第四讲科学技术方法论精选PPT.ppt
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1、第四讲科学技术方法论第1页,此课件共60页哦科学技术研究方法有三类:科学技术研究方法有三类:适用于某些学科的特殊研究方法,如光适用于某些学科的特殊研究方法,如光谱分析方法等;谱分析方法等;适用于各门自然科学技术的一般研究方适用于各门自然科学技术的一般研究方法;法;适用于自然科学、社会科学、思维科学适用于自然科学、社会科学、思维科学的普遍研究方法,如归纳方法等。的普遍研究方法,如归纳方法等。自然辩证法的科学技术方法论主要研究自然辩证法的科学技术方法论主要研究第二类方法。第二类方法。科学技术方法论是关于自然科学技术研科学技术方法论是关于自然科学技术研究中常用的一般方法的理论体系。究中常用的一般方法
2、的理论体系。第2页,此课件共60页哦一、科技研究的辩证思维方法一、科技研究的辩证思维方法辩证思维方法是哲学上所研究的思维方法。它是指理论辩证思维方法是哲学上所研究的思维方法。它是指理论思维方法,是以揭示事物的本质和规律为目的的、正确思维方法,是以揭示事物的本质和规律为目的的、正确进行理性认识的方法。进行理性认识的方法。辩证思维方法本质上是在客观规律基础上依据主体需要而辩证思维方法本质上是在客观规律基础上依据主体需要而形成的思维规则、工具和手段。它是理论思维的工具。形成的思维规则、工具和手段。它是理论思维的工具。辩证思维方法在认识中的作用:辩证思维方法在认识中的作用:使杂乱的感性材料有序化;使杂
3、乱的感性材料有序化;对于思维的具体运行有规范作用;对于思维的具体运行有规范作用;辩证思维方法的不同,直接影响着人们认识活动的结辩证思维方法的不同,直接影响着人们认识活动的结果。果。第3页,此课件共60页哦1、归纳和演绎归纳和演绎 归纳是从个别事实中概括出一般性结论的思维归纳是从个别事实中概括出一般性结论的思维方法,是一种由个别性前提过渡到一般性结论的推方法,是一种由个别性前提过渡到一般性结论的推理形式。包括完全归纳法和不完全归纳法。理形式。包括完全归纳法和不完全归纳法。S2-pS1-pS3-pS4-pS-pS1-pS2-p-S-p完全归纳完全归纳不完全归纳不完全归纳第4页,此课件共60页哦 演
4、绎是从一般原理走向个别结论的思维方法,是演绎是从一般原理走向个别结论的思维方法,是由一般性原则推导出个别结论的推理形式。它由前提、由一般性原则推导出个别结论的推理形式。它由前提、逻辑规则和结论三部分构成。逻辑规则和结论三部分构成。这两种方法不可分割,二者互为前提、这两种方法不可分割,二者互为前提、互相补充,综合应用。互相补充,综合应用。S-pM-SM-p大前提大前提小前提小前提结论结论第5页,此课件共60页哦归纳与演绎的关系归纳是演绎的基础;演绎是归纳的指导;二者在一定条件下可相互转化。要建立归纳和演绎相统一的思维模式。第6页,此课件共60页哦 分析就是在思维中把整体分解为各个部分、分析就是在
5、思维中把整体分解为各个部分、方面、要素,以便分别加以研究的思维方法。方面、要素,以便分别加以研究的思维方法。综合是在分析的基础上,把事物的各个部分、综合是在分析的基础上,把事物的各个部分、方面、要素联系起来分别加以研究,在思维中形方面、要素联系起来分别加以研究,在思维中形成对客体的整体性认识的一种思维方法。其实质成对客体的整体性认识的一种思维方法。其实质是从整体出发,找出各部分和方面的内在联系。是从整体出发,找出各部分和方面的内在联系。分析与综合是辩证统一的,既相互区别,又分析与综合是辩证统一的,既相互区别,又相互依赖、相互渗透、相互转化。相互依赖、相互渗透、相互转化。2、分析和综合、分析和综
6、合第7页,此课件共60页哦分析方法可以把复杂事物简化,深化对事物的认识,便于把握事物的本质。但它往往割裂事物的联系,得到的是事物的局部知识,缺乏对事物的整体认识。综合方法则克服了分析方法的局限性,能揭示事物在分割状态下不曾显现的特性,从整体上全面把握事物的本质。分析是综合的前提和基础;而综合则是分析的发展和提高。科学认识总是从分析到综合,又在综合的基础上进行新的分析,再到新的综合。应建立分析和综合相统一的思维模式。第8页,此课件共60页哦3、抽象和具体抽象和具体 抽象是指在思维中把客体的某些本质属抽象是指在思维中把客体的某些本质属性抽取出来深入研究,而暂时舍去其他属性性抽取出来深入研究,而暂时
