生理學家巴甫洛夫教材：科學思維方法論/劉冠軍/山東人民出版社參考書：科學思維與科學方法論/王曉燕/華南理工大學出版社參考網(wǎng)站：

/c5/zcr-index.htm第一章緒論第二章科學問題思維方法第三章科學思維的邏輯方法第四章創(chuàng)造性思維方法第五章觀察與實驗方法第六章數(shù)學思維方法第七章科學思維的系統(tǒng)科學方法第一章緒論一、基本概念1、科學（Science）分科之學

“格物致知”，意思是接觸事物而后了解事物的本質，形成知識。

1893年，康有為引進并使用“科學”二字。

“科學就是整理事實，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，做出結論”。（達爾文1888年）“科學：運用范疇、定理、定律等思維形式反映現(xiàn)實世界各種現(xiàn)象的本質的規(guī)律的知識體系?！保ā掇o海》1999年版

）

科學定義：科學是一定歷史時代的科學實踐活動和科學理論的統(tǒng)稱。2、思維思維是“人腦對客觀事物的本質屬性和事物之間內在聯(lián)系的規(guī)律性所作出的能動地、間接地和概括地反映”。思維的特點：間接性和概括性。3、科學思維的定義：科學思維就是建立在科學知識基礎之上的思維，是科學勞動者或科學認識主體思維的科學化或最優(yōu)化。4、科學方法“工欲善其事，必先利其器”最有價值的知識，是關于方法的知識。

--------笛卡爾

人類歷史上最有價值的知識是關于方法的知識。

——笛卡爾科學發(fā)明需要創(chuàng)造方法

——

龐加、

據(jù)統(tǒng)計，從1901年諾貝爾獎設立以來，大約有60%—70%是由于科學觀念、思維、方法和手段上的創(chuàng)新而取得的?？茖W方法的創(chuàng)新是取得科技重大進步的必由之路。

1938年，牛津大學的弗洛里和德國化學家錢恩創(chuàng)造了“分配色層分析法”，解決了青霉素的提純問題。1897年，湯姆遜通過解決“陰極射線管”的真空度方法，發(fā)現(xiàn)了電子。

1928年2月13日英國醫(yī)學家弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素。陳景潤的“1＋2”推理

近代以來，科學方法的創(chuàng)新與科技進步間的關系更加密切。人類基因組測序方法及其效率測序方法年代測序方式所需時間所需經(jīng)費常規(guī)凝膠電泳法1990手工15年30億美元毛細管電泳法2001自動3年3億美元微流控芯片2005自動100天50萬美元哈勃望遠鏡的發(fā)明揭開了人類對星系研究的序幕

電子顯微鏡的發(fā)明徹底解決了微觀研究領域放大率不足的問題

科學的進步在很大程度是被科學儀器的發(fā)明所推動的。

科學工具的創(chuàng)新是開展科學研究和實現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造的必要手段。

2007年三月，王大珩等三位老科學家向溫總理寫信，提出“自主創(chuàng)新,方法先行?！弊灾鲃?chuàng)新，方法先行

國家級創(chuàng)新方法研究會在北京隆重成立。創(chuàng)新方法研究會科學思維專業(yè)委員會科學方法專業(yè)委員會……科學的方法(TheScientificMethods)是指符合客觀事物發(fā)展規(guī)律的、具有科學性的、在實踐活動中行之有效的方法，被稱之為廣義的科學方法；科學研究中的方法(TheMethodsinScientificResearch)主要指科學研究領域中的方法，它包括自然科學研究方法和工程技術的研究方法，因而，被稱之為狹義的科學方法?？茖W思維方法定義：科學思維方法是指在科學認識過程中科學勞動者進行科學思維活動的規(guī)則、途徑、形式和手段的總和。二、中國傳統(tǒng)思維的特征（1）中國傳統(tǒng)思維方法表現(xiàn)出很強的倫理學傾向，熱衷于社會人倫關系的追索，重人事而輕自然，淡漠對物質客體的探索。西方人注重對自然研究導致了邏輯和理性。西方思維總體趨向是外向的，強調對自然外界的認識，致力于世界物質結構和本源的認識。東方人注重對人的研究導致了倫理和道德孔子創(chuàng)立的儒家學說以仁義為中心，講的主要是“克己”、“禮樂”、“忠恕”等倫理綱常，強調關于人與人之間倫理關系的認識?？鬃釉凇墩撜Z》中，講“仁”的有100次，談“知”作為智能，聰明的含義只有25次。即使講到“知”，強調的也是關于人與人之間倫理關系的認識。兩小兒辯日孔子東游，見兩小兒辯斗，問其故。一兒曰，我以日始初時去人近，而日中時遠也。一兒以日初出遠，而日中時近也。一兒曰：“日初出大如車蓋，及日中則如盤盂。此不為遠者小而近者大乎？”一兒曰：“日初出滄滄涼涼，及其日中如探湯。此不為近者熱而遠者涼乎？”孔子不能決也。兩小兒笑曰：“孰為汝多知乎？”

