专题六科学思维的基本形式

1、专题六科学思维的基本形式2022/8/29 自然辩证法1第1页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 科学思维方法逻辑思维方法三段论直言推理模态推理关系推理复合判断推进完 全不完全5种比较、分类和类比归纳简单枚举法科学归纳法法演绎分析与综合联言选言假言二维非逻辑思维方法形象思维、联想思维、发散式思维灵感思维、直觉思维、收敛式思维第2页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日七桥问题 第3页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日第4页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日图形能否一笔画出第5页，共112页，2022年，5月20

2、日，1点44分，星期日一、科学抽象(一)科学抽象的涵义抽象是透过现象抽取本质的思维过程和方法。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。 (二)科学抽象的过程感性的具体抽象的规定思维的具体抽象：分离提纯简略 (三)科学抽象的成果第6页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日(二)科学抽象的一般过程科学抽象的两次飞跃：（1）从感性的具体到抽象的规定（2）从抽象的规定上升到思维中的具体 科学抽象的三个阶段：（1）感性的具体：指研究对象的完整映像，即获取的

3、科学事实（2）抽象的规定：指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） 抽象：分离提纯简略 （3）思维中的具体：指综合后的科学概念和完整的理论体系。第7页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日(三)科学抽象的成果 （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8

4、页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日1 、科学概念 特征：可确定性、可检验性、可变动性概念的抽象法：（1）抽取共同点（2）限制思路，深入抽取本质（3）理想地复现对象第9页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日2 、科学符号符号:是一定的可感知的物质对象，它在贮存、传递另一对象的信息方面充当另一对象的代替物 自然语言符号系统（民族语言）人工语言符号系统（科学语言系统）第一阶段:“科学行话” (O 和O2 、力和功 )第二阶段:形式化语言(公式等符号系列) 第10页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日3 、思想模型思想模型是人们为了从事科

5、学研究而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、层子模型、DNA双螺旋结构模型、弯曲时空模型、板块构造模型、大气环流模型) 特点：流动性、互补性、条件性功能：解释功能、判据功能、预见功能第11页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日4、理想实验方法理想实验是运用理想模型在思想中塑造理想过程，并进行严密逻辑推理的一种思维方法 理想实验具有一般实验的结构模式，但又具有假想的性质第12页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日伽利略关于摆长与速度思考 第13页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日伽利略惯性运动的理想实验 第14页

6、，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日二、归纳第15页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日培根的归纳法基本步骤： 搜集材料 以列表形式分析、整理材料（三表法） 运用排除法排除无关因素;取得初步收获第16页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（一）完全归纳法(哥德巴赫猜想的提出) 哥德巴赫:一些奇数分别都等于三个素数之和 7753十17十7 461449十7十5257十199十5欧拉 :4 以后的每个偶数都可以分为两个素数之和 第17页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日小于20的偶数都分为两个素数之和 63十3 85

7、十3 105十5 127十5 147十7 1611十5 1813十5 2017十3考查了全部个别情况的基础上作出一般性结论的推理方法叫完全归纳法 第18页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日完全归纳法通式 事物S1具有性质P， 事物S2具有性质P， 事物Sn具有性质P， S类事物只有n种对象(B) S类事物都具有性质P第19页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日石墨在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体金刚石在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体无定形碳在纯氧中燃烧，全部变成二氧化碳气体 碳的单质只有三种同素异构体：石墨、金刚石和无定形碳 凡纯碳在纯氧中燃烧，全

8、部变成二氧化碳气体第20页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日完全归纳法的特点和运用完全归纳法是一种必然性的推断完全归纳法不能用在具有无穷因子的类上 讨论Yax(a0且a1)的性质三种场合:x0( x是正整数、分数或无理数)x0和x0，Y都大于零(Yax0) 四色问题:每张地图只需要四种颜色，就能使有公共边界的每两个国家都用不同的颜色来着色 第21页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（二）简单枚举法 事物S1具有性质P， 事物S2具有性质P， 事物S3具有性质P ， - S1S2S3都属于S类事物， 未发现Sn不具有性质P S类的所有事物都具有性质P。

9、 第22页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 蘑菇没有叶绿素， 香蕈没有叶绿素， 地衣没有叶绿素， 蘑菇、香蕈、地衣等都是菌类植物， 未发现菌类植物有叶绿素， 凡菌类植物都没有叶绿素。第23页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日简单枚举归纳法必须满足的条件 要尽可能在枚举大量事例的基础上进行概括 所列举的个别事件要尽可能在各种各样的条件下重复 没有任何公认的观察事实和推导出来的普遍性结论发生冲突 第24页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（三）因果五法1、求同法第25页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日求同法

