科学思维与方法第一章

科学思维与科学方法论柯婷四川理工学院课程设置与要求

教学时间：16个课时成绩构成：30％的平时成绩（作业＋考勤）＋70％的卷面成绩课程性质：通识核心课程绪论

科学的本质方法论的本质学习科学思维与科学方法论的意义科学的本质

中国古代的学问是文史哲不分的，是通才之学，国同之学，西方的学问是一科一科的，所以他就把西方的学问翻译叫科学，取分科之学的意思。中国古代没有科学，五四运动引进科学。为什么有科学，西方怎么有科学，中国古代为什么没有西方意义上的科学

中西文化之间的根本差异就是人文理念的差。中国的血缘文化中国的文化以儒家文化为主导的，最高理想就是仁。中国文化是一个血缘文化，这是农耕经济之上的血缘文化，是情感至上，理和法次之，我们中国人法制意识淡薄。

西方的契约（地缘）文化：1、规则、个体的独立性。2、自由是西方文化的内驱力。

科学的第一阶段：希腊科学:自由的科学，内在型科学。中世纪衰落。第二阶段：现代科学，实用型科学。现代科学的特征，现代科学是力量型科学。推荐读本《科学究竟是什么》（英）查尔默斯

方法论的本质有一个五石重的大葫芦，拿也拿不起来，能派什么用处？你是没有使用大器物的方法。宋人有善于制作不皲手之药的，世代为人洗丝为业，聊以糊口。有人知道了这件事，要出百金买不皲手药的配方。宋人以为利大，决定卖给他。这个人将药方献给吴王。到了隆冬季节，吴越两国水战，吴军有不皲手之药，战斗力大增，越人受寒水侵袭之苦，大败。吴王给献药方的人赐地封赏，因为他知道使用这种药的方法。你为这个五石的大葫芦能做什么用发愁，何不让它浮于江湖，任它去发挥自己的用处。后人在引用《逍遥游》的这个故事时，多只讲不龟手药一段，说明买方法比买药重要。方法论是一个哲学范畴，人们用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。概括地说，世界观主要解决世界“是什么”的问题，方法论主要解决“怎么办”的问题。科学方法论有广义狭义之分。狭义的仅指自然科学方法论即研究自然科学中的一般方法，如观察法、实验法、数学方法等。广义的则指所有正确的方法论，即科学的方法论。

钱学森：学习科学研究方法的途径，一是会不会把书本上的变成活生生的方法和工具；一是从实践中逐渐领悟，如何抓问题的关键，如何认识死胡同，此路不通，如何从失败中总结教训迅速走上大道，如何敏锐地发现有希望的苗头。弄清这几个“如何”不容易，因为这方面的学问还没有形成一门科学，只能意会，不可言传呵。学习科学思维与科学方法论的意义

学习知识的转化帮助人们自觉的、科学的进行思维，进而从自发、朴素的思想方式中摆脱出来。科学思维方法是人们通向真理，获得真理的认识途径。有一位希腊的年轻人，不远万里四处拜师求学，为的是能得到真才实学。他很幸运，一路上遇到了许多学识渊博者，他们感动于年轻人的诚心，都将毕生所学毫无保留的传授给了年轻人。可是让年轻人感到苦恼的是，学到的知识越多，就越觉得自己的无知和浅薄。

他感到了极度的困惑，这种苦恼实施折磨着他，使他寝食难安。于是，他决定去拜访远方的一位智者，据说这位智者能够帮助人们解决任何难题。他见到智者，便向他倾述了自己的苦恼，并请求智者想一个办法，能让他从苦恼中解脱出来。

智者听完了年轻人的倾述之后，静静的想了一会儿，接受慢慢的问道：“你求学的目的是为了求知识还是求智慧。”第一章思维的概述思维的概念思维的要素思维的特征中国传统的思维特征1.1思维的概念人感性认识感觉知觉记忆环境思维理性概括言语、表象、动作

感觉：是人脑对客观事物个别属性的反映。知觉：是人脑对客观事物整体属性的反映。思维是人脑对客观事物本质特征和内部联系的概括和间接的反映，是认识的高级形式。

思维是借助言语、表象或动作而实现的，对事物的性质及关系的概括和间接的反映。思维，就是人脑的活动（储存、遗忘、检索、整理）过程。感觉:颜色鲜艳、芳香扑鼻(直接反应)鲜花非常美丽(直接反应)思维:

根据记忆推断春天来了。(间接反应)知觉:1.2思维的要素1.思维的主体思维主体是指从事思维活动的承担者。一般来说，具有一定的思维能力和科学知识、掌握一定思维方法和科学实践手段的人可以成为思维的主体。思维主体的能力结构

1)、获取信息提出问题的能力

即思维主体在实践中收集事实材料，进行加工分析，提出问题的基本能力

2)、科学思维的能力

感知觉能力；记忆储存能力；逻辑加工能力；思维的调控能力；思维的想象能力等。

3)、语言能力

语言是思维的“外壳”。分为自然语言、科学语言、数学语言等

4)、自我优化知识结构的能力2.思维的客体：物质客体和精神客体物质客体：自然客体：即思维主体的活动指向自然界社会客体：是由人和社会物质系统要素构成。如经济关系、政治关系、思想关系精神客体：精神活动（认知、情感、意志等）精神产品（知识、理论、文艺作品等）

3.思维工具即思维的形式（或方式）与规律人们在头脑中运用概念、判断、推理和方法，以及思维运算过程中的所有使用的物化一起等，揭示思维活动的机制，更为重要的是人们在进行思维时，使用了什么样的思维工具和手段，遵循怎样的思维路线和建构方式。1.3思维的特征1、概括性思维反映依赖事物的固体本质属性和内在规律

例：透过铅笔、圆珠笔、蜡笔、毛笔……等许多种具体的笔，抽取共同本质特征：能书写的专门工具，形成概括认识。

2、间接性

思维往往通过其他事物（知识与经验）作为中间媒介间接的认识事物的本质例：早上推窗看到对面屋顶和地上湿漉漉的，推测昨晚下雨了。由太阳的东升西落，昼夜、四季更替，揭示地球自转、公转的规律。九点图问题请用一笔连续的四条直线穿过这九个点。3、问题性思维总是指向与解决某个问题4、能动性思维是客观世界在人脑中的能动的反映1.4中国传统的思维特征为什么每个人的思考习惯会不相同？三个原因：→大脑结构→知识结构→生活环境（社会强制性）思维传统（传统思维）——当一个地方或某个民族的思维方式经过一代代流传而基本稳定下来成为习惯，并具有自己独特的形式，这种思维方式就叫思维传统。由于思维方式贯串于一个民族文化和社会实践的各个方面，所以把握了一个民族的思维方式，有助于更加深刻地把握他们的文化特色和本质，有助于进一步深入理解他们的历史和文化各个方面的内在联系，有助于渗透这一民族的内在心理特质。东西方存在差异有何而来？社会存在决定社会意识民族传统的思维方式中国人似乎更全面地思考问题，更关注背景和关系，更多的借助经验，而不是抽象的逻辑，更能容忍反驳意见。西方人更具有分析性，倾向于使事物脱离背景，避开矛盾，更多地依赖逻辑。两种思维习惯各有利弊。例如，在食物的调味上，中国靠直觉和经验放调味料。而西方就会认真地写下多少分量的食物要放多少调味料。

西方式思维是具象，中国式思维是抽象的。举个例子：在绘画里，前者为了说明天使在飞，就在他们背后加一双翅膀；后者为了说明仙女在飞，会以仙女旁边加几朵白云。

中国传统的思维特征重人伦，轻自然辩证性和整体性取像比类直观性单一性重人伦，轻自然1、孔子论“仁”:一曰“仁者，人也。”二曰“仁”即“爱人”

三曰“亲亲而仁民，仁民而爱物”辩证性和整体性

1.）带有有机论色彩的过程性思维。中国传统的思维方式擅长于从具体同一性出发，整体地、流动地、统一地认识对象。在中国人的眼中，任何事物都是有生命、有机的，而生命的形式在于变化，在于动态的演化过程中。“天地之道，极则反，盈则损”，“曲则全，枉则直，洼则盈，敝则新，少则得，多则惑”。2.）整体性思维的辩证性

在看似互不相关的事物之间建立一种时空结构，以便把这些事物联系起来，从而达到自此事物了解彼事物的目的。这种思维方式也称作“月令图式”的思维方式。我们一般习惯把“月令图”式结构看成是一种“三体”结构。