——《列子·湯問》“兩小兒辯日”“中國的知識分子越來越遠離自然對象，而益發(fā)深陷于空洞的玄思或純粹的文學追求?！?/p>

“當孟子在對人性的內在美德進行理論探討時，歐幾里德正在完善幾何學，正在奠定歐洲自然科學的基礎?！?/p>

——胡適（2）中國傳統(tǒng)的思維方式是經(jīng)驗型思維，取象模擬，直觀外推，抽象化程度不夠高。偏重于經(jīng)驗的歸納，而缺乏概念的邏輯推理。技術傳統(tǒng)、工匠傳統(tǒng)，實用和功利以天、算、農(nóng)、醫(yī)為主體的中國古代科學技術，形成了以善于解決實際問題見長的特點和傳統(tǒng)，科學知識大多是經(jīng)驗性的和描述性的，極少作理論和邏輯分析，更未形成一種嚴密的和完整的理論體系。（3）中國傳統(tǒng)思維的直觀性和模糊性?！把杂斜M而意無窮”

“道，可道，非常道；名，可名，非常名。無，名天地之始；有，名萬物之母。故常無，欲以觀其妙；常有，欲以觀其徼。此兩者，同出而異名，同謂之玄。玄之又玄，眾妙之門?！保ɡ献印兜赖陆?jīng)》）（4）單一化、和諧統(tǒng)一性。“天人合一”與“和諧”

“罷黜百家，獨尊儒術”探討萬物的始基，阿那克西曼德認為是水，赫拉克利特認為是火，畢達哥拉斯認為是數(shù)，德漠克利特認為是原子。三、學習科學思維的意義（1）有助于人們將掌握的知識轉化為科學思維方法，甚至創(chuàng)造出新的科學思維方法。（2）科學思維方法是科學認識主體和客體的結合部，是把主體和客體聯(lián)系起來的中介和紐帶，因此學習科學思維有助于科學認識主體與科學認識客體的結合，這也是科學思維方法的最重要的作用。（3）有助于人們自覺地、科學地進行思維，進而從自發(fā)、樸素的思維方式中擺脫出來。（4）有助于人們通向真理，獲得真理性認識。體現(xiàn)能力導向的教育

教育是能夠導致學習的交流活動勞爾：重要的不是獲取知識，而是發(fā)展思維費希特：教育必須培養(yǎng)人的自我決定能力，而不是培養(yǎng)人們去適應傳統(tǒng)世界；教育重要的不是著眼于實用性、傳播知識和技能，而是要喚醒學生的力量，培養(yǎng)其自我性、主動性、抽象的歸納力和理解力可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新——需要堅實的基礎，但基礎并不僅僅是“知識”序號聰明的孩子智慧的學生1能夠知道答案能夠提出問題

2帶著興趣去聽表達有力的觀點3能理解別人的意思能概括抽象的東西4能抓住要領能演繹推理5能完成作業(yè)能尋找課題6樂于接受長于出擊7吸收知識運用知識8善于操作善于發(fā)明9長于記憶長于猜想

10喜歡自己學習善于反思、反省

發(fā)揚知識基礎扎實的優(yōu)勢，強化受教育者的基本能力培養(yǎng)探索未知學習已知培養(yǎng)能力傳授知識體現(xiàn)能力導向的教育

——高等教育三方面知識能力素質夯實知識基礎強化能力基礎培養(yǎng)能力傳授知識策略做法可持續(xù)發(fā)展知識運用的綜合性、靈活性、探索性：有效解決實際問題基礎、是載體、是表現(xiàn)形式探索未知學習已知華盛頓協(xié)議(WashingtonAccord)能力要求在系統(tǒng)、工藝和機器的設計、操作和改進過程中，能夠應用數(shù)學、科學和工程技術知識；發(fā)現(xiàn)并解決復雜工程問題；了解并解決環(huán)境、經(jīng)濟和社會與工程相關的問題；具有有效溝通能力；能夠接受終身學習并促進職業(yè)發(fā)展；遵守工程職業(yè)道德；能夠在當今社會中發(fā)揮作用ABETEC2000應用數(shù)學、科學及工程知識的能力設計與執(zhí)行實驗以及分析與解釋數(shù)據(jù)的能力設計系統(tǒng)、零部件或制造程序以滿足特定需求能力在跨領域團隊中發(fā)揮作用的能力發(fā)掘、推導以及解決工程問題的能力對專業(yè)與道德責任的領悟有效溝通的能力全球與社會性環(huán)境下了解工程解決方案產(chǎn)生的沖擊所需之廣博教育認知終身學習的必要性以及將之實踐的能力認知當代議題相關的知識執(zhí)行工程業(yè)務所需要的技術、技能以及現(xiàn)代工程工具的運用能力第二章問題思維方法

人類走向文明的歷程是不斷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的過程。

“我們生存的世界是思考問題的結果?！?/p>

“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數(shù)學上的或實驗的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想像力，而且標志著科學的真正進步?！?/p>

