自然辩证法概论讲解课件.ppt

1、第1页，共104页。本篇讨论的科学技术认识和实践的一般本篇讨论的科学技术认识和实践的一般方法论，是介于哲学和具体科学技术之方法论，是介于哲学和具体科学技术之间方法，对哲学而言是特殊的一类，对间方法，对哲学而言是特殊的一类，对具体科学技术而言，又是一般的。具体科学技术而言，又是一般的。第2页，共104页。科学认识科学认识人类对自然、社会和思维的意识反映，人类对自然、社会和思维的意识反映，由认识主体、认识客体和实现主客体由认识主体、认识客体和实现主客体间相互作用的中介三个要素间相互作用的中介三个要素第3页，共104页。科学认识的客体：科学对象科学认识的客体：科学对象科学对象是主体进行科学认识活动的

2、客体，是那些对科学对象是主体进行科学认识活动的客体，是那些对主体对象性活动具有现实意义而被纳入其结构中并与主体对象性活动具有现实意义而被纳入其结构中并与主体发生相互作用的客观事物。主体发生相互作用的客观事物。它包括物质与精神、天然它包括物质与精神、天然(可观测而不能直接干预可观测而不能直接干预)与与人工人工(可直接干预和改造可直接干预和改造)对象等类型。对象等类型。第4页，共104页。科学认识的主体：科学工作者科学认识的主体：科学工作者无论是作为历史的、现实的，还是潜在的认无论是作为历史的、现实的，还是潜在的认识成果或知识系统，尽管科学劳动者与科学识成果或知识系统，尽管科学劳动者与科学认识工具

3、、科学认识对象相互联系、制约及认识工具、科学认识对象相互联系、制约及相互作用，但它相互作用，但它支配和控制支配和控制前二者。因而其前二者。因而其是科学知识系统中最积极、最活跃和最革命是科学知识系统中最积极、最活跃和最革命的因素，也是科学认识论首要的问题。的因素，也是科学认识论首要的问题。第5页，共104页。科学认识的主体的科学认识的主体的历史与逻辑结构历史与逻辑结构n历史结构历史结构个体个体(19(19世纪以前世纪以前)如阿基米德如阿基米德,欧几里德欧几里德,哥白尼哥白尼,伽利略伽利略,开普勒开普勒,牛顿牛顿集体或组织（集体或组织（1919世纪至世纪至2020世纪初）世纪初）卡文迪许、李比希、

4、爱迪生实验室卡文迪许、李比希、爱迪生实验室社会（社会（2020世纪初以后）世纪初以后）曼哈顿计划：曼哈顿计划：1.51.5万科技人员参与万科技人员参与,耗资耗资2020亿美元亿美元阿波罗计划：阿波罗计划：200200家公司家公司120120所大学所大学400400万人万人,耗资耗资300300多亿多亿第6页，共104页。n逻辑结构逻辑结构由个体、集体和社会等三个层面的科学工作由个体、集体和社会等三个层面的科学工作者构成有机统一整体。者构成有机统一整体。三者之间是相互依存、相互包含关系。三者之间是相互依存、相互包含关系。此结构表明认识主体自个体到社会的发展此结构表明认识主体自个体到社会的发展历程

5、，体现了主体的社会化和科学综合化历程，体现了主体的社会化和科学综合化程度的提高，二者互为因果。程度的提高，二者互为因果。第7页，共104页。科学共同体结构科学共同体结构“核核”式结构式结构年龄结构年龄结构专业结构专业结构能力类型结构能力类型结构第8页，共104页。“核核”式结构式结构它是指以学科学术带头人为核心，由合作者、助手它是指以学科学术带头人为核心，由合作者、助手及其学生等所形成的科学共同体结构。此乃其本质及其学生等所形成的科学共同体结构。此乃其本质特征的显现。特征的显现。由于学术由于学术“大师大师”的杰出成就、崇高品德和威望或的杰出成就、崇高品德和威望或卓越组织领导能力等，而对其他同行

6、等产生极强烈卓越组织领导能力等，而对其他同行等产生极强烈的吸引力、凝聚力，进而以其为核心形成一个严密的吸引力、凝聚力，进而以其为核心形成一个严密的核式结构。如以尼耳斯的核式结构。如以尼耳斯玻尔为核心的哥本哈根玻尔为核心的哥本哈根学派等。学派等。第9页，共104页。年龄结构年龄结构此指科学共同体内从事科学研究和技术开发活动的各此指科学共同体内从事科学研究和技术开发活动的各年龄段的科学劳动者的比例构成关系。它关系到科技年龄段的科学劳动者的比例构成关系。它关系到科技人才群体的创造力和生命力。人才群体的创造力和生命力。由于各年龄段的科学劳动者在知识结构、能力、经验、由于各年龄段的科学劳动者在知识结构、

