第七讲科学抽象与科学思维.ppt

第七章 科学抽象与科学思维 本章主要内容 科学抽象 科学思维的逻辑方法和非逻辑方法 一、科学抽象 科学抽象 在思维中对同类事物去除现象的、次要的方面，抽取其共同的、主要的方面，从现象中把握本质的认知过程和思维方法。 科学抽象是一个复杂的过程 逻辑思维、形象思维和直觉思维的综合运用 科学抽象的成果 科学概念、思想模型 1 科学概念 （1）科学概念：反映事物本质的思维形式 概念是科学成果的重要形式之一 概念是建立科学理论的逻辑起点 （2）概念的形成 科学抽象的结果 抽取共同点 “数” 抽象法 抽取本质属性 “人” 理想地复现对象 “质点” （3）科学概念的特征 可确定性 概念在逻辑上应具有可接受性。 例如：“同时性的相对性” 可检验性 概念应具有实践上的可检验性。 2 思想模型 （1）思想模型的含义 由认识主体建立的对原型高度抽象化了的思想客体。 理想模型——思想模型的特殊类型 既具有高度的抽象性，又具有某种极限特征 （2）思想模型的认识功能 思想模型是科学理论与现实原形间的中介，科学认识的直接研究对象是思想模型 解释功能 “原子结构模型”——元素的宏观性质 “DNA双螺旋结构模型”——遗传现象 判据功能（检验有关原型知识的可靠性） 预见功能（创造性功能） “理想晶体” （3）构造理想模型的意义 简化对象，突出主要矛盾 牛顿关于行星引力的研究 处理复杂对象 PV=RT （P+a）（V+b）=RT 有利于发现新质 “惯性原理” 3 理想实验方法 （1）理想实验： 是运用理想模型在思想中构造理想过程，并进行严密逻辑推理的一种思维方法。 （2）理想实验的特点： 与实验具有类似的结构（对象、仪器、控制） 与实验有着原则的区别（思维活动，不能实现） 在假想实验条件下进行（但以真实实验为基础） h h’ h” 斜面实验 h 理想实验 “惯性定律标志着物理学的第一大进步，事实上是物理学的真正开端。它是由考虑一个既没有摩擦力又没有任何外力作用而永远运动的物体的理想实验而得来的。从这个例子以及后来的许多旁的例子中，我们认识到用思维来创造理想实验的重要性。”（爱因斯坦、英费尔德：《物理学的进化》，上海，1962，第158页） A’ V O ’ B’ A O B 同时性的相对性 a f=ma 惯性质量和引力质量的等效性 （3）理想实验的作用 对旧的概念、理论提出质疑 伽利略反驳亚里士多德 提出新的概念和思想 “同时性的相对性” 对实际中的实验有更深刻的认识 “斜面实验” ；“双生子佯谬” 二、科学思维的逻辑方法 形式逻