10、的可靠性1867年冬(B)彼得堡(C)-38 。C低温寒冷（A）大衣(Y)的锡扣化为飞灰(x)1861年冬(E)德国莱茨(F)-38 。C低温寒冷（A）管风琴(W)的锡管化为飞灰(x)所以，低温与锡崩溃之间有因果联系观察到的场合越多，求同法越可靠 各个场合中不相同的情况之间差异越大，求同越可靠 第26页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日2、求异法第27页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日场合(1) 磁棒和线圈有相对运动(A)有感应电流产生(x)场合(2) 磁棒和线圈没有相对运动(没有A) 没有感应电流产生(x)所以，磁棒和线圈的相对运动和感应电流之间

11、有因果联系对照实验 第28页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日3、共变法(柏林蓝) 第29页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日4、剩余法第30页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日用剩余法设计实验(氩的发现) 用化学捕集器把空气中的碳酸气、氧气和水蒸气分别吸收掉，得到每升重1.2665克的氮从分解氨得来的氮每升却重1.2507克比一个小跳蚤的重量 : 0.0058 拉姆赛设计:使从空气中捕集的氮经过炽热的镁屑，氮气全部被炽热的镁屑吸收，果然剩下了一些气体(密度是氢气的20倍) 第31页，共112页，2022年，5月20日，1点44

12、分，星期日5、共用法 第32页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日中子源中子源中子源中子源银筒银筒银筒银筒木版金属板铅块石蜡第33页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日慢中子的发现正面场合木头是轻物质 石蜡是轻物质 使银的人工放射性增强很多反面场合 铁是重物质 铅是重物质 使银的人工放射性增强甚微所以，轻物质是使银的人工放射性增强很多的原因 第34页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日6、统计方法+因果五法统计求异法正面场合A、B、C(PA1)X、Y、Z（PX1）反面场合A、B、C(PA 0) X 、Y、Z（PX 0）所以，A与X有因

13、果联系 第35页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日二、演绎第36页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日三段论的结构及其推理过程 三段论的结构是:大前提、小前提、结论 由大前提q可得到结论r大前提q 包含小前提p则由小前提p得到结论r 例如：（M）凡绞窄性肠梗阻需要手术治疗（P） （大前提） （S） 李某患了绞窄性肠梗阻（M） （小前提） 李某应立即手术 （结论） S P 其中：大前提是已知的一般性原理；小前提是已知的个别事实与大前提中的全体事实的关系；结论则是通过大小前提的推理而得出的关于对个别事实的认识。第37页，共112页，2022年，5月20日，

14、1点44分，星期日使用三段论时必须注意二个条件 推理的前提从内容上讲必须真实可靠。否则，结论就不正确。例1： （M）凡癌症均为不治之症（P） （S）乳腺癌是癌症（M） 乳腺癌为不治之症 S P （大前提错误 ）例2： （M）凡恒星都发光（P） （S） 月亮是恒星（M） 月亮是发光的 S P （小前提错误，因为月亮不是恒星。）第38页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 a. 在一个三段论中，只能有三个不同的项。 b. 中项在前提中至少要周延一次。 c. 在前提中不周延的项在结论中也不得周延。 d. 从两个否定前提不能得出结论。 e. 两个前提中若有一个是否定的，结论必然是否

15、定的。反之、亦然。 f. 从两个特称前提得不出结论。 g. 两前提中若有一个是特称的, 结论必然也是特称的。 释a： （M）赤壁是三国时代的古战场（P） （S） 黄冈县有个名胜古迹是赤壁（M） 黄冈县有个名胜古迹是三国时代的古战场 S P 注：这是一个具有四个不同项的三段论。大前提的“赤壁”是指三国时孙全、刘备和曹操大战的地方，在今湖北省蒲圻县境内；小前提中的“赤壁”，是宋代文人苏东坡畅游、描写过的一处名胜古迹，在今湖北省黄岗县境内。因此，此三段论犯了四项的错误。推理形式必须符合逻辑规则第39页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（一）公理演绎法公设：从一点到任何其它一点可