7、能力、经验、体力等方面均存在差异，由单一年龄段所构成的共同体力等方面均存在差异，由单一年龄段所构成的共同体也有诸多劣势和弊端。因此，只有将各年龄段体也有诸多劣势和弊端。因此，只有将各年龄段(老中老中青青)科学劳动者科学、合理地组合起来，才能发挥其最科学劳动者科学、合理地组合起来，才能发挥其最大功能。大功能。第10页，共104页。专业结构专业结构此指共同体成员中各学科此指共同体成员中各学科(如数理化、生物等基础学科如数理化、生物等基础学科)和各专和各专业业(如化工、机械等如化工、机械等)领域内专业人才的数量、分类及其相互之领域内专业人才的数量、分类及其相互之间的比例构成关系。间的比例构成关系。专

8、业结构的合理化要求其具有系统性和全面性，其确定依据或专业结构的合理化要求其具有系统性和全面性，其确定依据或标准是其主要任务和发展方向的需要。标准是其主要任务和发展方向的需要。例如，贝尔实验室例如，贝尔实验室900900多名有学位的科技人员中，电子和电讯多名有学位的科技人员中，电子和电讯工程占工程占39%39%，计算机、数理、机械和化学工程及其他人员占，计算机、数理、机械和化学工程及其他人员占61%61%。第11页，共104页。能力类型结构能力类型结构科学思维能力科学思维能力科学想象能力科学想象能力实际操作能力实际操作能力批判思考能力批判思考能力第12页，共104页。主体认识客体的手段（中介）：

9、科学工具主体认识客体的手段（中介）：科学工具包括物质形态的科学仪器、观念形态的科学方法，以包括物质形态的科学仪器、观念形态的科学方法，以及思维符号形式的科学语言在内的科学工具系统，在及思维符号形式的科学语言在内的科学工具系统，在科学知识或认识系统中具有特殊的地位和作用：它是科学知识或认识系统中具有特殊的地位和作用：它是获取科学事实、构建科学理论，以及陈述科学事实和获取科学事实、构建科学理论，以及陈述科学事实和表述科学理论的工具；是表述科学理论的工具；是“接引接引”或或“引渡引渡”主体完主体完成认识任务和实现认识目的中介；是使主体由此达彼、成认识任务和实现认识目的中介；是使主体由此达彼、由表及里

10、、由现象至本质、由主观至客观的推进器。由表及里、由现象至本质、由主观至客观的推进器。第13页，共104页。科学仪器科学仪器指主体与客体之间建立信息联系、引致相互指主体与客体之间建立信息联系、引致相互作用，以达到把握科学对象实物形态的工具作用，以达到把握科学对象实物形态的工具总和，是为实现科学认识目的而创立和使用总和，是为实现科学认识目的而创立和使用的人工制造物；是人的各种器官的拓展和延的人工制造物；是人的各种器官的拓展和延伸；是科学理论和科学方法的物化。伸；是科学理论和科学方法的物化。第14页，共104页。科学方法科学方法广义的科学方法指以科学理论为指导而从事广义的科学方法指以科学理论为指导而

11、从事科学研究、技术开发等认识活动的所有方法科学研究、技术开发等认识活动的所有方法的总称。的总称。狭义的科学方法是主体凭借理论知识的指导狭义的科学方法是主体凭借理论知识的指导而使用的一种主观手段，是知识与手段的统而使用的一种主观手段，是知识与手段的统一。一。第15页，共104页。科学方法论科学方法论科学问题科学问题科学事实科学事实科学研究方法科学研究方法创造性思维创造性思维复杂性研究复杂性研究第16页，共104页。科学问题科学问题科学研究始于观察还是始于问题？科学研究始于观察还是始于问题？亚里士多德的建构知识的一般程序亚里士多德的建构知识的一般程序:观察个别事实观察个别事实归纳归纳出解释性原理出

12、解释性原理演绎出关于个别事实的知识演绎出关于个别事实的知识 早期科学家和科学哲学的经验归纳主义认为科学研究的出发点早期科学家和科学哲学的经验归纳主义认为科学研究的出发点是科学事实，因此他们认为科学研究始于观察，推崇是科学事实，因此他们认为科学研究始于观察，推崇“中性观中性观察察”、“头脑白板理论头脑白板理论”。后来的科学哲学的历史主义学派都主张科学研究始于问题，后来的科学哲学的历史主义学派都主张科学研究始于问题，推崇推崇“问题引导观察问题引导观察”、“理论渗透观察理论渗透观察”。分歧在于科学发展的程度分歧在于科学发展的程度在科学发展的早期，科学理论的许多领域还是空白，因此，科学研究的在科学发展

