自然辩证法科学技术方法论.ppt

1第二篇第二篇 科学技术方法论科学技术方法论 科学技术认识方法论是关于科学科学技术认识方法论是关于科学技术研究中常用的一般认识方法的技术研究中常用的一般认识方法的理论理论,是关于科学研究和工程技术研是关于科学研究和工程技术研究一般方法的性质、特点、内在联究一般方法的性质、特点、内在联系和变化发展的理论体系。系和变化发展的理论体系。2一一.科学认识和科学方法科学认识和科学方法1.1.科学认识科学认识F相对于日常生活中的尝试性认识以及高度相对于日常生活中的尝试性认识以及高度抽象的哲理性认识而言的。抽象的哲理性认识而言的。F实证性实证性,能提供具体确定的知识能提供具体确定的知识,结论比较结论比较明确明确,可以验证。可以验证。F深刻性深刻性,不停留在表面现象上不停留在表面现象上,而力求揭示而力求揭示背后的本质背后的本质,阐明其内部机理。阐明其内部机理。F创造性创造性,实践基础上进行抽象思维实践基础上进行抽象思维,创建理创建理论并指导实践创造出人工客体。论并指导实践创造出人工客体。32.2.科学认识系统科学认识系统F科学认识活动中各种要素的结合：主体、客体，科学认识活动中各种要素的结合：主体、客体，中介。中介。主体主体:具知识经验、方法技能、价值标准和科具知识经验、方法技能、价值标准和科学实践的特殊性的人。认识中处于主动地位学实践的特殊性的人。认识中处于主动地位,具有能动性。具有能动性。客体客体:进入主体认识和实践范围的客观事物。进入主体认识和实践范围的客观事物。客观存在客观存在,认识受客体制约。现实认识系统关认识受客体制约。现实认识系统关系中系中,作为主体的认识对象而存在作为主体的认识对象而存在,中介：物质性中介中介：物质性中介科研中所用仪器和工科研中所用仪器和工具等；精神性中介具等；精神性中介包括科研的一般程序包括科研的一般程序,推理规则、语言和符号的运用等。推理规则、语言和符号的运用等。43.3.科学方法及方法的层次科学方法及方法的层次F科学方法：科学方法：科学认识主体把握客体的精神性工具和科学认识主体把握客体的精神性工具和主观手段主观手段,通过科学认识主体的实践活动通过科学认识主体的实践活动而表现出来的。而表现出来的。F方法的层次：方法的层次：具体科学、技术学科的特殊研究方法具体科学、技术学科的特殊研究方法:光光谱分析法谱分析法,条件反射法条件反射法,同位素示踪法等同位素示踪法等(本课程的重点本课程的重点)各门科学、技术的一般各门科学、技术的一般研究方法研究方法:观察实验、假说方法、技术预观察实验、假说方法、技术预测和评估方法、系统方法、数学方法等测和评估方法、系统方法、数学方法等哲学层次上的方法哲学层次上的方法,具有普遍适用性具有普遍适用性:如如归纳方法、演绎方法、矛盾分析方法等归纳方法、演绎方法、矛盾分析方法等5二、科学问题和科研选题二、科学问题和科研选题1.1.科学问题科学问题F问题：一种已知与未知的结合体、交界。问题：一种已知与未知的结合体、交界。F科学问题：科学问题：主体在当时知识背景下提出的关于科学认识和实主体在当时知识背景下提出的关于科学认识和实践中需要解决而又未解决的矛盾践中需要解决而又未解决的矛盾,包含着一定的求包含着一定的求解目标和求解范围解目标和求解范围,但尚无确定的答案。但尚无确定的答案。时代性时代性,指向性指向性,应答域应答域F从认识来源上看从认识来源上看,科学认识归根结底来源于人科学认识归根结底来源于人们的社会生产实践和科学实践。们的社会生产实践和科学实践。F从科研程序上看从科研程序上看,科研是不断提出问题和解决科研是不断提出问题和解决问题的过程问题的过程,发现和选定问题是科研的起点。发现和选定问题是科研的起点。62.2.科学研究从问题开始科学研究从问题开始F归纳主义：科研始于观察和收集材料归纳主义：科研始于观察和收集材料,然后归然后归纳上升为理论纳上升为理论科学始于观察。（培根）古科学始于观察。（培根）古典归纳主义学派典归纳主义学派,片面夸大归纳法对于科学发片面夸大归纳法对于科学发现的作用现的作用,突出了科学始于观察的观点。突出了科学始于观察的观点。F历史主义：波普尔历史主义：波普尔:“应当把科学设想为从问应当把科学设想为从问题到问题的不断进步从问题到越来越深刻的题到问题的不断进步从问题到越来越深刻的问题。问题。”科学发展的证伪模式科学发展的证伪模式:P1TTEEP2P1TTEEP2。