专题六科学思维的基本形式课件文本.ppt

第六专题 科学思维的形式 七桥问题 图形能否一笔画出 一、科学抽象 (一)科学抽象的涵义 抽象是透过现象抽取本质的思维过程和方法。 科学抽象是在科学研究过程中运用理性思维，排除研究对象的非本质的、表面的、偶然的因素，抽取其本质的、内在的、必然的东西，以达到对研究对象的本质和规律性认识的一种理性思维方法。 (二)科学抽象的过程 感性的具体——抽象的规定——思维的具体 抽象：分离——提纯——简略 (三)科学抽象的成果 (二)科学抽象的一般过程 科学抽象的两次飞跃： （1）从感性的具体到抽象的规定 （2）从抽象的规定上升到思维中的具体 科学抽象的三个阶段： （1）感性的具体：指研究对象的完整映像，即获取的科学事实 （2）抽象的规定：指经过分析各种科学事实后所形成的未综合的科学概念（包括规律、原理） 抽象：分离——提纯——简略 （3）思维中的具体：指综合后的科学概念和完整的理论体系。 (三)科学抽象的成果 （1）科学符号：被研究和认识的某种客观事物的替代物。它具有物质性、可感知性。 （2）科学概念：反映事物本质属性的思维形式，是理性思维的三种基本形式之一。 （3）思想模型：通过科学抽象建立起来的关于事物原型的思想客体。 （4）理想实验：经过科学抽象，把实验条件抽象到理想化程度，在思维中模仿真实实验的结构和形式，借助于科学想象和逻辑推理而进行的实验。 1 、科学概念 特征： 可确定性、可检验性、可变动性 概念的抽象法： （1）抽取共同点 （2）限制思路，深入抽取本质 （3）理想地复现对象 2 、科学符号 符号:是一定的可感知的物质对象，它在贮存、传递另一对象的信息方面充当另一对象的代替物 自然语言符号系统（民族语言） 人工语言符号系统（科学语言系统） 第一阶段:“科学行话” (O 和O2 、力和功 ) 第二阶段:形式化语言(公式等符号系列) 3 、思想模型 思想模型是人们为了从事科学研究而建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物 (如原子模型、层子模型、DNA双螺旋结构模型、弯曲时空模型、板块构造模型、大气环流模型) 特点：流动性、互补性、条件性 功能：解释功能、判据功能、预见功能 4、理想实验方法 理想实验是运用理想模型在思想中塑造理想过程，并进行严密逻辑推理的一种思维方法 理想实验具有一般实验的结构模式，但又具有假想的性质 伽利略关于摆长与速度思考 伽利略惯性运动的理想实验 二、归纳 （一）完全归纳法(哥德巴赫猜想的提出) 哥德巴赫:一些奇数分别都等于三个素数之和 77＝53十17十7 461＝449十7十5＝257十199十5 欧拉 :4 以后的每个偶数都可以分为两个素数之和 小于20的偶数都分为两个素数之和 6＝3十3 8＝5十3 10＝5十5 12＝7十5 14＝7十7 16＝11十5 18＝13十5 20＝17十3 考查了全部个别情况的基础上作出一般性结论的推理方法叫完全归纳法 完全归纳法通式 事物S1具有性质P， 事物S2具有性质P， 事物Sn具有性质P， S类事物只有n种对象……(B) ∴S类事物都具有性质P 石墨在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体 金刚石在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体 无定形碳在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体 碳的单质只有三种同素异构体：石墨、金刚石和无定形碳 ∴凡纯碳在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体 完全归纳法的特点和运用 完全归纳法是一种必然性的推断 完全归纳法不能用在具有无穷因子的类上 讨论Y＝ax(a＞0且a≠1)的性质 三种场合:x＞0( x是正整数、分数或无理数) x＝0和x＜0， Y都大于零(Y＝ax＞0) 四色问题:每张地图只需要四种颜色，就能使有公共边界的每两个国家都用不同的颜色来着色 （二）简单枚举法 事物S1具有性质P， 事物S2具有性质P， 事物S3具有性质P ， --------- S1S2S3……都属于S类事物， 未发现Sn不具有性质P ∴ S类的所有事物都具有性质P。 蘑菇没有叶绿素， 香蕈没有叶绿素， 地衣没有叶绿素， 蘑菇、香蕈、地衣等都是菌类植物， 未发现菌类植物有叶绿素， ∴凡菌类植物都没有叶绿素。 简单枚举归纳法必须满足的条件 ①要尽可能在枚举大量事例的基础上进行概括 ②所列举的个别事件要尽可能在各种各样的条件下重复 ③没有任何公认的观察事实和推导出来的普遍性结论发生冲突 （三）因果五法1、求同法 求同法的可靠性 1867年冬(B)彼得堡(