13、的早期，科学理论的许多领域还是空白，因此，科学研究的起点从表面上看起来可能更多的是观察而不是问题起点从表面上看起来可能更多的是观察而不是问题第17页，共104页。科学研究的一般程序科学研究的一般程序 第18页，共104页。问题的分类问题的分类n科学问题科学问题:是什么？为什么？是什么？为什么？n陈述性、过程性和因果性问题陈述性、过程性和因果性问题n真问题和假问题真问题和假问题n待解问题与无知问题待解问题与无知问题n常规问题和非常规问题常规问题和非常规问题内核和保护带内核和保护带n技术问题技术问题:做什么？怎么做？做什么？怎么做？何谓问题？已知和未知之间的矛盾（边界）何谓问题？已知和未知之间的矛

14、盾（边界）第19页，共104页。科学问题的意义科学问题的意义一个好的科学问题已经解决了问题的一半一个好的科学问题已经解决了问题的一半n科研立题时调研的重要性科研立题时调研的重要性n就科技工作者个人而言的问题，对整个科技群体来说，可能并不就科技工作者个人而言的问题，对整个科技群体来说，可能并不成为一个问题成为一个问题n经过调研后被正式确定的问题，已经过详细的思考，包含经过调研后被正式确定的问题，已经过详细的思考，包含问题意义、求解目标、预设求解范围和求解方法，提供了问题意义、求解目标、预设求解范围和求解方法，提供了比较明确的解决问题方向。比较明确的解决问题方向。n问题的提出既取决于科学家的理论背

15、景或修养和逻辑推理能力，问题的提出既取决于科学家的理论背景或修养和逻辑推理能力，同时也取决于其直觉和洞察力。同时也取决于其直觉和洞察力。第20页，共104页。选题的限制性原则选题的限制性原则n需要性原则需要性原则社会建制的要求社会建制的要求n创造（新）性原则创造（新）性原则知识非独占性的要求知识非独占性的要求n科学性原则科学性原则逻辑与经验主义的要求逻辑与经验主义的要求n可行性原则可行性原则社会行为的要求社会行为的要求n综合折中地应用这些原则综合折中地应用这些原则第21页，共104页。科学事实科学事实n科学事实是主体科学事实是主体借助于语言文字借助于语言文字对在对在观察和实验观察和实验中所感知

16、中所感知的的客观事件、现象和过程等经验事实客观事件、现象和过程等经验事实的的描述、陈述和判描述、陈述和判断。断。n科学事实不同于客观事实科学事实不同于客观事实(时空中客观存在的事件、现时空中客观存在的事件、现象和过程象和过程)，而是对客观事实的陈述与判断，二者在内，而是对客观事实的陈述与判断，二者在内容上不具等价性；容上不具等价性；n科学事实不同于不可辩驳的理论原理。但它具有可靠性、个科学事实不同于不可辩驳的理论原理。但它具有可靠性、个别性、相对独立性或不变性等特征。别性、相对独立性或不变性等特征。n科学事实是科学认识发生的必要前提和基础，是主体构筑科科学事实是科学认识发生的必要前提和基础，是

17、主体构筑科学知识殿堂的地基和原料。学知识殿堂的地基和原料。n科学事实是形成新概念、新理论的基础；是检验和评科学事实是形成新概念、新理论的基础；是检验和评价科学假说与科学理论的基本手段。价科学假说与科学理论的基本手段。第22页，共104页。科学观察方法概念科学观察方法概念n所谓科学观察方法指的是主体在一定理论所谓科学观察方法指的是主体在一定理论指导下，通过感觉器官或借助科学仪器，指导下，通过感觉器官或借助科学仪器，有目的、有计划地考察和描述自然发生的有目的、有计划地考察和描述自然发生的自然现象，即感知客观事物，获取科学事自然现象，即感知客观事物，获取科学事实这一感性材料的一种科学研究方法。实这一

18、感性材料的一种科学研究方法。n观察者不干预自然过程观察者不干预自然过程 n主要是经验方法主要是经验方法第23页，共104页。科学观察方法的特征科学观察方法的特征（1 1）主体有目的、有计划的认识活动；）主体有目的、有计划的认识活动；（2 2）自然发生条件下进行科学研究的方法；）自然发生条件下进行科学研究的方法；（3 3）客观性与主观性的统一。）客观性与主观性的统一。第24页，共104页。科学观察方法的类型科学观察方法的类型（1 1）从主体与被观察对象的关系疏远程度看，可将其）从主体与被观察对象的关系疏远程度看，可将其分为分为直接直接(肉眼肉眼)与间接与间接(仪器仪器)观察方法观察方法；（2 2

19、）依据观察结果的陈述特征分为）依据观察结果的陈述特征分为定性与定量观定性与定量观察方法；察方法；（3 3）根据其目的不同包括）根据其目的不同包括记录性记录性(获取感性材料获取感性材料)与与检验性检验性(将结果与已有标准对照将结果与已有标准对照)观察方法观察方法；（4 4）根据其是否与实验结合分为）根据其是否与实验结合分为自然与实验观察方自然与实验观察方法法。第25页，共104页。科学观察方法的基本原则科学观察方法的基本原则1 1、客观性原则、客观性原则我们看到的只是我们所知道的我们看到的只是我们所知道的2 2、系统性原则、系统性原则全面和系统的含义不同全面和系统的含义不同3 3、典型性原则、典