在看似互不相关的事物之间建立一种时空结构，以便把这些事物联系起来，从而达到自此事物了解彼事物的目的。在许多人看来，气候变化（代表时间关系）、物候变化（代表空间关系）似乎与人及人的社会活动没有直接的联系，但“月令”的作者却把这种关系确定下来，不仅在空间上按照五行法则安排各种事物(帝、神、色、虫、畜、数、音，律、嗅、味、性、事、五脏等)的整合系统，而且在时间上，将四时代谢的自然发展规律引进系统中，作为系统内次序的参照系。这种思维方式渐渐固定下来，并最终将中国人的生活方式导进“圆”的形式中，由此产生诸如“君子安而不忘危，存而不忘亡，治而不忘乱”，“塞翁失马，安知非福”，“三十年河东，三十年河西”，“举措应变而无穷”等等的启示；结果：抵消了绝对的悲观主义，产生“乐感文化”。太极生两仪，

两仪生四象，

四象生八卦，

八卦生万事万物。-----《周易》阴阳的不同组合产生了万事万物。换言之，万事万物再怎么不同，都只不过是阴阳不同组合、不同关系的演变而已。这代表了中国传统思维方式的一种特征。这个特征就是：思考问题时，总是基于一点，然后层层向外发散。人们常去发掘这每个层次以及每条“路”之间的关系，最终达到认识不可知的宇观世界或微观世界的目的。

取象比类的推理性

“合理外推”“合理外推”指的是“将人对一类事物的理解整理出来，形成模式，用来对尚不可知的事物进行符合规律的推理”。以自己的某些个性特征为基准，推知周围人群的共同特征，再进一步推出无法接近的群体的特征，并如此推论下去，便可知人类的共同特征，这就是所谓“推己及人”，“推近及远”。以合理做推理的标准。

例如：中国史学治史的方法就有这样的特点。中国史学是相当发达的，古人善于取精用宏，对社会现象进行大量的观察和记载，甚至对某些社会行为产生的原因和实质都有精辟的判断。古代史学的成就使史学得以率诸学科之先，但是也正因为这种现象，反映了古人对人文的重视，反过来又使史学带上泛知识性色彩。科学家们在研究自然现象时，习惯于以社会经历和史书提供的经验作为验证的尺度，从而导致科学理论人格化，使史学诠释材料的方法自然成为诸学科推理的范本。“取象比类”又叫“援物比类”，作为一种辩证推理，依现在的话说，指的是“将杂乱无章的事物加以综合归纳，分门别类，用以比较某种规则，目的是为了了解这些事物之间的关系，或是在它们之间建立有规律的联系和秩序”。取象比类的推理方法，在两个领域里应用得最多：用“取象比类”的方法，了解未知的事物。例如，在军事行为中，利用关系结构将敌我双方联系起来，以便通过“知己”来达到“知彼”的目的。用“取象比类”的方法，在人群中建立管理秩序。直观性1.定义2.直观思维（“观象”+“体悟”）3.悟性思维1.定义

中国古代直观思维是重体悟的、以经验为基础的思维。直觉和悟性——认识世界的基础什么是直觉？

“此中有真意，欲辨已忘言”（晋陶渊明）直觉是针对某种事物的直接的、大致的想法，由于这种想法比较笼统，以至不知从何说起。直觉来自过去的经验、知识的积累和重组，以及自己所受过的思维训练。直觉低层次直觉（直觉行动思维）高层次直觉（悟性—较强领悟能力）触类旁通创造之使2.直观思维（“观象”+“体悟”）

例如：在“观象”的基础上，《易经》建立起阴阳八卦的思维模式和思想体系。

阴阳观念起源于中国古人对各种自然现象诸如明暗、冷热、日月、上下、雄雌、动静、男女等两极现象的观察，阴阳观念虽有高度的概括性，但并没有成为一个完全抽象化的逻辑概念。“阳”：太阳、白天、明亮、雄性、运动、上升“阴”：月亮、晚上、黑暗、雌性、静止、下降

例2：五行：认为整个世界是由五种基本元素构成的，它们是在现实中普遍存在的五种自然物。这五种自然物的性质亦均是人们在日常生活中经