科学思维与科学假说

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1、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，dB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

2、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

3、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

4、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

5、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.创造性思维1）概念：突破问题中未知成分的思维。2）模式（英、沃勒斯）（1）准备—问题的提出（2）酝酿—问题的求解（3）明朗—问题的突破（4）验证—问题的验证（逻辑和实践）例：狭义相对论3）特点逻辑方法与非逻辑方法的统一（爱

6、因斯坦，智商和创造力的关系）；发散性思维与收敛性思维的整合（贝尔纳现象）；形象思维与抽象思维的并用（左右脑）；情感、个性品格（谨慎、进取心、自信、不屈不挠、坚定性）的参与；知识(逻辑)与经验(非逻辑)的基础性（修氏理论、两个创造力高峰）。例：大陆漂移说是借助形象思维（看世界地图）、直觉思维（猛然发现……）、归纳（从一处处海岸线凹凸吻合，归纳出大西洋两岸海岸线彼此吻合）、类比（用漂浮的冰山去类推大陆的漂移）、想像而提出的。（美国的泰勒和贝克）二、科学假说“有一个错误的假说，也比没有假说好”“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。”--恩格斯1.概念：对科学问题答案的猜测。2.特点1）科学性

7、（事实、理论）例：星云学说2）假定性3）易变性（1）同一现象有不同的假说（横）（2）同一假说在不断变化（进化、退化）（纵）3.构成1）事实基础2）背景理论3）本质性假定4）预言预见例：大爆炸假说以谱线红移（哈勃定律）等事实为基础，以广义相对论和高能理论物理学等理论为背景，以超高密、超高温状态下由某种机制引起的原始火球的急剧膨胀为基本猜测，以“氦丰度”和“3K背景辐射”等为预言而构成的一个认识体系。