科学思维与科学假说概要.ppt

科学思维与科学假说 一、科学思维 1.逻辑思维 ◆ 逻辑思维：以概念为基础的判断和推理。 1）分析与综合（部分←→整体） 2）比较、分类和类比 （1）比较：确定对象之间的相同点和差异点（冥王星）。 （2）分类：根据对象的共同点和差异点，将对象区分为不同的种类（元素周期律、始祖鸟）。 （3）类比：根据两个对象在某些方面相似，推出它们在其它方面也相似。具体形式： A 对象具有属性：a， b， c， d B 对象具有属性：a1，b1，c1， 所以，B对象也可能有属性 d1 例：库仑定理 ① 类型 A.定性类比 划分的依据：a.b.c 与 d 的关系 ◆ 简单共存类比 a.b.c 与 d 存在简单共存关系 例： 奇特云彩 地震 ◆ 对称类比 a.b.c 与 d 存在对称关系 例：电子运动方程的正负能量解 物质世界的正负电子 ◆ 因果类比 a.b.c 与 d 存在因果关系 例 声：回声、音调、响度 波动 光：反射、颜色、亮度 光： 波动 B.定量类比（协变类比） a.b.c 之间的数学关系相似 例 光： 费尔玛原理， 波粒二象性 物质粒子： 莫泊丢原理， 物质粒子： 波粒二象性 ② 提高结论的可靠程度 增加相比较的两个事物的相同属的量； 提高相比较的两个事物的相同属性的质； 寻找是否有和结论相排斥的属性。 3）归纳与演绎（个别←→一般） （1）归纳：以某类事物的个别对象具有某属性为前提，推出该类事物具有该属性。 ① 完全归纳法：根据某类事物的每一个对象都具有某种属性，推出该类事物具有该种属性。 例：四色定理 ② 不完全归纳法 A. 简单枚举法：根据已观察到的某类事物的个别对象都具有某种属性，没有遇到反例，于是认为该类事物都具有某种属性。 例：歌德巴哈猜想，提丢失-波德定理 B. 科学归纳法（引进因果关系的分析）：根据某类事物的部分对象都具有某种属性，并且这一部分对象与该属性之间具有因果联系，从而推出该类对象都具有某种属性。 例：奎宁（金鸡纳霜） C. 统计归纳：由部分中某事件出现的概率推出整体中该事件出现的概率。 例：孟德尔理论   （2）演绎方法：从一般原理（大前提）推出个别事物（小前提）的未知属性（结论或逻辑蕴含）。 例： 所有的人都是要死的 苏格拉底是人 苏格拉底也是要死的 2. 非逻辑思维 1）形象思维：以意象为基础的联想和想象。 （1）意象：对一类事物的共同的外在形象的刻画。 （2）联想（已知 → 已知） 广义：以特定关系（相似，相反，相关）为纽带的两个事物（均是已知）之间的连接。 狭义：以意象为纽带的两个事物（均是已知）之间的连接。 （3）想象（已知 → 未知） ① 概念 广义：以特定关系（相似，相反，相关）为纽带的两个事物（一个是已知）之间的连接。（电磁转化） 狭义：以意象为纽带的两个事物（一个是已知）之间的连接。（富勒烯 C60) ② 幻想(未来,主观) 科学幻想（潜水艇、通讯卫星） 2）直觉和灵感 （1）灵感：对于长期思考的问题，由于某个事物（原型）的启发而一下子找到了答案。 ◆ 原发性（浮力定理、苯分子结构） ◆ 酝酿性 ◆ 情感基础 — 愉悦、轻松 （2）直觉：对于研究的问题并没有进行自觉的逻辑推导而一下子找到了答案。 ◆ 直接性（链式反应） ◆ 情感基础 — 自信 （3）灵感与直觉的关系 ① 不同点 ◆ 对象：直觉是对问题不假思索地作出判断；灵感是对反复思索的问题,不期而遇产生的顿悟。 ◆ 基础：直觉的基础是经验知识的积累；灵感的基础是在思维渐进过程中断时有一个原型的启发。 ◆ 情感状况：直觉往往伴随以较强的自信；灵感以情感的愉悦和放松为特征。 ② 共同点 ◆ 创造性 ◆ 突发性 ◆ 轻松性 ◆ 不可靠性 3. 创造