20、型性原则极端性情况和普遍性追求的矛盾极端性情况和普遍性追求的矛盾第26页，共104页。科学观察方法的作用科学观察方法的作用（1 1）是科学认识的源泉；）是科学认识的源泉；（2 2）是检验科学认识真理性的标准；）是检验科学认识真理性的标准；（3 3）当研究主体尚不能干预和控制研究对象）当研究主体尚不能干预和控制研究对象时，观察就比实验成为更主要的方法。时，观察就比实验成为更主要的方法。第27页，共104页。科学观察方法的局限科学观察方法的局限n眼见为实的局限眼见为实的局限n“理论渗透观察理论渗透观察”的非客观性的非客观性n测量的准确性问题测量的准确性问题n自然过程的非规律性自然过程的非规律性第2

21、8页，共104页。观察渗透理论观察渗透理论n（1 1）观察由感知、判定和观察陈述三个要素所构成，三者）观察由感知、判定和观察陈述三个要素所构成，三者缺一不可；缺一不可；n（2 2）观察对象与理论或先行假设所启示的期待及观察者）观察对象与理论或先行假设所启示的期待及观察者所受训练密切相关；所受训练密切相关；n（3 3）对观察对象的描述依赖于理论、观察者知识背景及）对观察对象的描述依赖于理论、观察者知识背景及其经验；其经验；n（4 4）观察对象和观察场合的选择深受理论、观察者知）观察对象和观察场合的选择深受理论、观察者知识结构、心理倾向（兴趣爱好等）影响。识结构、心理倾向（兴趣爱好等）影响。第29

22、页，共104页。科学实验方法科学实验方法n实验方法与观察方法都是科学认识主体作用于实验方法与观察方法都是科学认识主体作用于客体的基本方法。客体的基本方法。n二者既相互区别，又相互依存：后者是前者的二者既相互区别，又相互依存：后者是前者的前提，前者是后者的发展。在现代科学认识过前提，前者是后者的发展。在现代科学认识过程中二者关系更加密不可分，而在主体对超宇程中二者关系更加密不可分，而在主体对超宇观、宇观、微观以及超微观世界的探索中尤其观、宇观、微观以及超微观世界的探索中尤其如此。如此。第30页，共104页。科学实验方法概念科学实验方法概念指主体根据一定研究目的，利用科学仪指主体根据一定研究目的，

23、利用科学仪器和设备，器和设备，人为地干预、控制或模拟人为地干预、控制或模拟自然现象和过程自然现象和过程，并以，并以纯粹、典型纯粹、典型形形式表现出来，从而有利于研究的科学方式表现出来，从而有利于研究的科学方法。法。第31页，共104页。实验方法的类型实验方法的类型析因析因(探求因果联系探求因果联系)实验判与决性实验实验判与决性实验定性与定量实验定性与定量实验对照实验对照实验模拟实验模拟实验直接与间接实验直接与间接实验实验室与野外实验实验室与野外实验地面与空间实验地面与空间实验实物与思想或理想实验实物与思想或理想实验物理、化学、生物、心理实验物理、化学、生物、心理实验第32页，共104页。实验方

24、法的特点实验方法的特点n简化、纯化实验对象简化、纯化实验对象n可强化研究对象可强化研究对象(创造在自然条件难以出现创造在自然条件难以出现的环境条件的环境条件,如超高低温度、压力、磁场等如超高低温度、压力、磁场等)n可使对象属性及其变化过程重复出现可使对象属性及其变化过程重复出现n可模拟某些自然现象和过程。（米勒模拟原始可模拟某些自然现象和过程。（米勒模拟原始大气条件下氨基酸产生过程实验）大气条件下氨基酸产生过程实验）第33页，共104页。实验的一般程序实验的一般程序n制定实验方案制定实验方案n实施操作实施操作n结果的分析与处理结果的分析与处理实验的作用实验的作用验证验证证实或证伪证实或证伪理论

25、来源理论来源第34页，共104页。观察实验中的机遇问题观察实验中的机遇问题n机遇是相对于观察原来的目的计划而言的，其机遇是相对于观察原来的目的计划而言的，其主要特征就是意外性主要特征就是意外性n对机遇要有思想准备对机遇要有思想准备n首先观察者对所进行的观察的背景知识要有彻底首先观察者对所进行的观察的背景知识要有彻底的理解，对相关知识有广泛的了解，否则难于判的理解，对相关知识有广泛的了解，否则难于判断何者可以纳入已知的背景知识之内，何者无法断何者可以纳入已知的背景知识之内，何者无法纳入纳入n其次观察实验要细致认真，不放弃任何一点一滴其次观察实验要细致认真，不放弃任何一点一滴的可疑之处的可疑之处n