——愛因斯坦第一節(jié)什么是問題一、問題的定義問題（ProblemQueryIssueQuestion）“問題是矛盾”；是疑問；問題可以用來指錯誤；是需要研究解決的疑難和矛盾；是關鍵、重點；是意外事故；是指困難；是研究的課題。1、語義角度分析問題的定義2、從方法論、哲學、自然辯證法角度分析是一個智力上的愿望；問題=解釋的理想—目前的能力；是背景知識中固有的預期與所提出的觀察或某種假說等新發(fā)現(xiàn)之間的沖突和矛盾；是基于一定的科學知識的完成、積累，為解決某種任務而提出的任務；是社會的需要對科學提出任務，通過科學工作者理解轉變?yōu)榭茖W。問題的定義3、邏輯學角度分析“疑問說”，即偏重于揭示“問題”疑問的屬性“回答”說，偏重于要求回答的屬性“回答”說，即“疑問”和“回答”并重的屬性，如“問題”是一種提出疑問，要求回答的思維形式。二、問題的特征

1、問題的普遍多樣性

2、問題的客觀存在性特征

3、問題的主觀性特征

4、問題的互聯(lián)性特征

三、問題分類1、閉合問題和開放問題2、基本問題和非基本問題3、單域問題和跨域問題4、科學問題與日常問題5、常規(guī)問題和非常規(guī)問題閉合問題在野外，在沒有火柴、打火機等引火工具的情況下，在下列東西中，你認為應當用什么來引火？

A保齡球，B鐵鍬，C一瓶礦泉水，D自來水筆，E洋蔥答案是C

，因為礦泉水瓶可用作聚焦日光的透鏡。

實例：埃及阿斯旺水電站的建設科學問題定義：科學問題是科技人員在科技研究和科學思維過程中，在一定的已知背景知識條件下，想要達到而未能達到的科技認知的范疇；是科學認識主體對科學認識客體的已知背景知識和未知內容之間的差距的主觀反映。其客觀內容是科學認識主體關于科學認識客體的未知內容的欲知部分，其主觀形式是用疑問句、陳述句等來表述的?？茖W問題要求給予概括的、客觀的、準確的和批判性的解答。其結論要求有普適性、可檢驗性、可重復性。

科學問題的特征：1、科學問題的客觀性特征2、科學問題的主觀性特征3、科學問題的中立性特征4、科學問題的探索性特征5、科學問題的時代性特征6、科學問題的復雜多樣性特征四、認準問題1、認準問題的意義：培根：“跛足而不迷路，能超過雖健步如飛但誤入歧途的人。”實例：“耐高溫”和“可被被氣化”問題：“尋找耐高溫的材料——在返回大氣層時不被瓦解——問題轉換：尋找“可被氣化”的材料2、偽命題和錯誤命題偽命題：是指其隱含判斷是虛幻判斷的問題。例如：“怎么樣制造永動機？”錯誤命題：是指其“隱含判斷”事實上是錯誤的。例如：“腳氣病是有什么病毒引起的？”3、認準問題的方法（1）找出問題是從哪里來的。案例：水和農(nóng)作物

（2）仔細查看問題認明所有可用的信息學習有關的定理和基本原理收集遺漏的信息簡化陳述問題想象目前情況下可能存在的問題頭腦風暴，猜答案回憶過去或有關問題和經(jīng)驗描述或定性地勾畫解法，或勾畫出解題的方向收集更多的數(shù)據(jù)信息重新陳述問題（3）確認“現(xiàn)在狀態(tài)”和“期望狀態(tài)”的完全吻合“現(xiàn)在狀態(tài)”：是解題者對目前所遇到問題的描述?！捌谕麪顟B(tài)”：是對解題目標的描述。實例：擊中問題現(xiàn)在狀態(tài)期望狀態(tài)許多炸彈和子彈較少的飛機被擊落許多炸彈和子彈穿透飛行器較少的彈洞許多炸彈和子彈穿透關鍵部位和非關鍵部位較少炸彈和子彈穿透關鍵部位（4）對認準的問題給予評估核實表：你確實了解該問題的所有部分嗎？你將該問題的所有有用信息都熟于心嗎？你確定沒有遺漏有用信息嗎？有他人的意見左右你的判斷力嗎?第二節(jié)解決問題的方法和技巧一、解決問題的方法論原則1、方法與問題相適應原則包括兩層含義：其一是方法與問題的類型相適應（如“書生放?！钡墓适滤觯黄涠欠椒ㄅc解決問題的發(fā)展過程和水平相適應。2、方法與思維對象和思維內容相適應原則要求根據(jù)思維對象和思維內容的特點選擇思維方法，在已有的方法不適用時，及時轉換方法，或者創(chuàng)立新的方法。3、方法互補性原則充分發(fā)揮每一種思維形式和方法的作用。掌握多種思維形式和方法。根據(jù)實際情況和所面臨的問題及時調整思維形式和方法，變換思維角色二、解決問題的模式1、王國維三重境界論王國維先生在《人間詞話》中提出了名為“三重境界”的解題模式。這三重境界或三個階段分別是：①靜思冥想（類比為：昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望斷天涯路）。②堅持苦索（類比為：衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴）。③突然頓悟（類比為：眾里尋他千百度，驀然回首，那人正在燈火闌珊處）。2、G.華萊士四階段模式準備階段；醞釀或孕育階段；明朗階段；驗證階段。三、解決問題的技巧找問題的薄弱點化繁為簡觀念創(chuàng)新模仿成功的經(jīng)驗善于集思廣益做“智慧型”解題者學會逆向思維不妨橫向思考“5W2H”提問法（1）What：是什么？目的是什么？做什么工作？（2）Who：誰？由誰來承擔？誰來完成？誰負責？（3）Why：為什么？為什么要這么做？理由何在？原因是什么？造成這樣的結果為什么？（4）When：何時？什么時間完成？什么時機最適宜？（5）Where：何處？在哪里做？從哪里入手？（6）How：怎么做？如何提高效率？如何實施？方法怎樣？（7）Howmuch：多少？做到什么程度？數(shù)量如何？質量水平如何？費用產(chǎn)出如何？奧斯本的檢核表組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述一能否他用1有無新的用途?2是否有新的使用方法?3可否改變現(xiàn)有的使用方法?二能否借用