始于问题（始于问题（P1P1）,对问题的大胆猜测（对问题的大胆猜测（TTTT）,各种猜测（理论）在竞争中接受批判并遭到各种猜测（理论）在竞争中接受批判并遭到证伪（证伪（EEEE）,新困难导致新问题（新困难导致新问题（P2P2）。）。7F科学活动是人的积极的创造性的能动活动科学活动是人的积极的创造性的能动活动,基础研基础研究和应用研究究和应用研究,都是为了解决问题都是为了解决问题,探索未知探索未知;它非它非消极地等待客观对象消极地等待客观对象“暴露暴露”其自身规律其自身规律,而是积而是积极地探索自然的奥秘极地探索自然的奥秘,积极地进行着合乎规律的发积极地进行着合乎规律的发明创造。这就集中表现为提出问题和解决问题。明创造。这就集中表现为提出问题和解决问题。3.3.正确提出问题对于科研有重要意义正确提出问题对于科研有重要意义F爱因斯坦爱因斯坦:提出一个问题比解决一个问题更重要。提出一个问题比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已技能而已,而提出新的问题而提出新的问题,新的可能性新的可能性,从新的角从新的角度看待旧的问题度看待旧的问题,却需要有创造性的想象力却需要有创造性的想象力,而且而且标志着科学的真正的进步。标志着科学的真正的进步。F海森伯海森伯:提出一个问题比解决问题更为重要。提出一个问题比解决问题更为重要。F但是，科学问题的提出是非常复杂的过程。但是，科学问题的提出是非常复杂的过程。84.4.科学问题的来源科学问题的来源F实践与理论的矛盾实践与理论的矛盾:原理论难解释新现象；同一原理论难解释新现象；同一事实进行多方面观察、实验，其结果无法给予统事实进行多方面观察、实验，其结果无法给予统一解释。一解释。F理论内部的矛盾理论内部的矛盾:理论的推论中证明了两个矛盾理论的推论中证明了两个矛盾命题命题理论中有悖论；从理论中能推出它不能成理论中有悖论；从理论中能推出它不能成立的结论立的结论佯谬。佯谬。F不同理论、学派之间的矛盾不同理论、学派之间的矛盾:不同学派运用不同不同学派运用不同理论；不同学科领域的不同理论解释。理论；不同学科领域的不同理论解释。F社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾。社会需要而现有技术不能满足需要的矛盾。95.5.科学问题的分类科学问题的分类F常规问题和反常问题常规问题和反常问题常规问题（检验理论常规问题（检验理论:理论应用理论应用:理论系统化和表理论系统化和表达）；达）；反常问题（对已有理论质疑）。反常问题（对已有理论质疑）。如果说常规问题的解决是原有的理论获得新的发如果说常规问题的解决是原有的理论获得新的发展展,那么反常问题的解决就是新理论的发现。那么反常问题的解决就是新理论的发现。F再如：再如：为什么为什么研究并回答对象内部机理和规律性；研究并回答对象内部机理和规律性；是什么是什么研究并回答对象的识别、判定类型、研究并回答对象的识别、判定类型、性质；性质；怎么样怎么样研究并回答对象的运动状态及运动转研究并回答对象的运动状态及运动转化过程。化过程。106.6.科研选题科研选题（1）科研选题：）科研选题：F为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。学问题。F作为科研启始步骤作为科研启始步骤万事开头难，关系到科研方万事开头难，关系到科研方向、目标和内容，影响科研途径、方法，决定成果向、目标和内容，影响科研途径、方法，决定成果水平、价值和发展前途。水平、价值和发展前途。（2）科学研究中的战略和战术）科学研究中的战略和战术F战战略略：“凡凡属属带带有有要要照照顾顾各各方方面面、各各阶阶段段性性质质的的、研究全局的规律性的意图、计划，就是战略。研究全局的规律性的意图、计划，就是战略。”F战战术术:“凡凡属属只只具具有有一一个个方方面面、一一个个阶阶段段、研研究究局局部部的规律性的意图、计划，就是战术的规律性的意图、计划，就是战术”。F战战略略与与战战术术的的既既相相互互区区别别也也相相互互联联系系，在在不不同同层层次次、不同类型、不同时期发生着转化。不同类型、不同时期发生着转化。11（3 3）科研选题一般步骤）科研选题一般步骤F文献调研和实际考察；文献调研和实际考察；F提出选题；提出选题；F初步论证；初步论证；F评议和确定课题。评议和确定课题。F不断反馈调节的过程不断反馈调节的过程,常常需要反复调研、常常需要反复调研、多次论证。