26、对必然性和偶然性要有正确理解对必然性和偶然性要有正确理解第35页，共104页。整理科学事实的方法整理科学事实的方法n比较和分类比较和分类形成标准和运用标形成标准和运用标准准n归纳和统计归纳和统计确定事件和随机事件确定事件和随机事件归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一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逻辑思维方法。般原理的逻辑思维方法。完全归纳、简单枚举、科学归纳、统计归纳完全归纳、简单枚举、科学归纳、统计归纳n分析和综合分析和综合整体和局部整体和局部整理事实和形成理论整理事实和形成理论第36页，共104页。科学的理论方法科学的理论方法n科学抽象方法：通过对科学事实

27、的比较和分析，科学抽象方法：通过对科学事实的比较和分析，通过通过分离、提纯和概括分离、提纯和概括，抽取和把握本质因素，抽取和把握本质因素，形成科学概念和科学符号，以达到揭示研究对形成科学概念和科学符号，以达到揭示研究对象的普遍规律和因果关系的思维方法。象的普遍规律和因果关系的思维方法。n形式演绎方法：从一般性科学原理和科学体系形式演绎方法：从一般性科学原理和科学体系出发，遵循出发，遵循演绎逻辑的形式演绎逻辑的形式要求，推出个别性要求，推出个别性或特殊性知识结论的思维方法。对于演绎方法，或特殊性知识结论的思维方法。对于演绎方法，只要前提为真只要前提为真,推理形式符合逻辑规则的要求，推理形式符合逻

28、辑规则的要求，则结论恒真。则结论恒真。第37页，共104页。建构理论体系的方法建构理论体系的方法n抽象上升到具体的方法抽象上升到具体的方法n逻辑与历史统一的方法逻辑与历史统一的方法n公理化方法公理化方法第38页，共104页。公理化方法公理化方法n公理化方法：选择一些基本概念和基本命题作为定义和公理，公理化方法：选择一些基本概念和基本命题作为定义和公理，然后运用逻辑规则演绎出其他一系列命题，从而建立整个理论然后运用逻辑规则演绎出其他一系列命题，从而建立整个理论体系的方法。体系的方法。n基本概念是不加定义的概念，必须是无法用更原始、更简单基本概念是不加定义的概念，必须是无法用更原始、更简单的概念去

29、界定的概念。的概念去界定的概念。n公理的设置和选取须满足下列条件：公理的设置和选取须满足下列条件：n无矛盾性：各个命题之间以及由它们推导出来的所有命题之无矛盾性：各个命题之间以及由它们推导出来的所有命题之间不能出现相互矛盾。间不能出现相互矛盾。n独立性：任何一个公理都不能从其他公理推导出来独立性：任何一个公理都不能从其他公理推导出来n完备性：所选的公理是足够的，但又是一个不多的。完备性：所选的公理是足够的，但又是一个不多的。第39页，共104页。建构理论体系的基本原则建构理论体系的基本原则n可检验性可检验性n解释性解释性新理论不仅要能够正确地说明原新理论不仅要能够正确地说明原有理论已经正确解释

30、过的事实和现象，而且有理论已经正确解释过的事实和现象，而且还要能够解释原有理论无法解释的新的事实还要能够解释原有理论无法解释的新的事实和现象和现象n理论的内在完备性，理论内部要自洽，还要理论的内在完备性，理论内部要自洽，还要与相关的背景知识想一致与相关的背景知识想一致n逻辑简单性逻辑简单性第40页，共104页。创造性思维的形式（一）n逻辑思维与非逻辑思维n逻辑思维:比较归纳演绎分析n非逻辑思维:联想猜测直觉顿悟灵感n正向思维和逆向思维第41页，共104页。n发散性思维与收敛性思维发散性思维与收敛性思维n发散性思维“根据自己记忆贮存，以精确的或修正了形式，加工出许多备择许多备择的信息项目，以满足

31、一定的需要。”n收敛性思维“是指在解题过程中，尽可能利用已有的知识和经验，把众多的信息逐步引导到条理化的逻辑程序中去，以便最终得出一个合乎逻辑规范的结论来。”n原子论思维和系统论思维原子论思维和系统论思维n原子论思维:探索简单性-分析法n系统论思维:探索复杂性-整体法n老三论：系统论、信息论、控制论n新三论：协同学、突变论、自组织与耗散结构理论第42页，共104页。建构科学理论的方法建构科学理论的方法n逻辑思维方法：逻辑思维方法，是指主体在科逻辑思维方法：逻辑思维方法，是指主体在科学认识过程中借助于概念、判断、推理等思维学认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式，遵循一定逻辑规则而揭示事物本