4有無類似的東西?5利用類比能否產(chǎn)生新觀念?6過去有無類似的問題?7可否摹仿?8能否超過?能否他用?槍，作為武器功能已有很多品種，如步槍、手槍、沖鋒槍、機槍、信號槍、無聲槍等。破除功能固定論后，通過提問“是否有其它用途？”如救生槍，這是一種潛水員用的搶險、救難的工具，可以修補船體，或給失事潛艇供氣；注射槍，用來給猛獸打針；種植槍，加拿大研制成了種樹槍，在塑料子彈里裝有營養(yǎng)土和種子，這樣植樹每天可種二千棵，且成活率高。而美國則創(chuàng)造了“機槍播種法氣把播種機槍”裝在飛機上，向大片土地掃射，便大功告成了；建筑裝修用的射釘槍可以方便快捷地在木頭、水泥上釘釘。能否借用泌尿科醫(yī)生引入微爆破技術消除腎結石;組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述三能否放大9可否增加些什么?10可否附加些什么?11可否增加使用時間?12可否增加頻率?13可否增加尺寸?14可否增加強度?15可否提高性能?16可否增加新成分?17可否加倍?18可否擴大若干倍?19可否放大?20可否夸大?組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述四能否縮小21可否減少些什么?22可否密集?23可否壓縮?24可否濃縮?25可否聚合?26可否微型化?27可否縮短?28可否變窄?29可否去掉?30可否分割?31可否減輕?32可否變成流線型?組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述五能否變化33可否改變功能?34可否改變顏色?35可否改變形狀?36可否改變運動?37可否改變氣味?38可否改變音響?39可否改變外形?40是否還有其它改變的可能性?亞歷山大·塞繆爾森蓮步裙型可口可樂瓶1915年取得專利組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述六能否代用41可否代替?42用什么代替?43還有什么別的排列?44還有什么別的成分?45還有什么別的材料?46還有什么別的過程?47還有什么別的能源?48還有什么別的顏色?49還有什么別的音響?50還有什么別的照明?彈力技術公司首席工程師馬內什與他發(fā)明的無氣輪胎組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述七能否調整51可否變換?52有無可互換的成分?53可否變換模式?54可否變換布置順序?55可否變換操作工序?56可否變換因果關系?57可否變換速度或頻率?58可否變換工作規(guī)范?組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述八能否顛倒59可否顛倒?60是否顛倒正負?61可否顛倒正反?62可否頭尾顛倒?63可否上下顛倒?64可否顛倒位置?65可否顛倒作用?組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述九能否組合66可否重新組合?67可否嘗試混合?68可否嘗試合成?69可否嘗試配合?70可否嘗試協(xié)調?71可否嘗試配套?72可否把物體組合?73可否把目的組合?74可否把特性組合?75可否把觀念組合?第三章科學思維的邏輯方法一、比較、分類和類比二、分析和綜合三、歸納和演繹四、抽象和具體111211211111221下一行是？一、比較、分類和類比1、比較比較是確定事物之間共同點和差異點的邏輯思維方法。比較是區(qū)別、鑒別事物的一種基本方法。比較的可比性，主要表現(xiàn)在比較的方面、標準、條件以及三者之間的關系上。比較的類型：①質的比較與量的比較

②靜態(tài)比較與動態(tài)比較③現(xiàn)象比較與本質比較

比較在科學研究中的作用：（1）能夠對客觀事物進行定性鑒別和定量分析。（2）通過歷史比較的方法，從動態(tài)的角度研究事物的變化，揭示物質運動的變化歷史和發(fā)展規(guī)律。（3）比較方法可以幫助我們去揭示理論與實驗的矛盾、理論與理論之間的矛盾、實驗與實驗以及實驗與事實之間的矛盾，從而發(fā)現(xiàn)問題，找到突破口，揭示自然的內在規(guī)律。比較方法在科學研究中的作用

“知識不能單從經(jīng)驗中得出，而只能從理智的發(fā)現(xiàn)同觀察到的事實兩者的比較中得出?！?/p>

——愛因斯坦比較、分類和類比2、分類（1）概念：分類是根據(jù)研究對象的共同點和差異點，將其區(qū)分為不同種類的邏輯思維方法。通過比較區(qū)別出事物之間的共同點和差異點，按共同點將研究對象歸為較大的類，按差異點將研究對象區(qū)分為不同的較小的類。分類必須相應相稱，即分類所得的相互排斥的各子項之和必須等于母項；同一種分類必須采用同一個標準；分類必須按一定的層次和等級，逐級進行。