7、舍去其他属性的一种思维方法。的一种思维方法。具体是客体的多样性的统一体,有感性具具体是客体的多样性的统一体,有感性具体和思维具体(理性具体)两种形态。体和思维具体(理性具体)两种形态。抽象和具体是对立统一的。正确运用这一抽象和具体是对立统一的。正确运用这一方法,得严格遵守它的内在逻辑。方法,得严格遵守它的内在逻辑。第9页,此课件共60页哦科学抽象科学抽象是在科学研究过程中运用理性思维,排除研究对象的非本质的、表面的、偶然的因素,抽取其本质的、内在的、必然的东西,以达到对研究对象的本质和规律性认识的一种理性思维方法。科学抽象是对科学事实的抽象,而科学事实是通过科学观察、实验和调查等实践活动获得的
8、。所以,科学抽象必须以实践为基础。第10页,此课件共60页哦科学抽象在科研中的作用鉴别真象与假象,去伪存真;区别主要因素与次要因素,纯化研究对象;识别基础属性与派生属性,抽取研究对象的基础属性;综合研究对象的各种属性和关系,抽象出其本质。第11页,此课件共60页哦科学抽象的过程一般是经过三个阶段和两次飞跃实现的。这三个阶段是:(1)感性的具体:研究对象的完整映像,即获取的科学事实;(2)抽象的规定:经过分析各种科学事实后所形成的未综合的科学概念(包括规律、原理);(3)思维中的具体:综合后的科学概念和完整的理论体系。从感性的具体到抽象的规定及从抽象的规定上升到思维中的具体这两次飞跃,构成了一个
9、完整的科学抽象过程。第12页,此课件共60页哦科学抽象的形式(1)科学符号:被研究和认识的某种客观事物的替代物。它具有物质性、可感知性。(2)科学概念:反映事物本质属性的思维形式,是理性思维的三种基本形式之一。(3)思想模型:通过科学抽象建立起来的关于事物原型的思想客体。(4)理想实验:经过科学抽象,把实验条件抽象到理想化程度,在思维中模仿真实实验的结构和形式,借助于科学想象和逻辑推理而进行的实验。第13页,此课件共60页哦4 4、历史和逻辑历史和逻辑的统一的统一 历史的方法历史的方法是指从事物是指从事物自身的运动变化发自身的运动变化发展过程考察事物的方法展过程考察事物的方法,即从对象的自然即
10、从对象的自然过过程程研究考证描述对象的方法。研究考证描述对象的方法。逻辑的方法是指透过对象自然逻辑的方法是指透过对象自然过过程中种种程中种种表面的个别的暂时的现象表面的个别的暂时的现象,从纯粹的抽象概括从纯粹的抽象概括的形态上研究的形态上研究和和揭示对象的本质揭示对象的本质、规律的思维规律的思维方法。科学理论体系的建构方法。科学理论体系的建构,最终总是运用逻最终总是运用逻辑方法完成的。辑方法完成的。辩证思维方法侧重于人与世界的整体性关系。它是辩证思维方法侧重于人与世界的整体性关系。它是方法论的前提和基础。方法论的前提和基础。第14页,此课件共60页哦二、科技研究的创新思维方法1、科学技术创造科
11、技创造是运用科技知识和技能,改变、控制和调节客体,创造出前所未有的产品的活动,是科学技术研究中的创造性活动。科技创造分为科学发现和技术发明。科学发现:把被掩盖的东西揭示出来,即把已经存在但不为人知的事物找出来,或把客观存在的规律加以阐明。技术发明:创制或造出过去不曾存在的东西,即创造出世上本没有的器物、技术、方法等。第15页,此课件共60页哦科技创造的基本过程:(1)准备阶段:问题的提出(2)酝酿阶段:问题的求解(3)显智阶段:问题的突破(4)检验阶段:问题成果的证明和检验第16页,此课件共60页哦2 2、类比方法、类比方法类比是根据两个或两类事物在某些属性的相似或相同,推出它们在其他属性也可
