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1、第八章 科学研究中的思维 活动讨论的问题:科学研究中有哪些思维活 动,它们分别起到什么样的作用?哪种 思维活动最具有创造力? 如何培养创造 力? 8.1科学思维活动的类型 科学思维:是运用科学抽象的成果 概念、符号和思想模型所进行的深入的 认知活动。 一 归纳 1归纳的定义:归纳是科学思维中由个别到 一般的推理形式和研究方法。 2归纳在科学研究中的地位: 但是归纳作为人类认识过程的一种方 式来看,归纳是获得知识和知觉的基础 。二 演绎1演绎是科学思维中从一般到个别的推理 形式和研究方法,既包括由全称判断推 出特称判断或单称判断的推理,也包括 从普遍性理论知识出发去认识特殊的、 个别的事件或属性
2、。2演绎在检验中的地位:三 类比1类比是将未知事物与已知事物进行比较 ,根据对象属性之间的关系在某些方面 的相似或相同,而推断未知事物也可能 具有已知事物其它的某种属性的方法。2 类比的特点: 以两种不同的对象作比较,其中一个熟悉, 一个陌生。通过比较,确定二者属性的相似 性,并以此为前提,由熟悉事物的已知属性 推出陌生事物的未知属性。 在推理过程中,前提与结论之间没有严格的 逻辑中介,中间要经过逻辑的跳跃,因此, 结论具有或然性。推理方法是由一特定对象到另一特定对 象,两对象之间不存在共性与个性的隶 属关系。因此,它既不同于个别到一般 的归纳推理,也不同于一般到个别的演 绎推理。3类比的类型
3、:性质相似的类比。因果相似的类比。综合类比。隐喻类比4类比的作用:科学发现上的创造作用。技术应用上的先导作用。经济发展思考中的战略作用。思想交流中的启发诱导作用。四 比较与分类1比较是确定对象之间的共同点和差异点 的一种逻辑方法,是科学思维对由观察 与实验获得的感性材料进行逻辑加工的 初步方法。比较的作用: 对事物进行定性鉴别和定量分析; 揭示事物的运动及其发展的历史顺序;2分类: 在比较的基础上,将具有共同点的事物归为 一类,将具有差异点的事物分为不同的类, 从而将体态万千的事物划分为具有一定从属 关系的不同等级层次的系统,叫分类。分类的作用: 提供便利简捷的检索途径; 正确的分类系统反映了
4、事物的本质特征和内 部联系,)因而)具有一定的科学预见性。五 形象思维1概念:形象思维是以事物的形象为思维 的对象和基础,在形象地反映客观事物 的具体形态的感性认识基础上,通过意 象、联想和和想象等思维形式来揭示客 观事物的本质及其规律的思维方式。2想象:让大脑见所未见,无中生有。3联想:让思路由此及彼。3想象的作用:(1)是建立新的概念、形象,发现新的 联系、规律的有效且重要的思维途径。(2)想象可以超越客观对象及其所处的 环境条件的各种限制,通过在头脑中纯 化和概括客观对象,使认识直接触及事 物的 本质,使科学研究表现出极大的创 造性。4计算机技术对形象思维能 力的提高:六直觉与灵感1直觉
5、思维:所谓 “直觉”是这样一种“敏 感或机灵”,它能“直接地把握整体,并 且洞察到正确的东西”。2 直觉思维的机制:在于等同确认,这是 一种高度敏捷的类比能力;3 直觉的培养1)禅宗与直觉:造境以使人获得领悟, 洞察到问题的根源2)直觉的培养: 专业水平的提高,理论实践能力的提高,本 专业的直觉水平就高。 较长时间执著苦思之后,大脑突然松弛的时 刻,灵感会闪现。 根据思维习惯,主动安排“灵感时段”,利于 灵感出现。8.2 创造性思维 1创造力测验表:2科学的质疑精神 质疑是创造的前奏 有理不怕当少数,克服从众心理 尊重权威、不迷信权威,培养批判眼光和分 析能力3创造技法缺点列举法 先列出事物的
6、不足,再寻找改进方案 希望列举法 先列举希望,再寻找实现的对策 组合创造法 把两样或更多样的东西组合在一起,使其产生新的 功能 移植创造法 把某一领域的技术、原理或技术功能应用到另一领 域去,从而产生新的产品、技术或功能奥斯本激励法召集一个讨论小组,使参加的人互相启发、激 励、互补知识盲点,产生更多创造成果。组织要求:人数小于等于十人,与会者地位一 律平等,每次时间20分钟至1小时,讨论目标 明确,讨论题目大小适当,围绕议题任意发表 看法,点子越多越新奇越好。不对任何人的设想下结论或评论,更不允许批 评和指责,待会议结束后再对大家的创意进行 整理和评价。4创造活动的辅助能力动手能力协作能力搜集
7、信息能力其他实施能力: 表达能力、管理能力、与人交流能力5判断自己的个性与倾向: 科学、艺术还是社会活动创造性/应用型还是组织型问:自己到底是个什么样的人?寻找适合自己个性的导师与方向:尝试 相近还是相异的类型:取长还是补短 会有质的飞跃 争取现有体制下的独立发展空间人也要选择适合自己的环境选单位:有多少发展空间。6创造为了什么?志在高远志欲之辨7中国怎样才能获得诺贝尔奖?8科学研究中创造的实 例1)科学的远见、梦想和毅 力普里高津:远见和梦想是科学前进的动力统一理论的梦想:从毕达哥拉斯、柏拉图、牛 顿到爱因斯坦的宇宙几何达尔文的演化理论;对完美数学规律的追求:哥白尼、开普勒对艰苦实验的坚持:
8、居里夫人不计成败的终身追求:爱因斯坦、普里高津2)判断方向与抓住机会从科普与前沿杂志中寻找综述文章,判 断未来10-20年的发展趋势3)科学家的道德:勇气、 正直和诚实 1敢作科学的少数派和非主流派:哥白尼 、伽里略、西蒙、普里高津 2知之为知之,不知为不知:严济慈,普 里高津,李约瑟,费正清 3客观公正,知错就改:奥斯特瓦尔德的 唯能论和爱因斯坦的布朗运动。 4推荐竞争对手的气量与对学生的宽容: 张锦钺 中国学者的局限:避闲者讳,门户之见4)平等的对话和开放的头 脑1跨学科的兴趣和眼界: Robert Herman 文艺复兴时代的人一样,普里高津:对 经验数据的尊重,对混沌研究的战略转 变3大学者的普通人:胡适中国文人相轻的传统和论资排辈的习惯5)好奇、热情、想象与毅 力不计得失,保持童心乐观向上,不怕失败发散思维,逆想思维,大胆假设,小心 求证认准方向, 契而不舍