16、能作一直线命题：任何三角形的两边之和必大于第三边结论一：从三角形内部的任何一点到各顶点距离的和小于周界并大于周界的一半第40页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日欧几里德几何体系（最成功的演绎法）五条公理（即5个大前提q）任意两个点可以通过一条直线连接。 任意线段能无限延伸成一条直线。 给定任意线段，可以以其一个端点作为圆心，该线段作为半径作一个圆。 所有直角都全等。 若两条直线都与第三条直线相交，并且在同一边的内角之和小于两个直角，则这两条直线在这一边必定相交。第41页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（二）假说演绎法如果p（假说），则有q（某事件）

17、因为q或非q 所以，可能p或必定非p第42页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日第43页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（三）定律演绎法第44页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日（四）理论假设演绎法大前提：有M理论在某一范围内是正确的，在此范围内规律P普遍适用小前提：假定事物S的行为受M理论的支配结论：则S的行为规律为P第45页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日四、分析1.感性分析 2.思想分析3.元抽象分析 4.元过程分析5.组成分析 6.结构分析7.动向分析 8逆向分析9.系统分析第46页，共112页，

18、2022年，5月20日，1点44分，星期日五、综合第47页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日综合的原则1、以分析为前提、基础；2、以乘法原则分析资料；3、不失真第48页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日六、比较1. 比较及其客观基础和特点 比较是区分两个或两类事物之间的共同点和差异点的一种逻辑方法。客观基础：相同或相似的事物之间的差异点 不同的事物之间的相同点 比较方法特点：怎样从表面现象上差异极大的事物之间看出它们在本质上的共同点 怎样从表面现象上极为相似的事物之间看出它们在本质上的差异点 第49页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，

19、星期日2. 比较方法所适用的范围和种类范围：比较可以在异类对象之间进行比较；也可以在同类对象之间进行比较；还可以在同一对象的不同方面、不同部分进行比较；又可以对一个事物发展的各个阶段之间进行比较。 第50页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日比较的种类：a. 性质比较。即事物之间各种属性的比较。b. 量的比较。即事物之间数量上的比较。c. 状态比较。即事物之间各处于什么状态d. 结构比较。即事物之间在空间构成上的比较。e. 功能比较。即事物之间在作用和能力上的比较。f. 历史比较。即事物发展过程中各个阶段或两种 事物发展过程中同一历史阶段的比较。g. 理论与实践的比较。即新

20、的实践所获取的科学 事实与原有理论的比较。第51页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日3. 比较应遵循的原则 应在同一关系上进行比较。也就是说比较必须使两类事物有某种联系或种属关系。即必须具有可比性。 必须坚持在同一标准条件下进行比较。也就是说必须保证两类对象（或两组对象）之间，除被试因素不同外，其它条件必须相同。 应抓住被研究对象的本质属性进行比较。第52页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日4. 比较方法的局限性： 我们只能对事物之间已知的某些属性作比较，不可能把未知的属性作比较，因此，根据已知的属性进行比较得出来的结论，难免具有或然性，所以运用比较

21、方法时，应该与其它方法相结合而进行。第53页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日七、分类方法 1. 分类是指在比较的基础上，根据事物之间的共同点和差异点，将事物区别为不同种类或不同等级系统的一种逻辑方法。 在分类方法中，通过比较找出事物之间的共同点和差异点。根据共同点将事物归合为较大的类；根据差异点将事物划分为较小的类。因此特性则是划分事物的根据，共性则是归合事物的依据。第54页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日2. 分类的类型 客观分类法（又叫本质分类法），即按照客观事物的本质特征和内部联系进行分类。 主观分类法（又叫人为分类法），即按照人们的主观意

22、图进行的分类。第55页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日3. 分类应遵循的原则每次分类必须按同一标准进行，否则，就是犯“分类重迭”的错误。按年龄不同和生理特点进行分类更年期疾病儿童性疾病老年性疾病按致病因子分类传染性疾病胶原性疾病免疫性疾病遗传性疾病第56页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 分类的子项应当互不相容。否则，就要犯“子项相容”的错误。 例如：维生素脂溶性维生素水溶性维生素还原性维生素非还原性维生素脂溶性维生素(E)水溶性维生素(C)第57页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 各子项之和必须穷尽母项。 例如：生 物动

