一般科學思維方法
thinking methods of general science
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各門具體科學通用的研究方法,是進行科學探索、科學實踐、科學研究的一般方法。它是對只適用于某一門具體科學的專門方法的概括與總結,是具體科學思維方法和哲學思維方法之間的中介層次的方法。如數(shù)學方法、信息方法、控制方法、系統(tǒng)方法、結構功能方法、模型方法等等。一般科學思維方法具有跨學科的特征。盡管一般科學思維方法只是從某一角度或側面來審視世界,但由于它具有較高的概括力和較大的適用范圍,因而能夠同時應用于不同的學科。這種方法的客觀基礎是科學研究對象和科學本身存在著共同的屬性與規(guī)律,這些共同的屬性與規(guī)律通過客體向主體、客觀向主觀的轉化,形成了各門科學通用的思維規(guī)則和手段,即各門科學共同的方法。
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科學思維的主要方法:1、黑箱方法所謂黑箱方法,就是把研究對象視為“黑箱” (由于種種條件的限制,無法從外部或無法打開來直接探察其內部的奧秘,如人的大腦、人口系統(tǒng)、原子結構、密封的儀器等,都可看作“黑箱”),通過觀察外界向“黑箱”輸入的信息和從“黑箱”輸出的信息,來研究“黑箱”內部狀態(tài)、結構和機理,從而揭示研究對象的特點和規(guī)律的一種科學方法。
這種方法實際上是—種察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打開研究對象,只需通過外部觀察、試驗,就可了解研究對象的內部情況和變化,同時,它是從事物的整體功能著眼,不考慮事物的內部細節(jié),所以它有著廣泛的應用價值。
運用黑箱方法整體地、活體地研究高度組織和活動性的生命系統(tǒng),具有獨特的優(yōu)越性,可以在不干涉生命正常活動的條件下研究生命系統(tǒng)的活動規(guī)律。如在探討腦功能的本質的過程中,科學家常用黑箱方法。
2、觀察滲透理論科學實驗證明,人的頭腦在認識事物之前,并不是空無一物的“白板”,而是已經(jīng)存在著某種東西了。這就是已有的知識儲備、理論框架、價值觀念等。
它們對觀察者的觀察范圍和思考偏向作了預先的規(guī)定。對于創(chuàng)造者個人來說,觀念的轉變或理論背景的轉換,就意味著一種新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
RNA酶的發(fā)現(xiàn)即是一個著名的例證,它告訴我們,一旦觀察者的理論思想觀念發(fā)生了轉換,就會使他的視野發(fā)生深刻的、戲劇性的變化,就能觀察到從前“視而不見”、“充耳不聞”的東西。這就要求觀察者具備良好的知識結構,不能囿于傳統(tǒng)的思想觀念,善于改變因一定理論的框架、范式而習慣形成的固定思路和先人為主的做法,從而有助于新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
3、假說方法所謂假說,就是以一定的科學事實和科學原理為依據(jù)的、關于未知事物及其規(guī)律性所作出的一種假定性說明。它具有兩個顯著的特點:一是科學性。
假說,不是信口開河,它必須以一定的科學事實和科學原理為根據(jù),并經(jīng)過一定的科學論證;二是假定性。假說是一種猜測或猜想,至于這種猜測是否正確,在假說提出時還是一個未知數(shù)。
假說的真理性有待往后的實踐來證實。
百度百科里就有
觀察滲透理論
科學實驗證明,人的頭腦在認識事物之前,并不是空無一物的“白板”,而是已經(jīng)存在著某種東西了。這就是已有的知識儲備、理論框架、價值觀念等。它們對觀察者的觀察范圍和思考偏向作了預先的規(guī)定。
對于創(chuàng)造者個人來說,觀念的轉變或理論背景的轉換,就意味著一種新創(chuàng)意的產(chǎn)生。RNA酶的發(fā)現(xiàn)即是一個著名的例證,它告訴我們,一旦觀察者的理論思想觀念發(fā)生了轉換,就會使他的視野發(fā)生深刻的、戲劇性的變化,就能觀察到從前“視而不見”、“充耳不聞”的東西。這就要求觀察者具備良好的知識結構,不能囿于傳統(tǒng)的思想觀念,善于改變因一定理論的框架、范式而習慣形成的固定思路和先人為主的做法,從而有助于新創(chuàng)意的產(chǎn)生。
黑箱方法