分類方法的重要意義（1）分類方法能使觀察實驗得到的大量繁雜的感性材料系統(tǒng)化、條理化，在科學研究對象之間建立起立體的從屬關系。（2）分類方法通過科學和系統(tǒng)的分類，揭示事物內部的規(guī)律性，并能作出科學的預見。比較、分類和類比3、類比類比是根據(jù)兩個或兩類事物在某些屬性的相似或相同，推出它們在其他屬性也可能相似或相同的一種邏輯思維方法。類比方法在科研中具有啟發(fā)思路、提供線索、舉一反三、觸類旁通的作用；類比是提出科學假說的重要途徑，是設計實驗的邏輯基礎。類比具有一定的局限性，應擴大類比的范圍，增強已知屬性與未知屬性之間的相關性，提高其可靠性。類比類型（1）簡單共存類比。（2）因果類比。（3）對稱類比。（4）協(xié)變類比。（5）綜合類比類比在科學認識中的作用類比是提出科學假說的重要手段。類比在用已知領域的研究手段去探索未知領域的科學奧秘中有重要作用。類比方法為技術發(fā)明提供了邏輯基礎。類比還常常可以推動科學研究中新的理論概括。二、分析和綜合

1、分析分析是在思維中把研究對象分解為各個組成部分或各種組成要素，并分別加以研究的邏輯思維方法。常見的分析方法有：定性分析法、定量分析法、因果分析法、結構分析法、比較分析法、分類分析法、數(shù)學分析法、系統(tǒng)分析法等。分析方法把復雜事物簡單化，深化對事物的認識，便于把握事物的本質。但它割裂了事物的聯(lián)系，得到的只是事物的局部知識，缺乏對事物的整體認識。分析方法在科學認識中重要作用第一，把復雜事物簡單化，為下一步研究提供便利條件；第二，使人們對事物的認識易于深化、易于揭示事物的本質和規(guī)律。分析方法的局限一方面，由于它割裂事物的聯(lián)系，著眼于局部的研究，這就容易使人的思維限制在狹小的范圍內，養(yǎng)成一種孤立、靜止、片面地看問題的習慣；另一方面，分析的結果，只能得到關于事物各個部分或因素的局部知識，這就容易使人只見樹木不見森林，缺乏對事物的整體認識。2、綜合綜合是在分析的基礎上把客觀對象的各個部分或各種要素在思維中內在地聯(lián)系起來，形成對客觀對象的整體認識的邏輯思維方法。常見的綜合方法有：對稱法、移植法、系統(tǒng)綜合法等。綜合方法克服了分析方法的局限性，能揭示事物在分割狀態(tài)下不曾顯現(xiàn)的特性，從整體上全面把握事物的本質。綜合在科學認識過程中重要作用第一，綜合是通向科學發(fā)現(xiàn)的重要途徑。第二，綜合是一種重要的技術發(fā)明方法。第三，現(xiàn)代科學技術的發(fā)展愈來愈廣泛地應用綜合方法。

分析是綜合的前提和基礎；綜合是分析的發(fā)展和提高。應建立分析和綜合相統(tǒng)一的思維模式。3、分析與綜合的關系第一，分析和綜合是相互依存的。

分析是綜合的前提和基礎；綜合是分析的發(fā)展和提高。第二，分析和綜合是相互滲透的。第三，分析和綜合的地位和作用在一定的條件下是相互轉化的?？茖W認識總是從分析到綜合，又在綜合的基礎上進行新的分析，再到新的綜合。應建立分析和綜合相統(tǒng)一的思維模式。三、歸納和演繹1、歸納歸納方法是從對個別事物的認識中概括出一般原理的一種邏輯思維方法。歸納法分類：求同法差異法求同差異共用法共變法剩余法科學歸納法不完全歸納法簡單枚舉法完全歸納法簡單枚舉法：簡單枚舉法是根據(jù)某一屬性在一些同類對象不斷重復而沒有遇到矛盾的情況下，對該類做出一般性結論的推理方法?？茖W歸納法科學歸納推理是根據(jù)某類事物部分對象中的內在本質聯(lián)系，推出該類事物的一般性結論的推理方法。

包括求同法、差異法、求同差異共用法、共變法、剩余法。這五種方法也叫“穆勒五法”。求同法求同法就是從不同的場合里找出相同的因素結果相同、因子相異、異中求同、契合求解。差異法