23、物植物微生物（不可遗漏）又如：脊椎动物亚门鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲圆口纲（不可遗漏）第58页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 分类必须逐级进行。否则，就是犯“跳 级分类”的错误。 如：自然界动物界植物界矿物界微生物界第59页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日注意：实际上，分类也是随着人们对于自然界的各种对象在认识上的不断深化而更加准确的。有时人们还没有认识某些事物，就进行分类，待认识清楚后又可将其归处于某一类或另行划分类别。应该是：自然界无机界无机化合物矿物界地质界有机界动物界植物界微生物界第60页，共112页，2022年，5月20日，1点44分

24、，星期日4. 分类在科研究中的作用分类是整理文献资料的重要手段和方法。对于多门自然科学的分类，有利于科研人员确定自己的学科专业和研究方向，进行分门别类的研究，使人们能从更深的层次上去认识自然、改造自然，使认识更深刻，更全面。科学的分类能够反映事物内部规律性的联系，为有目的地去探索新事物提供向导。第61页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日八、类比方法1. 类比及其公式 类比是在比较和分类的基础上，根据两个或两类对象之间在某些属性方面相同或相似，从而推出它们在其它方面也可能相同或相似的一种逻辑方法。类比方法也叫类比推理。公式： 如果对象A有属性a. b. c. d. 前提 对

25、象B有属性a. b. c. 那么对象B也可能有属性d. 结论 类比的种类：经验类比、理论类比、模型类比、数学类比、因果类比、结构-功能类比、概念-机制类比第62页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日2. 类比方法在科研中的作用。 类比可以激发人们的想象力，打破传统思想的束缚，明确新的方向。 类比方法是提出科学假说的重要途径。 瀑布的能量公式：=hP（水容量） 电的能量公式： =Vq（电荷量） 在临床上对疾病诊断假说的提出有一定的指导作用。 类比方法是医学研究中模拟实验的逻辑基础。第63页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日3. 使用类比方法必须遵循原则

26、尽量扩大类比的范围。已知相同或相似的属性越多，得出来的结论就越可靠。10:9要比10:7可靠。 要类比两个或两个对象的本质属性，否则就是犯“表面类比”的错误。 要注意寻找有点无结论相矛盾的属性。也就是说，与甲对象相类比的乙对象，不能有与被推出的属性不相容的属性。如果乙对象有与推出属性不相容的属性，无论甲、乙对象之间有多少相同属性，结论也不能成立。第64页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日4. 类比方法的局限性。 结论具有较大的或然性。因为客观事物之间既有相似的一面，也有差异的一面，相似性是类比方法的客观基础，而差异点则对类比方法起限制作用。如果我们得出来的结论正好是它们二

27、者的差异性时，结论必然是错误的。因此，在使用类比方法的，一定要注意同其它方法相结合；同时，类比的结论是否正确，还要接受科学观察和实验的检验。第65页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日C60结构的发现1996年诺贝尔化学奖 第66页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日1985年，科学家用激光照射石墨时，通过质谱法首次检测出C60分子式，但它的结构究竟是什么呢？柯尔、克鲁托和斯莫利假定含有60个碳原子的簇“C60”包含有12个五边形和20个六边形，每个角上有一个碳原子，这样的碳簇球与足球的形状相同。他们称这样的新碳球C60为“巴克敏斯特富勒烯”,在英语口语

28、中这些碳球被称为“巴基球”。后来经C60的红外光谱和13C核共振光谱证实了他的设想。第67页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日苯环结构的发现凯库勒第68页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日1865 年，当德国著名化学家凯库勒苦苦思索苯的六个碳原子和六个氢原子的各种排列组合的时候, 有一次作梦,梦见和龙相似的一条蛇咬住自己。醒来过后,便推想出苯的6 个碳原子可能象蛇一样,一个接着一个的排列,最后首尾结合而成环状。这样,他提出了苯的第一个环状结构式。第69页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日非逻辑思维是指在作出推理的理由不充足或很不

29、充足的基础上 , 我们借助于直觉、灵感、想象等方式却完成了逻辑思维不可能跨越的障碍 , 从而得到了的意想不到的结果。因此它具有前提材料的不充分性、思维过程的突发性、结论的概然性等特点。 创造源于非逻辑思维 第70页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 如果思维活动是建立在理由充足的基础上，我们就把它称为逻辑思维；如果思维活动是建立在理由不充足的基础上，我们就说它是非逻辑思维。 第71页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日 杨振宁极力推崇非逻辑思维，他明确提出： “我相信直觉和灵感”，“科学的工作里头，不管是哪一行，生物学也好，化学也好，物理学也好，地质学