所謂黑箱方法是把研究對象視為“黑箱” (由于種種條件的限制,無法從外部或無法打開來直接探察其內部的奧秘,如人的大腦、人口系統(tǒng)、原子結構、密封的儀器等,都可看作“黑箱”),通過觀察外界向“黑箱”輸入的信息和從“黑箱”輸出的信息,來研究“黑箱”內部狀態(tài)、結構和機理,從而揭示研究對象的特點和規(guī)律的一種科學方法。這種方法實際上是—種察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打開研究對象,只需通過外部觀察、試驗,就可了解研究對象的內部情況和變化,同時,它是從事物的整體功能著眼,不考慮事物的內部細節(jié),所以它有著廣泛的應用價值。運用黑箱方法整體地、活體地研究高度組織和活動性的生命系統(tǒng),具有獨特的優(yōu)越性,可以在不干涉生命正常活動的條件下研究生命系統(tǒng)的活動規(guī)律。如在探討腦功能的本質的過程中,科學家常用黑箱方法。
假說方法
所謂假說是以一定的科學事實和科學原理為依據(jù)的、關于未知事物及其規(guī)律性所作出的一種假定性說明。它具有兩個顯著的特點:
一是科學性。假說,不是信口開河,它必須以一定的科學事實和科學原理為根據(jù),并經(jīng)過一定的科學論證;
二是假定性。假說是一種猜測或猜想,至于這種猜測是否正確,在假說提出時還是一個未知數(shù)。假說的真理性有待往后的實踐來證實。
運用假說方法,
一是要從事實出發(fā),而又要超越事實;
二是要進行邏輯論證;
三是要用實踐驗證。
只有當假說與事實驗證相符合,它才可能上升為科學理論。假說可能發(fā)展為科學理論,也可能被證明是錯誤而被淘汰。
假說是探索科學真理路上邁出的重要一步??茖W認識正是沿著“假說—理論—新假說—新理論……”的途徑,不斷地向前發(fā)展的。一部科學發(fā)展史,可以說是一部假說和理論不斷更迭的歷史,進化論的發(fā)展史即是生動的例子。
回溯推理方法
回溯推理方法,也叫溯源推理方法、溯因推理方法,它以事物情況之間的聯(lián)系為基礎,是從事物的結果推斷其原因、由論斷推測理由的一種思維方法。在科學研究中,回溯是建立求因假說的基本思維方法。生長素的發(fā)現(xiàn)是一個很好的例子。
運用回溯推理方法,要注意提高結論的可靠性,需要深入進行調查研究,并且與演繹推理的其他方法緊密結合。調查研究越深入廣泛,與其他方法結合越緊密,其對原因的推斷就愈為可靠。
等量代換法
等量代換法即把不能直接解決的問題用在某方面和他相同或相似的,并容易解決的問題代替求解,從而求出所要問題的答案,或是找到類似的解決方法。
是進行科學探索、科學實踐、科學研究的一般方法。
它是對只適用于某一門具體科學的專門方法的概括與總結,是具體科學思維方法和哲學思維方法之間的中介層次的方法。如數(shù)學方法、信息方法、控制方法、系統(tǒng)方法、結構功能方法、模型方法等等。
一般科學思維方法具有跨學科的特征。盡管一般科學思維方法只是從某一角度或側面來審視世界,但由于它具有較高的概括力和較大的適用范圍,因而能夠同時應用于不同的學科。
這種方法的客觀基礎是科學研究對象和科學本身存在著共同的屬性與規(guī)律,這些共同的屬性與規(guī)律通過客體向主體、客觀向主觀的轉化,形成了各門科學通用的思維規(guī)則和手段,即各門科學共同的方法。 另外還有一些看能不能給你幫助 思維科學的定義是什么? 思維科學(thoughtsciences)是研究人的意識與大腦、精神與物質、主觀與客觀的綜合性科學。
思維是人腦對客觀事物的反映。人們從某些特定角度對思維及其有關問題進行探討,已有很久的歷史。
20世紀50年代以后,各學科的多層次和橫向滲透發(fā)展,尤其是計算機科學的誕生,為全面、系統(tǒng)地研究思維現(xiàn)象開辟了新途徑。中國科學家錢學森于80年代初提出創(chuàng)建思維科學技術部門,并把思維科學劃分為思維科學的基礎、思維科學的技術 思維科學 科學和思維科學的工程技術三個層次。
思維科學的相鄰科學有人體科學、自然科學、社會科學、系統(tǒng)科學等。思維科學是從心理學、人工智能、計算機科學、生理學、文學藝術等方面研究人思維過程的規(guī)律。
其應用領域涉及科學語言學、模式識別、人工智能、教育學、情報學、管理學、文字學等學科。因此思維科學對新一代智能計算機的發(fā)展具有重要的作用。