差異法是從兩種場合所存在的差異中找出因果聯(lián)系

結果相異、因子類同、同中求異、差異求解求同差異求同差異共用法是把求同差異兩種方法結合起來去求解因果關系。兩批實驗、情況相反、兩相比較、差異求真。

共變法共變法從某種現(xiàn)象的變化引起另一現(xiàn)象的變化，找出兩種現(xiàn)象變化的因果聯(lián)系。剩余法剩余法是在一組復雜的現(xiàn)象中把其中知道的因果關系減去，而求出其它未知的原因。分析結果、因果對應、果有剩余、必有隱因。科學歸納推理的優(yōu)點在于，由于它把因果規(guī)律作為邏輯推理的客觀根據(jù)，并且以觀察、實驗的結果為基礎和前提，因而結論一般是可靠的。在科學研究中，常用它進行對照實驗和析因實驗的實驗設計，以及用于整理和加工有關的觀察、實驗資料等。歸納法在科學認識中的作用：第一，歸納法是從個別性的經(jīng)驗知識中尋找和發(fā)現(xiàn)普遍性理論原理的重要方法。第二，運用歸納法可以啟發(fā)思路，提出假說或猜想，促進科學研究的深入發(fā)展。第三，歸納法是以個別性的經(jīng)驗知識論證和評價普遍性理論原理的重要方法。歸納法在科學認識中的局限性首先，歸納法是一種或然性的推理方法，在推理前提為真的情況下，結論仍可能是假的；其次，科學認識的發(fā)展是一個復雜的過程，需要多種方法的密切配合，而歸納法只在其中一個方面發(fā)揮作用。在科學認識中歸納法必須與其它方法相配合，尤其是與演繹法相結合。2、演繹演繹是從一般推演出個別的思維方法，是用已知的一般原理考察某一個別的對象，推演出這一對象的有關結論的思維方法。演繹的主要形式是三段論，由大前提、小前提和結論三部分組成。例：大前提：自然界中一切物質都是可分的；小前提：基本粒子是自然界中的一種物質；結論：基本粒子是可分的。試題：甲說乙說謊，乙說丙說謊，丙說甲乙都說謊。以下正確的說法是：（A）甲和乙誠實，丙是說謊者；（B）甲和丙說謊；乙是誠實者；（C）乙和丙說謊，甲是誠實者；（D）乙和丙誠實，甲是說謊者。答案：B演繹法在科學認識中主要作用：第一，演繹法是進行邏輯證明的一種重要思維工具。第二，演繹法是在理論上解釋和預言科學事實的手段。第三，演繹法是發(fā)展科學假說和科學理論的一個必要環(huán)節(jié)。試題：已知①只要甲錄取，乙就不能被錄?。虎谥灰也槐讳浫?，甲就被錄?。虎奂拙捅讳浫?。已知這三個判斷只有一個真，兩個假，則推出（）（A）甲乙都被錄取；（B）甲乙都未被錄取；（C）甲被錄取，乙未被錄?。唬―）乙被錄取，甲未被錄取答案：Ａ甲、乙、丙三人中，只有一個會游泳。甲說：我會，乙說：我不會，丙說：甲不會。如果三句話只有一句是真的，那么會游泳的是（）。（A）甲；（B）乙；（C）丙；（D）無法判斷答案：B3、歸納與演繹的關系歸納是演繹的基礎；演繹是歸納的指導；二者在一定條件下相互轉化。要建立歸納和演繹相統(tǒng)一的思維模式。英國《自然》雜志公布了2007年度科學研究十大突破之一是：通過對人和大鼠的研究，科學家提出，記憶力和想象力均根植于人類大腦的海馬區(qū)，該區(qū)是大腦重要的記憶中心。由此推斷（）。A大腦的記憶也許能重新梳理過去的記憶；B大腦的記憶也許能產(chǎn)生關于未來的想象；C科學發(fā)現(xiàn)人類大腦的重要記憶中心；D科學發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)人類智力的記憶程序。四、抽象和具體科學抽象是在感性材料的基礎上，對感性材料進行去偽存真、去粗取精、由表及里和由此及彼等一系列的整理、加工、改造和制作的過程，也是概念、規(guī)律的抽象形成的過程。因此，科學抽象對于我們認識自然界客觀事物的本質和規(guī)律，具有重大的作用。1、科學抽象及其作用抽象是透過現(xiàn)象抽取本質的思維過程和方法?？茖W抽象是在科學研究過程中運用理性思維，排除研究對象的非本質的、表面的、偶然的因素，抽取其本質的、內在的、必然的東西，以達到對研究對象的本質和規(guī)律性認識的一種理性思維方法。科學抽象科學抽象在科研中的作用：鑒別真象與假象，去偽存真；區(qū)別主要因素與次要因素，純化研究對象；識別基礎屬性與派生屬性，抽取研究對象的基礎屬性；綜合研究對象的各種屬性和關系，抽象出其本質。2、科學抽象的一般過程科學抽象是對科學事實的抽象，而科學事實是通過科學觀察、實驗和調查等實踐活動獲得的。所以，科學抽象必須以實踐為基礎?？茖W抽象的過程一般是經(jīng)過三個階段和兩次飛躍實現(xiàn)的。三個階段是：（1）感性的具體：指研究對象的完整映像，即獲取的科學事實；（2）抽象的規(guī)定：指經(jīng)過分析各種科學事實后所形成的未綜合的科學概念（包括規(guī)律、原理）；（3）思維中的具體：指綜合后的科學概念和完整的理論體系。兩次飛躍:①從感性的具體到抽象的規(guī)定；②從抽象的規(guī)定上升到思維中的具體。這兩次飛躍，構成了一個完整的科學抽象過程。3、科學抽象的形式（1）科學符號：被研究和認識的某種客觀事物的替代物。它具有物質性、可感知性。（2）科學概念：反映事物本質屬性的思維形式，是理性思維的三種基本形式之一。（3）思想模型：通過科學抽象建立起來的關于事物原型的思想客體。（4）理想實驗：經(jīng)過科學抽象，把實驗條件抽象到理想化程度，在思維中模仿真實實驗的結構和形式，借助于科學想象和邏輯推理而進行的實驗。第四章創(chuàng)造性思維方法案例：圓珠筆漏油問題的解決

