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科学思维与科学假说一、科学思维 (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1.概念:对科学问题答案的猜测。 2.特点 1)科学性(事实、理论)

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