多次论证。127.7.科研选题的基本原则科研选题的基本原则F需要性需要性(与社会、经济发展密切联系与社会、经济发展密切联系,或是与学科发或是与学科发展本身需要密切联系；对于基础研究、发展研究和展本身需要密切联系；对于基础研究、发展研究和试验应用要区别对待试验应用要区别对待F创造性创造性(科研是探索性工作科研是探索性工作,本质上要求创新本质上要求创新,其生命其生命在于创新在于创新)F科学性科学性(有一定的科学理论、事实的依据有一定的科学理论、事实的依据,把选题置把选题置于当时背景条件下于当时背景条件下,使之成为科学上可成立和探索的使之成为科学上可成立和探索的问题问题)F可行性（与主客观条件适应可行性（与主客观条件适应,据已有条件或努力创造据已有条件或努力创造条件条件,取得预期或一定成果取得预期或一定成果)注意，科研具有不确定性，不确定性由大到小的注意，科研具有不确定性，不确定性由大到小的一般顺序：基础研究、应用研究和试验发展。一般顺序：基础研究、应用研究和试验发展。13二二.科学事实和观察实验科学事实和观察实验 科学事实是科学研究的基础科学事实是科学研究的基础,科学观察和科学实验科学观察和科学实验是获取科学事实的基本手段是获取科学事实的基本手段1.1.科学事实科学事实（1 1）通过观察和实验获得的并经过整理和鉴定了的经验）通过观察和实验获得的并经过整理和鉴定了的经验事实事实,是科学研究的基础。是科学研究的基础。事实事实:客体与仪器相互作用结果的表征客体与仪器相互作用结果的表征,如观测仪器上记录如观测仪器上记录和显示的数据、图象等。和显示的数据、图象等。与客体性质有关与客体性质有关,也与人所设的也与人所设的认识条件有关。同一客体事件在不同仪器上的显示可以不同。认识条件有关。同一客体事件在不同仪器上的显示可以不同。事实事实,对观察实验所得结果的陈述和判断。对观察实验所得结果的陈述和判断。与客体性质与客体性质有关有关,又与人用以描述事实的概念系统有关。同一事件在不又与人用以描述事实的概念系统有关。同一事件在不同概念系统中可能有不同描述。同概念系统中可能有不同描述。14F属于认识论范畴属于认识论范畴,体现客观实践在科学认识主体现客观实践在科学认识主体中的记述和判断。内容客观体中的记述和判断。内容客观,形式主观。形式主观。F经验事实存在着可错性。经验事实存在着可错性。同一客观事实同一客观事实,受受测量条件的制约；测量条件的制约；同一客观事实的描述同一客观事实的描述,受受理论系统的制约。理论系统的制约。F科学事实科学事实应是个别存在陈述；应是个别存在陈述；应具可应具可重复性；重复性；应具精确系统性。应具精确系统性。（2 2）在科学认识过程中的作用）在科学认识过程中的作用是形成新概念、新理论的基础。是形成新概念、新理论的基础。是对科学假说和科学理论进行评价的基本是对科学假说和科学理论进行评价的基本手段和基本依据。手段和基本依据。152.2.科学观察科学观察 人们有目的、有计划地感知和描述处于自人们有目的、有计划地感知和描述处于自然状态下的客观事物、获取感性材料的基本手然状态下的客观事物、获取感性材料的基本手段。段。F特点：特点：一种感性活动；一种有目的、有计划的活一种感性活动；一种有目的、有计划的活动；对于自然状态下客体的感知和描述。动；对于自然状态下客体的感知和描述。F直接观察：直接观察：通过感官直接考察客体。直观、生动；通过感官直接考察客体。直观、生动；局限性，如：人的感官的阈值。局限性，如：人的感官的阈值。F间接观察：间接观察：通过仪器通过仪器(作为中介物作为中介物)进行的观察。极进行的观察。极大地克服了感官的局限。大地克服了感官的局限。u 观察者、观察仪器和观察对象之间的三项关系。观察者、观察仪器和观察对象之间的三项关系。163.3.观察和理论的关系观察和理论的关系F传统上传统上:观察中性观察中性,理论依赖观察理论依赖观察,而不受理论制约。而不受理论制约。F现代发现：观察渗透着理论。现代发现：观察渗透着理论。因为观察不仅是接受信息的过程因为观察不仅是接受信息的过程,也是加工信息也是加工信息的过程的过程,所以必然与观察者的知识背景乃至生活经所以必然与观察者的知识背景乃至生活经验、心理定势相联系验、心理定势相联系,不同的观察者对同一过程可不同的观察者对同一过程可能会得出不同的结论。能会得出不同的结论。F观察观察,就其是对被观察对象的反映就其是对被观察对象的反映,无疑具有客观性。无疑具有客观性。