思維科學在馬克思主義哲學原理的指導下,在人類認識和改造主、客觀世界過程中發(fā)揮作用;同時也將為深化和發(fā)展馬克思主義的認識論提供素材,成為啟迪新一代科學技術的人類科學思維的基石。 思維科學的基礎是思維學和社會思維學。
思維學有三個組成部分。 ①抽象(邏輯)思維學:抽象思維是可以用計算機來代替人腦工作的那部分思維。
②形象(直感)思維學:形象思維建立在經(jīng)驗或直感的基礎上。形象思維學主要研究人類根據(jù)經(jīng)驗或直感產(chǎn)生智能活動的行為,以及如何用計算機實現(xiàn)這一過程并使之上升為理論。
③靈感(頓悟)思維學:靈感思維是形象思維的擴展,由直感的顯意識擴展到靈感的潛意識。 社會思維學則是研究人、集體是怎樣思維的。
人認識客觀世界不但靠直接實踐,而且還要利用人類過去積累的知識。因此人的思維活動具有集體性質。
一般科學思維方法
thinking methods of general science
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各門具體科學通用的研究方法,是進行科學探索、科學實踐、科學研究的一般方法。它是對只適用于某一門具體科學的專門方法的概括與總結,是具體科學思維方法和哲學思維方法之間的中介層次的方法。如數(shù)學方法、信息方法、控制方法、系統(tǒng)方法、結構功能方法、模型方法等等。一般科學思維方法具有跨學科的特征。盡管一般科學思維方法只是從某一角度或側面來審視世界,但由于它具有較高的概括力和較大的適用范圍,因而能夠同時應用于不同的學科。這種方法的客觀基礎是科學研究對象和科學本身存在著共同的屬性與規(guī)律,這些共同的屬性與規(guī)律通過客體向主體、客觀向主觀的轉化,形成了各門科學通用的思維規(guī)則和手段,即各門科學共同的方法。
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辯證思維方法與現(xiàn)代科學思維方法有著方法論上的共同性,二者是相互聯(lián)系、相互補充的。
一、辯證思維方法是現(xiàn)代科學思維方法的方法論前提,辯證思維的基本精神和原則貫穿于現(xiàn)代科學思維方法之中。實際上哲學通過本體論、認識論、方法論等各個方面參與到現(xiàn)代科學思維方法中。
只要稍加分析就不難發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)方法與普遍聯(lián)系的觀點、控制論的方法與內外因的觀點、突變論與量變質變的觀點、信息論與相互作用的觀點都有著內在的聯(lián)系。盡管現(xiàn)代科學思維方法復歸辯證思維的道路是多種多樣的,它可以是在辯證思維方法指導下自覺進行的,也可以由科學發(fā)現(xiàn)本身所具有的力量而自然地實現(xiàn)。
但不管是自覺的還是自發(fā)的,現(xiàn)代科學思維方法與辯證思維方法的一致性卻是一個基本事實。 二、現(xiàn)代科學思維方法又豐富了辯證思維方法。
現(xiàn)代科學思維方法是一個巨大的方法群,包括控制方法、信息方法、系統(tǒng)方法、結構—功能方法、模型化方法和理想化方法等,這些方法都豐富和深化了辯證思維及其方法。辯證思維方法從普遍聯(lián)系、永恒發(fā)展的角度揭示事物的關系,側重于人與世界的整體關系。
現(xiàn)代科學思維方法是在確認世界普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的前提下,深入研究世界的某些關系。如系統(tǒng)方法就是在承認普遍聯(lián)系的客觀實在性的前提下去研究系統(tǒng)的最優(yōu)解。
所以。現(xiàn)代科學思維方法豐富了辯證法的宏觀畫面,使辯證法深入到發(fā)展的細部、更復雜的層次。
因此,辯證思維方法應該從現(xiàn)代科學思維方法中汲取營養(yǎng),以豐富自身的方法系統(tǒng)。
比較:比較是確定對象之間的共同點和差異點的一種邏輯思維方法,是科學思維對由觀察與實驗獲得的感性材料進行邏輯加工的初步方法.
分類:在比較的基礎上,將具有共同點的事物歸為一類,將具有差異點的事物·分為不同的類.從而將體態(tài)萬千的事物劃分為具有一定從屬關系的不同等級層次的系統(tǒng),叫分類.
分析:把研究對象分為各個組成部分,然后將其分別加以研究,以達到對事物內部結構和本質的認識的一種思維方法.
綜合:就是將研究對象的各個部分,各個方面,各種因素聯(lián)系起來加以研究,從而在整體上認識,把握事物的本質和規(guī)律的一種思維方法.
