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科学研究的过程和方法 马 力 2009年12月 人的创造才能 科学研究的过程和方法 科学工作者必须具备的素质 人的创造才能 根据创造心理学研究成果，创造才能包括以下方面： 探索问题的敏锐性、统摄思维活动的能力、转移经验的能力、侧向思维、形象思维的能力、联想的能力、记忆力、思维的灵活性、评价的能力、联接和反联接的能力、产生思想的能力、预见的能力、运用语言的能力、完成的能力 探索问题的敏锐性 爱因斯坦说：“你能不能观察眼前的现象，取决于你运用什么样的理论，理论决定着你到底能观察到什么。”，因此，新的理论能够使人们发现以往看不见的东西（如“日心说”导致50年里发现了许多新的天体） 用心观察事物，运用已有的知识观察事物，做到独具慧眼（例如张学文的粒子富集理论） 预报员看天气图是在天气学原理的指导下进行的 统摄思维活动的能力 我们需要了解事物的全貌： 提出事物的概念——用一个概念概括多个概念——高度抽象的概念——符号——用符号标识概念间的关系——进入知识的深度和广度 例如：力的概念包括了“运动”、“相互作用”、“转移”、“概括力”、“主动”；再如“氧化”概念的发展 读书：从薄读到厚，从厚读到薄 思考：“知识爆炸”是怎么回事？ 转移经验的能力 善于发现不同问题之间的类似之处（例如锯子的发明） “泛函分析”创始人之一——波兰数学家斯.巴拿赫说：一个人是数学家，那是因为他善于发现判断之间的类似；如果他能判明论证之间的类似，他就是优秀的数学家；如果他竟识破理论之间的类似，他就成了杰出的数学家。 侧向思维 利用“局外”信息来发现解决问题的途径的能力 例如：阿基米德定律的得出 形象思维的能力 形象思维与抽象思维是相关联的 对世界或人类社会的形象事物掌握的越多，越有助于抽象思维 联想的能力 这是一种使概念相接近的能力，其心理机理是神经元模型之间的暂时联系，它依赖于经验和知识的积累。 木质—树林，树林—田野，田野—足球场，足球场—皮球 呆板 最佳稳固度区域 零乱 记忆力 记住知识是进行创造活动的重要条件 爱因斯坦认为： 成功=艰苦劳动+正确方法+少说空话 思维的灵活性 思维迅速地，轻易地从一类对象转变到另一类内容相隔甚远的对象的能力，它必须以广博的学识为基础。 它的反面是思想呆滞、僵化。（例如，制造飞机的阻力） 评价的能力 从许多可能的方案中选定一个的能力。 评价的标准：符合客观事实、逻辑上不矛盾、优美和简单性（即自然界的统一性）如地球系统五大圈，如太极阴阳 “联结”和“反联结”的能力 “联结”：感知到的对象之间以及其与知识和经验的迅速结合，它是产生新思想的前提 感觉——知觉——思维——知识或经验 联结 “反联结”：使观察“纯净化”，它与“联结”一起通过抗衡达到平衡 产生思想的能力 学习——探索研究——产生新的思想 思想：暂时的思想火花——探索研究——变成可以回忆的语言或符号 思想的评判标准： （1）思想的真实性：概念所代表的现象与客观的联系； （2）思想的广度：把浩瀚零乱的观察资料纳入一个严密的体系； （3）思想的深刻性和基本性：例如，爱因斯坦相对论来自于“同时性是相对的”这样一个深刻的思想 预见的能力 是通过想象来推测未来的能力。 例如：牛顿预研了“如果用8km/s的速度水平发射一颗炮弹，它将可以环绕地球飞行”。这一预见为航天技术的兴起奠定了基础。 例如：元素周期律预见新元素 例如：各种科幻小说的预见性 运用语言的能力 语言是思维的工具，是思想的直接现实，是思想的记载。（例如，在思考和逻辑推理时，需要做大量笔记） 科学研究时，关键是用好专门术语和符号。术语的最大特点是单义和精确。（例如，“信息”这个古老的术语的永恒性） 完成的能力 完成的能力是指持之以恒地完成已经开创的工作，以及不畏艰险、一丝不苟地刻画细节和使独创的思想臻于完美的能力。 这是因为，科学研究往往是会遇到许多困难的。 有了一个想法，它只是千里之行的“第一步”。一个思想如果没有必要的细节使它完善，不管它怎样精深，都将难以得到公认，甚至煙没无闻。 科学研究的过程和方法 在世界的进步中，起作用的不是我们的才能，而是我们如何运用才能。 ——布雷斯福德.罗伯逊（英国著名的生物化学家） 热爱科学，对任何问题都不倦思索，锲而不舍，勤于观察和收集事实材料，还有那么点儿健全的思想。实在令人惊讶的是，只有这些平凡才能的我，竟能对人们在某个重要科学问题上的见解产生非常大的影响。