但观察不可能绝对中立但观察不可能绝对中立,又没有纯粹的客观性。但是又没有纯粹的客观性。但是,科学家渗透在观察之中的理论科学家渗透在观察之中的理论,主要是指经过实践主要是指经过实践检验过的理论检验过的理论,它反映着客观世界的规律。这与猜想它反映着客观世界的规律。这与猜想和假说有区别。因此和假说有区别。因此,重视观察渗透理论重视观察渗透理论,与强调观与强调观察实验对于科学认识的形成和发展起基础性作用察实验对于科学认识的形成和发展起基础性作用,本本质上是一致的。质上是一致的。174.4.科学实验科学实验 据一定科研目的据一定科研目的,用一定物质手段用一定物质手段(科学仪科学仪器和设备器和设备),),在人为控制或变革客观事物的条件在人为控制或变革客观事物的条件获得科学事实的基本方法。获得科学事实的基本方法。F三项：实验者；实验对象；实验手段。三项：实验者；实验对象；实验手段。F一般地一般地,也属于观察也属于观察,是对于客体进行积极干预是对于客体进行积极干预下进行的观察。下进行的观察。F特点：特点：可以纯化和简化观察对象可以纯化和简化观察对象可以强化对象及其条件可以强化对象及其条件具有可重复性具有可重复性可以模拟研究对象的属性及其变化过程可以模拟研究对象的属性及其变化过程一种经济可靠的认识和变革自然的方法一种经济可靠的认识和变革自然的方法185.实验的种类实验的种类F依测量手段：依测量手段：定性实验定性实验(发现对象某种属性发现对象某种属性)；定量实验定量实验(精确测量属性的量值精确测量属性的量值)。F依实验手段：依实验手段：直接实验直接实验(在实验仪器干预对象条件下观测在实验仪器干预对象条件下观测对象所输出的信息对象所输出的信息)；模拟实验模拟实验(间接实验间接实验,设计出反映对象属性的设计出反映对象属性的模型模型,再用实验手段作用于模型再用实验手段作用于模型,通过模型实通过模型实验了解原型即对象性质、变化规律验了解原型即对象性质、变化规律)。196.模型和模拟实验模型和模拟实验有学者指出：模型是科学方法的核心。有学者指出：模型是科学方法的核心。u孙小礼孙小礼.自然辩证法通论自然辩证法通论.高等教育出版社高等教育出版社.第六章第六章F物理模型、模拟，根据相似理论，构造出与物理模型、模拟，根据相似理论，构造出与对象相似的物理模型，通过模型实验了解原对象相似的物理模型，通过模型实验了解原型变化的物理过程。型变化的物理过程。F数学模型、模拟，在原型与模型具有数学相数学模型、模拟，在原型与模型具有数学相似性的基础上，通过计算机求解来研究对象似性的基础上，通过计算机求解来研究对象性质的一种模拟方法。性质的一种模拟方法。F功能模型、模拟，以控制论为理论基础，以功能模型、模拟，以控制论为理论基础，以功能相似为目标的模拟实验，已经在现代科功能相似为目标的模拟实验，已经在现代科学技术中起着重要的作用。学技术中起着重要的作用。F思想模型和思想试验（参见后面）思想模型和思想试验（参见后面）207.7.实验规划和设计的要点实验规划和设计的要点F实验规划：实验规划：确定控制变量，尽量减少不确定性变量的干扰。确定控制变量，尽量减少不确定性变量的干扰。确定变量的测定方法。尽量相对测量，较容易。确定变量的测定方法。尽量相对测量，较容易。选择适当试样，在各种实验中都十分重要。选择适当试样，在各种实验中都十分重要。尽可能进行对比实验。尽可能进行对比实验。注意消除实验者的心理定势的影响。注意消除实验者的心理定势的影响。特别是要考虑实验应该具有可重复性。特别是要考虑实验应该具有可重复性。F实验设计：实验设计：拟定实验的方案步骤，拟定实验的方案步骤，选择实验仪器、设备和材料，选择实验仪器、设备和材料，然后进入实验实施阶段和结果处理阶段。然后进入实验实施阶段和结果处理阶段。218.8.观察实验中的机遇观察实验中的机遇F科学研究中由于意外事件导致科学上的新发现，科学研究中由于意外事件导致科学上的新发现，称为机遇。（相对于原来预定的目标而言）称为机遇。（相对于原来预定的目标而言）F科学研究中，机遇、科学研究中，机遇、“偶然发现偶然发现”，是大量存在，是大量存在的。能否发现并抓住机遇，从认识论上讲有一个的。能否发现并抓住机遇，从认识论上讲有一个辩证地理解必然性与偶然性的关系，同时也涉及辩证地理解必然性与偶然性的关系，同时也涉及到科学认识主体的科研敏锐性，或者是（新的）到科学认识主体的科研敏锐性，或者是（新的）实验手段揭示了新的现象，等等。无论如何，正实验手段揭示了新的现象，等等。