歸納:是科學思維由個別到一般的推理形式和·研究方法
現(xiàn)代自然
科學
研究方法
自然科學方法論實質上是哲學上的方法論原理在各門具體的自然科學中的應用。作為科學,它本身又構成了一門軟科學,它是為各門具體自然科學提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學。自然科學作為一種高級復雜的知識形態(tài)和認識形式,是在人類已有知識的基礎上,利用正確的思維方法、研究手段和一定的實踐活動而獲得的,它是人類智慧和創(chuàng)造性勞動的結晶。因此,在科學研究、科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中,是否擁有正確的科學研究方法,是能否對科學事業(yè)作出貢獻的關鍵。正確的科學方法可以使研究者根據(jù)科學發(fā)展的客觀規(guī)律,確定正確的研究方向;可以為研究者提供研究的具體方法;可以為科學的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。因此現(xiàn)代科學研究中尤其需要注重科學方法論的研究和利用,這也就是我們要強調指出的一個問題。
一、科學實驗法
科學實驗、生產(chǎn)實踐和社會實踐并稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉,而且也是檢驗理論正確與否的惟一標準,科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標準。特別是現(xiàn)代自然科學研究中,任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實驗結果為依據(jù),否則就不能被他人所接受,甚至連發(fā)表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者,他也必須對他所關注的實驗結果,甚至實驗過程有相當深入的了解才行。因此,可以說,科學實驗是自然科學發(fā)展中極為重要的活動和研究方法。
(一)科學實驗的種類
科學實驗有兩種含義:一是指探索性實驗,即探索自然規(guī)律與創(chuàng)造發(fā)明或發(fā)現(xiàn)新東西的實驗,這類實驗往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進行的實驗;二是指人們?yōu)榱藢W習、掌握或教授他人已有科學技術知識所進行的實驗,如學校中安排的實驗課中的實驗等。實際上兩類實驗是沒有嚴格界限的,因為有時重復他人的實驗,也可能會發(fā)現(xiàn)新問題,從而通過解決新問題而實現(xiàn)科技創(chuàng)新。但是探索性實驗的創(chuàng)新目的明確,因此科技創(chuàng)新主要由這類實驗獲得。
從另一個角度,又可把科學實驗分為以下類型。
定性實驗:判定研究對象是否具有某種成分、性質或性能;結構是否存在;它的功效、技術經(jīng)濟水平是否達到一定等級的實驗。一般說來,定性實驗要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的,從實驗中給出研究對象的一般性質及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識。定性實驗多用于某項探索性實驗的初期階段,把注意力主要集中在了解事物本質特性的方面,它是定量實驗的基礎和前奏。
定量實驗:研究事物的數(shù)量關系的實驗。這種實驗側重于研究事物的數(shù)值,并求出某些因素之間的數(shù)量關系,甚至要給出相應的計算公式。這種實驗主要是采用物理測量方法進行的,因此可以說,測量是定量實驗的重要環(huán)節(jié)。定量實驗一般為定性實驗的后續(xù),是為了對事物性質進行深入研究所應該采取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質變,定量實驗也往往用于尋找由量變到質變關節(jié)點,即尋找度的問題。
驗證性實驗:為掌握或檢驗前人或他人的已有成果而重復相應的實驗或驗證某種理論假說所進行的實驗。這種實驗也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節(jié)。
結構及成分分析實驗:它是測定物質的化學組分或化合物的原子或原子團的空間結構的一種實驗。實際上成分分析實驗在醫(yī)學上也經(jīng)常采用,如血、尿、大便的常規(guī)化驗分析和特種化驗分析等。而結構分析則常用于有機物的同分異構現(xiàn)象的分析。
對照比較實驗:指把所要研究的對象分成兩個或兩個以上的相似組群。其中一個組群是已經(jīng)確定其結果的事物,作為對照比較的標準,稱為“對照組”,讓其自然發(fā)展。另一組群是未知其奧秘的事物,作為實驗研究對象,稱為實驗組,通過一定的實驗步驟,判定研究對象是否具有某種性質。這類實驗在生物學和醫(yī)學研究中是經(jīng)常采用的,如實驗某種新的醫(yī)療方案或藥物及營養(yǎng)晶的作用等。
相對比較實驗:為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設計的實驗。即把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行,并作相對比較。這種方法在農(nóng)作物雜交育種過程中經(jīng)常采用,通過對比,選擇出優(yōu)良品種。
探討物理創(chuàng)造性思維的特性(新穎性、靈活性、綜合性、跨越性)、過程(準備→孕育→頓悟→驗證)和結構(一個指針;發(fā)散、聚合思維——用于解決思維的方向性;兩條策略:辨證思維、縱橫思維——提供宏觀的哲學指導策略和微觀的心理加工策略;三種思維:抽象思維、形象思維和直覺思維——用于構成創(chuàng)造性思維過程的主體);作出物理創(chuàng)造性思維的腦運作機制的猜想(物理創(chuàng)造性思維是物理抽象思維、形象思維和直覺思維在大腦內通過左右腦縱橫調控、聚合發(fā)散、辨證運作、優(yōu)化組合的高級認識過程);結合物理教學實踐提出培養(yǎng)、訓練物理創(chuàng)造性思維的方法和教學策略:1、激勵創(chuàng)造性思維的興趣與欲望;2、奠定創(chuàng)造性思維的三維基礎;3、孕育物理創(chuàng)造性思維的新方法;4、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的實踐能力和物化能力;最后總結成效和體會。
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