科学发现的思维方法.ppt

诗人、小说家、艺术家需要想象，科学也需要想象。爱因斯坦提出相对论的两条原理和他创立的相对论，是现代科学中想象力发挥作用的突出表现。没有想象就没有场的概念，没有想象就没有核酸分子双螺旋结构模型，没有想象也就没有各种微观粒子的理论模型。第62页，共95页，星期日，2025年，2月5日第63页，共95页，星期日，2025年，2月5日想象在科学认识中的作用第一，进行创造性的综合。科学认识活动是直观的形象东西和抽象的概括的东西的统一体。第二，是新概念、新理论的设计师。想象具有概括化和理想化的作用。想象在对事物的形象进行加工时，所进行的选择、扬弃、改造、重组的过程，就是概括性活动。集中地体现在科学想象活动的成果之中。电磁学中的磁力线是关于磁作用机制十分形象的概括；物理学中的场的概念以及三维空间、四维空间都是对物体存在方式的不同概括。第三，想象能激励、诱导发现或发明。科学幻想是一种指向末来的特殊想象。它的特征是任凭思维摆脱现实的束缚去构思塑造未知的事物，对科学发现或技术发明起着十分重要的诱导作用。第四，科学幻想是想象的特殊形式，是一种指向未来的科学想象。第64页，共95页，星期日，2025年，2月5日3.形象思维在科学研究中所具有的意义首先，它可以直观、形象、清晰、明确、具体的解释对象的本质和规律，使人们能够迅速捕捉到隐藏在事物深层的本质规律，理解高度抽象的理论。其次，形象思维的发散性有利于突破逻辑思维的局限，从而揭示对象的本质和规律。形象思维在工程技术领域中有着更为突出的意义。最后，是科学抽象发展理论的重要手段。第65页，共95页，星期日，2025年，2月5日形象思维与抽象思维形象的“细胞”是意象；抽象思维的细胞是概念。形象思维的过程是运用意象进行联想和想象。抽象思维的过程是由概念而判断，由判断而推理。第66页，共95页，星期日，2025年，2月5日二、直觉思维直觉：不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉是对事物的快速理解，是在认识过程中的突然而来的飞跃，它是一种在感性材料的触发下一下子推测到事物的本质的思维活动。某个感性——直觉——事物本质直觉需要感性材料，但它不需要大量材料进行逻辑推理，知觉只要一点感性材料的触发就行了。直觉需要推理，但直觉的推理过程不是按部就班的，而是跳跃式的，只经过一两个步骤马上猜到事物的本质。所以直觉的根本点就是快。看到某个感性材料，脑子一动，就猜到了事物的本质。第67页，共95页，星期日，2025年，2月5日拓展阅读：培根的“三表法”和穆勒的“穆勒五法”第30页，共95页，星期日，2025年，2月5日三、归纳法的局限性首先，归纳法的结论具有或然性（处完全归纳法和科学归纳法）。其次，归纳法在推理过程中缺乏辩证性。第31页，共95页，星期日，2025年，2月5日第二节演绎法一、演绎法的特点演绎是从一般到个别的推理方法，或通过一般认识个别的思维方法。演绎与归纳相反，它是从已知的某些原理、定理、法则、公理出发，推出新结论的一种逻辑方法。演绎推理是前提与结论之间有蕴涵关系的必然性推理。只要演绎推理的前提是真实的，而且推量形式又是合乎逻辑规则的，推出的结论就是真实可靠的。结论的必然性是其最大的特点第32页，共95页，星期日，2025年，2月5日二、演绎法的类型1.直接推理法从一个直言命题推出另一个直言命题的方法。并非（p∨q）等值于非p∧非q；设“没有永恒的朋友，也没有永恒的敌人”为P，根据公式，“有永恒的朋友，或有永恒的敌人”为非P，原题为：必然P，所以，不可能非P必然P与可能非P是矛盾关系；与不可能非P是等值关系，推理正确第33页，共95页，星期日，2025年，2月5日2.“三段论”推理法即由大前提、小前提和结论三部分组成。大前提是已知的一般原理，是全称判断；小前提是研究的特殊对象，是特称判断；结论是把特殊对象归结到一般原理之下得出的新知识。例：大前提：一切物质都是由更基本的部分组成的；小前提：基本粒子是一种物质；结论：基本粒子也是由更基本的部分组成。第34页，共95页，星期日，2025年，2月5日??公理化方法是指从尽可能少的基本概念、公理、公设出发，运用演绎推理规则，推导出一系列的命题和定理，从而建立理论体系的方法。第35页，共95页，星期日，2025年，2月5日第36页，共95页，星期日，2025年，2月5日3.联言推理法