无论如何，正如巴斯德所言：如巴斯德所言：“在观察的领域里，机遇只偏爱在观察的领域里，机遇只偏爱那种有准备的头脑。那种有准备的头脑。”22三三.科学抽象科学抽象1.1.科学抽象科学抽象F思维中对同类事物去除其现象的、次要的方面思维中对同类事物去除其现象的、次要的方面,抽取共同的、主要的方面抽取共同的、主要的方面,从而做到从个别中把从而做到从个别中把握一般握一般,从现象中把握本质的认知过程。从现象中把握本质的认知过程。F科学抽象是科学认识从感性阶段向理性阶段飞科学抽象是科学认识从感性阶段向理性阶段飞跃的决定性环节。完整过程包括两次飞跃：感跃的决定性环节。完整过程包括两次飞跃：感性的具体性的具体抽象的规定抽象的规定思维的具体。例：思维的具体。例：科学概念的制作科学概念的制作:感性的具体指科学事实感性的具体指科学事实;抽象的规定指抽象的规定指概念（或模型）的各个要素概念（或模型）的各个要素;思维的具体指这些要素辩思维的具体指这些要素辩证综合所形成的完整概念（或思想模型）。证综合所形成的完整概念（或思想模型）。科学理论的建构科学理论的建构:感性的具体是科学事实感性的具体是科学事实,抽象的规定是抽象的规定是未经综合的概念、经验规律未经综合的概念、经验规律(如开普勒三定律如开普勒三定律)、科学假、科学假说等说等;思维的具体是指经过辩证综合的、完整的理论体思维的具体是指经过辩证综合的、完整的理论体系。系。23F科学抽象的成果：科学抽象的成果：包括科学概念、科学符号、思想模型等狭义形态，包括科学概念、科学符号、思想模型等狭义形态，也包括科学判断、科学假说和理论等广义形态。也包括科学判断、科学假说和理论等广义形态。2.2.科学概念科学概念（1 1）科学认识中反映事物本质的思维形式。是科）科学认识中反映事物本质的思维形式。是科学思维的学思维的“细胞细胞”,思维结构的基本单位；是认思维结构的基本单位；是认识之网的钮结，科学通过概念之间的关系来反识之网的钮结，科学通过概念之间的关系来反映事物的本质和规律。映事物的本质和规律。概念的外延和内涵。概念的外延和内涵。u外延外延:概念所涉及的类的总合。概念所涉及的类的总合。u内涵内涵:概念中所思考的属性、关系和本质特征的概念中所思考的属性、关系和本质特征的总和。总和。u两者既相互联系又相互区别。两者既相互联系又相互区别。24（2 2）科学概念的特征）科学概念的特征F可确定性。指概念在逻辑上的可确定性可确定性。指概念在逻辑上的可确定性,可接收性。因此可接收性。因此,概念的制作中是允许科概念的制作中是允许科学猜想和假设成份的。学猜想和假设成份的。F可检验性。不仅要有逻辑上的可确定性可检验性。不仅要有逻辑上的可确定性,而且必须要有实践上的可检验性。包括而且必须要有实践上的可检验性。包括直接检验和间接检验。直接检验和间接检验。F可变动性。科学概念的生命力在于随着可变动性。科学概念的生命力在于随着认识的发展而深化、变化认识的发展而深化、变化,甚至更新。甚至更新。25（3 3）科学概念的制作）科学概念的制作(通过抽象法通过抽象法)F抽取共同点抽取共同点:本质总是通过共同点而表现出来本质总是通过共同点而表现出来的的,所以抽象首先要抽取共同点所以抽象首先要抽取共同点.F限制思路限制思路,深入抽取本质深入抽取本质:共同点不等于本质共同点不等于本质,需经过辩证分析需经过辩证分析,有选择地重点深入有选择地重点深入,着重把握着重把握共同点中的本质的东西共同点中的本质的东西.F理想地复现对象理想地复现对象:处理丰富内涵的概念处理丰富内涵的概念,要对概要对概念的要素进行辩证综合念的要素进行辩证综合,或进一步理想化或进一步理想化,在思在思维中理想地复现对象维中理想地复现对象(如质点、刚性等如质点、刚性等).).262.2.科学符号科学符号F（认识论角度）符号是一定的可感知的物质对象（认识论角度）符号是一定的可感知的物质对象,在贮在贮存、传递另一对象的信息方面充当另一对象的代表物。存、传递另一对象的信息方面充当另一对象的代表物。(物质性、可感知性、含义物质性、可感知性、含义)F自然语言符号系统自然语言符号系统。社会中历史地形成社会中历史地形成,交流、沟通交流、沟通,知识保存、传播。多义性、知识保存、传播。多义性、歧义性、语法结构不严格和统一。歧义性、语法结构不严格和统一。F人工语言符号系统人工语言符号系统（科学语言系统）。（科学语言系统）。科学行话。各学科的专门科学术语科学行话。各学科的专门科学术语,如元素符号。