30、也好，逻辑性确实是比较强的，但最重要的科学发现并不是用逻辑推理出来”。 第72页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日非逻辑思维（发散思维）主要形式想象联想类比直觉灵感顿悟形象思维和灵感思维第73页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日结论的慨然性思维的扩散性思维过程的突发性前提材料的不充分性非逻辑思维的特征第74页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日这是非逻辑思维所具有的一个最明显的特征。我们在作出一个非逻辑思维的结论时，往往只是考察了一类事物的部分对象就对一个事物的全部作断定。极端的情况是，我们只知道对象的一点点信息就作出大胆的假定性

31、的结论。这是非逻辑思维活动的典型形式。 第75页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日非逻辑思维不像逻辑思维那样可以受人们自己的控制任意出现，而是具有突发性。其突发性还表现在：有时它是人们深思熟虑之后突然产生的一种思维现象，有时它又是人们在不经意中突然产生的一种思维现象。第76页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日由于非逻辑思维是一种无序的、非理性的思维表现形式，因而它的根本特征是思维的扩散性。它是人们日常进行的逻辑思维的逆向运动，是思维从凝聚点反射过来的对外围世界所作的扩张和辐射，是思维的裂变、聚变式的连锁反应。 1889 年,封迈灵和明考夫斯基教授解剖

32、狗,实验室有位助手发现狗尿招来许多苍蝇,就提醒教授注意,从而发现狗尿里含糖,这是研究糖尿病的第一步。从而导致1922年班廷发现胰岛素。 第77页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日由于非逻辑思维活动建立在较少的知识材料的基础上，前提到结论的过渡是没有充足理由的，不是必然的，这就决定了其结论是不可靠的，是可错的。但是我们不能由此就否认非逻辑思维的作用。我们常常说错误是正确的先导，如果我们怕犯错误而不敢进行大胆的尝试性的思维活动，那么正确的新思想就永远不会获得，知识也就不会进步。 第78页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日非逻辑思维在科研中的重要作用和意义

33、 牛顿发现万有引力是一个耐人寻味的例子。 1666年，因伦敦发生瘟疫，牛顿回到故乡沃尔斯索普村。思考地球引力问题时，偶然看见苹果落地而悟得的地球引力。牛顿的思路由苹果落地想到地球引力，假如树长的很高，苹果还会掉下来？会的。假如树长到月亮那样高，苹果还会掉下来会的。月亮不是很像个大苹果月亮会不会掉下来？不会。牛顿想到了一个常人看来十分可笑的问题。他想不下去了，出现了思路中断。但是牛顿没有放弃对这个问题的思考，从另一个角度继续思考，假如苹果是一个平射的炮弹呢发射的速度越大，落地的位置离发射地越远，当初速度大到7.9km/s时，炮弹就会绕地球运行。牛顿的思路“接通”了。这么大的速度，牛顿那个时是不可

34、能的，把握这一切全凭想象。牛顿证明万有引力用的是数学计算，计算方法是牛顿发明的流数学，即后来牛顿和莱布尼茨共同发明的微分和积分。第79页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日九、联想思维 联想是指思考者在头脑中从一定思维对象出发，根据事物间某中联系想到他事物。第80页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日联想接近联想飞跃联想相似联想对比联想连锁联想联想第81页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日联想法在创造过程中能够激发创造性思维 。联想是由一事物想到另一事物的心理过程，也就是把人们感知过的事物的表象存储在大脑后形成的记忆，通过某种刺激与

35、另外一些表象相联接从而产生联想。决定联想的因素主要有两方面： 一方面，取决于任务的需要。 另一方面，取决于大脑记忆储存量的多少。联想分为三类：相近联想、相似联想、相反联想。第82页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日相近联想是把时间和空间上相近的事物表象相互联结。如人们提到A就会想到B，看到乌云就会联想到下雨 相似联想相反联想也称为类似联想 ，是指把性质上或形式上相似的事物之间的感知回忆相互联结 。人们由形状、颜色、声音、性能等很多方面都可以进行相似联想。 在创造发明中有很重要的作用 。与直接类比有某些共同之处。也称为对比联想 ，是指把相反特性或相互对立的事物之间的感知回忆