32、质或规形式，遵循一定逻辑规则而揭示事物本质或规律的理论思维或抽象思维方法，是最普遍、最律的理论思维或抽象思维方法，是最普遍、最基本的科学思维方法。基本的科学思维方法。n非逻辑思维方法：指不受固定逻辑规则等制约非逻辑思维方法：指不受固定逻辑规则等制约的间断与跳跃式、突发与创造性的思维方式。的间断与跳跃式、突发与创造性的思维方式。第43页，共104页。非逻辑思维方法非逻辑思维方法n因具有间断性、跳跃性，或突发性、突变性和突破性因具有间断性、跳跃性，或突发性、突变性和突破性等特点，该类方法主要包括：由意象、联想、想象等等特点，该类方法主要包括：由意象、联想、想象等组成的形象思维，由直觉判断、灵感等组

33、成的直觉思组成的形象思维，由直觉判断、灵感等组成的直觉思维，以及由发散性或发散式、聚敛式等构成的创造性维，以及由发散性或发散式、聚敛式等构成的创造性思维方法。它们在科学认识过程中同样具有不可忽视思维方法。它们在科学认识过程中同样具有不可忽视的重要的方法论作用。的重要的方法论作用。第44页，共104页。形象思维方法形象思维方法此指在形象地反映客体具体形状或姿态的感此指在形象地反映客体具体形状或姿态的感性认识基础上，主体通过意象、联想和想象性认识基础上，主体通过意象、联想和想象等方式以揭示对象本质和规律的思维形式。等方式以揭示对象本质和规律的思维形式。与逻辑思维的抽象性相比，它具有形象性、与逻辑思

34、维的抽象性相比，它具有形象性、意象性意象性(经形象地分析综合把握事物形象的经形象地分析综合把握事物形象的一般特征一般特征)等特征；并具有直观形象揭示对等特征；并具有直观形象揭示对象本质规律、极度简化，以及纯化对象和意象本质规律、极度简化，以及纯化对象和意象性地创造对象象性地创造对象(人工自然物等人工自然物等)等功能。其等功能。其具体表现形式如下：具体表现形式如下：第45页，共104页。（1 1）联想）联想广义的联想系指由一失去想到另一事物的思广义的联想系指由一失去想到另一事物的思维活动。它包括属于感性认识范畴的由知觉维活动。它包括属于感性认识范畴的由知觉形象触发的印象联想，以及属于理性认识范形

35、象触发的印象联想，以及属于理性认识范畴的意象和概念的联想。后者又有形象与非畴的意象和概念的联想。后者又有形象与非形象之分。形象联想是从一个意象想到另一形象之分。形象联想是从一个意象想到另一个意象的思维活动，非形象联想则指概念联个意象的思维活动，非形象联想则指概念联想。想。形象联想具有如下特点：通过反映意象间关形象联想具有如下特点：通过反映意象间关系以把握其内容；是对意象有所断定的思维系以把握其内容；是对意象有所断定的思维形式；通过类比揭示意象间差别、相似或接形式；通过类比揭示意象间差别、相似或接近。近。第46页，共104页。（2 2）想象）想象想象是想象是指主体在某些科学事实和已知知识基础上，

36、让思维自指主体在某些科学事实和已知知识基础上，让思维自由神驰，对头脑中的各种观念或思维元素进行整理、加工、由神驰，对头脑中的各种观念或思维元素进行整理、加工、改造和组合，从而领悟事物本质和规律的过程。其功能是使改造和组合，从而领悟事物本质和规律的过程。其功能是使主体在没有逻辑思维所必需的充分的知识的情况下采取决定主体在没有逻辑思维所必需的充分的知识的情况下采取决定和得出结论，从已知对象联想到未知对象，从而构思出未知和得出结论，从已知对象联想到未知对象，从而构思出未知对象的鲜明形象。对象的鲜明形象。如如Albert EinsteinAlbert Einstein在创立狭义相对论过程中想象过人以光

37、在创立狭义相对论过程中想象过人以光速运行；在创建广义相对论时设想光线穿过升降机发生弯速运行；在创建广义相对论时设想光线穿过升降机发生弯曲。曲。Thomason Thomason、Niels BohrNiels Bohr根据实验事实，运用想象建立根据实验事实，运用想象建立了各种原子模型。了各种原子模型。第47页，共104页。（3 3）类比方法）类比方法n类比方法是根据两个或两类对象之间在某些方面的类比方法是根据两个或两类对象之间在某些方面的相似或相同相似或相同,而推出它们在其它方面也可能相似或相而推出它们在其它方面也可能相似或相同的一种逻辑思维方法。同的一种逻辑思维方法。n简单共存类比：惰性气体

38、氖的推断。简单共存类比：惰性气体氖的推断。n因果类比：因果类比：T.Young T.Young 将光与声做类比，提出光是波。将光与声做类比，提出光是波。n对称类比：对称类比：狄拉克从对称性类比，预言了正电子。狄拉克从对称性类比，预言了正电子。n协变类比：已知两个研究对象的主要属性相似，由此推协变类比：已知两个研究对象的主要属性相似，由此推断它们的数学方程式在形式上也是相似的。如断它们的数学方程式在形式上也是相似的。如 德波罗依德波罗依 的物质波波长公式。的物质波波长公式。第48页，共104页。直觉思维方法直觉思维方法直觉思维方法是指不受某种固定逻辑规则直觉思维方法是指不受某种固定逻辑规则约束而