如元素符号。形式化语言。以数学、数理逻辑符号语言为蓝本的科学语言形式化语言。以数学、数理逻辑符号语言为蓝本的科学语言,如计算机语言。如计算机语言。u人工语言符号系统建立在自然语言符号系统的基础之上。人工语言符号系统建立在自然语言符号系统的基础之上。273.3.思想模型思想模型（1 1）思想模型）思想模型 科研中建立的对原型高度抽象化了的思想客体科研中建立的对原型高度抽象化了的思想客体或思想事物（如原子模型、或思想事物（如原子模型、NDANDA双螺旋模型等）。双螺旋模型等）。它以最纯粹形式甚至某种极限状态体现对象本质它以最纯粹形式甚至某种极限状态体现对象本质属性和基础过程。广义上包括数学模型。属性和基础过程。广义上包括数学模型。（2 2）理想模型）理想模型 思想模型的特殊类型思想模型的特殊类型,既具有高度抽象性既具有高度抽象性,又具又具某种极限特征的理想客体或理想事物（如数学点某种极限特征的理想客体或理想事物（如数学点,线线,面；质点面；质点,刚体；理想黑体刚体；理想黑体,卡诺循环）。卡诺循环）。u思想模型的提出，得益于逻辑方法和非逻思想模型的提出，得益于逻辑方法和非逻辑方法的综合利用辑方法的综合利用,是创造性思维的结果。是创造性思维的结果。28（3 3）科学认识过程中的作用）科学认识过程中的作用F科学理论与现实原型之间的必要中介，成为理论科学理论与现实原型之间的必要中介，成为理论研究的直接对象。科学规律只有在相应的思想模研究的直接对象。科学规律只有在相应的思想模型中才有严格精确的体现。其认识功能：型中才有严格精确的体现。其认识功能：解释功能解释功能:对原型的摹写、样本对原型的摹写、样本,应与其实验应与其实验基础相符基础相符,能借此对原型、观测和实验的结果能借此对原型、观测和实验的结果做出科学解释。做出科学解释。判据功能判据功能:以实践为基础建立的思想模型以实践为基础建立的思想模型,可可间接地起到关于原型知识真实性的判据作用。间接地起到关于原型知识真实性的判据作用。预见功能。对客体绝对化纯粹化后的产物预见功能。对客体绝对化纯粹化后的产物,往往往可以超越现实条件往可以超越现实条件,揭示研究对象在理想条揭示研究对象在理想条件下可能出现的情况。件下可能出现的情况。F也是一个不断完善、修正也是一个不断完善、修正,乃至被抛弃的过程。乃至被抛弃的过程。29（4 4）理想实验）理想实验F运用理想模型在思想中塑造理论过程运用理想模型在思想中塑造理论过程,并并进行严密逻辑推理的一种思维方法。进行严密逻辑推理的一种思维方法。F理想模型方法表现为科学认识主体对理想理想模型方法表现为科学认识主体对理想模型进行思想的操作模型进行思想的操作,所以理想实验也是所以理想实验也是一种理想模型方法。一种理想模型方法。F具有一般实验的结构模式具有一般实验的结构模式,但又具有假想但又具有假想的性质。的性质。如：伽利略理想惯性运动实验；反驳亚里士如：伽利略理想惯性运动实验；反驳亚里士多德落体定律的逻辑推演；爱因斯坦关于同多德落体定律的逻辑推演；爱因斯坦关于同时的相对性实验；关于惯性质量和引力质量时的相对性实验；关于惯性质量和引力质量等效的理想实验。等效的理想实验。30四四.科学思维科学思维F科学思维是运用科学抽象的成果科学思维是运用科学抽象的成果概念、符号和概念、符号和思想模型所进行的深入的认知活动思想模型所进行的深入的认知活动,是主体把握客体是主体把握客体本质的认识活动和认识形式。本质的认识活动和认识形式。F科学思维的三类基本形式：科学思维的三类基本形式：逻辑思维，研究得比较多逻辑思维，研究得比较多,分析、综合、归纳、分析、综合、归纳、演绎、类比演绎、类比,是运用逻辑思维最重要、最常见的一是运用逻辑思维最重要、最常见的一些科学方法。些科学方法。形象思维形象思维 非逻辑思维非逻辑思维直觉思维直觉思维31F创造性思维创造性思维广义：广义：u创造过程中发挥作用的种种思维活动总称创造过程中发挥作用的种种思维活动总称狭义：狭义：u提出创新思想的思维活动，也就是提出创新思想的思维活动，也就是“明朗期明朗期”直直接起作用的思维活动。接起作用的思维活动。过程：准备期过程：准备期;酝酿期酝酿期;明朗期明朗期;验证期。验证期。形态和特征：形态和特征：u以非逻辑思维形式为主以非逻辑思维形式为主(想象、直觉、灵感想象、直觉、灵感)u以逻辑思维形式为主以逻辑思维形式为主一些共同的特征：一些共同的特征：u逻辑思维与非逻辑思维的辩证统一；逻辑思维与非逻辑思维的辩证统一；u发散思维和收敛思维的优化综合。