36、相互连接。 如人们由红想到绿，由冷想到热，由大想到小，由好想到坏是一种逆向思维，更具挑战性、新颖性、独特性。第83页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日笛卡儿 “解析几何学”笛卡儿观察到蜘蛛在天花板上爬行, 然后又顺着吐出的丝降下来, 由此受到启发, 通过建立数轴和平面直角坐标系, 用有序数组, 表示平面上的点, 才有了坐标法, 从而诞生了解析几何学, 使人们能够用代数方法来研究几何问题。 第84页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日法拉第“电磁感应”当年, 法拉第得知奥斯特发现电流通过导体时, 能使其附近的磁针发生偏转, 就想到既然电能转变成磁, 磁也

37、就能转变成电。他沿着这个思路苦苦地追索了多年,由实物的“线”、“管”，提出了“电磁场力线”、“电磁场力管”模型，最后终于从实验中证实了磁可以转变成电，制造出世界上第一台发电机。 第85页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日日本学者高桥浩在怎样进行创造性思维一书中曾经谈到一个例子:有一个人在池塘挖藕，无意中放了一个响屁。那人向旁边的人表示歉意，说:“哎呀，请原谅!”旁边有人则开玩笑说，“你这种响屁朝池底放上两三个，那藕恐怕也得被吓得蹦出来。”第86页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日不料旁边的另一个人听到此话却在脑中闪现出一个想法:用导管把压缩空气输送到

38、池底再喷放出来将会怎样呢?或许能把藕挖出来。那人迅即进行实验，结果失败了，只冒气泡而不出藕。第87页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日他这样总结了失败的原因，于是改进了实验方法，他不再用空气而改用管道对水加压。结果成功了，把藕挖出来了。这种方法不仅不用担心藕被工具伤及皮肉，而且挖出来的藕也被洗得干干净净的。由荒诞不经的玩笑引发的联想，却导致了一项新的发明。可见联想在科学研究中有多大的作用。第88页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日十、想象想象是人脑在过去感知的基础上通过形象化的概括作用对所感知过的形象进行加工、改造、创建出新形象的一种特殊的思维活动。

39、 最主要的特点是对感知过的形象进行自由加工，不受时间和空间的限制，具有高度自由性。 想象是创造性思维的动力和前奏第89页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日想象之于创造想象是创造性思维的主要方法 ，可以说没有想象就没有创造发明。 例如： 爱因斯坦的追踪光速 、火车实验 、电梯实验 伽利略的比萨斜塔实验 想象力的大小与视觉表象的存储多少直接相关。 第90页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日20世纪初，卢瑟福通过对前人的原子结构模型进行充分考察和科学实验检验后，毅然否决了其他科学家的各种原子结构模型。他把极其渺小的原子想象为一个极其庞大的太阳系，把九大行星

40、绕着太阳旋转的观念直接引到了原子结构的问题上，提出了原子的“太阳行星系”结构模型，结果非常成功，今天依然是我们对原子结构宏观把握的基本的直观模型。第91页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日德国数学家希尔伯特甚至说:数学家比诗人更需要想象。爱因斯坦对想象的推崇同对直觉的推崇一样执着，他说，“想象比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”“想象力是科学研究中的实在因素。”第92页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日首先，想象可以用来提出新的概念和新的假说。以往的科学实践表明，新概念、新假说的提出，一般不

41、能用纯粹的演绎方法从基本原理中推出，也不能用传统的归纳法从经验事实中概括出来，而需要通过想象来建立它们结构联系的清晰图像。第93页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日其次，想象是追寻过去和展望未来的不可或缺的手段。现在的一切永远是认识过去的一把钥匙，运用“将今论古”的历史比较法，对于历史、地质、宇宙、生物等学科的研究起着重要作用，但是，这种方法的运用需要丰富的想象。第94页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日再次，理想实验需要丰富的想象力。理想实验又叫假想实验、抽象实验或思想实验。它是人们在思想上把实验对象、条件、步骤高度理想化，转化为观念形态的东西，在

42、已有的概念、原理的基础上进行的构思、想象。它能实现物化实验所达不到的简化和纯化，能更深刻地揭示事物的本质和内在的规律。第95页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日缺乏想象力的人，虽然可以积累大量的事实，但却永远不能跳出事实的圈子，发现自然界和社会生活中的新规律,所以说想象是创造性思维的重要特征，是科学发现的前提。“没有做不到的，只有想不到的”第96页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日十一、直觉思维直觉是思维对感性经验和已有的知识进行思考时，不受某种固定的逻辑规则的约束，而直接领悟事物本质的一种思维方式。即人脑对于客观世界及其相互关系的一种非常迅速的识别