第一種：堵的方法第二種：釜底抽薪的方法一、創(chuàng)造性思維的涵義和特征涵義：創(chuàng)造性思維是指人們在的復雜的思維活動中適時地改變思維方向、思維過程、思維方式和思維方法，以產(chǎn)生具有獨特性（新穎性）和價值性結果的思維。創(chuàng)造性思維的特征：“轉換”或者“改變”。二、創(chuàng)造性思維的品質（一）突破性（二）結果的新穎性（三）思維方向的多向性

1發(fā)散思維與聚合思維互補

2正向思維與逆向思維對立統(tǒng)一

3橫向思維與縱向思維的有機結合（四）結果的多樣性（五）深刻性（六）獨立性（七）意外性（八）敏捷性（九）風險性（十）邏輯思維和非邏輯思維互補西南科技大學工程技術中心邏輯思維在創(chuàng)造中的作用1、正面積極作用①可以發(fā)現(xiàn)問題②有時能夠創(chuàng)造性地解決問題③在更高層次上總結創(chuàng)造性思維結果2023/9/21西南科技大學工程技術中心138邏輯思維在創(chuàng)造中的作用1、正面積極作用①發(fā)現(xiàn)問題②有時能夠創(chuàng)造性地解決問題③在更高層次上總結創(chuàng)造性思維結果A）通過邏輯檢查定義發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造問題B）通過邏輯檢查因果關系發(fā)現(xiàn)問題C）通過邏輯規(guī)律發(fā)現(xiàn)問題D）通過嚴密邏輯推理發(fā)現(xiàn)問題如伽利略落體定律，門捷列夫元素周期表推理出新元素等。如缺點列舉法和希望點列舉法西南科技大學工程技術中心139

邏輯思維訓練一天一夜的時間里，時針和分針一共要重合多少次？答案:22次西南科技大學工程技術中心140邏輯思維訓練阿良為慶祝岳父的生日買了一個大蛋糕，可是被人偷吃了阿良非常生氣，有四個人其一偷吃了蛋糕，他問了四個可疑人(A、B、C、D)，四個人中只有一個說了真話，其余的人都在撒謊四個人的回答如下，你能找出是那一個人偷吃了蛋糕？

A說：“是B偷吃的”；B說：“是D偷吃的”；

C說：“我沒偷吃”；D說：“B在說謊”答案：C四邏輯思維在創(chuàng)造中的作用2、邏輯思維在創(chuàng)造中的負面局限性①不能突破原有框框，在原有知識的基礎上重復，很難越出思維定勢，從而難以產(chǎn)生新思想②邏輯思維主要借助語言表達，由于語言本身的不嚴密性造成表達不清，常常引起人們的誤解和影響人們的創(chuàng)造。如“腦筋急轉彎”測試題，就是其中一種。邏輯思維本身只是一種符合邏輯規(guī)律的思維，而符合邏輯規(guī)律與符合事實并不完全是一回事(如邏輯學中的“悖論”就是符合邏輯規(guī)律但不符合事實的典型)，這些都不利于人們的創(chuàng)造?！翱罩亲幽芊癯韵聝蓚€煮熟的雞蛋？”朋友值千金，金錢如糞土，

三、創(chuàng)造性思維的方式（一）、想象思維（二）、發(fā)散思維（三）、直觀思維（四）、靈感思維（一）想象思維方法想象是人在頭腦中塑造過去未曾感觸過的事物的形象，或者將來才有可能實現(xiàn)的事物的形象的思維方式。

案例：想象導致“隨身聽”的誕生愛因斯坦“想像力比知識更為重要，因為知識更新是有限的，而想像力概括著世界上的一切、推動著進步，并且是知識進化的源泉。嚴格地說，想像力是科學研究中的實在因素?！?、想象的創(chuàng)造功用：（1）．想象、幻想激勵人們創(chuàng)造欲望，激發(fā)人們做出新的創(chuàng)造案例：1849年，俄國科學家齊奧柯夫斯基通過大膽地想象，提出了未來宇宙航行的十五步幻想.（2）．想象產(chǎn)生科學假說和設想案例：愛因斯坦相對論的誕生（3）．想象是創(chuàng)造問題的源泉幻想—未來宇宙航行的十五步設想（1849年俄國科學家齊奧柯夫斯基）(1）制造帶翅膀的和一般操縱機構的火箭式飛機；(2）以后飛機的翅膀略有縮小，牽引力和速度增加；(3）穿入稀薄大氣層；(4）飛至大氣層外及滑翔降落；(5）建立大氣層外的活動站（人造地球衛(wèi)星）;(6）宇宙飛行員用太陽能解決呼吸、飲食及其他日常生活目的；(7）登月；(8）制造太空衣，以便完全地從火箭進入太空；(9）在地球周圍建立寬廣的居民點；(10）太陽能不僅用于飲食和生活舒適，而且用于繞整個太陽系移動的動力；(11）在小行星帶上和太陽系里其他不大的天體上建立移民區(qū)；(12）在宇宙中發(fā)展工業(yè)，宇宙站的數(shù)目增加；(13）達到大小和社會的理想；(14）太陽系居民比目前地球居民多一千萬倍，已達飽和點，之后就要住到整個銀河上去；(15）太陽開始熄滅，太陽系的殘存居民轉至別的“太陽”。1492、幻想思維形式“缺乏幻想的學者只能是一個好的流動圖書館和活的參考書，他只會掌握知識但不會創(chuàng)造?！?/p>