12、能相似或相同的一种逻辑思维方法。类比方法在科研中具有启发思路、提供线索、举一反三、触类旁通的作用。类比是提出科学假说的重要途径,是设计实验的逻辑基础。类比具有一定的局限性,应扩大类比的范围,增强已知属性与未知属性之间的相关性,提高其可靠性。第17页,此课件共60页哦分析方法可以把复杂事物简化,深化对事物的认识,便于把握事物的本质。但它往往割裂事物的联系,得到的是事物的局部知识,缺乏对事物的整体认识。综合方法则克服了分析方法的局限性,能揭示事物在分割状态下不曾显现的特性,从整体上全面把握事物的本质。分析是综合的前提和基础;综合是分析的发展和提高。科学认识总是从分析到综合,又在综合的基础上进行新的
13、分析,再到新的综合。应建立分析和综合相统一的思维模式。第18页,此课件共60页哦3 3、形象思维、形象思维形象思维是在感性认识的基础上,通过意象进行联想和想象,以揭示对象的本质和规律的思维方法。逻辑思维的“细胞”是概念,而形象思维的“细胞”则是意象。意象是对同类事物形象的一般特征的反映。形象思维的一般思维过程:运用意象进行联想和想象。逻辑思维的一般思维过程:运用概念进行判断和推理。第19页,此课件共60页哦科学直觉是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。它具有非逻辑性和自发性。科学研究中,对机遇能迅速捕捉,并能对其蕴涵的科学价值做出准确的判断,就是科学直觉能力的表现。第
14、20页,此课件共60页哦科学灵感是指探索某个问题时虽经反复探索但尚未解决;因某种偶然因素的激发,得到突发性的顿悟,思想豁然开朗,一通百通,使问题得到解决的思维过程。从灵感的发生看,它是一种突发性的创造活动;从灵感的过程看,它是一种飞跃性的创造活动;从灵感的成果看,它是一种突破性的创造活动。科学灵感是科学思维活动的必然性的偶然表现而已。它的突然性只是形式上的;实际上,它是大脑长时间准备,思维特别紧张,注意力高度集中所产生的一种必然结果。第21页,此课件共60页哦4 4、创造性思维方法、创造性思维方法创造性思维与常规性思维德国的韦特海姆发表的创造性思维(1943年)是第一部研究创造性思维的专著。创
15、造性思维是研究者在原有的知识和经验基础上,运用与探索对象及探索过程相匹配的、独特的科学思维方法把握对象的本质和规律,从而获得新思想、新观点、新理论、新方法的思维过程。创造性思维的基本特征:独立性和自主性、多向性和联动性、综合性和超越性。第22页,此课件共60页哦(1)创造性思维发挥的生理基础思维是人脑的机能。人脑右半球的功能主要是以形象思维的形式产生创造性的设想等;人脑左半球的功能主要是以抽象思维的形式进行分析、论证等。在创造性思维活动中,人脑两个半球既各司其职,又协同工作,产生设想和分析论证两个过程相互联系、交叉进行,使创造设想很快得以完善,产生创造性的思维成果。人脑机能的充分发挥,是创造性
16、思维发挥的生理基础。第23页,此课件共60页哦(2)创造性思维发挥的心理基础创造性思维的心理机制主要是指显意识和潜意识在创造性思维发挥中的协同作用问题。显意识是人自觉意识到并能加以控制的意识活动,包括知觉、感觉、判断、推理、情感、意志等。潜意识是人意识不到、不能自觉控制的意识活动。显意识和潜意识是人脑对客观事物反映的不同层次。创造性思维的发挥是以显意识和潜意识的协同作用为心理基础的。第24页,此课件共60页哦(3 3)创造性思维的发挥是发散思维与收敛思)创造性思维的发挥是发散思维与收敛思维的优化综合维的优化综合发散思维是指从同一个探索对象出发,思维向不同的方向发散,从不同的方向去探寻各种不同的
17、解决途径和答案的思维方法,它具有流畅性、灵活性、独特性等特征,又称“求异思维”。收敛思维是指从同一个探索对象出发,尽可能利用已有的知识和经验,集中一个方向,探求一个正确答案的思维方法,它具有单向性,又称“求同思维”。两者相辅相成、相互配合。发散性思维要以收敛性思维为基础,而收敛性思维要以发散性思维为导向。第25页,此课件共60页哦(4)创造性思维的发挥是逻辑思维与非逻辑思维的综合应用一个足以完成科学创造过程的创造性思维方法,必定是逻辑思维与非逻辑思维的辩证统一和综合应用。逻辑思维与非逻辑思维是创造性思维得以发挥的两个翅膀、相互补充、相互协同。第26页,此课件共60页哦三、数学方法与系统思维方法
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