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1、科学创造与科学思维方法及其联系摘要：科学创造贯穿于科学发现和发明过程中的创新活动，它是一个 复杂的思维过程，能充分地体现出人的主观能动作用。科学思维方法 是进行科学探索、科学实践、科学研究的一般方法，它是对只适用于 某一门具体科学的专门方法的概括与总结，是具体科学思维方法和哲 学思维方法之间的中介层次的方法。科学思维方法从形式上包括分析 综合、归纳、演绎、类比,是科学思维最基本、最普遍的类型。本文 论述了科学创造与科学思维方法的科学定义并论述了两者的关系。 关键词：科学创造，科学思维方法，联系ABSTRACTScientific creation throughout the process
2、of scientific discovery and invention, it is a complex thought process that can fully reflect the dynamic role of peoples subjective. Scientific ways of thinking is the general method of scientific exploration, scientific practice and scientific research, its the method summary applicable to specifi
3、c scientific. Scientific way of thinking is the most basic and common type of scientific thinking which including analysis, synthesis, induction, deduction, analogy. This paper discusses the relationships between /*1 /*/*1* T Key words:scientific creation and scientific ways of thinking.Scientific c
4、reation, Scientific ways of thinking, Relationships一 科学创造的内涵科学创造贯穿于科学发现和发明过程中的创新活动，如设计新的 观察和实验,建立新的科学模型，提出新的概念、假说和研制新的产 品等等。人类的创新能力是在历史的实践中形成和发展的。科学创造 活动过程的研究早已受人重视，从 19 世纪末以来,就有人开始调查、 统计科学家的创造活动,作比较具体的研究，并注意到想象、直觉或 灵感在科学创造活动中的重要作用。英国心理学家沃勒在1926 年出 版的思考的艺术一书中提出,任何创造过程一般都要经历四个阶 段:(1)创造的准备期。它包括发现问题,收集
5、资料以及从前人的经验获 取知识和得到启示;(2)创造的酝酿期。这一阶段主要是冥思苦想,其中 包括利用传统的知识和手法,对问题作各种试探性解决。(3)创造的明 朗期。在酝酿成熟的基础上,突然出现灵感产生顿悟,新思想脱颖而出。 只有这个阶段才摆脱了旧经验、旧观念的束缚,产生超常的新观念、 新思想,因而在整个创造过程中显然具有关键性的意义。(4)创造的验 证期。即对灵感突发等得到的初具轮廓的新思想进行检验和证明。这 也就是运用逻辑和实验,检验其理论上的合理性和严密性。二 科学思维方法的涵义所谓科学思维方法是指人脑的一种理性活动,思维主体把感性认 识阶段获得的对事物认识的信息材料抽象成概念,运用概念进