39、直接领悟事物本质的思维形式。这约束而直接领悟事物本质的思维形式。这种直接领悟事物本质的思维能力亦称直觉种直接领悟事物本质的思维能力亦称直觉力或思维洞察力。力或思维洞察力。这种思维形式具有（间断与跳跃的）非逻辑这种思维形式具有（间断与跳跃的）非逻辑性、突发性和独创性等基本特征；而且具有性、突发性和独创性等基本特征；而且具有寻找事物联系、优选和预见事实，以及构建寻找事物联系、优选和预见事实，以及构建科学理论的功能。其主要类型包括直觉判断科学理论的功能。其主要类型包括直觉判断(最基本形式最基本形式)、灵感。其具体内容如下：、灵感。其具体内容如下：第49页，共104页。（1 1）直觉判断）直觉判断此指

40、对客观事物及其相互关系的一种迅捷的识此指对客观事物及其相互关系的一种迅捷的识别、敏锐的觉察、直接的理解和综合的判断。别、敏锐的觉察、直接的理解和综合的判断。由此所形成的能力即思维的洞察力。直觉判断由此所形成的能力即思维的洞察力。直觉判断不是按部就班的逻辑推理，而是从整体上直接不是按部就班的逻辑推理，而是从整体上直接把握客体。把握客体。如美国化学家鲍林正是运用量子力学等知识，如美国化学家鲍林正是运用量子力学等知识，在对大量事实总和的思索中，借助于直觉创立在对大量事实总和的思索中，借助于直觉创立了关于化学键的共振论，了关于化学键的共振论，“我怀着一种好奇我怀着一种好奇心心一种直觉，感到可以用化学键

41、来解释物一种直觉，感到可以用化学键来解释物质的性质。质的性质。”此外，如此外，如EinsteinEinstein创立狭义相对创立狭义相对论等。论等。第50页，共104页。（2 2）灵感）灵感这是指主体对于曾经反复进行探索而尚未解决的问题，由于这是指主体对于曾经反复进行探索而尚未解决的问题，由于受到某种偶然因素的激发而产生顿悟，从而使问题得以解决受到某种偶然因素的激发而产生顿悟，从而使问题得以解决的思维过程。在科学的思维过程。在科学(与文学艺术相通处与文学艺术相通处)史上，许多伟大的史上，许多伟大的科学家在作出杰出科学发现时，都曾冥思苦想、穷竭智力和科学家在作出杰出科学发现时，都曾冥思苦想、穷竭

42、智力和心力反而未得，却在不经意间灵光乍闪而实现质的飞跃。如心力反而未得，却在不经意间灵光乍闪而实现质的飞跃。如在创立狭义相对论时，在创立狭义相对论时，EinsteinEinstein曾深受难以解决间断的质点曾深受难以解决间断的质点(Newton)(Newton)力学与连续的电磁场力学与连续的电磁场(Maxwell)(Maxwell)理论之间矛盾的困惑，理论之间矛盾的困惑，虽冥思苦想而未得，但突然灵感显现，领悟到虽冥思苦想而未得，但突然灵感显现，领悟到“同时性的相同时性的相对性对性”问题。在短短的问题。在短短的5-65-6周内就完成了科学史上的不朽篇周内就完成了科学史上的不朽篇章章“论动体的电动

43、力学论动体的电动力学”(1905(1905年年9 9月发表于月发表于物理学杂物理学杂志志)。第51页，共104页。寻找灵感寻找灵感n大量阅读大量阅读 思想点化思想点化 /原型启示原型启示n集中精力，全力以赴的专注于某一研集中精力，全力以赴的专注于某一研究究 意识和知识的积淀意识和知识的积淀n在紧张的研究而不得进展之后，放松在紧张的研究而不得进展之后，放松一下，让潜意识和遐想工作一下，让潜意识和遐想工作第52页，共104页。顿悟的来源顿悟的来源n偶然机遇偶然机遇n思想点化：达尔文的进化论和马尔萨斯的人口过剩思想点化：达尔文的进化论和马尔萨斯的人口过剩和生存竞争。和生存竞争。n原型启示：魏格纳的大

44、陆飘移说和世界地图。原型启示：魏格纳的大陆飘移说和世界地图。n积淀意识积淀意识n潜意识活动：不自觉的、无意识、模糊的反映形式。如潜意识活动：不自觉的、无意识、模糊的反映形式。如德国化学家凯库勒在德国化学家凯库勒在18651865年的一天在书房里大瞌睡时，年的一天在书房里大瞌睡时，梦见碳原子链象蛇似地头咬尾，梦见碳原子链象蛇似地头咬尾，-苯环苯环n无意念遐想：不经意的，非无意念遐想：不经意的，非“一本正经一本正经”的自由猜想。的自由猜想。有可能产生超常规的信息组合，创造性思想的火花。有可能产生超常规的信息组合，创造性思想的火花。Watson Watson Crick Crick 的的DNA DN