发散思维和收敛思维的优化综合。32五五.逻辑思维方法逻辑思维方法1.1.分析分析,综合综合（1 1）分析方法）分析方法 将被研究对象整体分为各部分、方面、因素和将被研究对象整体分为各部分、方面、因素和层次等层次等,并分别加以考察的认识方法并分别加以考察的认识方法.定性分析定性分析:对象是否具有某种属性对象是否具有某种属性;有没有？是有没有？是不是？不是？定量分析定量分析:对象的各种成分数量对象的各种成分数量;有多少？有多少？因果分析因果分析:引起某一现象变化原因引起某一现象变化原因;为什么？为什么？F分析是对一定综合体的分析分析是对一定综合体的分析,分析离不开综合。分析离不开综合。辩证的分析是剖析事物矛盾的思维方法。辩证的分析是剖析事物矛盾的思维方法。33(2)(2)综合方法综合方法 将已有的关于研究对象各个部分、方面、因将已有的关于研究对象各个部分、方面、因素和层次的认识联系起来，形成对研究对象整素和层次的认识联系起来，形成对研究对象整体性认识的认识方法。体性认识的认识方法。F综合以分析为基础，探索研究对象的各个部分、综合以分析为基础，探索研究对象的各个部分、方面、因素和层次之间的相互联系的方式，即方面、因素和层次之间的相互联系的方式，即结构的机理与功能，由此形成一种新的整体性结构的机理与功能，由此形成一种新的整体性认识。正如分析离不开综合，综合也离不开分认识。正如分析离不开综合，综合也离不开分析。析。F辩证的综合不是各个要素的简单加和辩证的综合不是各个要素的简单加和,它导致关它导致关于研究对象的新的知识。因此本质上是一种在于研究对象的新的知识。因此本质上是一种在分析基础上的创造分析基础上的创造,也导致科学上的新发现也导致科学上的新发现.34 2.2.系统方法系统方法 20 20世纪系统科学和技术的发展，促进了科学世纪系统科学和技术的发展，促进了科学的系统自然观和系统方法的形成。的系统自然观和系统方法的形成。(参阅自然辩证法概论参阅自然辩证法概论pp.27-47pp.27-47“第二节第二节”、“第三节第三节”;pp.224-253pp.224-253“第八章第八章”)（1 1）系统）系统 相互联系、相互作用的若干要素构成的有特相互联系、相互作用的若干要素构成的有特定功能的统一整体定功能的统一整体.(关于系统的定义多种多样，而且在特定的学关于系统的定义多种多样，而且在特定的学科、理论中往往有特定角度的定义；这里采取一科、理论中往往有特定角度的定义；这里采取一种非常一般的定义。）种非常一般的定义。）35（2 2）系统方法）系统方法F即把研究对象和过程视为系统来加以研究，包即把研究对象和过程视为系统来加以研究，包括：括：广义上：实际上是一组系统方法论形态。广义上：实际上是一组系统方法论形态。狭义上：系统分析方法、系统规划方法。狭义上：系统分析方法、系统规划方法。从信息论的角度：信息方法。从信息论的角度：信息方法。从控制论的角度：控制论方法（多种控制方法、从控制论的角度：控制论方法（多种控制方法、黑箱方法、功能模拟方法）黑箱方法、功能模拟方法）从系统动力学角度，等等。从系统动力学角度，等等。F也可以说，系统方法就是系统科学的方法，是也可以说，系统方法就是系统科学的方法，是关于一般系统理论、控制论、信息论以及耗散关于一般系统理论、控制论、信息论以及耗散结构理论、协同学和超循环理论等系统理论所结构理论、协同学和超循环理论等系统理论所形成的系统科学的一般方法论。形成的系统科学的一般方法论。36（3 3）系统科学方法原则）系统科学方法原则F整体性整体性:将对象看作有机整体，强调局部与全将对象看作有机整体，强调局部与全局、个别与一般、分析与综合的协调。局、个别与一般、分析与综合的协调。F动态性动态性:将对象看作动态的活系统，联系其历将对象看作动态的活系统，联系其历史、现状与发展趋势，注意阶段性与连续性史、现状与发展趋势，注意阶段性与连续性的结合的结合.F优化原则优化原则:统筹兼顾，大力协同，统筹兼顾，大力协同，“多利相衡多利相衡取其重，多害相衡取其轻取其重，多害相衡取其轻”进行综合优化和进行综合优化和系统筛选。系统筛选。F模型化模型化:把真实系统抽象为模型，通过模拟实把真实系统抽象为模型，通过模拟实验、仿真实验，求得优化的结果。验、仿真实验，求得优化的结果。