——德國啟蒙思想家萊辛。法國啟蒙思想家狄德羅(D.Diderot)說得更實際：“沒有幻想，一個人既不能成為詩人,也不能成為哲學家、有機智的人、有理性的生物，他也就不成其為人?！?/p>

3、聯(lián)想思維形式聯(lián)想思維：就是人們通過一件事情的觸發(fā)而遷移(想)到另一些事情上的思維；聯(lián)想能夠克服兩個不同概念在意義上的差距，并在另一種意義上將二者聯(lián)結起來，由此常產(chǎn)生一些新穎的思想。根據(jù)聯(lián)想物與觸發(fā)物之間的關系，聯(lián)想思維可劃分為三種形式：相似聯(lián)想對比聯(lián)想相近聯(lián)想聯(lián)想思維方法的實例圓盤鋸的發(fā)明——相似聯(lián)想

1821年的一天，美國一位叫泰比達巴碧的家庭主婦，到丈夫工作的水磨坊看工人們干活，注意到不停轉動的磨盤而受到啟發(fā)，想到如果把長條形鋸片改為圓盤狀，不就可以借助水力推動進行鋸切嗎？由此發(fā)明了圓盤鋸，成為電動圓盤鋸的雛形。加氣混凝土鋼筋混凝土的發(fā)明——相似聯(lián)想在合成樹脂（塑料）中加入發(fā)泡劑，使合成樹脂布滿無數(shù)微小細孔，這樣的泡沫塑料（海綿）既省料，質量又輕，并有良好的隔熱和隔音性能。日本一個叫鈴木的人聯(lián)想到在水泥中加入一種發(fā)泡劑，使水泥也變得既輕又具隔熱和隔音的性能，結果發(fā)明了氣泡混凝土，即現(xiàn)代的加氣混凝土。自行車胎的發(fā)明——相似聯(lián)想自行車剛發(fā)明時，英國蘇格蘭醫(yī)生鄧祿普看到兒子在卵石路面上騎自行車顛簸很厲害，想要開發(fā)一種減震的裝置。有一天，他用橡膠水管澆花時無意間捏住管口，水管一下子由軟變硬，彈性十足，使他聯(lián)想到可用此原理作輪胎，結果就用像膠管制成了世界上第一個彈性較好的輪胎。薄鋼板的分離——相近聯(lián)想軋制鋼板時，粘在一起的薄鋼板很難一張張地分開，聯(lián)想到磁鐵同極相互排斥的現(xiàn)象，設計一個電磁鐵，生產(chǎn)時將整摞鋼板的一端磁化，使鋼板相互排斥，就可以將鋼板分開了。波斯貓司令部擦皮鞋的聯(lián)想：一個擦皮鞋的小孩對擦皮鞋做了一連串的聯(lián)想：皮鞋光亮——衣冠楚楚、風度翩翩——參加舞會、約會——黃昏，于是他下午早早收攤，在傍晚出來擦皮鞋，結果他的生意比別人做得好。火箭式打井機或打樁機——對比聯(lián)想由火箭和大炮向上發(fā)射想聯(lián)想到向下發(fā)射，發(fā)明了火箭式打樁機。

反三輪電動車（二）、發(fā)散思維一發(fā)散思維問題：用六根火柴擺出四個正三角形

案例：自由女神像維修垃圾變廢為寶發(fā)散思維，又叫做思維的擴散性或開放性。其思維表現(xiàn)形式是從某一點出發(fā)，既無一定方向也無一定范圍地任意進行思考。發(fā)散思維的屬性（1）思維發(fā)散的流暢性，豐富性是指在同一方向上能夠產(chǎn)生大量念頭的一種屬性。（2）思維發(fā)散的靈活性，變通性指改變思維方向的一種屬性。（3）思維發(fā)散的獨特性，新穎性指能夠產(chǎn)生不尋常的新念頭的屬性。發(fā)散思維強化訓練1．功能發(fā)散2．材料發(fā)散3．屬性發(fā)散4．組合發(fā)散5．結構發(fā)散6．方法發(fā)散7．因果發(fā)散8．關系發(fā)散發(fā)散思維方法智力激勵法BrainStorming頭腦風暴法簡稱:BS法(Alex·Osborn1939創(chuàng)立)發(fā)散性訓練1、一筆連結九個點，你能有多少種連法？請具體描述連結方法。（不允許后退、重疊）2、請盡可能多的寫出曲別針的用途。奧斯本的檢核表組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述一能否他用1有無新的用途?2是否有新的使用方法?3可否改變現(xiàn)有的使用方法?二能否借用

4有無類似的東西?5利用類比能否產(chǎn)生新觀念?6過去有無類似的問題?7可否摹仿?8能否超過?組別序號檢核項目新設想名稱新設想概述三能否放大9可否增加些什么?10可否附加些什么?11可