6、行判断, 用判断按一定逻辑关系进行推理,从而产生新的思想认识,人脑的这种 活动过程就是科学思维方法。如数学方法、信息方法、控制方法、系 统方法、结构功能方法、模型方法等等。一般科学思维方法具有跨学 科的特征。尽管一般科学思维方法只是从某一角度或侧面来审视世界 但由于它具有较高的概括力和较大的适用范围，因而能够同时应用于 不同的学科。这种方法的客观基础是科学研究对象和科学本身存在着 共同的属性与规律，这些共同的属性与规律通过客体向主体、客观向 主观的转化，形成了各门科学通用的思维规则和手段，即各门科学共 同的方法。2.1 科学思维方法的分类2.1.1 归纳与演绎法2.1.1.1 归纳法归纳是根据
7、对某类事务中具有代表性的部分对象及其属性之间 必然联系的认识,得出一般性结论的方法。如研究者意欲建立一个关 于患者求知需要护理的假说事先必须收集有关患者因不了解自身疾 病的预防、诊治原则和护理要点等而导致得病或影响康复的相关资料 和理论依据,然后从这些资料中归纳出应满足患者求知需要的一 般结论。这就是归纳法在实践中的运用。2.1.1.2 演绎法演绎是从一般性知识引出个别性知识,即从一般性前提得出特殊 性结论的过程。演绎推理的前提与结论之间存在着必然联系,只要推 理的前提正确,推理的形式合乎逻辑,则推出的结论也必然正确。归纳与演绎二者可以互相补充,互相滲透,在一定条件下可以相互 转化。演绎是从一
8、般到个别的思维方法;归纳则是对个别事务、现象 进行观察研究,而慨括出一般性的知识。作为演绎的一般性知识来源 于经验,来源于归纳的结果,归纳则必须有演绎的补充研究。2.1.2 分析与综合法2.1.2.1 分析法通过对整体中各个部分的单独研究,以了解整体的本质的思维方 法即分析法。2.1.2.2 综合法综合法是把研究对象的各个部分、属性、要素联系起来,从总体 上进行考察研究的一种思维方法。综合法是在分析的基础上进行概括, 认识事务的全貌及其本质规律。在认识的发展过程中,一方面分析向 综合转化,另一方面综合还要向新的分析转化,不断研究和认识新事务 新问题,以构成和发展科学理论体系。2.1.3 推理法
9、推理是以已知的判断为前提,求出作为结论的新判断的思维活动 过程,是一种理性认识活动。包括:类比推理、演绎推理、辩证思维中 的推理等。2.1.4 论证法论证法是用已知是真的判断以确定另一个判断的真实性的一种 逻辑方法。2.1.5 抽象法抽象法是指人们在获得大量感性资料的基础上,舍弃其表面的、 现象的成分,抽取其本质的、内在的、必然的成分,以求达到对事物本 质的全面的认识,进一步逻辑地再现事物的内在规定及其发展规律的 一种科学思维方法。三 科学创造与科学思维的联系1 以科学思维方法为主的科学创造科学思维方法是在感性认识的基础上,运用概念、判断、推理等 形式对客观世界的间接的、概括的反映过程,是科学
10、思维的一种最普 遍、最基本的类型。它包括形式逻辑思维和辩证逻辑思维两种形态。 科学思维方法是迄今已被研究得最多的一种思维类型。分析、综合、 归纳、演绎、类比,是运用逻辑思维最重要、最常见的一些科学思维 方法。形式逻辑的演绎推理虽然前提与结论之间有蕴涵关系,但是演绎 外推完全可以进入到还没有被人类考察过的未知领域。否定它在创造 过程中的作用,是没有根据的。归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的 科学思维方法,在逻辑学上又叫归纳推理。其目的在于通过现象达到 本质,通过特殊揭示一般,因此归纳过程必然包含着认识的能动飞跃。类比方法是根据两类对象之间在某些方面的类似或同一,推断它 们在其
11、它方面也可能类似或同一的逻辑思维方法,逻辑学上又叫类比 推理。它为人们的思维过程提供了更广阔的“自由创造”的天地,使 它成为科学研究中非常有创造性的科学思维方式。在科学创造中,类 比方法有形成假说,解释外推、开拓思路、触类旁通的重要功能。分析是把客观对象的整体分解为一定部分、单元、环节、要素并 加以认识的科学思维方法。在近代自然科学 400 多年的长期发展中起 了重要作用。从近代科学到现代科学的发展过程,一个基本的特点就 是把事物一段段地、一层层地分析研究,比如由宏观物体到分子、原 子、基本粒子,现在又到了层子或夸克。对生物的研究也是如此。当 然,分析与综合是不可分的,即在分析基础上把对客观对