37（4）系统方法的作用和特点）系统方法的作用和特点F世界本来是复杂的，系统方法为人们提供了新世界本来是复杂的，系统方法为人们提供了新的思维方式，是认识、调控、改造、创造复杂的思维方式，是认识、调控、改造、创造复杂系统的有效手段。系统的有效手段。F世界是一个具有统一性的整体，系统方法突破世界是一个具有统一性的整体，系统方法突破了传统的学科界限，从系统性角度探讨种种客了传统的学科界限，从系统性角度探讨种种客观研究对象的共性，从而对助于促进学科间的观研究对象的共性，从而对助于促进学科间的交叉，有利于建立起统一的世界图景和文化图交叉，有利于建立起统一的世界图景和文化图景。景。F系统方法吸取了整体论从整体上看问题的长处，系统方法吸取了整体论从整体上看问题的长处，以及原子论、还原论深入分析的优点，注意克以及原子论、还原论深入分析的优点，注意克服它们各自的片面之处，试图将两者整合起来，服它们各自的片面之处，试图将两者整合起来，在新的高度体现着部分和整体、分析和综合相在新的高度体现着部分和整体、分析和综合相结合的辩证法。结合的辩证法。383.3.比较和类比比较和类比（1 1）比较）比较 比较是认识对象之间的相同点或相异点比较是认识对象之间的相同点或相异点的逻辑思维方法的逻辑思维方法.比较可以在异类对象之间进比较可以在异类对象之间进行行,也可以在同类对象之间进行也可以在同类对象之间进行,还可以在同还可以在同一对象的不同方面、不同部分之间进行一对象的不同方面、不同部分之间进行.相同对象比较：同中求异相同对象比较：同中求异不同对象比较：异中求同不同对象比较：异中求同同异综合比较：求同求异同异综合比较：求同求异39F运用比较方法时的一些原则要点运用比较方法时的一些原则要点比较必须在同一关系下进行：对象是比较必须在同一关系下进行：对象是否具有可比性：但可比性也是一个历否具有可比性：但可比性也是一个历史范畴。史范畴。选择与制定精确的、稳定的比较标准；选择与制定精确的、稳定的比较标准；定量比较的基础；也是定性比较所必定量比较的基础；也是定性比较所必需。需。在越是不同的对象中探求相同点在越是不同的对象中探求相同点,或在或在越是相同的对象中探求不同点越是相同的对象中探求不同点,对于科对于科学发现的意义就越大。学发现的意义就越大。40（2 2）类比）类比F根据两类对象之间在某些方面的类似或同一根据两类对象之间在某些方面的类似或同一,推推断它们在其它方面也可能类似或同一的逻辑思维断它们在其它方面也可能类似或同一的逻辑思维方法方法,逻辑学上又叫做类比推理逻辑学上又叫做类比推理.uA A有属性有属性a a、b b、c,c,以及以及d duB B有属性有属性a a、b b、c cu则则B B可能有属性可能有属性d dF基本类型：基本类型：质料类比质料类比:据性质类似，比较结果具较大或然性。据性质类似，比较结果具较大或然性。形式类比形式类比:据因果关系或规律性，可靠性大为提高。据因果关系或规律性，可靠性大为提高。综合类比综合类比:据综合模型之间的相似性，以数学模型的据综合模型之间的相似性，以数学模型的相似性为基础。相似性为基础。41F类比的结论具有或然性类比的结论具有或然性.因此，应注意到：因此，应注意到：类比所根据的相似属性越多类比所根据的相似属性越多,类比的应用也就越为类比的应用也就越为有效有效.类比所根据的相似属性之间越是相关联类比所根据的相似属性之间越是相关联,类比的应类比的应用也就越为有效用也就越为有效.类比所根据的相似数学模型越精确类比所根据的相似数学模型越精确,类比的应用也类比的应用也就越有成效就越有成效.F类比推理思维过程类比推理思维过程,基本环节是联想和比较基本环节是联想和比较.首先，选取何种类比对象的联想和比较；首先，选取何种类比对象的联想和比较；其次，对研究对象在形态、属性、结构、功能方其次，对研究对象在形态、属性、结构、功能方面面,理论的原则、形式、方法、内容方面的联想和理论的原则、形式、方法、内容方面的联想和比较比较,从已知事物的判断过渡到未知事物的判断从已知事物的判断过渡到未知事物的判断.424.归纳和演绎归纳和演绎 科科学学认认识识是是从从个个别别到到一一般般，又又由由一一般般再再到到个个别别的的过过程程。通通过过个个别别认认识识一一般般的的主主要要思思维维方方法法是是归纳，由一般认识个别的主要思维方法是演绎。归纳，由一般认识个别的主要思维方法是演绎。（1）归纳）归纳F从从个个别别或或特特殊殊事事物物概概括括出出共共同同本本质质或或一一般般原原理理的的逻辑思维方法，在逻辑上叫做归纳推理。逻辑思维方法，在逻辑上叫做归纳推