43、。在科学创造高潮时，直觉常常伴随着灵感这种心理体验而出现，即对百思不解的问题的一种突如其来的顿悟。第97页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日直觉有着更为深刻、更为丰富的内涵。主要有以下三点:(1)直觉是对问题的内在规律(即客观事物的本质联系)的深刻理解;(2)这种理解来自经验的积累；(3)它是经验积累到一定程度突然达到理性与感性产生共鸣时而表现为豁然贯通的一种顿悟式的理解。第98页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日第一，在科学研究中，当逻辑通道遇到障碍时，科学思路发生阻塞时的设想，使科学知识的发展实现质的飞跃;（提出新的科学思想）第二，直觉思维可以根

44、据少量的科学事实材料而提出科学预言，或相对超越现实条件，预见科学技术发展的趋势;第三，直觉思维还便于把抽象思维和形象思维结合起来，把抽象的理论细化为具体的图形、画面、模型等，从而悟出事物内部本质的生动具体的形象。德国物理学家玻恩认为，实验物理的全部伟大发明都是来源于一些人的直觉。直觉在科学研究中的作用第99页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日魏格纳“大陆漂移”假说的提出法国气象学家魏格纳“大陆漂移”假说的提出。魏格纳从地图上发现非洲的西海岸和南美洲的东海岸的轮廓彼此吻合得十分巧妙。为了解释这一现象,他对两边大陆海岸的形状、生物化石、地层构造以及古气候等方面的亲缘关系进行研

45、究,结果他凭借自己的直觉(思维洞察力) ，于1913年提出了“大陆漂移”假说,到了20世纪60年代初期,这一假说为科学界所公认。 我国著名地质学家李四光后来也凭借自己丰富的学识、经验和非凡的直觉能力提出了“板块结构”说,这一理论也为事实所证明。它对发展我国的石油工业起到了关键的作用,具有深远的意义。 第100页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日查德威克发现中子英国科学家查德威克发现中子也是一个非常典型的案例。查德威克是卢瑟福的学生,他在1920年就知道老师提出了关于中性粒子的假说,并为寻找这种粒子进行过十几年的探索。当他于1932 年1 月18 日看到居里夫妇发表的实验报

46、告后,立即凭直觉意识到居里夫妇发现的不是射线,而是一种新的粒子,很可能是中子。在这一思想模型的指引下,查德威克经过不到一个月的研究,就验证了这种粒子正是中子,并于1932 年2 月17 日发表了研究报告。 第101页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日20世纪初，卢瑟福通过对前人的原子结构模型进行充分考察和科学实验检验后，毅然否决了其他科学家的各种原子结构模型。他把极其渺小的原子想象为一个极其庞大的太阳系，把九大行星绕着太阳旋转的观念直接引到了原子结构的问题上，提出了原子的“太阳行星系”结构模型，结果非常成功，今天依然是我们对原子结构宏观把握的基本的直观模型。第102页，共

47、112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日十二、灵感思维灵感思维是指人们在思考某一问题时，经过长期思考、反复探索、而百思不得其解，由于受外界某一因素的激发和启示，使问题一下子得到澄清的“顿悟”, 这一“顿悟”被称之为灵感。第103页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日灵感是科学家在创造过程达到高潮阶段出现的一种最富有创造性的心理状态, 正因为许多科学家都懂得灵感产生的规律,所以他们常常能自觉地去诱发灵感或为灵感的闪现创造有利的条件。譬如,当经过长期的苦思冥想与研究还未能“计上心头”时,不妨干脆把问题暂时搁置一边,去作些消闲性的活动。灵感对创造活动具有重大意义, 但灵感毕竟不是科学研究的终点, 重要的是要抓住灵感到来时闪现的思想火花, 及时丰富和补充, 使其合理化, 以成为发明创造的前提。第104页，共112页，2022年，5月20日，1点44分，星期日灵感的发生是潜意识和显意识相互作用的结果 显意识是一种显现的、自觉的、随意的、可控制的反映形式。潜意识则是一种未显现的、潜在的、非自觉的、不随意的反映形式（例如：睡梦、梦游、呓语、无意识的感知、记忆、注意、防范、体验等）。 现代心理学和神经生理学的实验和测定表明：人脑中的潜意识和