12、象一定部分、 单元、环节、要素的认识联结起来,形成对客观对象统一整体认识的 科学思维方法。2 科学思维方法自身有科学创造功能从以上科学思维方法的定义可以看出。科学思维方法的特点是规 范性、严密性、确定性和可重复性,即概念的内涵和外延、判断的含 义和结构、推理的过程都是规范的、严密的和确定的,而且可重复整 个思维过程。有人认为“科学思维方法因为过于规范化、形式化,而 限制了人们思维的发散性、想象力,限制了思维建构的科学创造的充 分发挥。”这是偏颇的,科学思维方法虽具有规范性、形式化等特点, 但并不是纯粹抽象的符号和推理游戏,它是人们在实际思维过程中总 结和提炼出来的关于思维的模式、规律和规则,是
13、“人的实践经过千 百万次的重复,它在人的意识中以逻辑的格固定下来”,它不但没有限 制人的思维的创新性,相反,科学思维方法自身有着很强的科学创新功 能。3 科学思维方法的具体方式就具有科学创造功能逻辑思维方法的具体方式主要是概念、判断和推理。概念作为反 映事物特有属性（或本质属性）的思维方式,本身就是通过对许许多多 具体事物进行分析、比较、鉴别之后才能抽象出该事物的特有属性（或 本属属性）,这种反映不是机械的摹写,而是一种科学创造,感性认识无 法把握事物的本质,但科学思维便可以把握事物的本质,没有概念思维, 人们对事物的认识只能停留在片面的、现象的层面上,无法全面把握 事物的本质;判断是对事物情
14、况有所断定的思维形式,作为科学思维形 式的判断不同于直接陈述感官所反映的情况,它是经过逻辑分析加工 整理后才对事物情况作出断定,这种断定相对于简单的陈述而言就是 一种科学创造。如一位农学家来到某地考察畜牧业发展情况,当地人 向他咨询能否发展养羊业,他说“要养羊先养猫”,这个判断体现了农 学家与众不同的眼光,当众人疑惑不解时,他说:“要养羊最好是大量种 植三叶草,但三叶草要靠蜜蜂传粉,而本地田鼠太多,蜜蜂巢被破坏严 重,影响了三叶草的发展,所以应先养猫灭鼠。”由此可见任何逻辑判断 都不是简单重复所见所闻,而是有逻辑分析的一种主观断定,本身具有 科学创造的特征;推理是从已知的经验知识推出未知知识的
15、科学思维 形式。演绎法以其严密性、精巧性、必然性、确定性奠定了其在科学 思维方法学中的重要地位,它在科学发展中的作用是功不可没的。不 但科学探索过程的逻辑分析、论证需要演绎法,就是在新观点提出时 也常常依靠演绎法。如关于物体重量与其下降速度的关系问题,亚里 士多德认为“物体的重量与其下降速度成正比”,即物体重量越大,其 下降速度越快。这个观点在一千多年里没有受到丝毫怀疑,到了十六 世纪意大利科学家伽俐略对该观点提出挑战,认为物体的重量与其下 降速度没有正比关系,物体不论轻重,其下降速度相同。他的逻辑论证 是这样:若把重量大小悬殊的两个物体捆绑在一起，设A为重物体,B为 轻物体,A与B捆绑丢下，
16、其下降速度是比A物单独丢下时快还是慢呢？ 按亚里士多德的观点,A和B相加重量加大，其速度会加快，但两个物体 重量悬殊,其下降速度也悬殊,这样就象一辆快车后面拖着一辆慢车, 快车便快不起来,所以 A、B 两物体捆在一起其下降速度比 A 物体单独 落下要慢,于是亚里士多德的观点出现了不可解的矛盾,最后被否定了。 伽俐略曾感慨地说:在真理面前,一千个权威抵不上一个谦恭的推理。 这无不闪耀着演绎的光辉。归纳法是一种极富创造功能的推理方法,其特点是由个别经验知 识直接推出一般知识,作为结论的“一般知识”相对于作为前提的“个 别知识”来说是全新的知识,如人们发现金能导电、导热,银、铜、铝、 铅、铁、锌等亦如此,金、银、铜、铁、铝、铅、锌等是金属的一部 分,由此人们断定:所有金属都具有导电、导热的特征。可见归纳法自 身就是一种科学创造。类比法也属于一种科学创造。它的特点是根据两个或两