45、A 螺旋结构。螺旋结构。第53页，共104页。其他创造性思维方法其他创造性思维方法从广义上看，形象思维与直觉思维方法同从广义上看，形象思维与直觉思维方法同样隶属于创造性思维方法。以上区分只是样隶属于创造性思维方法。以上区分只是为了便于理解和把握其各自的本质和作用。为了便于理解和把握其各自的本质和作用。其他创造性思维方法主要包括逆向思维法、其他创造性思维方法主要包括逆向思维法、综摄法、移植法、试错法、强制联想法、综摄法、移植法、试错法、强制联想法、偶然联想链法、智力激励法、发散与聚敛偶然联想链法、智力激励法、发散与聚敛思维法等等。思维法等等。第54页，共104页。创造性思维的过程创造性思维的过程

46、准备阶段准备阶段孕育阶段孕育阶段顿悟突破阶段顿悟突破阶段验证完善阶段验证完善阶段第55页，共104页。非逻辑思维与逻辑思维关系非逻辑思维与逻辑思维关系n 科学研究过程从本质上说是逻辑思维科学研究过程从本质上说是逻辑思维与非逻辑思维交互作用的过程。通常的与非逻辑思维交互作用的过程。通常的情况是，非逻辑思维开拓思路，逻辑思情况是，非逻辑思维开拓思路，逻辑思维最终完成，逻辑思维与非逻辑思维交维最终完成，逻辑思维与非逻辑思维交织在一起应用。织在一起应用。第56页，共104页。科学创造的科学创造的H-P模式模式德国著名科学家赫尔姆霍兹（Helmholtz H）根据自己的研究体验总结出创造活动有三个阶段：

47、（1）最初的一种持续不断的研究，直至不可能再进行下去；（2）一段时间的休息，然后再恢复研究；（3）一个突然的意想不到的答案的出现。法国科学家彭家勒(Poincare H)在赫尔姆霍兹三个阶段后又补充了第四个阶段：（4）启迪之后的再一次有意识努力，以证实所获得的认识。这就科学创造过程的经验模式的典范，也被称之为赫尔姆霍兹彭家勒模式。第57页，共104页。n非逻辑思维与逻辑思维的区别主要表现在两者的特点、作用、所属层次不同。n 一个完整的创造过程，特别是重大科学理论的发现，基本上都经历了如下的螺旋上升过程：n 逻辑思维（基础）非逻辑思维（跳跃)逻辑思维(完成)。第58页，共104页。科学假说与理想

48、实验方法科学假说与理想实验方法尽管科学假说与理想实验是两种性尽管科学假说与理想实验是两种性质截然不同的思维方法，然而二者质截然不同的思维方法，然而二者之间又有着较为密切的联系：其目之间又有着较为密切的联系：其目的和作用都是为构建科学理论服务；的和作用都是为构建科学理论服务；在未经科学事实证实之前都仅仅是在未经科学事实证实之前都仅仅是一种猜想或假设。一种猜想或假设。第59页，共104页。（1 1）科学假说）科学假说科学假说是根据已知的科学知识和科学事实，对科学假说是根据已知的科学知识和科学事实，对未知自然现象及其规律性所作的推测性的解释和未知自然现象及其规律性所作的推测性的解释和说明，是自然科学

49、理论思维的一种重要形式。说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。n假说的构造是通过科学概括来实现的。假说的构造是通过科学概括来实现的。n科学概括的方法包括：科学概括的方法包括：n逻辑方法：比较、分类、分析、综合、逻辑方法：比较、分类、分析、综合、归纳、演绎、类比等归纳、演绎、类比等n“超逻辑超逻辑”方法：科学想象、直觉、灵方法：科学想象、直觉、灵感等。感等。第60页，共104页。假说：特点和意义假说：特点和意义n假说的特点假说的特点n假说具有科学性。它不但要以一定的实验材料和经验事假说具有科学性。它不但要以一定的实验材料和经验事实为基础，而且要以一定的科学知识作依据，经过一系实为基础，而且要以

50、一定的科学知识作依据，经过一系列的科学论证才能提出。列的科学论证才能提出。n假说是一种猜测和推断，其真实性还有待于进一步的检假说是一种猜测和推断，其真实性还有待于进一步的检验。验。n假说的作用：假说的作用：n假说是理论的原始形态。假说是理论的原始形态。n假说是知识增长的链条上重要的一环假说是知识增长的链条上重要的一环 -Popper-Popper。第61页，共104页。假说成立的前提条件假说成立的前提条件n假说成立的根本条件在于它能否接受实践的全面检验。假说成立的根本条件在于它能否接受实践的全面检验。但它首先必须满足一些基本的前提条件：但它首先必须满足一些基本的前提条件：n假说不应当与科学中普